Hispanopedia WikiLa red central GPRS es la parte fundamental del servicio general de radio por paquetes (GPRS), que permite a las redes móviles 2G , 3G y WCDMA transmitir paquetes de protocolo de Internet (IP) o X.25 a redes externas como Internet . El sistema GPRS es una parte integrada del subsistema de conmutación de red GSM .
La red proporciona gestión de movilidad , gestión de sesiones y transporte para servicios de paquetes IP en redes GSM y WCDMA. La red central también ofrece soporte para otras funciones, como facturación e interceptación legal . En un principio, se propuso dar soporte a servicios de radio por paquetes en el sistema TDMA D-AMPS de EE. UU .; sin embargo, en la práctica, todas estas redes se han migrado a GSM, por lo que esta opción ha quedado obsoleta.
El módulo PRS es un sistema basado en estándares abiertos. El organismo de estandarización es el 3GPP .
Protocolo de tunelización GPRS (GTP)
El Protocolo de Túnel GPRS (GPRS Tunelling Protocol) es el protocolo basado en IP que define la red central GPRS. Principalmente, es el protocolo que permite a los usuarios finales de una red GSM o WCDMA desplazarse de un lugar a otro manteniendo la conexión a Internet como si estuvieran en una única ubicación en el nodo de soporte GPRS de puerta de enlace (GGSN) . Esto se logra transportando los datos del suscriptor desde el nodo de soporte GPRS actual (SGSN) hasta el GGSN que gestiona la sesión del suscriptor. La red central GPRS utiliza tres variantes de GTP.
- GTP-U
- para la transferencia de datos de usuario en túneles separados para cada contexto del Protocolo de datos de paquetes (PDP)
- GTP-C
- por razones de control, entre las que se incluyen:
- Configuración y eliminación de contextos PDP;
- verificación de la accesibilidad de GSN;
- actualizaciones; por ejemplo, cuando los suscriptores cambian de una red SGSN a otra.
- GTP (pronunciado "GTP Prime")
- para la transferencia de datos de carga a la función de puerta de enlace de carga.
Nodos de soporte GPRS (GSN)
Un GSN es un nodo de red que admite el uso de GPRS en la red central GSM. Todos los GSN deben tener una interfaz Gn y ser compatibles con el protocolo de tunelización GPRS. Existen dos variantes principales de GSN: el nodo de soporte GPRS de puerta de enlace y el nodo de soporte GPRS de servicio.
Nodo de soporte GPRS de puerta de enlace (GGSN)
El nodo de soporte GPRS de puerta de enlace (GGSN) [ 1 ] es uno de los dos componentes del dominio GPRS PS. El GGSN, junto con el SGSN, gestiona las transmisiones de paquetes entre la red GPRS y las redes externas de conmutación de paquetes , como Internet o una red X.25 .
Desde la perspectiva de una red externa, el GGSN actúa como enrutador hacia una subred, ya que oculta la infraestructura GPRS a dicha red. Cuando el GGSN recibe datos dirigidos a un usuario específico, verifica si este se encuentra activo. Si lo está, reenvía los datos al SGSN que presta servicio al usuario móvil; si el usuario está inactivo, los datos se descartan. En sentido inverso, el GGSN enruta los paquetes originados por el móvil a la red correspondiente.
El GGSN es el punto de anclaje que permite la movilidad del terminal de usuario en las redes GPRS/ UMTS . En esencia, desempeña en GPRS la función equivalente a la del agente de origen en Mobile IP . Mantiene el enrutamiento necesario para tunelizar las unidades de datos de protocolo (PDU) hasta el SGSN que presta servicio a una estación móvil (MS) específica.
