Gprs

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Descripcion General de GPRS

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Gprs

  1. 1. GPRS <ul><li>G eneral P acket R adio S ervice </li></ul><ul><li>(Servicio general de paquetes vía radio) </li></ul><ul><li>Barragán Vásquez Wilians Eduardo </li></ul><ul><li>Flores García Adriana Pilar </li></ul><ul><li>Valentín Silva Jaasiel Rodrigo </li></ul>
  2. 2. EVOLUCION GSM – ACCESO DE DATOS
  3. 4. GPRS EN MEXICO 2007 <ul><li>la forma más costosa de conectarte a Internet vía celular era GPRS, solo Movistar y Telcel eran las únicas dos compañías de telefonía que ofrecían esta tecnología, cobraban a los usuarios por el volumen de datos transmitidos durante la conexión. </li></ul><ul><li>En México Telcel era la única compañía de telefonía móvil que ofrecía a sus clientes tres opciones de tecnología para conectarse a Internet: CSD, HSCSD y GPRS. </li></ul><ul><li>Se les recomendaba a los usuarios seleccionaran la red HSCSD para conectarse a Internet ya que dicha tecnología les brindaba una velocidad similar al GPRS, pero se cobra por tiempo de conexión. </li></ul><ul><li>A los usuarios de Telcel con plan de prepago, se les recomendaba revisar que sus teléfonos realizaran la conexión a Internet por medio de CSD. </li></ul><ul><li>En México, la mejor relación costo-beneficio en conexiones veloces a Internet por medio de telefonía celular la ofrece UNEFON, empresa que en el 2007 sólo contaba con CDMA1x, una tecnología de velocidad similar a GPRS pero con la diferencia de que los usuarios pagan por el tiempo de conexión y no por el volumen de los datos. </li></ul>
  4. 5. ¿Por qué surge GPRS? <ul><li>Las redes GSM tienen ciertas limitaciones para la transmisión de datos: </li></ul><ul><ul><li>Velocidad de transferencia de 9,6 Kbps. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiempo de establecimiento de conexión, de 15 a 30 segundos. Además las aplicaciones deben ser reinicializadas en cada sesión. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pago por tiempo de conexión. </li></ul></ul><ul><ul><li>Problemas para mantener la conectividad en itinerancia (Roaming). </li></ul></ul><ul><li>Al sistema GPRS se le conoce también como GSM-IP ya que usa la tecnología IP (Internet Protocol) para acceder directamente a los proveedores de contenidos de Internet. </li></ul>
  5. 6. ¿Qué es GPRS? <ul><li>es una nueva tecnología que comparte el rango de frecuencias de la red GSM utilizando una transmisión de datos por medio de 'paquetes'. La conmutación de paquetes es un procedimiento más adecuado para transmitir datos, hasta ahora los datos se habían transmitido mediante conmutación de circuitos, procedimiento más adecuado para la transmisión de voz. </li></ul>
  6. 7. GPRS- GENERALIDADES <ul><ul><li>es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de datos conmutada (o por paquetes). </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Conexión y transporte de alta velocidad. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Conexión permanente: “Always on”. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>funcionalidad de conmutación de paquetes. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>mejores tasas de transferencia de datos. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>multiplexión estadística. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Facturación basada en el tráfico. </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><li>ruta de migración a las redes 3G </li></ul></ul><ul><ul><li>Multiples usuarios en un solo canal. </li></ul></ul><ul><ul><li>No existen cambios en la red de voz </li></ul></ul><ul><ul><li>Nueva insfraestructura de IP de datos </li></ul></ul>
  7. 8. ¿Por qué es mejor GPRS que GSM? <ul><li>Velocidad de transferencia de hasta 144 Kbps. </li></ul><ul><li>Conexión permanente. Tiempo de establecimiento de conexión inferior al segundo. </li></ul><ul><li>Pago por cantidad de información transmitida, no por tiempo de conexión. Veamos unos ejemplos de los tamaños de información que descargaríamos: </li></ul><ul><ul><li>Envío de un e-mail de 5 líneas de texto con un anexo (documento tipo de Word de 4 páginas), consumiría alrededor de 95 kbytes . </li></ul></ul><ul><ul><li>Acceder a un buscador , buscar un término (ej. viajes) y recibir una pantalla de respuesta podría ocupar 100 kbytes aprox. </li></ul></ul><ul><ul><li>Recibir una hoja de cálculo (documento tipo Excel de 5 hojas), consumiría aproximadamente 250 kbytes . </li></ul></ul><ul><ul><li>Bajarse una presentación (documento tipo PowerPoint de 20 diapositivas y con fotos) equivale a unos 1.000 kbytes . </li></ul></ul><ul><ul><li>estas características se amoldan mucho mejor para la transmisión de datos que el tradicional sistema GSM </li></ul></ul>
