В этой статье мы продолжаем знакомство со структурой и основными функциональными элементами пакетной сети мобильного оператора, которое мы начали в двух предыдущих статьях – GPRS изнутри.
Часть 1 И GPRS изнутри.
Часть 2 .
В нашем сегодняшнем посте мы поговорим об основных интерфейсах сетевых элементов PS Core Network, а также о стеках проколов, используемых на этих интерфейсах.
вступление
Стандартная схема соединения ключевых элементов GSN пакетной сети, которая обычно изображается во многих учебниках и курсах по PS Core Network, выглядит примерно так:
Для начала хотелось бы уточнить, что не все интерфейсы, показанные на рисунке выше, необходимы для предоставления пакетных услуг конечному абоненту – некоторые из них являются необязательными, т.е.
эти интерфейсы добавляют дополнительный функционал PS Core Network, а другие являются является основой построения любой пакетной сети и будет реализован в любом случае.
Также нельзя забывать, что некоторые интерфейсы предназначены только для передачи служебной сигнальной информации, поэтому они реализованы на основе стека моделей SS7, а транспортом для них могут выступать различные технологии — ПКМ , ИП, банкомат (см.
схему ниже).
В принципе, сейчас наблюдается тенденция перехода на IP-каналы связи на всех интерфейсах пакетной сети, что обусловлено их экономической выгодой, высокой распространенностью, а также самой TCP/IP-"природой" сети за рубежом.
СГСН 'a и общие переходы похожи ИМС системы, основанные на пакетных технологиях.
Чтобы иметь более целостное представление обо всех интерфейсах и стеках протоколов пакетной сети для сетевых архитектур 2G/3G, обратимся к схеме интерфейсов от компании Тектроникс : 
Начиная с этой схемы, мы начнем знакомство с интерфейсами элементов ГСН.
Гб интерфейс
С помощью этого интерфейса контроллеры базовых станций подключаются напрямую к SGSN. Более того, фактически каналы на контроллере базовой станции (БСК) организованы на специальных платах — ПКП [Блок управления пакетами], который обрабатывает пакетные данные абонента.Интерфейс можно реализовать как в достаточно распространенной схеме через линии PCM ( Е1 потоки), чьи пользовательские данные будут «упакованы» в Ретрансляция кадров (FR) подключение к SGSN, причем напрямую по одной из пакетных технологий - IP, например.
Общий стек протоколов этих интерфейсов показан на схеме ниже: 
Как мы уже упоминали, в последнее время наблюдается тенденция перехода к более экономичным и дешевым вариантам реализации сетевых интерфейсов, поэтому многие производители, выпускающие как контроллеры базовых станций, так и SGSN, предоставляют возможность реализовать Gb-интерфейс на базе IP-транспорта, то есть .
е.
- Гб по IP. При этом не следует забывать, что в «чистом» виде интерфейс Gb реализован только для архитектуры 2G, т.е.
для реализации интерфейса между SGSN и контроллером базовой станции — БСК , и для 3G (UMTS), т.е.
для реализации интерфейса между SGSN и Р.
Н.
К.
(en) контроллера используется интерфейс Iu-PS, внутри которого происходит разделение плоскостей сигнализации (управления) — Control Plane (на основе протокола GTP-C) и плоскости передачи абонентских данных — User Plane (на основе протокола GTP-C) и плоскости передачи абонентских данных — User Plane (на основе по протоколу GTP-C ГТП-У ).
Стек протоколов интерфейса Iu-PS показан на схеме ниже: 
Кстати, для интерфейса Gb тоже есть разделение плоскостей управления и передачи данных, только они не столь выражены, как для интерфейса Iu-PS. Плоскость данных показана на схеме ниже: 
Плоскость управления через интерфейс Gb показана на следующей схеме: 
Гр интерфейс
Интерфейс между SGSN и HLR 'om, что очень необходимо для пакетной сети оператора, поскольку именно через него проходят процедуры аутентификации и авторизации абонента при процедурах GPRS Attach или Combined IMSI&GPRS Attach, и поскольку этот интерфейс является «чисто» сигнальным, т.е.
предназначен только для для передачи служебной информации он основан на модели SS7, в качестве основного протокола верхнего уровня используется MAP (см.
