INTRODUCCIN

1
EL SISTEMA GPRS
2
ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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EVOLUCIÓN HISTORICA

• Establecido por el ETSI(European
  Telecommunications Standards Institute)
• GSM Fase 1 --- 1992
• GSM Fase 2 --- 1996
• GPRS inicio en 1994 y salió a la luz pública a
  finales de 1997

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GPRS GSM SGSN GGSN
6
CARACTERÍSTICAS GPRS (1)

• Enfocado al envio de Datos
• Emplea conmutación de paquetes
• Aprovecha la infraestructura GSM existente con
  nuevos nodos
• Reserva flexible de canales radio según
  necesidades y número de usuarios
• Envio de pequeños (500-1000 octetos) paquetes a
  ráfagas (intermitentes)
• Trato independiente de paquetes

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CARACTERÍSTICAS GPRS (2)

• Mayor velocidad que GSM
• Conexión permanente
• Facturación por volumen de datos
• Cada elemento de red sabe como encaminar cada
  paquete
• Cuatro niveles de codificación radio
• Transmisión PTP y PTM
• Utilización de hasta 8 timeslots en el Interfaz
  aire

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TIPOS DE TERMINALES
Clase A Datos y Voz simultáneamente
Clase B Datos y Voz alternativamente
Clase C Datos o Voz separadamente
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SERVICIOS SOPORTADOS

• WWW
• FTP
• Telnet
• Chat
• E-mail
• Image
• Audio
• Video
• GPS(Global Positioning System)

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ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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GPRS
12
Arquitectura GPRS
13
Arquitectura GPRS

• Importantes cambios en la red
• Nuevos elementos SGSN y GGSN
• Actualización de SW a nivel de BTS (Estación de
  Transmisión)
• Nuevo Hardware en el controlador de estación
  (BSC). PCU (Unidad de Control de paquetes) que es
  la encargada de manejar la comunicación de
  paquetes
• Backbone basado en IP

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SGSN (Serving GPRS Support Node) (1)

• Encaminamiento y transferencia de paquetes de
  datos
• Salida de datos de tarifación
• Entidad responsable de la comunicación entre la
  red GPRS y los usuarios GPRS de su área de
  servicio.
• Seguridad en el acceso radio cifrado y
  autenticación.

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SGSN (Serving GPRS Support Node) (2)

• Gestión de la movilidad (almacena el VLR de
  GPRS, el perfil del usuario visitante IMSI
  International Mobile Subscriber Identity, y el
  contexto PDP).
• Gestión del enlace lógico con una MS.
• Comunicación con nodos GSM (MSC, HLR, BSC,
  SMS-C).

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GGSN( Gateway GPRS Support Node) (1)

• Pasarela hacia redes externas, ej. IP, X.25.
• Traducir los paquetes que recibe desde el SGSN al
  formato de la red externa.
• Puede traducir formatos, protocolos de
  señalización y direcciones para permitir
  comunicación entre redes diversas.
• Traducir las direcciones IP enla direccion del
  movil destino

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GGSN( Gateway GPRS Support Node) (2)

• Puede también proporcionar asignación dinámica de
  direcciones IP.
• Funciones de seguridad hacia redes externas.
• Llevar a cabo la tarifación

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Interfaces RED GPRS
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Interfaces GPRS

• Interfaz Gn
• Se encarga de la transmisión de información entre
  el SGSN y el GGSN.
• Opera el GTP (GPRS Tunnel Protocol), que usa el
  mecanismo de "tunneling" entre los GPRS Support
  Nodes en la red backbone GPRS, también se trabaja
  con los protocolos TCP/UDP e IP.
• Interfaz Gi
• Comunica a la red GPRS con las redes exteriores.
• Interfaz Gb
• Se establece todo el dialogo con el terminal
  movil
• Interfaz Gs
• Se utiliza entre el MSC/Registro de Lugares
  Visitantes (RLV) y el SGSN para coordinar el
  envío de señales para terminales móviles capaces
  de manejar datos por conmutación de circuitos y
  por paquetes.

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Protocolo GPRS

• Es un protocolo de nivel 3.
• Soporta el intercambio de PDU entre el móvil y
  el nodo que estan conectados

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PCU

• Son tramas que se utilizan como transporte de
  datos como de control
• Contiene los siguientes campos
• Identificador del protocolo GPRS
• Sirve para diferenciar los burst de gprs y gsm
• identificador del protocolo de los PDU
  (identificador de PDP)
• mensaje GPRS

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Mensajes de Control

• petición de log-on (LOG-ON REQUEST)
• respuesta a una petición de log-on (LOG-ON
  RESPONSE)
• activación del modo de transmisión cifrado (SET
  GPRS CIPHERING MODE)
• petición de actualización de las informaciones de
  routing (ROUTING UPDATE REQUEST)

23
Mensajes de Control

• respuesta a una petición de actualización de las
  informaciones de routing (ROUTING UPDATE
  RESPONSE)
• petición de actualización del indicador de
  routing area (área de encaminamiento) (GPRS RA
  UPDATE REQUEST)
• respuesta a una petición de actualización del
  indicador de routing area (GPRS RA UPDATE
  RESPONSE)

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Transmisión
BSC
BTS
BSC
MS
BTS
Red GPRS inter PLMN
SGSN
SGSN
PLMN1
PLMN2
Red GPRS intra PLMN
Pasarelas
Red GPRS intra PLMN
Red de paquetes (ej. Internet)
GGSN
Host
GGSN
Router
LAN
SGSN
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Transmisión