  8. 9. VENTAJAS GPRS <ul><li>Ventajas para el usuario: </li></ul><ul><ul><li>Siempre conectado. </li></ul></ul><ul><ul><li>Pagas por lo que transmites. </li></ul></ul><ul><ul><li>Coste nulo de establecimiento de conexión. </li></ul></ul><ul><ul><li>Mayor velocidad de transmisión. </li></ul></ul><ul><ul><li>Posibilidad de recibir/establecer llamadas estando conectado. </li></ul></ul><ul><ul><li>Transmisión asimétrica, acorde para la navegación html o wml. </li></ul></ul><ul><li>Ventajas para la operadora: </li></ul><ul><ul><li>Uso más eficiente de los recursos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Compartir los canales disponibles entre varios usuarios. </li></ul></ul>
  9. 10. GPRS-TIPOS DE SERVICIOS <ul><li>punto a punto. </li></ul><ul><ul><li>acceso a Internet por usuario. </li></ul></ul><ul><li>punto a multipunto. </li></ul><ul><ul><li>Entrega de información para varias ubicaciones o interactivos aplicaciones de conferencia. </li></ul></ul>
  10. 11. GPRS – TIPOS DE SERVICIO - PTP <ul><li>PTP No orientado a conexión (CNLS Connectionless Network Service). </li></ul><ul><li>consiste en el envío de paquetes desde su origen a su destino, de forma independiente, a través de la red. Equivale al modo datagrama de transmisión por línea. Se realiza la transferencia con acuse de recibo para proporcionar la entrega fiable. Con este servicio, GPRS soporta protocolos IP. </li></ul>
  11. 12. GPRS – TIPOS DE SERVICIO - PTP <ul><li>PTP Orientado a Conexión (CONS Connection Oriented Network Service). </li></ul><ul><li>Permite intercambiar múltiples paquetes entre un usuario y un destino. (hay entre ambos una relación que puede durar desde segundos hasta horas). Es necesario previamente al intercambio de datos establecer una conexión virtual. Con este tipo de servicios, GPRS, soporta el protocolo X25. </li></ul>
  12. 13. SERVICIOS SOBRE GPRS <ul><li>El conjunto de servicios soportados por GPRS se corresponde con el universo de los servicios de datos en modo paquete. Por su importancia en la sociedad actual destacan los servicios construidos sobre la base del protocolo IP, es decir, los asociados con la red universal de datos: Internet. </li></ul><ul><li>Principalmente, los servicios ofrecidos, destacar por: </li></ul><ul><ul><li>Movilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiempo bajo de establecimiento </li></ul></ul><ul><ul><li>Always-on </li></ul></ul><ul><ul><li>Facturación en base a trafico, no a tiempo de llamada </li></ul></ul><ul><ul><li>Nº de Time Slots asignados según servicio </li></ul></ul>
  13. 14. SERVICIOS SOBRE GPRS <ul><ul><li>Destacan los servicios de </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>SMS servicio de mensajes cortos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>MMS servicios de mensajes multimedia </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>WAP protocolo de aplicaciones inalámbricas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Acceso móvil a Internet y correo electrónico. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Acceso móvil a Intranet y correo electrónico corporativos. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Acceso a aplicaciones corporativas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Acceso a aplicaciones de uso empresarial. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Acceso a servicios de información. </li></ul></ul></ul>
  14. 15. GPRS- CSD (Circuit Switched Data) <ul><li>Antes del GPRS. </li></ul><ul><ul><li>Un canal es colocado para el usuario por la duración de la conexión. </li></ul></ul><ul><ul><li>Uso ineficiente de recursos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Tiempo basado en factura. </li></ul></ul><ul><ul><li>Calidad deerministica (por cada entrada solo existe una salida) del servicio. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Recursos designados para comunicaciones. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Deseable para aplicaciones en tiempo real. </li></ul></ul></ul><ul><li>En GPRS. </li></ul><ul><ul><li>los recursos se asignan a los usuarios sólo por el tiempo que tarda en enviar cada paquete. </li></ul></ul><ul><ul><li>Un canal puede ser compartido por muchos usuarios. </li></ul></ul><ul><ul><li>El usuario paga por paquete. </li></ul></ul><ul><ul><li>Ideal para &quot;datos&quot; de tráfico. </li></ul></ul>
  15. 16. COMPARACION CSD Vs GPRS <ul><li>CSD </li></ul><ul><ul><li>menores tasas de bits. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>14.4kbit/s. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>reservados ancho de banda. </li></ul></ul><ul><ul><li>tiempo de acceso fijo en función del tiempo de facturación. </li></ul></ul><ul><li>GPRS </li></ul><ul><ul><li>mayores tasas de bits. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>hasta 170kbit / s. </li></ul></ul></ul><ul><ul><li>compartido ancho de banda. </li></ul></ul><ul><ul><li>tiempos de acceso variable de tráfico basado en la facturación. </li></ul></ul>
