1 / 40

VANNAI, Nándor

VANNAI, Nándor. G eneral P acket R adio S ervice. 0201. 0191. 0200. 0190. 0199. 0192. 0195. 0194. 0193. 0197. 0198. 0196. Csomagkapcsolt adat-hálózat PSPDN. IW-SMS. VLR. GW-SMS. PSTN ISDN CSPDN. BTS. SIM. MSC. MT. BSC. BTS. BTS. GMSC. BS. USIM. SGSN. GGSN. UE.

scout
Download Presentation

VANNAI, Nándor

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. VANNAI, Nándor General Packet Radio Service

  2. 0201 0191 0200 0190 0199 0192 0195 0194 0193 0197 0198 0196 Csomagkapcsolt adat-hálózatPSPDN

  3. IW-SMS VLR GW-SMS PSTN ISDN CSPDN BTS SIM MSC MT BSC BTS BTS GMSC BS USIM SGSN GGSN UE RNC BS BS BG HLR EIR AuC GSM : GPRS : UMTS2G : 2,5G : 3G PSPDN Intranet Internet

  4. DOWNLINK BCCH TCH7 TCH1 TCH6 TCH5 TCH2 TCH4 TCH3 UPLINK BTS GSMTime Division Multiple Access segment = 0,577 msec round = 4,6 msec

  5. CCh TCh CCh TCh TCh TCh TCh TCh DOWNLINK Áramkörkapcsolt adatátvitelCircuit Switched data (CS)

  6. CCh TCh CCh TCh PD TCh PDTCh TCh TCh DOWNLINK Csomagkapcsolt adatátvitelGeneral Packet Radio Service

  7. Burst Block 200 bursts / sec TB 3 DATA 57 TB 3 SF 1 TRAINING 26 SF 1 DATA 57 GUARD 8,25 148 bits 156,25 bits = 0,577 ms 456bits / block Radio burst (csomag), block DATA = 2*57 =114bits /burst Max. speed = 200 * 114 =22,8kb/s

  8. Application Data AH Application Presentation PH Presentation Data Process Layer Session Data SH Session Transport Data TH Transport Network Data NH Network Transport Layer Link Link Data LH Physical Data PH Physical OSI model

  9. Demo Channel coding

  10. Data block Spare 176*50=8,8 kb/s 22 bytes * 8 bits = 176 bits 0 Header Data block 3+5 176 Block coding 181*50=9,05 kb/s Pc. USF + Tail = 228 Data block + BCS + 3 181 40 4 1/2 Convolutional coding 456 Punctured bits = 0 456 - 0 =456 => 22,8 kb/s 114 114 114 114 GPRS csatornakódolásCS-1 : 9,05 kb/s

  11. Data block Spare 256*50=12,8 kb/s 32 bytes * 8 bits = 256 bits 7 Header Data block 3+5 256 268*50=13,4 kb/s Block coding Pc. USF + Tail = 294 Data block + BCS + 6 268 16 4 1/2 Convolutional coding 588 Punctured bits = 132 588 - 132 =456 => 22,8 kb/s 114 114 114 114 GPRS csatornakódolásCS-2 : 13,4 kb/s

  12. Data block Spare 304*50=15,2 kb/s 38 bytes * 8 bits = 304 bits 3 Header Data block 3+5 304 312*50=15,6 kb/s Block coding Pc. USF + Tail = 338 Data block + BCS + 6 312 16 4 1/2 Convolutional coding 676 Punctured bits = 220 676 - 220 =456 => 22,8 kb/s 114 114 114 114 GPRS csatornakódolásCS-3 : 15,6 kb/s

  13. Data block Spare 416*50=20,8 kb/s 52 bytes * 8 bits = 416 bits 7 Header Data block 3+5 416 428*50=21,4 kb/s Block coding Pc. USF + Tail = 456 Data block + BCS + 12 428 16 0 Punctured bits = 0 456 - 0 =456 => 22,8 kb/s 114 114 114 114 GPRS csatornakódolásCS-4 : 21,4 kb/s No Convolutional coding is done

  14. A protokoll overhead-ek hatása az előfizető által érzékelt sebességre • 2 és 4 TS-ot használó mobillal CS2 kódolással átvitt adatok sebessége a különböző rétegeken

  15. 1 2 3 CS-1 9.05 kb/s ~ 6 CS-2 13,4 kb/s ~ 9 4 CS-3 15,6 kb/s ~ 12 CS-4 21,4 kb/s ~ 17 Ellátási terület C/I (dB) C/I (dB) Coding Coding

  16. 9,05 kb/s 13,4 kb/s 15,6 kb/s 21,4 kb/s Ellátási terület

  17. Csatorna hatékonyság • Maximális sebesség 22,8 kb/s • Beszéd 13 kb/s 57 % • CS data T 9,6 kb/s 42,1% • HSD 14,4 kb/s 63,2 % • CS-1 9,05 kb/s 39,7 % • CS-2 13,4 kb/s 58,8 % • CS-3 15,6 kb/s 68,4 % • CS-4 21,4 kb/s 93,8 %

