Gprs-data-routing
GPRS-データルーティング
データルーティング、またはモバイルユーザーとのデータパケットのルーティングは、GPRSネットワークの重要な要件の1つです。 要件は2つの領域に分けることができます。
- データパケットルーティング
- モビリティ管理。
データパケットルーティング
GGSNの重要な役割には、外部データネットワークとの相乗効果が含まれます。 GGSNは、MSのロケーションについてSGSNから提供されたルーティング情報を使用してロケーションディレクトリを更新します。 GPRSバックボーンを介してカプセル化された外部データネットワークプロトコルパケットを、現在MSにサービスを提供しているSGSNにルーティングします。 また、カプセル化を解除して外部データネットワークパケットを適切なデータネットワークに転送し、課金ゲートウェイ(CG)に転送される課金データを収集します。
3つの重要なルーティングスキームがあります。
- *モバイル発信メッセージ-*このパスはGPRSモバイルデバイスで始まり、ホストで終わります。
- * MSがホームネットワークにある場合のネットワーク開始メッセージ-*このパスはホストで始まり、GPRSモバイルデバイスで終わります。
- * MSが別のGPRSネットワークにローミングするときのネットワーク開始メッセージ-*このパスは、訪問先ネットワークのホストで始まり、GPRSモバイルデバイスで終わります。
GPRSネットワークは、すべてのデータネットワークプロトコルを、GPRSトンネリングプロトコル(GTP)と呼ばれる独自のカプセル化プロトコルにカプセル化します。 GTPは、バックボーンネットワークのセキュリティを確保し、GPRSネットワークを介したルーティングメカニズムとデータ配信を簡素化します。
モビリティ管理
GPRSの動作は、GSMネットワークから部分的に独立しています。 ただし、一部の手順では、ネットワーク要素を現在のGSM機能と共有して、効率を高め、空きGSMリソース(未割り当てのタイムスロットなど)を最適に使用します。
MSは、GPRSシステムで次の3つの状態のいずれかになります。 スリーステートモデルは、パケット無線に固有です。 GSMは、アイドルまたはアクティブの2状態モデルを使用します。
アクティブ状態
MSがアクティブ状態の場合にのみ、MSとGPRSネットワーク間でデータが送信されます。 アクティブ状態では、SGSNはMSのセル位置を知っています。
アクティブなMSへのパケット送信は、パケットページングによって開始され、着信データパケットをMSに通知します。 データ送信は、ページングメッセージによって示されるチャネルを介したパケットページングの直後に進行します。 ページングメッセージの目的は、パケットを受信するプロセスを簡素化することです。 MSは、ダウンリンクチャネルのすべてのデータパケットではなく、ページングメッセージのみをリッスンします。 これにより、バッテリーの使用量が大幅に削減されます。
MSに送信するパケットがある場合、MSはアップリンクチャネル(サービスが存在するパケットデータネットワークへのチャネル)にアクセスする必要があります。 アップリンクチャネルは多数のMSによって共有され、その使用はBSSによって割り当てられます。 MSは、ランダムアクセスメッセージでチャネルの使用を要求します。 BSSは、MSに未使用のチャネルを割り当て、ランダムアクセスメッセージへの応答としてアクセス許可メッセージを送信します。
スタンバイ状態
スタンバイ状態では、MSのルーティングエリアのみが認識されます。 (ルーティングエリアは、GSMロケーションエリア内の1つ以上のセルで構成できます)。
SGSNがスタンバイ状態のMSにパケットを送信する場合、MSをページングする必要があります。 SGSNはMSのルーティングエリアを知っているため、パケットページングメッセージがルーティングエリアに送信されます。 パケットページングメッセージを受信すると、MSはそのセル位置をSGSNに中継してアクティブ状態を確立します。
アイドル状態
アイドル状態では、MSには論理GPRSコンテキストがアクティブになっていないか、パケット交換パブリックデータネットワーク(PSPDN)アドレスが割り当てられていません。 この状態では、MSはGPRS MSが受信できるマルチキャストメッセージのみを受信できます。 GPRSネットワークインフラストラクチャはMSの場所を知らないため、外部データネットワークからMSにメッセージを送信することはできません。
ルーティングの更新
アクティブまたはスタンバイ状態のMSが、1つのSGSNのサービスエリア内で1つのルーティングエリアから別のルーティングエリアに移動する場合、ルーティングアップデートを実行する必要があります。 SGSNのルーティングエリア情報が更新され、手順の成功が応答メッセージに示されます。
アクティブMSが新しいセルに入ると、セルベースのルーティング更新手順が呼び出されます。 MSは、MSのIDとその新しい位置を含むショートメッセージをGPRSチャネルを介して現在のSGSNに送信します。 この手順は、MSがアクティブ状態の場合にのみ使用されます。
SGSN間ルーティングアップデートは、最も複雑なルーティングアップデートです。 MSは、あるSGSNエリアから別のSGSNエリアに変わり、新しいSGSNへの新しい接続を確立する必要があります。 これは、MSと新しいSGSNの間に新しい論理リンクコンテキストを作成し、MSの新しい場所についてGGSNに通知することを意味します。