• El concepto clave que guía la transmisión
• tunneling,
• Actualización de tablas de enrutamiento
• Asignación de una dirección IP al móvil

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Transmisión

• SGSN-S encapsula los paquetes transmitidos por el
  MS y los encamina a GGSN-S.
• Basándose en la dirección de destinación, los
  paquetes, se encaminan al GGSN-D a través de la
  red.
• GGSN-D chequea el paquete y determinan el SGSN-D
  y la información relevante tunneling
• Cada paquete después se encapsula y se remite al
  SGSN-D, que lo entrega al móvil de la destinación

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(No Transcript)
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PILA DE PROTOCOLOS
Aplicación
IP / X.25
IP / X.25
relay
SNDCP
GTP
GTP
SNDCP
UDP / TCP
UDP / TCP
LLC
LLC
relay
RLC
RLC
BSSGP
BSSGP
IP
IP
Network Service
Network Service
MAC
L2
L2
MAC
GSM RF
L1
GSM RF
L1bis
L1bis
L1
Um
Gb
Gn
Gi
MS
BSS
SGSN
GGSN
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PILA DE PROTOCOLOS

• SNDCP Subnetwork Dependent Convergence
  Protocol. Es el encargado de transferir los
  paquetes entre los SGSN y MS. Las funciones que
  desempeña
• Multiplexación de diversas conexiones de la capa
  red en na conexión logica virtual de la capa LLC
• Compresión y descompresión de los datos e
  información redundante de cabecera
• LLC asegura la transferencia confiable de datos
  del usuario
• (BSSGP) se encarga del enrutado y lo relativo a
  la información de QoS entre BSS y SGSN.
• RLC/MAC permite una eficiente multiplexación
  multiusuario en los canales de paquetes de datos
  compartidos.

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ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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(No Transcript)
32
(No Transcript)
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CANALES LÓGICOS
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MULTIPLEXADO DE CANALES LÓGICOS

• Indicadores
• TFI (Temporary Flow Identy). Permite el
  multiplexado downlink.
• TBF (Temporary Block Flow). Permite identificar
  una o varias tramas LLC pertenecientes a un mismo
  usuario.
• USF (Uplink State Flag). Permite el multiplexado
  uplink

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MULTIPLEXADO DE CANALES LÓGICOS
36
ESTRUCTURA DE BLOQUES RADIO
37
CODIFICACIÓN
38
FLUJO DE DATOS
39
PROCEDIMIENTO DE CODIFICACIÓN
40
TRANSFERENCIA DE DATOS UPLINK (SUBIDA)
41
TRANSFERENCIA DE DATOS DOWNLINK (BAJADA)
42
ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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CONCEPTO DE SESION

• Asignación al usuario de una direcciónPDP para
  que se pueda conectar a las redes de datos
  externas.

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NODOS QUE INTERVIENEN

• SGSN, GGSN, HLR (Home Location Register),

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Home Location Register (HLR)

• Nodo de la red GPRS donde se almacenan de forma
  permanente los datos de la subscripción
• Información de la localización a nivel del SGSN
  del usuario GPRS
• Estado de los usuarios
• Información de suscripción
• Calidad
• Direcciones asignadas de forma fija
• Permisos de itinerancia

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ACTIVACIÓN CONTEXTO PDP
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CALIDAD DE SERVICIO QoS

• El usuario solicita un perfil QoS al activar su
  dirección IP, pero la red lo puede modificar
• Prioridad
• Retardo
• Fiabilidad
• Velocidad de pico
• Velocidad media.

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EJEMPLO DE CONTEXTO PDP

• Direccionamiento IP dinámico
• Tipo PDP IPv4
• Dirección PDP ...
• Perfil QoS
• Prioridad Media
• Retardo 0,5s
• Fiabilidad
• GTP sin AKN, LLC con ACKprotegido, RLC con ACK
• Velocidad media 0 kbps
• Velocidad de pico 20 kbps
• Dirección GGSN Valladolid.es.MNC40.MCC358.gprs

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ÍNDICE

• INTRODUCCIÓN
• EL SISTEMA GPRS
• INTERFAZ AIRE DEL SISTEMA GPRS
• GESTIÓN DE SESIÓN
• GESTIÓN DE MOVILIDAD

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OBJETIVO
Mantener a todos los elementos de la red GPRS al
corriente de la localización del móvil
51
ESTADO DEL TERMINAL
52
ESTADO DEL TERMINAL

• ESTADO nos describe
• la funcionalidad del móvil
• información almacenada en el contexto MM
• REPOSO (IDLE)
• La red desconoce la localización del terminal
  (usuario no registrado).
• El MS solo puede recibir paquetes PTM-M (Point to
  Multipoint- Multicast)

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ESTADO DEL TERMINAL

• DISPUESTO (STANDBY)
• El MS en este estado además tiene activado el RA
• ACTIVO (READY)
• La red conoce el área en la que se encuentra el
  terminal
• El MS informa a la red cada vez que cambia de
  Celda

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FUNCIONES DE MOVILIDAD

• Conexión (Attach) identificar el móvil y sus
  permisos
• Desconexión (Detach) abandonar el sistema
• Actualización de la Localización (Location
  Update) seguir la situación/estado de cada
  estación móvil dentro y fuera de la red del
  operador al que se está suscrito, EN FORMA
  ÓPTIMA.
• Actualización del área de encaminamiento (Routing
  Area, RA)
• Actualización de celda

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ACTUALIZACIÓN DE CELDA

• MS selecciona nueva celda servidora
• Si misma RA y terminal READY Cell Update
• Si diferente RA RA Update

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ACTUALIZACIÓN RA