El GGSN convierte los paquetes GPRS provenientes del SGSN al formato de protocolo de datos de paquetes (PDP) apropiado (por ejemplo, IP o X.25) y los envía a través de la red de datos de paquetes correspondiente. En sentido inverso, las direcciones PDP de los paquetes de datos entrantes se convierten a la dirección GSM del usuario de destino. Los paquetes redireccionados se envían al SGSN responsable. Para ello, el GGSN almacena la dirección SGSN actual del usuario y su perfil en su registro de ubicación. El GGSN es responsable de la asignación de direcciones IP y es el enrutador predeterminado para el equipo de usuario (UE) conectado. El GGSN también realiza funciones de autenticación y facturación.
Otras funciones incluyen el filtrado de suscriptores, la gestión de grupos de direcciones IP y la asignación de direcciones , así como la aplicación de la calidad de servicio (QoS) y el contexto PDP.
En el escenario LTE, la funcionalidad GGSN se traslada a la puerta de enlace SAE (mientras que la funcionalidad SGSN funciona en MME ).
Nodo de soporte GPRS (SGSN)
El Nodo de Soporte GPRS de Servicio (SGSN) [ 1 ] es el nodo que presta servicio al MS / UE . El SGSN admite GPRS y/o UMTS . [ 2 ] El SGSN realiza un seguimiento de la ubicación de un MS / UE individual y lleva a cabo funciones de seguridad y control de acceso. El SGSN está conectado al sistema de estaciones base GERAN a través de la interfaz Gb o Iu y/o a la UTRAN a través de la interfaz Iu. [ 3 ] Un SGSN es responsable de la entrega de paquetes de datos desde y hacia las estaciones móviles dentro de su área de servicio geográfico. Sus tareas incluyen el enrutamiento y la transferencia de paquetes, la gestión de la movilidad (adjuntar/desconectar y gestión de la ubicación), la gestión del enlace lógico y las funciones de autenticación y facturación. El registro de ubicación del SGSN almacena información de ubicación (p. ej., celda actual, VLR actual ) y perfiles de usuario (p. ej., IMSI , dirección(es) utilizada(s) en la red de datos de paquetes) de todos los usuarios GPRS registrados en él.
Funciones comunes de SGSN
- Desconexión de paquetes GTP desde el GGSN (enlace descendente)
- Enrutar paquetes IP hacia el GGSN (enlace ascendente)
- Realizar la gestión de movilidad cuando un dispositivo móvil en modo de espera se mueva de un área de enrutamiento a otra área de enrutamiento.
- Facturación al usuario en función de los datos utilizados.
- Procedimiento de verificación de identidad de equipos móviles (interfaces Gf/S13).
- Los SMS GMSC y SMS IWMSC admiten la transmisión de SMS a través del SGSN. [ 4 ]
- El Sistema de Cobro Fuera de Línea (OFCS) recopila registros de cobro de los SGSN. [ 3 ]
- El SGSN contiene mecanismos para evitar y manejar situaciones de sobrecarga. [ 5 ]
- El SGSN se comunica con otros SGSN y/o MME ( Entidad de Gestión de Movilidad ) (interfaces Gn/S16/S3).
Funciones SGSN específicas de GSM/EDGE
Las funciones y características específicas de SGSN para las tasas de datos mejoradas de GSM Evolution (EDGE) son:
- Velocidad máxima de datos de aproximadamente 60 kbit/s (150 kbit/s para EDGE) por suscriptor.
- Conéctese a la unidad de control de paquetes mediante Frame Relay o IP utilizando la pila de protocolos Gb.
- Aceptar datos de enlace ascendente para formar paquetes IP.
- Encriptar los datos de enlace descendente, descifrar los datos de enlace ascendente.
- Realizar la gestión de la movilidad a nivel de celda para dispositivos móviles en modo conectado.
Funciones SGSN específicas de WCDMA
- Admite velocidades de hasta aproximadamente 42 Mbit/s de bajada y 5,8 Mbit/s de subida (HSPA+).
- Transfiera/destransforme los paquetes de enlace descendente/ascendente hacia el controlador de red de radio (RNC).
Punto de acceso
Un punto de acceso es:
- Una red IP a la que se puede conectar un dispositivo móvil.
- Un conjunto de configuraciones que se utilizan para esa conexión.