схему справа), а если быть точным, то специальная версия — MAP-H.
Б-г интерфейс
Это интерфейс между SGSN и SMS-GMSC, т.е.центр отправки коротких сообщений, он необязателен и не обязателен, но добавляет в пакетную сеть дополнительный функционал для отправки коротких сообщений по пакетным каналам.
Стек протоколов для этого интерфейса ничем не отличается от стека на интерфейсе Gr (между SGSN и HLR), т.к.
используются все те же процедуры протокола SS7 MAP (см.
схему стека протоколов для интерфейса Gr).
Подробнее услуга отправки СМС по пакетной сети (SMS over GPRS) рассмотрена в статье — Резервный путь для SMS .
От себя могу добавить, что операторы очень неохотно реализуют этот интерфейс и сам сервис отправки сообщений через пакетную сеть.
Интерфейс девушки
Еще один дополнительный интерфейс между SGSN и Эффективная процентная ставка ом, позволяющий проверить легитимность использования мобильного терминала абонента его IMEI кода путем выполнения запросов к базам данных кодов IMEI оператора (Серый, Черный, Белый списки), расположенным в базах данных элементов сети EIR. Стек протоколов аналогичен интерфейсам Gr, Gd — используется протокол MAP (см.схему интерфейса Gr), а если точнее, версия MAP-E. Эффективность использования проверки кода IMEI существенно возрастает, если используется центральная международная база данных, либо в стране должна быть собственная внутренняя база данных кодов IMEI, к которой будут подключены все операторы мобильной связи, что не всегда реализуется на практике.
Поэтому многие операторы используют платформы EIR (к которым отправляются запросы на проверку кодов IMEI) элементов в качестве платформ сопоставления пар значений.
когда абонент меняет сим-карту или вставляет ее в другое устройство, он автоматически получает «заботливые» и никогда не раздражающие настройки MMS/Интернет/WAP/и т.д.
Gs-интерфейс
Еще один дополнительный интерфейс между SGSN и коммутатором MSC, который добавляет функциональные возможности для приема и выполнения услуг CS (Circuit Services) во время активного сеанса GPRS/EDGE. Это достаточно необходимый интерфейс, потому что.позволяет абоненту чувствовать себя более комфортно, не беспокоясь о своей доступности во время активной сессии GPRS/EDGE. По своему опыту могу сказать, что, к сожалению, если сеть оператора построена на оборудовании разных производителей, то иногда не всегда удается совместить интерфейс с обеих сторон свитча( М.
С.
К.
) и SGSN, поэтому даже в одной сети оператора могут быть зоны, где можно реализовать Gs-интерфейс, а также те зоны, где это невозможно.
За дополнительной информацией о возможности совершать и принимать звонки во время активного сеанса GPRS/EDGE я отсылаю читателей к статье GPRS не помеха для звонков .
Ge-интерфейс
Интерфейс, через который передаются биллинговые данные для проведения расчетных операций с абонентами, реализован между СГСН и биллинговой платформой – SCP. Основным протоколом является приложение модели CAP. СС7 (см.схему интерфейса Gr).
Здесь хотелось бы сделать небольшое отступление и рассказать, как происходит процесс взаиморасчетов между абонентом и оператором за использование пакетных услуг.
Для начала запомните, что подписчики бывают двух типов:
- Prepaid — абоненты предоплаченной услуги
- Постоплата - контрактные абоненты
при поднятии (а также перед активацией) PDP Контекстов от SGSN через интерфейс Ge осуществляется запрос по протоколу CAP к платформе IN ( SCP ) – биллинговые платформы, о текущем остатке на балансе абонента, а затем (при наличии необходимого баланса на счете) через определенные промежутки времени (таймеры, установленные оператором) осуществляются повторные запросы на возможное продолжение активной сессии PDP абонента предоплаченной услуги.
Для постоплатных абонентов, т.е.
контрактных абонентов, сбор биллинговых данных в основном осуществляется на самом СГСН (хотя существуют биллинговые системы, собирающие данные и на ГГСН), т.е.
на СГСН для каждого абонента т. н.