  16. 17. GPRS <ul><li>Velocidades de hasta 144 kbps. </li></ul><ul><li>Conexión permanente. Tiempo de establecimiento de conexión inferior al segundo. </li></ul><ul><li>Pago por cantidad de información transmitida, no por tiempo de conexión. </li></ul><ul><li>Los recursos se utilizan cuando se necesitan, si no quedan libres para otros usuarios. </li></ul><ul><li>Permite asignar Calidades de Servicios (QoS) diferenciadas a los distintos usuarios. </li></ul><ul><ul><li>GPRS puede combinar hasta 8 canales de 10 Kbps/canal (aprox.) para transferir datos. </li></ul></ul><ul><ul><li>Prioridades en función del caudal medio/pico del enlace, de los retardos ó de la fiabilidad del enlace. </li></ul></ul>
  17. 18. GPRS. Características <ul><li>La tecnología de paquetes permite: </li></ul><ul><ul><li>Varios usuarios pueden compartir un mismo canal. </li></ul></ul><ul><ul><li>Separar las asignaciones de recursos entre enlace ascendente y descendente. </li></ul></ul><ul><li>Tasas de transmisión de datos variables por multislot: </li></ul><ul><li>CS-1: 9.05 kbps. CS-2: 13.4 kbps. </li></ul><ul><li>CS-3: 15.6 kbps. CS-4: 21.4 kbps. </li></ul><ul><li>(CS son los distintos tipos de codificación) </li></ul><ul><li>Red troncal basada en TCP/IP. </li></ul>
  18. 19. Servicios Soportados <ul><li>Todo lo anterior hacen a GPRS un sistema idóneo para aplicaciones de datos: </li></ul><ul><ul><li>Transmisiones de ráfaga, intermitentes. </li></ul></ul><ul><ul><li>Transmisiones frecuentes de pequeño volumen. </li></ul></ul><ul><ul><li>Transmisiones infrecuentes de volumen elevado. </li></ul></ul>SISTEMA GPRS
  19. 20. ARQUITECTURA DE RED GSM
  20. 21. ACRONIMOS DE UNA RED GSM <ul><li>MS: Mobile Station Estación Móvil </li></ul><ul><li>BSC: Base Station Controler Estación base controladora </li></ul><ul><li>BTS: Base Transciever Station Estación base transmisora </li></ul><ul><li>MSC: Mobile Switching Controler centro de conmutación móvil </li></ul><ul><li>GMSC: Gateway Mobile Switching Controler compuerta MSC </li></ul><ul><li>PSTN: Public Switched Telephone Network Red conmutada de telefonía publica </li></ul><ul><li>VLR: Visited Location Register registro de localización </li></ul><ul><li>EIR: Equipment Identity Register registro de identidad de equipo </li></ul><ul><li>AUC: Authentication center autentificación de abonado </li></ul><ul><li>HLR: Home Location Register registro de localización </li></ul><ul><li>PLMN: Public Land Mobile Network </li></ul><ul><ul><li>E.g., GSM network </li></ul></ul><ul><li>PDN: Packet Data Network Red de paquetes de datos </li></ul><ul><ul><li>E.g., IP network, Internet, intranet </li></ul></ul>
  21. 22. GPRS. Arquitectura de Red <ul><li>GPRS es una red superpuesta a GSM, por lo que comparte con ella la red de acceso (GSM-IP). </li></ul><ul><li>GPRS introduce dos nuevos nodos: </li></ul><ul><ul><li>Gateway GPRS Support Node (GGSN): Actúa como un interfaz lógico hacia las redes de paquetes de datos externas (router). </li></ul></ul><ul><ul><li>Serving GPRS Support Node (SGSN): es responsable de la entrega de paquetes al terminal móvil en su área de servicio. </li></ul></ul><ul><li>También introduce a nivel de BSC (Base Station Control) el denominado Packet Control Unit (PCU). </li></ul>
  22. 23. 2.5G/3G sin cambios en llamadas de voz
  23. 24. ARQUITECTURA 2.5G
  24. 25. ARQUITECTURA GPRS
  25. 26. ACRONIMOS DE LA RED GPRS <ul><li>Nuevos componentes </li></ul><ul><ul><li>SGSN: Serving GPRS Support Node Nodo de soporte del servicio GPRS. </li></ul></ul><ul><ul><li>GGSN: Gateway GPRS Support Node Nodo de soporte de la puerta de enlace de GPRS. </li></ul></ul><ul><li>Componentes que necesitan actualización. </li></ul><ul><ul><li>HLR registro de localización </li></ul></ul><ul><ul><li>MSC/VLR centro de conmutación Móvil/registro de localización del visitante </li></ul></ul><ul><ul><li>Mobile Station Estación Mobil </li></ul></ul>
  26. 27. NUCLEO DE RED GPRS
  27. 28. GPRS – SGSN Nodo de soporte del servicio GPRS. <ul><li>Nodo encargado (junto con el GGSN) de realizar la conmutación de paquetes en la red GPRS. Está conectado a la BSC por medio del interfaz Gb y constituye para el terminal móvil el punto de acceso al servicio de la red GPRS. </li></ul><ul><li>Ofrece paquetes de datos desde y hacia estaciones móviles. </li></ul><ul><li>Packet Routing and Transfer from MS to GGSN. </li></ul><ul><ul><li>Retransmisión de datos entre el movil (MS) y el GGSN (en los dos sentidos). </li></ul></ul><ul><li>Gestión de la Movilidad. </li></ul><ul><ul><li>Gestión del registro y la movilidad de los MS. </li></ul></ul><ul><li>Gestión de enlace lógico. </li></ul><ul><ul><li>Conversión de IP (red transporte) a SNDCP y LLC empleados entre el SGSN y el MS. </li></ul></ul><ul><li>Authentication </li></ul><ul><li>Billing and maintaining user profiles. </li></ul><ul><ul><li>Recogida de información para facturación (CDRs) y envío al CG. </li></ul></ul><ul><li>En SNDCP y LLC maneja el cifrado y compresión de datos. </li></ul><ul><li>Paging (Aviso). Procedimiento para que el MS pase de estado Reposo a Activo, y así poder llevar a cabo el intercambio de datos. </li></ul>
