Портал о современных технологиях мобильной и беспроводной связи
Интерфейсы в GPRS
Интерфейсы в GPRS
В GPRS для пакетной передачи данных и сигнализации разработаны Gn, Gb, Gp и Gi интерфейсы, в которых на уровне соединений использована технология пакетной передачи (например, Frame Relay или АТМ). Интерфейсы Gs, Gr и Gc – чисто сигнальные и реализованы на базе ОКС 7 (рис. 1).
Рис. 1. Логическая структура сети GSM/GPRS
Gn интерфейс – это туннель (рис. 2). Подуровни IP, UDP/TCP и GTP относятся ко второму уровню (соединений). При туннельной передаче между SGSN и GGSN (в общем случае между двумя GSN) дейтаграммы (пакеты) помещают в контейнеры (инкапсулируют) и передают без каких-либо изменений. При этом дейтаграмма, сохраняя внутреннюю адресацию на сетевом уровне (по протоколам IP или X.25), которая обеспечивает доступ к абоненту, имеет внешние адреса по IP протоколу для обозначения конечных узлов GSN туннеля. Для каждого абонента образуют индивидуальный туннель, помечая его идентификатором IMSI или соответствующим кодом.
Рис. 2. Структура туннельного протокола
Между BSS и SGSN организован Gb интерфейс. В настоящее время в сетях GSM/UMTS функционирует интерфейс Iu(PS), который также является туннельным соединением.
Для передачи по радиоканалу (Um-интерфейсу) дейтаграммы разбивают на блоки, обрабатывая на RLC/MAC уровнях, где их фрагментируют и подвергают необходимой обработке. Эти два протокольных уровня действуют на соединении BSS - MS (рис. 3).
Рис. 3. Интерфейс Um в GPRS
RLC/MAC (Radio Link Control / Medium Access Control). RLC и МАС связаны между собой и необходимы для обеспечения высоконадежной передачи данных на радиоинтерфейсе. RLC уровень при передаче фрагментирует LLC-фреймы на RLC/MAC блоки, поступающие затем на MAC уровень. При приеме RLC воспроизводит LLC-фреймы из RLC/MAC блоков. RLC также выполняет функции мультиплексирования для того, чтобы более одной MS могли использовать один физический канал, а одна MS могла занять до 8 TS. При передаче с подтверждением RLC уровень осуществляет повторную передачу RLC/MAC блоков. MAC уровень управляет сигнальными процедурами через Um интерфейс, необходимыми для получения доступа к сети на радиоинтерфейсе (запрос и выделение радиоканала), включая постановку пакетов в очередь в соответствии с их приоритетом.
RCL/MAC уровень может работать как в режиме с подтверждением (Acknowledged operation), так и без подтверждения (Unacknowledged operation).
Для реализации однонаправленной передачи LLC-фреймов на PDCH организуют физическое соединение, называемое временным потоком блоков (Temporary Block Flow - TBF). Для TBF выделяют радиоресурс на одном или нескольких PDTCH. TBF создают только на время передачи данных.
Каждый RLC/MAC блок имеет информацию о том TBF, к которому он принадлежит. С этой целью TBF нумеруют: присваивают им идентификатор TFI (Temporary Flow Identifier). Возможны значения TFI от 0 до 31. TFI выделяет BSC и передает его MS в сообщении о выделении ресурса, предшествующем передаче информации. Этот идентификатор указывает на принадлежность RLC/MAC блока определенной MS.
Структуры RLC/MAC блоков для передачи каналов трафика (PDTCH) и каналов сигнализации (PACCH, PBCCH, PPCH, PAGCH, PNCH, PTCCH/D) различны. Различны также форматы RLC/МАС блоков для направлений вниз и вверх. RLC/MAC блоки для каналов трафика состоят из блока RLC данных (RLC data block) и так называемого MAC заголовка (MAC header) (рис.4). Блок RLC данных, в свою очередь, содержит RLC заголовок (RLC header) и RLC данные (RLC data unit). RLC/MAC блок для каналов сигнализации состоит из MAC заголовка и RLC/MAC сигнального блока (RLC/MAC control block). Последний, в свою очередь, при передаче информации вниз содержит сигнальный заголовок (Control header).
Рис. 4. Возможные структуры RLC/MAC блоков
MAC заголовок состоит из 8 бит и содержит несколько полей, различных для направлений вверх и вниз. В любом случае одно из полей указывает вид данного RLC/MAC блока. На линии вниз первые 3 бита MAC заголовка определяют флаг состояния канала вверх (Uplink State Flag - USF). Как было отмечено, USF указывает MS, может ли она использовать следующий блок мультикадра данного физического канала для передачи информации в направлении вверх.
RLC заголовок также содержит поля, различные для направлений вверх и вниз. Из информации, содержащейся в RLC заголовке, отметим идентификатор TFI и порядковый номер RLC/MAC блока (Block Sequence Number - BSN) в TBF. Для того, чтобы можно было запросить повторную передачу блоков, принятых с ошибками, используют нумерацию блоков.
Размер информационной части RLC/MAC блока может составлять 184, 271, 315 и 431 бит и зависит от используемой на физическом уровне одной из 4 схем канального кодирования. При передаче каналов сигнализации RLC/MAC блок имеет фиксированную длину - 184 бита. RLC/MAC блоки передают на физический уровень.
Об этапах развития мобильной связи и новых технологиях читайте в новой книге "Мобильная связь на пути к 6G".
Читайте также:
Технология HSCSD. Высокоскоростная передача данных по коммутируемым каналам.
Ежегодный международный Съезд лидеров отрасли телекоммуникаций TELECOMTREND. Присоединяйтесь!
{jcomments on}