  18. GPRS mobil készülékekMobil osztályok forgalomkezelés szerint • Class A • Mind CS, mind PS kapcsolat és kommunikáció lehetséges egyidőben legalább 1 TS-on • A CS és PS szolgáltatás kezelése független egymástól • Class B • Mind CS, mind PS kapcsolat, de kommunikáció, illetve adatátvitel egy időben csak az egyik módon lehetséges • A PS kommunikáció automatikusan felfüggesztődik a CS idejére, majd folytatódik • Class C • Vagy CS vagy PS eszköz. Manuálisan választható. PS üzemmódban CS forgalomra nem használható, és viszont.

  19. GPRS mobil készülékekMobil típusok multislot kapacitás(Multislot Capability) szerint * * * *

  20. IDLE GPRS Attach GPRS Detach READY Ready Timer expiry or Force to STANDBY PDU Transmission STANDBY MM State of MS GPRS mobil állapotai • Idle State: • A MS be van kapcsolva, de a GPRS hálózat számára “láthatatlan”, az SGSN semmit nem tud a hollétéről • Nem volt még GPRS Attach • GPRS ellátási területen kívül került (pl. olyan cellába, ahol nincs aktiválva a GPRS, vagy pl. GSM ellátás sincsen) • Ready State: Packet Transfer Mode vagy Packet Idle Mode • adatátvitel folyamatban van, vagy nemrég fejeződött be • az SGSN-ben cellaszintű információnk van a mobil helyzetéről • ha új csomagot kell küldeni a MS-nek, nincs szükség Paging-re, mivel az SGSN tudja, melyik cellán kell csatornát foglalni • A Ready Timer lejárta után Standby státuszba kerül • Standby State: A mobil GPRS Attach állapotban van, azaz: • RA szintű Paging-re van szükség a MS megszólításához • RA Update üzenetet küld a MS a hálózatnak, ha • másik RA-ba kerül • lejár a periódikus RA Update időzítő

  21. IP N/W FR N/W TBF Setup 1000 ms MS 150 ms SGSN GGSN 200 ms Over air delay SGSN/GGSN <50ms 100ms 200 ms <50ms 100ms 200 ms <50ms Rádiós csatorna-allokációDL TBFfelépítéséből adódó késleltetés MS Gb Gn Gi TE BTS BSC/PCU` Elsőcsomag = 1.4s Továbbicsomagok: <0.5s <0.5s Forrás: Motorola 2000 október: A számértékek valószínűleg nem aktuálisak már, de a nagyságrendek hasonlóak lehetnek, a folyamat pedig nem változott.

  22. IP N/W FR N/W 400ms TBF Setup MS 250 ms SGSN GGSN 400ms Over air delay SGSN/GGSN <50ms 100ms 400ms <50ms 100ms 400ms <50ms Rádiós csatorna-allokációUL TBFfelépítéséből adódó késleltetés MS Gb Gn Gi TE BTS BSC/PCU` Első csomag = 1.1s Továbbicsomagok: <0.6s <0.6s Forrás: Motorola 2000 október: A számértékek valószínűleg nem aktuálisak már, de a nagyságrendek hasonlóak lehetnek, a folyamat pedig nem változott.

  23. Rádiós csatorna-allokációPDCH foglalás • Fix vagy dedicated PDCH allokáció. Cellánként meghatározható, hogy legalább mennyi PDCH-t szeretnénk PS forgalomra fenntartani maximum 8 fix PDCH lehet egy cellában • Fix allokáció esetén leteséges az első dedikált PDCH-t “Master” -nek definiálni, így konfigurálható PBCCH a cellában • Ha nincs kihasználva a fix PDCH PS forgalomra, akkor sem lehetséges CS forgalmat kezelni vele • Dinamikusan a BSS annyi (on demand) PDCH-t definiál egy GPRS-t támogató cellában, amennyire szükség van • Ez befolyásolható a TBF_UL_LIMIT és TBF_DL_LIMIT BSC szintű paraméterekkel • Csak annyi időre konfigurálódnak PS használatra a dinamikus PDCH-k, ameddig használják PS adatátvitelre.