  28. 29. GPRS – GGNS Nodo de soporte de la compuerta de enlace de GPRS. <ul><li>Su misión principal es la conexión del terminal móvil a redes de datos externas para el acceso a sus servicios y aplicaciones basadas en IP: Internet, intranet. Desde el punto de vista de las redes externas, se comporta como un router conectado a una sTubred. Oculta la infraestructura de red GPRS al resto de redes. </li></ul><ul><li>Transferencia de datos de usuario y señalización hacia el backbone GPRS. </li></ul><ul><li>Interconexión con Redes Externas. </li></ul><ul><li>Recogida de información para facturación (CDRs). </li></ul><ul><li>Contiene información de encaminamiento de los usuarios conectados (attached). </li></ul><ul><li>Recepción de datos de usuario desde redes externas (intranet, Internet) y envió al SGSN que controla el móvil, mediante el protocolo de túnel GTP (GPRS Tunneling Protocol). </li></ul>
  29. 30. GPRS – GGNS Nodo de soporte de la puerta de enlace de GPRS. <ul><li>Recepción de paquetes de datos desde el SGSN o BG, eliminación de cabeceras GTP y encaminamiento de los datos de usuario hacia la intranet o Internet. </li></ul><ul><li>Recepción de datos de señalización desde la red de transporte y configuración de la operación correspondiente. </li></ul><ul><li>Recogida de datos sobre la sesión: APN (Access Pont Name), volumen de datos, tiempo de vida del contexto, uso de IPs estaticas/dinámicas para la generación de CDRs. </li></ul><ul><li>Garantizar la privacidad y seguridad para la red de transporte y el terminal. Actúa como un gateway entre redes externas y la red de transporte GRPS. </li></ul><ul><li>Asignación de IPs a los terminales, estáticas o dinámicas. </li></ul><ul><li>Proporcionar los servicios básicos de acceso para el ISP, y en caso de que exista, al plano de servicios. </li></ul><ul><li>En el traspaso inter-SGSN, dialoga con los SGSNs implicados con el fín de mantener actualizada la información concerniente al contexto activo. </li></ul>
  30. 31. TIPOS DE RED DE TRANSPORTE EN UN SISTEMA GPRS <ul><li>Hay dos tipos de red de transporte en un sistema GPRS: </li></ul><ul><ul><li>La red de transporte Intra-PLMN, que permite la comunicación a los SGSNs y GGSNs de un operador. Dependiendo de la ubicación de los GGSNs puede ser LAN (ambos nodos localizados en el mismo site –interconexión basada en switchs-) o remotamene, mediante una red de transporte (ATM por ejemplo) basada en IP. </li></ul></ul><ul><ul><li>Red de transporte Inter-PLMN permite la intercomunicación de los SGSNs de un operador co los GGSNs de otros operador (Roaming). Red IP que puede estar soportada sobre Internet, en forma de red privada empleando líneas alquiladas, o en la red de un operador de transporte denominado GRX (GPRS Roaming eXchange). </li></ul></ul><ul><ul><li>Opcionalmente, y dependiendo de cada operador, se disponen de servidores DHCP y RADIUS para gestión de los pools de IPs y autenticación de usuarios. </li></ul></ul>
  31. 32. <ul><li>BG (Border GATEWAY) </li></ul><ul><li>El Border Gateway representa la puerta de conexión con otras PLMNs y posibilita el intercambio de datos de forma segura a través de la red de transporte Inter-PLMN, en lugar de hacerlo a través de Internet. Un BG es un router que maneja algún protocolo de routing a través de la interfaz Gp. Normalmente se utiliza BGP (Border Gateway Protocol). </li></ul><ul><li>Suele tener implementada la función de Firewall. </li></ul><ul><li>CG (Charging Gateway). </li></ul><ul><li>Recoge los CDRs generados en los SGSNs y GGSNs, los consolida y pre-procesa antes de pasarlos al sistema de facturación (Billing System). </li></ul><ul><li>DNS </li></ul><ul><li>Lleva a cabo la traducción de nombres lógicos de los nodos de red a direcciones físicas. </li></ul><ul><li>Interviene en la activación de contextos PDP, proporcionando al SGSN la dirección del GGSN por el que acceder al servicio. </li></ul><ul><li>En los cambios de Routing Area (RA), proporciona la dirección del SGSN al que pertenece la RA antigua. </li></ul><ul><li>Firewall </li></ul><ul><li>Como en otras redes, realiza una barrera segura entre dos redes. Muy importante en este tipo de redes, ya que los usuarios tiene IPs pertenecientes al operador, y sin un bastionado y segmentación correcta, podrían tener acceso a los Nodos de la Red (GSNs). </li></ul>