- Una opción particular dentro de un conjunto de ajustes en un teléfono móvil.
Cuando un teléfono móvil GPRS establece un contexto PDP, se selecciona el punto de acceso. En este punto se determina un nombre de punto de acceso (APN).
- Ejemplo: aricenttechnologies.mnc012.mcc345.gprs
- Ejemplo: geocelda
- Ejemplo: internet
- Ejemplo: hcl.cisco.ggsn
Este punto de acceso se utiliza posteriormente en una consulta DNS a una red DNS privada. Este proceso (denominado resolución de APN) proporciona finalmente la dirección IP del GGSN que debe dar servicio al punto de acceso. En este punto, se puede activar un contexto PDP.
Contexto PDP
El contexto del protocolo de datos de paquetes (PDP; por ejemplo, IP, X.25, FrameRelay) es una estructura de datos presente tanto en el nodo de soporte GPRS de servicio (SGSN) como en el nodo de soporte GPRS de puerta de enlace (GGSN) que contiene la información de sesión del suscriptor cuando este tiene una sesión activa. Cuando un dispositivo móvil desea utilizar GPRS, primero debe conectarse y luego activar un contexto PDP . Esto asigna una estructura de datos de contexto PDP en el SGSN que el suscriptor está visitando actualmente y en el GGSN que presta servicio al punto de acceso del suscriptor. Los datos registrados incluyen:
- Dirección IP del suscriptor
- IMSI del suscriptor
- Identificador de punto final del túnel del suscriptor (TEID) en el GGSN
- Identificador de punto final del túnel del suscriptor (TEID) en el SGSN
Puntos de referencia e interfaces
Dentro de los estándares de la red central GPRS, existen varias interfaces y puntos de referencia (puntos de conexión lógicos que probablemente comparten una conexión física común con otros puntos de referencia). Algunos de estos nombres se pueden ver en el diagrama de la estructura de la red que aparece en esta página.
Interfaces en la red GPRS
- Georgia
- La interfaz gestiona los CDR (registros de contabilidad) que se escriben en el GSN y se envían a la puerta de enlace de tarificación (CG). Esta interfaz utiliza un protocolo basado en GTP, con modificaciones que admiten CDR (denominados GTP' y GTP prime ).
- GB
- La interfaz entre el subsistema de la estación base y el SGSN puede utilizar como protocolo de transmisión Frame Relay o IP.
- Yo
- Interfaz entre el controlador de red de radio y el SGSN. La interfaz intercambia señales y datos útiles.
- Gc
- Interfaz entre el GGSN y el HLR para que el GGSN pueda obtener los detalles de ubicación de una estación móvil . Para evitar la implementación de MAP/SS7 en el GGSN, esta interfaz es opcional. Cuando no está presente, el GGSN enruta las consultas al HLR a través de un SGSN .
- Dios
- Interfaz entre el SGSN y la puerta de enlace SMS. Puede utilizar MAP1, MAP2 o MAP3.
- Ge
- La interfaz entre el SGSN y el punto de control de servicio (SCP) utiliza el protocolo CAP .
- Novia
- La interfaz entre el SGSN y el Registro de Identidad de Equipos (EIR), utilizada para comprobar el número de identificación del equipo ( IMEI ) del móvil con una lista de teléfonos móviles robados denunciados.
- Soldado americano
- Interfaz basada en IP entre el GGSN y una red pública de datos (PDN), ya sea directamente a Internet o a través de una puerta de enlace WAP .
- GmbH
- La interfaz entre el GGSN y el Centro de Servicio de Difusión-Multidifusión (BM-SC), utilizada para controlar los portadores MBMS.
- Gn
- Interfaz basada en IP entre SGSN y otros SGSN y GGSN (internos). DNS también comparte esta interfaz. Utiliza el protocolo GTP.
- Grupo de práctica
- Interfaz basada en IP entre el SGSN interno y el GGSN externo. Entre el SGSN y el GGSN externo se encuentra la puerta de enlace de borde (que es esencialmente un cortafuegos ). También utiliza el protocolo GTP.