  24. Átviteli sebességet befolyásoló tényezők:CS hívások TS kiosztása és a MC • A GPRS mobilok Multislot Capability -jüknek megfelelően csak adott számú, egymás melletti TS-ot tudnak összevontan használni • A CS forgalom kezelésében véletlenszerű a TS kiosztás • 10 mp felbontású negyed órás TS használati eloszlás egy 4 TRX-es budapesti celláról:

  25. PS forgalom “maradék” kapacitása cella szinten

  26. SMS HLR MSC/VLR GW-MSC Gs Gr Gd A SS-7 BTS A’’ Radius Host BSC PCU PCU SGSN GGSN SGSN GGSN Gb Gn Gi Corporate BTS Frame Relay Multi -service Multi -service backbone IP backbone IP backbone Gb Gn Gi Radius Host BTS A’’ ISP BSC SGSN GGSN PCU SGSN GGSN PCU PXM DNS NTP BGw BTS Gp Other PLMNs GPRS Management GPRS hálózat

  27. GPRS Szolgáltatások • WAP • Intranet • Internet • SMS • Authentikáció • Titkosítás GEA1-2 • SIM, GPRS Kc, GPRS RAI,

  28. Csomagkapcsolt hálózatIP címek • AZ Internethez csatlakozó valamennyi eszközt individuális IP címen lehet elérni • Regisztrált Publikus IP címek díjmentesek voltak a 90-es évek közepéig • Új címzési model, bevezették a privát cím tartományt • a privát cím csak a magán hálózaton belül használható, az Internetről nem lehet elérni • a privát hálózat és az Internet között megjelent a NAT (Network Address Translation) funkció, amit gyakran a Firewall funkcióval egy eszközként implementálnak

  29. IP cím (IP v4): 32 bites szám, 8 bitenként csoportosítva 0 Hálózati cím Host cím • Cím eleje • bit • Hálózat# • Bit • Host # 1 0 Hálózati cím Host cím • A • 0-127 • 7 • 128 • 24 • 16777216 1 1 0 Hálózati cím Host cím • B • 128-191 • 14 • 16384 • 16 • 65536 1 1 1 0 Multicast • C • 192-223 • 21 • 2097152 • 8 • 256 1 1 1 1 Foglalt • D • 224-239 • E • 240-255 Csomagkapcsolt hálózatIP címek

  30. Destination • Mask • Next Hop • 193.224.112.0 • 255.255.255.0 • 193.224.117.200 • 193.224.117.0 • 255.255.255.0 • 193.224.117.23 • 10.1.255.32 • 255.255.240.0 • 10.1.255.34 Csomagkapcsolt hálózatInternet Protocol • Irányított hálózat Route táblák:

  31. Web request Web request From 10.4.202.136 From 158.230.100.101 To: 193.34.122.58 To: 193.34.122.58 Web response Web response From 193.34.122.58 From 193.34.122.58 NAT User PC Web Server To: 10.4.202.136 To: 158.230.100.101 Firewall 10.4.202.136 193.34.122.58 ( private) ( registered) 10.122.23.45 158.230.100.101 (private) ( registered) Private IP Addressing Public IP Addressing Privát és regisztrált IP címekNAT, Firewall(NAT in a web request & response) Csak akkor működik ha a User PC küldi a kérést, a push irány nem működik A mobil világban nagy az igény a push tecnikára,

  32. WAP Firewall with Internet Gateway NAT Encoded WAP WAP Server (Proxy) WAP request Phone WAP request Encoded NAT WAP response Binary WML WAP Format response WAP WAP response request WML Format Local WAP Server Private Registered Addressing Addressing IP címekPrivate, Registered, NAT, Firewall

  33. Access Point Name • Az előfizető által elérhető szolgáltatást definiálja • Kiválasztható: • A mobiltelefonról • A HLR-ből • A SGSN-ből Formátum: alma.körte.barack.mncXXX.mccYYY.gprs

  34. 2 3 Corporate A 1 GGSN GGSN Multi-service IP backbone 4 5 Corporate B Radius Radius Host Host GPRS hálózat felépítéseDomain Name System DNS root server Primary DNS root server Secondary Gi 10.7.2.1 SGSN DNS resolver Gn Gn 10.7.2.2 Gi DNS cache

  35. xyz.co.hu Where is .hu ? Root Server One of 13 IP address of server for .hu Where is .co.hu ? TLD Server for .hu Calling host Time IP address of server for .co.hu Where is xyz.co.hu ? SLD Server for .co IP address of server for .xyz.co.hu Domain név feloldás

  36. Operator A Operator C Firewall Router Border Gateway GRX Network 1 Operator D GRX Network 2 Leased lines Operator B Firewall Border Gateway Internet Router Operator E Inter PLMN Backbone

  37. BTS BSC VPLMH SGSN Visitor DNS Border Gateway connects autonomous IP networks together Local access GGSN BG FW Internet BSC BTS SGSN Root DNS VISITED Operator PLMN BG FW Home access HOME Operator PLMN Inter-PLMN Backbone GGSN DNS HPLMN GPRS roamingLocal access, Home access

  38. GPRS Network SGSNs GGSNs S-CDR G-CDR M-CDR S-SMT-CDR S-SMO-CDR Packet Data Network GPRS backbone Charging Gateway Billing System Billing Gateway Számlázás

  39. GPRS cellaváltás hatása az adatátviteli sebességre

  40. GPRS cellaváltás hatása az adatátviteli sebességre

More Related