  32. 33. GPRS - TERMINALES <ul><li>Los terminales GPRS presentan las siguientes características comunes: </li></ul><ul><li>Capacidad Dual: </li></ul><ul><li>Los terminales GPRS están adaptados para aprovechar la cobertura existente GSM para la voz y en GPRS para la transmisión de datos. </li></ul><ul><li>Velocidad de transferencia: </li></ul><ul><li>- Los terminales GPRS utilizan varios canales simultáneos o slots. </li></ul><ul><li>- El número de canales depende de cada terminal, variando de 1 a 4 para la recepción de datos y de 1 a 2 para el envío. </li></ul><ul><li>- Cada canal representa una velocidad teórica de 13.4 kilobits (en GSM sólo 9 Kbits). </li></ul><ul><li>Tarjeta SIM: </li></ul><ul><li>La tarjeta SIM es la misma que para GSM. No es preciso cambiar de tarjeta para usar GPRS. </li></ul>
  33. 34. GPRS - TERMINALES <ul><li>Existen tres tipos de terminales, cada uno con sus características: </li></ul><ul><li>Clase A: el más completo. </li></ul><ul><ul><li>Uso simultáneo de GSM y GPRS. </li></ul></ul><ul><ul><li>1 Time-Slot para GSM y 1 o más Time-Slots para GPRS. </li></ul></ul><ul><ul><li>No hay degradación de ninguno de los dos servicios. </li></ul></ul><ul><li>Clase B: </li></ul><ul><ul><li>Registro GPRS y GSM. </li></ul></ul><ul><ul><li>Uno de los dos está en suspenso mientras el otro está activo. Prioridad para GSM. </li></ul></ul><ul><ul><li>Degradación de QoS sólo para GPRS . </li></ul></ul><ul><li>Clase C: </li></ul><ul><ul><li>Elección manual de GPRS o GSM. </li></ul></ul><ul><ul><li>No hay uso simultáneo. </li></ul></ul>
  34. 35. SUBSISTEMA DE RADIO EN GPRS <ul><li>En GPRS, se utilizan los mismos recursos de la interfaz radio que para la transmisión en modo circuito de GSM, siendo posible la misma mezcla de canales GPRS con canales GSM en una misma célula e inclusoenuna misma portadora. </li></ul><ul><li>Los canales GPRS pueden asignarse dinámicamente en los intervalos libres de los canales en modo circuito, con lo que se consigue un uso eficiente del espectro. </li></ul><ul><li>El GPRS utiliza los mismos canales físicos que el GSM pero de una forma más eficiente, ya que un mismo canal GPRS puede compartirse por varios usuarios. </li></ul><ul><li>Un canal GPRS sólo se asigna cuando se transmiten o reciben paquetes. </li></ul><ul><li>En GSM: los canales se asignan de forma permanente al usuario durante toda la llamada. </li></ul><ul><li>Mínima inversión e impacto en las BSS de GSM: solamente actualización Software y módulo HW PCU (Packet Control Unit). </li></ul>
  35. 36. GPRS El standard permite la colocación de la PCU en estas tres posiciones. La mayoría de los fabricantes la colocan en la BSS. PCU: Responsable del manejo MAC y RLC en el interfaz aire y de BSSGP y Network Service (NS) en el interfaz Gb BSC PCU SGSN A bis Gb SGSN SGSN BSC BSC PCU PCU Gb BTS BSC site GSN site
  36. 37. SUBSISTEMA DE RADIO EN GPRS PLANO DE SEÑALIZACION
  37. 38. SUBSISTEMA DE RADIO EN GPRS <ul><li>SNDCP </li></ul><ul><ul><ul><li>Segmentación </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Compresión de datos </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Compresión de cabeceras TCP/IP </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Encriptación </li></ul></ul></ul><ul><li>LLC </li></ul><ul><ul><ul><li>Mantenimiento del Contexto entre el movil y la Red </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Retransmisión de tramas no reconocidas </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Detección de tramas corruptas </li></ul></ul></ul><ul><li>RLC Radio Link Control </li></ul><ul><ul><ul><li>Transferencia de las unidades de datos LLC-PDU entre la capa LLC y la capa MAC </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Segmentación y reconstrucción de las unidades de datos LLC-PDUs en los bloques de datos RLC </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Procedimientos de control de errores, permitiendo la retransmisión selectiva de las palabras código que no puedan ser corregidas. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Control del orden en que son transmitidos los bloques de datos RLC </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Transmisión de mensajes de control teniendo en cuenta las condiciones del canal radio. </li></ul></ul></ul><ul><li>MAC Medium Acces Control </li></ul><ul><ul><ul><li>Multiplexación de datos y señalización de control. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Arbitra la compartición del canal radio entre los moviles </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Resolución de colisiones en el acceso para llamadas originadas en los moviles. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Asigna los canales de radio a los moviles </li></ul></ul></ul>
