Описание стандарта GSM

       Ядро сети спроектировано таким образом, чтобы предоставлять определенное качество услуги передачи данных для различных приложений. Классификация выполняемых задач производится по принципу, называемому качеством услуги связи. Под этим понимают набор требований, необходимых для выполнения данной задачи. Наиболее важным показателем услуги связи является задержка в передаче данных. Так, есть приложения, для которых нет особых ограничений во времени. В качестве примера можно привести службу электронной почты, передачу коротких сообщений. Для таких приложений, как голосовая связь и видео, характерен трафик реального времени. Вторым фактором, влияющим на работу пакетной передачи данных, является объем передаваемой информации. Услуга GPRS разрабатывалась с учетом эффективной передачи данных на высокой и низкой скорости. Для пакетного режима возможна реализация стандартных протоколов передачи данных и SMS. Межсетевое взаимодействие осуществляется с помощью стандарта пакетной передачи данных IP.

       Должное внимание уделяется тарификации данной услуги. Тарификация должна быть гибкой и должна учитывать объем переданных данных, качество передачи данных, а также время передачи данных.

При передаче пакетов выделяют два режима работы:

1. точка-точка (Point-To-Point: (РТР));
2. точка-много точек (Point-To-Multipoint (РТМ)).

       В качестве примеров РТР можно привести режим доступа к базе данных. Здесь данные посылаются пользователю по его запросу. Типичным примером является доступ в Интернет по протоколу WWW. Примером множественной рассылки может быть рассылка новостей, прогнозов погоды. GPRS может быть описан в упрощенной модели, приведенной на рис:

       В этой модели GPRS организует возможность передачи данных от передатчика к одному или нескольким приемникам. Данные касаются конечного оборудования, которое может называться оборудованием пользователя — UE — или терминальным (оконечным) оборудованием — ТЕ. Терминальное оборудование подключается к сети GPRS или к другим внешним сетям. Мобильная сеть общего доступа (PLMN) имеет две точки доступа в сеть GPRS, одна из них — радиосеть, используемая для мобильного доступа, вторая точка — оборудование клиента. Это может быть мобильный телефон или оборудование, осуществляющее доступ во внешние сети данных через его аппаратуру.

       Сетевое взаимодействие с другими сетями данных и другими PLMN производится с помощью адресации, принятой в сетях IP. Адрес клиента может быть динамическим, то есть выбираемым из списка имеющихся в распоряжении оператора связи адресов, или статическим, когда определенному клиенту присваивается постоянный адрес. Когда пользователь активирует GPRS, его адрес должен быть передан в сеть. При соединении с внешними сетями адрес клиента может быть изменен в соответствии с требованиями маршрутизаторов данных сетей. Так, например, маршрутизатор может потребовать, чтобы клиент имел адрес, относящийся к сети оператора услуги GPRS.

Возможно два варианта межсетевого взаимодействия:

• IP-сети;
• другие мобильные сети PLMN, взаимодействующие друг с другом или через промежуточную сеть.

       GPRS должен удовлетворять требованиям межсетевого взаимодействия с условием ограничений, накладываемых оборудованием мобильной связи.

       Пользователь, определяемый своим номером GSM, может иметь адрес, удовлетворяющий требованиям стандартной адресной схемы протокола IP версии 4 или 6. В случае простого соединения «точка-точка» подписчик услуги GPRS может не иметь соответствующего сетевого адреса.

       Как указывалось выше, есть два типа услуг: «точка-точка» и «много точек». В режиме «точка-точка» происходит передача одного или более пакетов между двумя клиентами. Передача запускается пользователем, запрашивающим услугу, клиент-приемник получает данные. Такой режим работы носит название передачи «точка-точка» без организации соединения — РТР Connectionless Network Service (PTP-CLNS). Режим работы «точка-множество» осуществляет передачу пакетов от запросчика услуги группе получателей данных. Данный тип услуги реализован на протоколе IP и называется IP Multicast (IP-М).

       Запрос услуг PTP-CLNS и IP-М может выполняться как из мобильной, так и стационарной точки сети.

       Услуга PTP-CLNS производится от пользователя А к пользователю Б с учетом того, что каждый пакет не зависит от предыдущего, то есть передача пакетов осуществляется без проверки надежности и достоверности. Передача данных совместима с протоколами сетевого уровня и соответствует протоколу Интернет IP.

       Услуга «точка-много точек» (Point-To-Multipoint) производит передачу данных одного сообщения множеству подписчиков. Реализация услуги определена как часть набора IP-протокола. Подписчиками данной услуги могут быть как абоненты местной мобильной сети, так и пользователи сети Интернет. Требованием данной услуги является наличие фильтра пакетов сетевого уровня для ограничения рассылки внутри группы подписчиков.

       Режим объединения пакетов внутри канала не зависит от характеристик радиоканала. Это необходимо для обеспечения работы GPRS на каналах разной плотности.

       Необходимым условием передачи данных является хранение информации об услугах, на которые подписан абонент. Данная информация называется профилем пользователя и содержит следующие данные:

• подписка на услуги (PTP-CLNS);
• подписка на соответствующее качество обслуживания QoS(приоритет относительно других пользователей, надежность, задержки, пропускная способность).

       Запрос качества обслуживания QoS приложений абонента должен соответствовать QoS, предоставляемых GPRS. При наличии/дефиците доступных радиоресурсов GPRS может динамически изменять их использование абонентами. Критерии, по которым может осуществляться такое изменение, не специфицированы в GPRS. Единственные изменения в ресурсах, проводимые GPRS — длина пересылаемых объемов информации, которая контролируется сетевым оператором.

       Характеристики качества обслуживания связи GPRS, обсуждаемые ниже, относятся к нормальным режимам работы сети, за исключением характеристики приоритетности.

Приоритет относится к средствам, регулирующим поведение сети при ее перегрузках. Различают следующие уровни приоритетов:

• высокий приоритет — запросы такого уровня обслуживаются первыми;
• нормальный приоритет — запросы обслуживаются перед пользователями с низким приоритетом;
• низкий приоритет — данные запросы обслуживаются после запросов высокого и нормального приоритетов.

       Параметры надежности относятся к характеристикам передачи, запрашиваемым приложением пользователя. Класс надежности определяет вероятность потерь, дублирования, неочередности следования или повреждения блоков информации.

Параметры задержки QoS.

       GPRS не является услугой «сохрани и передай». Хотя данные временно хранятся в узлах сети во время радиопередачи, задержка вызывается ограничениями сети и минимизируется по классам. Параметр задержки определяется по максимальной величине усредненных задержек, а также по 95% задержек, и дает среднюю скорость передачи данных в сети GPRS. Задержка включает в себя суммарные задержки радиоканала и сети GPRS. В ней не учитываются задержки при работе с внешними сетями.

Пропускная способность

       Данный параметр QoS означает пропускную способность, запрашиваемую абонентом, и определяется двумя характеристиками, величины которых определяются при запросе передачи данных параметром «скорость передачи информации» (Information Transfer Rate):

• максимальная скорость передачи;
• средняя скорость передачи (включает, например, периоды в передаче, во время которых данные не передаются).

Мониторинг качества обслуживания QoS

       В зависимости от реализации GPRS оборудование абонента может отслеживать текущее состояние качества обслуживания. К такой информации относятся:

• пропускная способность данных пользователя;
• задержка радиоканала;
• средняя задержка «пользовательское оборудование — мобильная сеть»;
• надежность.

Режимы работы оборудования пользователя GPRS

[На главную]