- Gramo
- Interfaz entre el SGSN y el HLR. Los mensajes que pasan por esta interfaz utilizan el protocolo MAP3.
- Gs
- Interfaz entre el SGSN y el MSC (VLR). Utiliza el protocolo BSSAP+ . Esta interfaz permite la paginación y la disponibilidad de la estación durante la transferencia de datos. Cuando la estación se conecta a la red GPRS, el SGSN registra a qué área de enrutamiento (RA) está conectada. Un RA forma parte de un área de localización (LA) mayor. Esta información se utiliza para optimizar los recursos de la red cuando se realiza una paginación. Al ejecutar un contexto PDP, el SGSN dispone de la BTS exacta que la estación está utilizando.
- Gx
- Interfaz de políticas en línea entre el GGSN y la función de reglas de tarificación (CRF). Se utiliza para el aprovisionamiento del flujo de datos de servicio en función de las reglas de tarificación. Utiliza el protocolo Diameter.
- Gy
- La interfaz de carga en línea entre el GGSN y el sistema de carga en línea (OCS). Utiliza el protocolo Diameter ( aplicación DCCA ).
- Gz
- La interfaz de tarificación fuera de línea ( basada en CDR ) entre el GGSN y el sistema de tarificación utiliza GTP'.
- Lg
- La interfaz entre la SGSN y el Centro de Localización Móvil de Puerta de Enlace ( GMLC ), utilizada para servicios basados en la ubicación.
- S3
- Esta interfaz se define entre el SGSN y el MME y se utiliza para intercambiar información de usuario y portador en procedimientos de movilidad entre sistemas. Esta interfaz se implementa utilizando eGTP-C .
- S4
- Esta interfaz se define entre el SGSN y el SGW (Serving Gateway). El término "S4-SGSN" se refiere a un SGSN Release-8 que tiene al menos un conjunto de interfaces S4/S3/S16 habilitadas. [ 6 ]
- S6d
- Interfaz entre SGSN y el Servidor de Abonados Domésticos (HSS). Se trata de una interfaz basada en Diameter que se utiliza para transferir los datos de suscripción y autenticación del usuario al HSS para autenticar y autorizar su acceso.
- S13'
- Esta interfaz se define entre el SGSN y el EIR (Registro de Identidad de Equipos). La interfaz S13' se aplica únicamente al SGSN basado en S4. [ 7 ] La interfaz se basa en el protocolo Diameter.
- S16
- Esta interfaz se define entre dos SGSN y utiliza exclusivamente GTPv2-C. [ 8 ]
Véase también
Referencias
- 1 2 "3GPP TS 23.002 V12.5.0 (2014-10)" (PDF) . ETSI. Octubre de 2014. pág. 29. Consultado el 17 de octubre de 2019 .
- ↑ 3G TS 23.060 versión 3.1.0, p.23
- 1 2 3GPP TS 23.060 V14.3.0 (2017-03), pág. 23
- ↑ 3GPP TS 23.060 V14.3.0 (2017-03), pág. 24
- ↑ 3GPP TS 23.060 V14.3.0 (2017-03), pág. 35
- ↑ 3GPP TS 29.303 versión 10.1.0 Release 10, pág. 7
- ↑ SAE y el núcleo de paquetes evolucionado: impulsando la revolución de la banda ancha móvil, pág. 365
- ↑ SAE y el núcleo de paquetes evolucionado: impulsando la revolución de la banda ancha móvil, págs. 237-238
Enlaces externos
- Página web de 3GPP que incluye estándares.
- fácil acceso a diferentes especificaciones
- Diagramas de secuencia de activación de conexión GPRS y contexto PDP. Archivado el 1 de enero de 2010 en Wayback Machine.
Referencia principal
- 3GPP TS 23.060 V13.4.0 (2015-09)
- estándares 3GPP
- Infraestructura de telecomunicaciones
