General Packet Radio Service GPRS Objetivos Servicios y aplicaciones Arquitectura Gestión de la movilidad Gestión de sesiones Transferencia de datos Tarifación Implantación Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Referencias Libros, revistas y normas Sitios WWW •Mobile Radio Networks. Networking and Protocols. B.H. Walke. J. Wiley & Sons 1999 www.etsi.org •Concepts, Services, and Protocols of the New GSM Phase 2+ General Packet Radio Service G. Brasche, B. Walke. IEEE Communications Magazine, Aug. 1997. www.cs.hut.fi/~hhk •General Packet Radio Service in GSM J. Cai, D.J. Goodman. IEEE Communications Magazine Oct. 1997. www.it.uc3m.es/~gavilan/apuntes.html www.ericsson.com/developerszone www.comsoc.org/pubs/surveys/3q99issue/bettstetter.html ing.ctit.utwente.nl/WU4/Documents/gprs_b.pdf www.hut.fi/u/lhseppan/raportit/iwork.htm www.ieng.com/warp/public/cc/so/neso/gprs/gprs_wp.htm •ETSI EN 301 344 V7.4.1 (2000-09) Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 2 (GSM 03.60 version 7.4.1 Release 1998) Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Objetivos • • • • • • Soporte del tráfico a ráfagas. Uso eficiente de los recursos de radio. Servicio flexible a bajo coste. Coexistencia flexible con los servicios GSM. Bajo retardo de acceso. Conectividad a Internet. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones Servicios • Portadores – Servicios Punto a Punto (PTP) • Servicios no orientados a conexión (PTP-CLNS) • Servicios orientados a conexión (PTP-CONS) – Servicios Punto a Multipunto (PTM) • PTM-Multicast, PTM-M • PTM-Llamada de grupo, PTM-G – Portadora para SMS • Suplementarios – Desvío de llamadas. – Grupo cerrado de usuarios. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones Aplicaciones: • Correo Electrónico • WWW • Charlas en línea • Información de rutas de tráfico • Alarmas • Operaciones bancarias • Transacciones financieras • .... Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones Parámetros de QoS en GPRS • Precedencia – Se tiene en cuenta a la hora de descartar paquetes. • Fiabilidad – Tasa de pérdida de paquetes: entre 10-2 y 10-9. • Retardo medio – Entre 0,5 y 75 s. • Tasa media. • Tasa de pico. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones QoS en GPRS Retardo 128 octetos Clase 1 2 3 4 1024 octetos Medio 95% prc Medio 95% prc. <0,5s <5s <50s <1,5s <25s <250s <7s <75s <375s Sin garantías <2s < 15s <75s Sin Sin Sin garantías garantías garantías Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones QoS en GPRS Clase P(loss) P(dup) P(seq) P(corr) 1 10-9 10-9 10-9 10-9 2 10-4 10-5 10-5 10-6 3 10-2 10-5 10-5 10-2 Clase Modo GTP Modo de trama LLC Protección LLC Modo bloque RLC 1 Asentido Asentido Protegido Asentido 2 No As. Asentido Protegido Asentido 3 No As. No As. Protegido Asentido 4 No As. No As. Protegido No As. 5 No As. No As. Sin prot. No As. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones QoS en GPRS Clase de tasa de pico Tasa de pico (octetos/s) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Hasta 1000 (8Kbps) Hasta 2000 (16Kbps) Hasta 4000 (32Kbps) Hasta 8000 (64Kbps) Hasta 16000 (128Kbps) Hasta 32000 (256Kbps) Hasta 64000 (512 Kbps) Hasta 128000 (1024 Kbps) Hasta 256000 (2048 Kbps) 6 Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones QoS en GPRS Clase de tasa media Tasa media (octetos/hr) 1 100 (0,22 bps) 2 3 4 5 6 200 (0,44 bps) 500 (1,11 bps) 1000 (2,2 bps) 2000 (4,4 bps) 5000 (11,1 bps) 7 8 9 10000 (22 bps) 20000 (44 bps) 50000 (111 bps) 10 100000 (0,22 Kbps) 11 200000 (0,44 Kbps) 12 500000 (1,11 Kbps) 13 1000000 (2,2 Kbps) 14 2000000 (4,4 Kbps) 15 5000000 (11,1 Kbps) 16 10000000 (22 Kbps) 17 20000000 (44 Kbps) 18 50000000 (111 Kbps) 31 Sin garantías (best effort) 6 Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Servicios y aplicaciones Modos de operación del móvil. • Clase A. Soporta simultáneamente servicios GSM y GPRS. • Clase B. Soporta registro en servicios GSM y GPRS, pero no los usa simultáneamente. • Clase C. No soporta registro ni uso simultáneo de servicios GSM y GPRS. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS SMSGMSC E MSC/VLR D Gd MS BTS A C SMSIWMSC HLR Gr Gc Gs Um BTS BSC BTS Abis SGSN Gf Gn SGSN Ga Ga Gn Gb EIR CGF Gi GGSN Gp GGSN Otra PLMN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. PDN Arquitectura del sistema GPRS SGSN. Serving GPRS Service Node. • 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. • 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). • Salida de datos de tarifación. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS GGSN. Gateway GPRS Support Node. • Pasarela hacia redes externas, ej. IP, X.25. • Puede traducir formatos, protocolos de señalización y direcciones para permitir comunicación entre redes diversas. • Puede también proporcionar asignación dinámica de direcciones IP. • Funciones de seguridad hacia redes externas. • Salida de datos de tarifación. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS Plano de transmisión GPRS Aplicación IP / X.25 IP / X.25 relay SNDCP GTP GTP LLC UDP / TCP RLC relay RLC BSSGP UDP / TCP BSSGP IP IP MAC MAC Network Service Network Service L2 L2 GSM RF GSM RF L1bis L1 L1 SNDCP LLC Um MS L1bis Gb BSS Gn SGSN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gi GGSN Arquitectura del sistema GPRS • SNDCP. SubNetwork Dependent Convergence Protocol. – Segmentación de SDUs de nivel superior. – Compresión de datos. – Multiplexación de conexiones de red en una conexión de enlace. • LLC. Logical Link Control. – Enlace lógico entre MS y SGSN. Control de secuencia, entrega ordenada, control de flujo, ARQ. Se funciona en los modos de datos asentidos y no asentidos. – Basado en protocolos de la familia HDLC (LAPDm usado en GSM, adaptado). – Permite tramas de longitud variable. – Cifrado. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS • RLC. Radio Link Control. – Enlace radio fiable. – Corrección de errores con ARQ selectivo. • MAC. Medium Access Control. – Señalización de acceso radio (request & grant). – Asocia tramas de nivel superior a canales GSM. – Protocolo de reserva con acceso aloha ranurado en el enlace ascendente. – Permite usar más de un intervalo a la misma MS. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS GSM RF. • RFL (RF Layer). Aspectos puramente de RF – Transporte de frecuencias y estructura del canal radio – Modulación de la señal. – Características de la TX y RX. • PLL (Physical Link Layer). Proporciona servicios para la transferencia de información sobre la capa física: – Codificación FEC. – Entrelazado. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS • BSSGP. BSS GPRS Protocol. Entre BSS y SGSN: – Información de QoS. – Encaminamiento entre BSSs y SGSNs. – No realiza corrección de errores. • Network Service. – Basado en Frame Relay. • GTP. GPRS Tunnelling Protocol. – Permite construir un túnel entre los nodos de soporte a GPRS. – Transfiere señalización y datos de usuario. Multiprotocolo (puede haber diferentes niveles de red). Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS Planos de señalización. – – – – – MS-SGSN SGSN-HLR, SGSN-EIR SGSN-MSC/VLR GSN-GSN GGSN-HLR Adicionalmente – SGSN-SMS GMSC/SMS IWMSC Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS GMM/SM GMM/SM LLC RLC MAC GSMRF LLC RLC BSSGP MAC NS GSMRF L1bis Um MS-SGSN BSSGP NS L1bis Gb MAP MAP TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 Gr(Gf) SGSN-HLR(EIR) Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS BSSAP+ BSSAP+ SCCP MTP3 MTP2 L1 SCCP MTP3 MTP2 L1 Gs SGSN-MSC(VLR) GTP GTP UDP IP L2 L1 UDP IP L2 L1 Gn GSN-GSN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS MAP MAP TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 Gc GGSN-HLR (con SS7 en GGSN) GTP GTP UDP IP L2 L1 UDP IP L2 L1 GGSN MAP MAP TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1 