CDR файлы, которые затем передаются по протоколу tftp/ftp в биллинговые системы и из которых рассчитываются абонентские счета, хотя системы онлайн-биллинга для постоплатных абонентов тоже существуют, но они не особо распространены среди операторов, по крайней мере, это информация для большинства операторов Украины.
Таким образом, основная разница между этими двумя типами абонентов заключается в том, что для предоплаты используется т. н.
онлайн-биллинг, а при постоплате – офлайн-биллинг.
Интерфейс Google
Фактически интерфейс в его полной реализации теперь является необязательным, поскольку многие операторы используют интерфейс Ge для предоплатных абонентов, а файлы CDR для контрактных абонентов генерируются на самом SGSN, но тем не менее с помощью интерфейса Ga можно реализовать расчеты по биллингу на GGSN. В своей истинной реализации этот интерфейс связывает SGSN либо ГГСН с CG [Charging Gateway] и в большинстве реализаций это пакетный интерфейс (TCP/IP), использующий протокол GTP в качестве верхнего уровня (см.диаграмму ниже).
Кстати, если сеть построена на оборудовании одного вендора, т.е.
SGSN/GGSN и CG поставляются одним вендором, то интерфейс Ga можно использовать «на полную катушку», и он будет основан на собственном вендоре.
собственные разработки, т.е.
будут закрыты для самого оператора.
Интерфейсы Gn, Gp
Два довольно похожих интерфейса, необходимых для реализации возможности подключения SGSN и GGSN. Зачем используется Gn, если эти два элемента сети находятся в одном и том же PLMN (en), а Gp – если элементы находятся в разных PLMN, т.е.абонент пользуется услугами GPRS/EDGE в роуминге.
Интерфейсы используют два типа протокола GTP:
- ГТП-У – для передачи пользовательских данных
- GTP-C – для передачи служебной информации*
* - например, при активации контекста PDP SGSN передает запрос активации контекста PDP в GGSN с использованием протокола GTP-C.
Кстати, интерфейс Gp не всегда необходим, даже если абонент находится в роуминге, т.е.
отказаться от использования этого интерфейса можно при выполнении ряда дополнительных условий (см.
статью Дорогой GPRS-роуминг ).
Ги-интерфейс
Один из самых простых, но в то же время самых важных интерфейсов для пакетной сети, т.к.именно через него оператор имеет доступ к внешним сетям Интернет/Интранет. По сути, интерфейс полностью пакетный (IP) и зачастую состоит из гигабитных каналов с роутерами мобильных операторов.
Ниже приведен список основных интерфейсов GSN элементов PS Core Network мобильного оператора.
Маленький помощник: банкомат - Асинхронный режим передачи БСК — Контроллер базовой станции БСС - Подсистема базовой станции эффективная процентная ставка - Реестр идентификации оборудования ГГСН — Узел поддержки шлюза GPRS GPRS — Служба пакетной радиосвязи общего назначения ГТП - Протокол туннелирования GPRS HLR - Регистрация домашнего местоположения IMEI — Международная идентификация мобильного оборудования ИМСИ — Международный идентификатор мобильного абонента РС —Мобильная станция М.
С.
К.
— Центр мобильной коммутации MSISDN — Номер цифровой сети с интеграцией услуг мобильного абонента М.
Т.
— Мобильный терминал ПКМ - Импульсно-кодовая модуляция ПДН - Сеть пакетной передачи данных ПРП - Протокол пакетной передачи данных ПДУ - Блок пакетных данных PLMN — Общественная наземная мобильная сеть ПС -Коммутация пакетов Р.
Н.
К.
- Контроллер радиосети СГСН — Обслуживающий узел поддержки GPRS UMTS — Универсальная система мобильной связи ВЛР — Реестр местоположений посетителей Теги: #cap #map #pdn #umts #Чулан #GGSN #PS Базовая сеть #SGSN #Интерфейс Gs #PLMN #SMS через GPRS #EIR #BSS #RNC
-
Распознавание Цифр На Микроконтроллере
19 Oct, 24 -
Мое «Научное» Мнение О Фильме «Интерстеллар»
19 Oct, 24 -
Открытые Данные Со Стороны Разработчика
19 Oct, 24 -
Флеш-Игры, В Которые Стоит Поиграть
19 Oct, 24
