从外网传到手机要经过四个接口,Gi、Gn和Um

数据包从内网传到手机要经过四个插口,Gi、Gn、Gb和Um。下边我们就次序介绍在这个过程中所使用到的传输合同。

Gi插口,内网与GGSN之间的插口

在这个插口上没有新的合同。与普通的路由器一样,GGSN借助现有的传输方式,接收二层数据帧。以后,做帧处理,得到IP数据包。剖析该IP包的目的地址,恰为本地PDPContext所标识的某一手机地址,则将此数据包送至Gn插口的软件模块,做进一步处理。

Gn插口,GGSN与SGSN之间的插口

最先对数据包做处理的GTP(GPRSTunnelingProtocol)合同,它实现了从GGSN到SGSN的虚拟传输通路,即隧洞。隧洞的优点有二,一是易于手机的联通,当手机由一个SGSN转移到另外一个SGSN的控制下时,只需改变GTP的配置,使隧洞的末端发生变化即可,对于被承载的IP数据包来说是透明的;二来,在Gi和Gn两个网路之间,即内网和营运商网路之间不存在路由,只有封装关系,安全性得到了保障。

Gn网路本身是一个TCP/IP网路,Gn网路中的元素都是靠IP来轮询的。GTP合同数据包对于Gn网路来说是高层的应用数据,须要由TCP或UDP承载,对应GTP应用的四层端标语是3386。以后,TCP或UDP的数据包进一步封装成IP包,此包的目的地址即为目标SGSN的地址。

Gn网路中的IP包传送也是靠一系列的路由器和交换机来完成的。注意,这时传送的是营运商外网IP(或则外层IP、下层IP),与此相对应,封装在GTP合同内部的IP称作内网IP(或则内层IP、上层IP)。

数据抵达SGSN以后,层层解封,最终还原出用户的IP数据包,交给IPRelay软件模块。

Gb插口,SGSN和BSS之间的插口

首先,SNDCP(Sub-NetworkDependentConvergenceProtocol)对IP数据包做同一化处理,这一步的目的是提升GPRS的可扩充性,未来,只需改变SNDCP就可以适应新的三层合同,例如IPv6。除此之外,SNDCP还负责数据的压缩和分段,压缩的目的是节省空中插口带宽,分段的目的是适应上层LLC的MTU(MaximumTransmissionUnit,最大传输单元)。

LLC(LogicalLinkControl)合同负责从SGSN到手机的数据传输。它的服务对象有三,SNDCP数据包(即用户数据)、用户鉴权和短消息。服务的类型有面向联接和无联接两种,用户可以按照QoS要求选择。

BSSGP(BaseStationSystemGPRSProtocol)是SGSN与BSS通信的最下层合同,故而它不但发送下层的LLC数据,还传输SGSN对BSS的控制信息,如对手机的呼叫(Paging)等等。

NS(NetworkService)提供网路传输服务,目前,这个服务是基于帧中继PVC的。也就是说,Gb插口是帧中继插口,可以租用帧中继服务商的线路数据传输协议有哪些,也可以在专线上运行帧中继合同。

数据抵达BSS以后,同样是层层解封,最终得到的是LLC数据帧,BSS并不对LLC帧做处理,而只是透明转发。

Um插口,BSS和手机之间的插口

任何由空中插口传输的数据,必须先经过两个合同的处理,RLC(RadioLinkControl)和MAC(MediaAccessControl)。RLC将LLC数据帧拆分成以便空中传输的数据块,并负责空中插口的可靠性保障。数据块的大小依CodingScheme的不同,可能是181bits、268bits、312bits和428bits。

MAC的功能是控制空中资源的使用,因为一个用户可以使用多个信道数据传输协议有哪些,多个用户也可以使用一个信道,但是,资源的分配是动态的,所以下行传输时,MAC必须标示当前的数据块是给哪一个手机的,上行传输时,必须指定当前资源由谁使用。

加上LLC和MAC头以后,数据块被频域(ConvolutionalCoding)和交织(Interleaving)。频域指在数据中添加冗余信息,以降低非连续比特错误。频域处理过后的数据块统一为456比特。交织是将数据块交叉分散到四个突发序列(NormalBurst)中,可以抵抗连续比特错误。

经过上述处理,最终得到的突发序列与GSM无异,每位包含114比特的数据信息。它们采用和GSM同样的方法,通过空中插口,抵达手机。手机做如图的解封以后,还原出IP数据包。至此,IP包通过了GPRS网路,承载的功能完成了。

控制GPRS操作的有两个重要的Context,在SGSN之前(紧靠手机两侧)有MMContext,SGSN以后(紧靠网路右侧)有PDPContext。

MMContext负责联通管理,它有三种状态,空闲(Idle)、就绪(Ready)和守侯(Standby)。手机开机,执行登陆网路操作,手机的状态由空闲转至就绪。在就绪状态下,手机可以收发数据。一段时间没有数据收发,手机将转到守侯状态。这时,网路中有手机的注册信息,但手机基本不占用网路资源。在守侯状态下,手机可以申请资源进行上行传输,位置更新;网路方也可以通过Paging发起下行传输,传输一旦开始,手机就返回就序状态。在正常状态下,手机的MMContext在就绪和守侯三者之间。也就是说,无论网路还是手机都随时可以发起数据传输,这就是GPRS声称的仍然在线(AlwaysOnline)功能,与传统的上网方式相比,效率着实提升不少。

PDPContext负责数据的传输,任何数据传送之前,手机要完善PDPContext,必备的参数包括手机的IP地址,APN(AccessPointName,访问点名字)等等。有了这种参数,SGSN可以发起构建一条到GGSN的数据传输通路。IP地址的动态分配也是在这个过程中完成的。

GPRS服务的Qos服务质量可以从五个方面规定。

优先级。分为小学低三种。

可靠性。GPRS从四个方面评价可靠性,GTP是否重传,LLC是否重传,LLC是否带数据校准和空中插口是否重传。目前的实现大多是GTP、LLC不重传,LLC带数据校准,空中插口有重传。

延后。合同规定了三种量化的延后标准和尽最大可能传输。目前实现的是尽最大可能传输。所有的延后检测都是在Gi和R插口之间进行的。

平均速度。分为十九级,目前实现的尽最大可能传输。

突发速度。分为五级,从8Kbps到未来的2Mbps。

合理的数据传输计费方式应当综合考虑数据量与服务质量。不过,计费并不是GPRS合同规定的内容,它的形式将由系统营运商决定。

© 版权声明
THE END
喜欢就支持一下吧
点赞40赞赏 分享
评论 抢沙发
头像
欢迎您留下宝贵的见解!
提交
头像

昵称

取消
昵称表情代码图片

    暂无评论内容