Gn GSN Gc HLR GGSN-HLR (sin SS7 en GGSN originador) Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Arquitectura del sistema GPRS BSC BTS BSC MS BTS PLMN1 Red GPRS inter PLMN SGSN SGSN Pasarelas Red GPRS intra PLMN Red GPRS PLMN2 intra PLMN Red de paquetes (ej. Internet) SGSN GGSN Router GGSN LAN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Host Gestión de la movilidad Conceptos básicos: La gestión de la movilidad comprende: • Registro (alta) de la MS, y comprobar las operaciones que está autorizada a hacer. • Baja de la MS, al abandonar el sistema. • Actualización de la localización: – Tener noticia de dónde está la MS. – Minimizar las interacciones por radio. – Disminuir el consumo de la MS. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad • Las altas y bajas tienen lugar con poca frecuencia. • No es preciso mejorarlas y refinarlas mucho. • El problema es la gestión de la movilidad después del alta. • Especialmente interesante reducir las transmisiones desde la MS. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad Hay dos extremos: • Actualización solamente cuando las MS cambian en una gran área. – Similar al procedimiento de GSM cuando no hay llamada establecida (LA). – Bueno si la MS transmite poco y cambia mucho. – Ahorra batería ? – Mejor uso del enlace ascendente ? – Búsquedas más frecuentes ? – Cada paquete requiere búsqueda ? – Retrasos en la transferencia ? – Mayor carga de búsquedas ? Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad O bien: • Informar a la red en cada cambio de celda: – Similar a GSM con llamada establecida. – Bueno para MS que cambian poco y transfieren muchos datos. – No se requiere búsqueda ? – Localización siempre conocida ? – Menos carga en el canal de búsqueda ? – Transferencia más rápida ? – Más carga en el enlace ascendente ? – Mayor consumo de batería ? Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad Enfoque adoptado en GPRS: • Cuando la MS no está activa (stand-by) usar la primera solución. – La “gran área”en GPRS se llama Routing Area (RA), que es un subconjunto de una LA. – 1 celda <= RA <= LA • Cuando la MS está activa (ready), usar la segunda. • Se pasa de stand-by a ready al transmitir un paquete. • De ready a stand-by se pasa por vencer un plazo de inactividad. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad Ready GPRS Detach GPRS Attach Idle Tx PKT Vence plazo standby Vence plazo ready, o se fuerza standby GPRS Detach o se cancela localización Ready Rx GPRS PKT Vence plazo ready, o se fuerza standby, o condición anormal en RLC Attach Standby Desde el punto de vista del móvil Idle Vence plazo standby o se cancela localización Standby Desde el punto de vista del SGSN Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad • La cobertura GPRS se divide en varias áreas de localización (LA). • Cada una de ellas está gestionada por un HLR, y consta de una o más RA. • Cada RA está gestionada por un SGSN, y consta de varias celdas. Un mismo SGSN puede gestionar varias RAs. • Se pueden distinguir dos tipos de actualización de RA: inter-SGSN e intra-SGSN, dependiendo de si la MS cambia a una RA conectada a un SGSN distinto. • Si se está en stand-by, la búsqueda de una MS la inicia la SGSN de la RA en la que el MS hizo la última actualización de RA. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad • La MS obtiene la nueva celda y compara su información con la de la anterior. • Si están en la misma RA, puede que haya que actualizar la información de celda. • Si están en RAs distintas, hay que actualizar RA. • Si están en LAs distintas, actualización LA/RA. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad Registro (alta) (Attach). • Se informa a la red de la petición de la MS para estar activa. • Verificación de la identidad. • Si SGSN no tiene información sobre la suscripción de la MS, descargarla de HLR. • Actualizar también MSC/VLR. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de la movilidad Baja (Detach). • Se informa a la red de que la MS desea abandonarla. • Si hay algún contexto activo asociado, se elimina. • La red también puede iniciar una baja, por comportamiento incorrecto de la MS, por congestión de red, por falta de pago, reconfiguración, ... • Tras la baja: – No se informa a la red de nuevas actualizaciones. – No se mantiene información sobre dónde está. – No es posible la transferencia de datos. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de sesiones • Una MS debe registrarse en un SGSN antes de usar los servicios GPRS. • Una vez registrado, la MS debe obtener dirección(es) en la red de paquetes de datos (Packet Data Network PDN): es la llamada dirección PDP (Packet Data Protocol). • En cada sesión se establece un contexto PDP que describe las características de la sesión: tipo de PDP, dirección PDP asignada, QoS solicitada, y dirección de la GGSN que permite acceder a la PDN. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de sesiones • El contexto se almacena en la MS, el SGSN y el GGSN. • Con un contexto PDP activo, la MS es “visible”para la red PDN externa, y puede transmitir y recibir paquetes. • La asociación entre la dirección PDP y la IMSI permite al GGSN transferir paquetes entre MS y PDN. • Un usuario puede tener varios contextos PDP activos simultáneamente. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de sesiones • Los contextos PDP pueden existir en dos estados: activo e inactivo. • La activación puede venir iniciada por la MS o por la red. • La activación puede ser normal o anónima. • Los contextos se pueden modificar, por ejemplo para actualizar QoS. • La dirección PDP puede asignarse estática o dinámicamente. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Gestión de sesiones • Entre la GPRS Release 1998 y la GPRS Release 1999 hay ciertas diferencias en lo que se refiere a la gestión del contexto. • La versión de 1998 especifica una asociación estrecha entre una dirección PDP asociada a una aplicación, y un perfil de QoS. • La versión de 1999 un contexto PDP identificado por una dirección PDP contiene varios contextos PDFs (Packet Data Flow). • Los contextos PDFs son asociaciones estrechas entre un flujo y un perfil de QoS. • Así, varias aplicaciones con diferentes QoS pueden usar diferentes contextos PDF identificados por la misma dirección PDP. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos 960 MHz 124 123 ... Portadoras y tramas de GSM Trama TDMA 1 2 3 4 5 6 7 8 2 1 935 MHz 156,25 periodos de bit = 576,9 µs 915 MHz 124 123 ... 1 2 3 4 5 6 Retardo 2 1 890 MHz Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. 7 8 Transferencia de datos Diferencias entre GPRS y GSM: • GPRS permite la transmisión en múltiples intervalos de la misma trama. • El enlace ascendente y descendente se gestionan de forma separada, lo que permite cursar muy eficientemente el tráfico de datos asimétrico (por ejemplo acceso WWW). • Los canales asignados a GPRS se denominan packet data channel (PDCH). • Los canales solamente se asignan cuando se envían o reciben los paquetes de datos, con lo que la eficiencia aumenta frente al GSM convencional. • Los PDCHs se extraen de un banco común de todos los canales disponibles en la celda, de forma que los recursos se comparten entre terminales GPRS y no GPRS. Las asignaciones se pueden ajustar en función de la demanda. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Canales lógicos GPRS Grupo Siglas PBCCH PBCCH PRACH PPCH PCCCH PTCH Nombre Dirección Packet Broadcast Control Channel BS->MS Packet Random Access Control Channel Packet Paging Channel MS->BS BS->MS Packet Access Grant Channel BS->MS PNCH Packet Notification Channel BS->MS PDTCH Packet Data Traffic Channel MS<->BS PAGCH PACCH Packet Associated Control Channel PTCCH Packet Timing Control Channel MS<->BS MS->BS y BS->MS Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Packet Common Control Channel (PCCCH): • Packet Random Access Channel (PRACH): la MS lo usa para iniciar una transferencia ascendente de datos o señalización. • Packet Paging Channel (PPCH): usado por la red para buscar una MS, con el objetivo de transferir un paquete (descendente). • Packet Access Grant Channel (PAGCH): usado por la red para indicar asignación de recursos a la MS para una transferencia de datos. • Packet Notification Channel (PNCH): usado por la red antes de una transferencia PTM-M, para enviar a un grupo de MSs una notificación PTM-M. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos • Packet Broadcast Control Channel (PBCCH) usado por la red para enviar información sobre el sistema. • Packet Data Traffic Channel (PDTCH) para transferencia de datos. • Packet Dedicated Control Channels: – Packet Associated Control Channel (PACCH) información asociada a un MS (ej. Control de potencia, ACK) – Packet Timing advance Control Channel, uplink (PTCCH/U) permite estimar la temporización de una MS – Packet Timing advance Control Channel, downlink (PTCCH/D) la red envía información de temporización a MSs. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Correspondencia entre canales lógicos y físicos • En frecuencia y en el tiempo. – En frecuencia: basado en las frecuencias asignadas a BTS y MS. – En el tiempo: basado en las multitramas definidas sobre la trama básica TDMA. – Multitrama de 52 tramas en los PDCH. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos 52 tramas B0 B1 Trama para PTCCH Trama no usada B11 Multitrama de 52 tramas: • 4 tramas consecutivas forman un bloque (12 bloques, B0-11) • 2 tramas TDMA reservadas para el PTCCH • El resto no se usan. • La asociación de canales lógicos y bloques B0-B11 puede cambiar de bloque a bloque y está controlada por parámetros que se difunden en el PBCCH. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos • Al menos hay un PDCH que transporta todos los canales de señalización común (PCCCHs), si es que esa señalización no la transporta CCCH. Puede también transportar datos y señalización dedicada. • Los demás PDCHs actúan como subordinados, llevando datos y señalización dedicada únicamente. • La existencia de PDCHs no implica la de PCCCH, se usa CCCH en ese caso. • En BCCH se difunde información sobre PCCCH. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Esquemas de codificación GPRS Scheme Code rate Payload BCS Pre-coded USF Tail bits Coded Punct. Data rate bits bits (kb/s) CS-1 1/2 181 40 3 4 456 0 9.05 CS-2 ? 2/3 268 16 6 4 588 132 13.4 CS-3 ? 3/4 312 16 6 4 676 220 15.6 CS-4 1 428 16 12 0 456 0 21.4 Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Packet (N-PDU) Network layer PH User data SNDCP layer ... Segment Segment SNDCP layer LLC frame FH Info LLC layer FSC LLC layer Segment Segment RLC block ... Segment BH Info BCS Tail RLC/MAC layer Physical layer Encoding 114 Normal burst Burst 114 Burst 114 Burst RLC/MAC layer 114 Burst Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Acceso múltiple • Aloha ranurado con reservas. • Encolamiento de peticiones de recursos si no se pueden responder inmediatamente. • Mejora la equidad y el caudal. • Cuando se asignan recursos, BSS asigna un temporary block flow (TBF) a la MS, lo que reserva ancho de banda y recursos durante un determinado tiempo y con determinada calidad. • BSS responde a la petición en PAGCH indicando qué PDCHs se van a usar con ese TBF. • BSS envía uplink state flags (USF) indicando qué MS debe usar los bloques correspondientes del enlace ascendente para enviar. Cuando termina la transferencia, se libera el TBF. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Transmisión de datos en el enlace ascendente MS PRACH / RACH PAGCH / AGCH PACCH PACCH PDTCH PACCH PDTCH PACCH BSS Packet channel request Packet uplink assignment Packet resource request Packet uplink assignment Frame transmission Negative acknowledgment Acceso aleatorio Transmisión Retransmission of blocks in error Acknowledgment Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Transmisión de datos en el enlace descendente MS PPCH / PCH PRACH / RACH PAGCH / AGCH PACCH PACCH o PAGCH o AGCH PDTCH PACCH PDTCH PACCH BSS Packet paging request Packet channel request Packet uplink assignment Packet paging response Packet downlink assignment Búsqueda y asignación Frame transmission Transmisión Negative acknowledgment Retransmission of blocks in error Acknowledgment Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Transferencia de datos Coordinación de búsquedas entre CS y GPRS. • La red envía búsquedas para los servicios CS en el mismo canal que se usa para los PS. • El móvil solamente tiene que monitorizar un canal. • Se definen tres modos de operación de la red, en función de cómo se manejan las búsquedas para servicios CS y para servicios GPRS. Modo I Canal de búsqueda en modo circuito Canal de búsqueda en modo GPRS Coordinación de búsqueda Packet Paging Channel Packet Paging Channel Sí CCCH Paging Channel CCCH Paging Channel Packet Data Channel No aplicable II CCCH Paging Channel CCCH Paging Channel No III CCCH Paging Channel Packet Paging Channel No CCCH Paging Channel CCCH Paging Channel Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Tarifación • Charging Gateway Functionality (CGF): proporciona un mecanismo de transferir información desde GSNs al sistema de contabilidad del operador (Billing Systems BS). • Esto permite al operador tener una sola interfaz lógica entre CGF y BS. El CGF puede estar implantado como: – Elemento de red centralizado y distinto: Charging Gateway. – Funcionalidad distribuida residente en los SGSNs y GGSNs. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Tarifación Escenarios CGF CGF GSN CG BS GSN CGF CGF BS GSN CGF GSN GSN BS Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. BS Tarifación • Es cuestión de fabricantes y vendedores la implantación centralizada/distribuida. • Las funciones principales de la CGF son: – Recogida de CDRs (Call Detail Record) en los nodos GPRS que los generan. – Almacenamiento intermedio de los CDR. – Transferencia de los datos de los CDR a los sistemas de contabilidad. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Tarifación SGSN recogerá como mínimo esta información: • Uso de la interfaz radio, en ambas direcciones, y caracterizada por QoS y protocolos. • Uso de las direcciones PDP: tiempo de activación del contexto PDP correspondiente. • Uso de los recursos generales GPRS y de la actividad de la MS en la red GPRS (ej. movilidad). • Localización de la MS: HPLMN, VPLMN. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Tarifación GGSN debe recoger como mínimo: • Origen y destino. • Uso de las redes externas de datos. • Uso de las direcciones PDP. • Localización de la MS: HPLMN, VPLMN. A este nivel viene caracterizado por las direcciones SGSN que GGSN ha usado. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Tarifación Criterios posibles (no excluyentes entre sí): • • • • • • • • • • • Número de paquetes transportados. Número de transacciones. Volumen de información transferida. Lo mismo, discriminando los dos sentidos. QoS asociado a las transferencias. Discriminar contenidos. Interacción con el comercio electrónico. Franja horaria. Itinerancia. Tasa mensual. Tipo de terminal. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos. Implantación • Nuevos elementos: SGSN, GGSN. • GGSN y SGSN pueden coincidir físicamente. • BSC requiere actualización de hardware y software: PCU (Packet Control Unit). – Responsable de MAC y RLC en la interfaz radio, y BSSGP y NS en la interfaz Gb. • BTS requiere actualización de software. Redes y Servicios de Radio. Departamento de Ingeniería de Sistemas Telemáticos.