  38. 39. GPRS – INTERFACE AIRE <ul><li>Concierne a las comunicaciones entre la estación móvil y la BSS en los protocolos de las capas física, MAC, y RLC. </li></ul><ul><li>Las subcapas RLC/MAC permiten una eficiente multiplexación multiusuario en los canales de paquetes de datos compartidos, y utiliza un protocolo ARQ selectivo para transmisiones seguras a través del interfaz aire. El canal físico dedicado para tráfico en modo paquete se llama PDCH(Packet Data Channel). </li></ul><ul><li>se considerará la capa de enlace de datos (Data Link Layer) y la capa física (Physical Layer) como parte del Interfaz Aire Um. </li></ul>
  39. 40. PLANO DE TRANSMICION GPRS : estructura de protocolos por capas <ul><li>Transferencia de información de usuario+información de control de transferencia (control de flujo, detección/corrección errores). </li></ul>
  40. 41. GPRS - INTERFAZ Gb <ul><li>Interfaz entre la BSS y el SGSN. </li></ul><ul><li>Sobre él, se realizan el intercambio de datos de usuario y de información de señalización. No existe diferencia a nivel de pila de protocolos entre estos dos planos. Las diferencias entre ambos se encuentra por encima de la pila que este subsistema maneja. </li></ul><ul><li>No hay recursos físicos dedicados a señalización. </li></ul><ul><li>Diferencia con respecto al interfaz A (BSS-MSC): información de múltiples usuarios puede ir multiplexada sobre el mismo recurso físico. </li></ul><ul><li>Network Service (NS): proporciona un servicio de red a capas superiores, apoyandose en el nivel inferior de la pila, Frame Relay. </li></ul><ul><li>El transporte está basado en Frame Relay. </li></ul><ul><li>El enlace se soporta por uno o varios NS-VL (Network Service-Virtual Link), que son identificados por NS-VLI (NS-Virtual Link Identifier), pudiendo un mismo enlace físico transportar varios NS-VC. </li></ul><ul><li>Correspondencias: </li></ul><ul><ul><ul><li>Enlace Físico es el bearer channel de FR </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>NS-VC es el PVC (Permanent Virtual Connectión) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>NS-VLI: asociación entre el DLCI (Data Link Connection Identifier) y el identificador de Bearer Channel </li></ul></ul></ul>
  41. 42. GPRS - Funciones del NS <ul><ul><li>Transmisión de unidades de datos suministradas por el nivel superior de protocolo extremo a extremo: PCU-SGSN </li></ul></ul><ul><ul><li>Reparto de carga entre los diferentes NS-VC disponibles </li></ul></ul><ul><ul><li>Gestión de los NS-VC: gestión de indisponibilidades, función de test, recuperacion, etc </li></ul></ul>
  42. 43. GPRS - BSSGP <ul><li>Base Station System GPRS Protocol: Basandose en el transporte de sus PDUs (Packet Data Unit), por medio del nivel NS, tiene como funciones principales: </li></ul><ul><ul><ul><li>Down Link: suministra información a la BSS del SGSN relacionada con el interfaz radio: capacidades de acceso radio para el movil (MS Radio Access Capability), el perfil de QoS, tiempo de vida de una PDU, etc. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Up-Link: proporciona información al SGSN del interfaz Radio, proveniente del nivel RLC/MAC: perfil de QoS utilizado, etc </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Funciones de Gestión y Control a ambos extremos: BSS, SGSN </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Control de Flujo entre SGSN y BSS </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Manejo de los avisos a terminales moviles desde el SGSN al BSS </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Permite la transferencia de datos sin confirmación entre BSS y SGSN </li></ul></ul></ul>
  43. 44. GPRS - LLC <ul><li>Proporciona un enlace lógico para el terminal móvil y el SGSN al que está conectado. Proporciona procedimientos para: </li></ul><ul><ul><li>Transferir PDUs del nivel superior, que dependiendo del plano, datos de usuario o señalización, pueden ser GMM/SM (señalización) o SNDCP (usuario). </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de la secuencia de los mensajes </li></ul></ul><ul><ul><li>Detectar errores de transmisión y formato </li></ul></ul><ul><ul><li>Recuperación de errores </li></ul></ul><ul><ul><li>Notificación de errores irrecuperables </li></ul></ul><ul><ul><li>Control de flujo </li></ul></ul><ul><ul><li>Cifrado </li></ul></ul>
  44. 45. GPRS - LLC <ul><ul><li>Un enlace lógico se identifica por un DLCI (Data Link Connection Identifier), que está compuesto por: SAPI (Service Access Point Identifier) y TLLI (Temporary Logical Link Identity). </li></ul></ul><ul><ul><li>SAPI: utilizado para identificar los puntos en los que el LLC está suministrando servicios a los protocolos de nivel superior: GMM, SM y SNDCP. Se transporta en las cabeceras de la trama LLC </li></ul></ul><ul><ul><li>TLLI: identifica un terminal móvil y no figura en las tramas LLC, sino en la información correspondiente a los niveles BSSGP y RLC/MAC(Radio Link Control/ Medium Access Control). </li></ul></ul><ul><ul><li>Trama LLC: cabecera con dos campos, información (1 octeto) y control (máx 36 octetos); datos (140-1520 octetos) y campo final de comprobación (3 octetos). </li></ul></ul>
  45. 46. GPRS - LLC <ul><ul><li>Por encima del nivel LLC: plano de señalización o datos de usuario </li></ul></ul><ul><ul><li>Plano de señalización: Protocolo GMM/SM GPRS Mobility Management and Session Management). Los procedimientos de este protocolo soportan la gestión de la movilidad (GPRS attach, GPRSdetach, security, routeing area update, location update) y la gestión de la sesión (PDP context activation, and PDP context deactivation). </li></ul></ul><ul><ul><li>Plano de datos de usuario: SNDCP. Por encima de este nivel pueden encontrarse diferente protocolos a nivel de red. En la practica: IP. </li></ul></ul>
  46. 47. GPRS - SNDCP <ul><li>Su función es soportar transparentemente diferentes niveles de Red (IP, X25) de manera que la utilización de uno o de otro por parte del usuario no implique cambios en los niveles inferiores de GPRS. </li></ul><ul><li>Funciones: </li></ul><ul><ul><li>Segmentación de unidades de datos del protocolo superior en unidades LLC y reesemblado de las mismas. Objeto: asegurar que las unidades de datos del nivel de red no sobrepasan las longitudes máximas permitidas a nivel LLC </li></ul></ul><ul><ul><li>Multiplexación de diferentes sesiones del mismo usuario </li></ul></ul><ul><ul><li>Compresión y descompresión de datos de usuario. Negociadas entre móvil-SGSN. </li></ul></ul><ul><ul><li>Compresión y descompresión de información de control del protocolo de red (por ejemplo, cabecera TCP/IP). </li></ul></ul><ul><ul><li>Por encima de SNDCP, en el plano de datos de usuario, se encuentran los protocolos propios de la aplicación que esté utilizando el usuario, y son transportados transparentemente hacia Gi, por ejemplo, HTML. </li></ul></ul>
  47. 48. GPRS - Interfaz Gn y Gp <ul><ul><li>Interfaz Gn: Permite la comunicación del SGSN con otros GSNs (GGSNs/SGSNs) del backgone Intra-PLMN </li></ul></ul><ul><ul><li>Interfaz Gp: igual función que el Gn pero Inter-PLMN (otros operadores) </li></ul></ul><ul><ul><li>El canal físico puede tener distintas configuraciones: Ethernet, ATM, etc </li></ul></ul>
  48. 49. PLANO DE TRANSMICION GPRS : estructura de protocolos por capas <ul><li>Transferencia de información de usuario+información de control de transferencia (control de flujo, detección/corrección errores). </li></ul>
  49. 50. GPRS - Protocolos <ul><li>GPRS Tunnelling Protocol (GTP) </li></ul><ul><li>Encapsula los datos de usuario y los de señalización entre los GSNs </li></ul><ul><li>Transmission Control Protocol (TCP) </li></ul><ul><li>- Lleva las PDUs GTP cuando se necesita enlace de datos fiable </li></ul><ul><li>Control de flujo y protección ante perdida y corrupción de PDUs GTP </li></ul><ul><li>User Datagram Protocol (UDP) </li></ul><ul><li>- Lleva las PDUs GTP cuando no se precisa enlace de datos fiable </li></ul><ul><li>Protección ante corrupción de PDUs GTP </li></ul><ul><li>Internet Protocol (IP) </li></ul><ul><li>- Protocolo del Backbone de GPRS </li></ul><ul><li>Encaminamiento de datos de usuario y control de señalzación </li></ul><ul><li>Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP) </li></ul><ul><li>- Funciones de mapeo y compresión entre el nivel de red y capas inferiores </li></ul><ul><li>Segmentación, reensamblado y multiplexación </li></ul><ul><li>Logical Link Control (LLC) </li></ul><ul><li>- Enlace lógico fiable (cifrado) </li></ul><ul><li>- Independiente de niveles inferiores de radio </li></ul>
  50. 51. GPRS - Protocolos <ul><li>Relay </li></ul><ul><li>- BSS: retransmisión de las PDUs LLC entre Um y Gb </li></ul><ul><li>SGSN: retransmisión de las PDUs PDP entre Gb y Gn </li></ul><ul><li>Base Station System GPRS Protocol (BSSGP) </li></ul><ul><li>- Lleva información realacionada con el encaminamiento y QoS entre BSS y SGSN. </li></ul><ul><li>No realiza corrección de errores </li></ul><ul><li>Network Service </li></ul><ul><li>- Transporta PDUs BSSGp </li></ul><ul><li>Basado en conexión Frame Relay entre BSS y SGSN </li></ul><ul><li>RLC/MAC </li></ul><ul><li>- Radio Link Control: enlace fiable. Depende de la solución radio implantada </li></ul><ul><li>Medium Access Control. Control de acceso a los procedimientos de seañalización para el canal radio </li></ul><ul><li>GSM RF: </li></ul><ul><li>- Igual que el definido para GSM </li></ul>
  51. 52. GPRS – FLUJO DE DATOS FH GSM RF RLC MAC LLC SNDCP IP/X.25 Application Paquete IP Unidad SNDCP Unidad SNDCP Unidad SNDCP FCS BH Info field BCS BH Info field BCS 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 1 2 3 4 5 6 7 8
  52. 53. GPRS – FLUJO DE DATOS <ul><li>La unidad de datos del protocolo de la capa de red, denominada N-PDU o paquete, es recibida de la capa de red y es transmitida a través del interfaz de aire entre la estación móvil y el SGSN usando el protocolo LLC. </li></ul><ul><li>Primero el SNDCP transforma los paquetes en tramas LLC, el proceso incluye opcionalmente la compresión de la cabecera de datos, segmentación y encriptado. </li></ul><ul><li>Una trama trama LLC es segmentada en bloques de datos RLC, que son formados en la capa física, cada bloque consta de 4 ráfagas normales que son similares a las de TDMA. </li></ul>
  53. 54. GPRS – FLUJO DE DATOS
  54. 55. GPRS - PROCEDIMIENTOS PRINCIPALES EN GPRS <ul><ul><li>Gestión de la movilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Diagrama de estados de movilidad </li></ul></ul><ul><ul><li>Idle: Movil desenganchado de la Red </li></ul></ul><ul><ul><li>Standby: Se hace el attach y se crea el contexto MM </li></ul></ul><ul><ul><li>Ready: El móvil esta transmitiendo o recibiendo datos de señalización. La localización del movil es a nivel de celda. </li></ul></ul>
  55. 56. GPRS - Procedimientos de Gestión de la Movilidad <ul><ul><li>Es necesario un procedimiento para que un móvil pueda registrarse en la red GPRS; para la actualización de la posición según se va desplazando, será necesario otro procedimiento diferente, y así con cada una de las diferentes situación. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Attach: Procedimiento necesario para que el movil quede registrado como enganchado a la red. Es iniciado desde el movil. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Detach: necesario para la desconexión del movil de la red GPRS. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Purge: permiete al SGSN informar al HLR de que ha borrado contextos MM y PDP de un terminal que se ha desconectado de la red (detach) </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Seguridad: proteger frente a usos no autorizados (autentificación y validación), proporciona confidencialidad a la identidad y datos de usuario. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Gestión de la localización: Actualización de celda, actulización del Routeing Area, etc </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Gestión de abonado: Añadir o modificar datos de la suscripción GPRS en el SGSN o Borrar datos de abonado en SGSN </li></ul></ul></ul>
  56. 57. GPRS - Contexto PDP <ul><ul><li>Antes de que un movil GPRS pueda llevar a cabo un intercambio de datos es necesario que se establezca un contexto PDP (Protocolo de Datos de Paquetes) con el GGSN correspondiente, de forma que luego los datos puedan ser encaminados. </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Un contexto PDP permite transferir las PDUs de una dirección PDP entre el movil y el GGSN. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Tienen información de encaminamiento y de QoS: </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Dirección PDP (IPv4, IPv6, X.121 (X.25)) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Acces Point Name (APN): Referencia al GGSN a utilizar </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>QoS solicitada </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>Opciones de configuración </li></ul></ul></ul></ul>
  57. 58. <ul><ul><li>Estados de un contexto </li></ul></ul><ul><ul><ul><li>Activo </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Inactivo </li></ul></ul></ul>
  58. 59. <ul><ul><ul><li>Activación de un contexto PDP desde el movil </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>a) Activate PDP Context Request </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>b) Security Functions </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>c) Create PDP context request </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>d) Create PDP context response </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>e) Activate PDP Context Accept </li></ul></ul></ul>d c e b a
  59. 60. GPRS - Envío y recepción de SMS Envío (recepción) SMS d Desde SMSC c A SMSC e b a f
  60. 61. GPRS - E-mail Servidor de correo a b c
  61. 62. GPRS - INTERNET INTERNET ISP e a b c) Consulta DNS d) Carga pagina google
  62. 63. Evolución de GPRS: UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) <ul><li>ENFOQUE GENERAL DE UMTS: </li></ul><ul><ul><ul><li>Núcleo de Red: Enfoque evolucionario. Posibilidad de aprovechar parte de la infraestructura de GPRS, para migrar de forma paulatina hacia una redes basadas en IP. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Interfaz Radio: Enfoque Revolucionario. Nueva tecnología CDMA, no compatible, ni permite la reutilización de la red GSM. </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>Servicios: Enfoque Abierto. Evitando la especificación excesiva de los servicios y facilidades para que los operadores puedan diferenciarse entre si. </li></ul></ul></ul>

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