Цифровая система подвижной радиосвязи стандарта GPRS (стр. 15 из 16)

При смене сот, находящихся в разных областях маршрутизации, инициируется процесс обновления данных об ОМ. При этом обе ОМ могут управляться либо одним, либо двумя разными ОУ. В первом случае происходит внутреннее переопределение соты, а во втором — внешнее, т.е. при котором прежний ОУ передает пакеты данных новому ОУ. Процесс обновления данных о смене ОМ часто называют переопределением области маршрутизации. Упрощенный механизм внутреннего переопределения ОМ выглядит следующим образом (рис. 17.5).

Мобильная станция, перемещаясь по сети из соты С1 в соту С2, принимает сигналы от различных БС. Обнаружив, что сота С2 принадлежит другой ОМ, МС посылает в ОУ запрос на обновление местоположения. Обслуживающий узел организует процедуру аутентификации пользователя и в случае ее успеха выделяет новый идентификатор (P-TMSI). Затем ОУ проверяет смену абонентом ОМ и, убедившись в этом, высылает разрешение на обновление местоположения МС, подтверждая успешное переопределение ОМ соответствующим сообщением.

Рассмотрим теперь более подробно механизм (рис. 17.6) и процедуру (рис. 17.7) внешнего переопределения области маршрутизации, в случае когда две ОМ управляются различными ОУ:

1 — МС, перемещаясь по сети из соты С1 в соту С2, обнаруживает, что очередная сота принадлежит ОМ2, управляемой новым ОУ2. После этого МС через БС2 и КБС2 посылает в новый ОУ запрос на обновление местоположения (RoutingAreaUpdateRequest), в котором содержатся прежние идентификатор области маршрутизации (RAI), пакетный идентификатор (P-TMSI), тип переопределения (внешний) и индикатор наличия или отсутствия канального соединения. При этом БС, перенаправляя запрос через КБС в ОУ, добавляет идентификатор соты (CID), с которым

был получен данный запрос. Если имеет место канальное соединение, в дальнейшем ОУ не будет обращаться в ЦКЛС/ГР;

2 — новый ОУ посылает в прежний ОУ запрос на определение контекста (SGSNContextRequest), содержащий адрес нового ОУ, прежний идентификатор (RAI), вспомогательный идентификатор временного логического канала (TLLI) и прежний пакетный иден тификатор (P-TMSI) в целях получения ММ- и PDP-контекстов для МС;

3 — прежний ОУ проверяет достоверность идентификатора P-TMSIи в случае несовпадения с хранящимися в нем данными отвечает сообщением об ошибке, что, в свою очередь, активизирует соответствующие функции безопасности (SecurityFunction). Если аутентификация абонента не прошла, то процедура переопределения ОМ приостанавливается с соответствующим оповещением прежнего ОУ, который продолжает свою работу так же, как если бы запрос на переопределение не был получен
вообще. В случае успешной аутентификации МС новый ОУ повторно посылает запрос на определение контекста, значение поля достоверности которого указывает на успешную идентификацию абонента;

• — прежний ОУ отвечает сообщением (SGSNContextResponse), содержащим данные о ММ- и PDP-контекстах, а также посылает данные для каждого LLC-соединения. Каждый PDP-koh-текст включает в себя номер GTP-последовательности для блоков N-PDU, передаваемых как в прямом (от ОУ к МС), так и в обратном (от МС к ОУ) направлениях. Прежний ОУ запоминает адрес нового ОУ и включает таймер;

• — новый ОУ посылает прежнему ОУ подтверждение о готовности принимать данные, относящиеся к активным PDP-контекстам (SGSNContextAcknowledge);

• — прежний ОУ организует процедуру туннелирования в новый ОУ накопленных блоков N-PDU (ForwardPackets). После установления показания таймера передача блоков приостанавливается;

• — новый ОУ посылает в GPRS-шлюз запрос на переопределение PDP-контекста (UpdatePDPContextRequest), включающий в себя адрес нового ОУ, туннельный идентификатор (TID), а также показатель, устанавливающий качество обслуживания (QoS). При этом GPRS-шлюз обновляет поля PDP-контекста и отвечает соответствующим сообщением (UpdatePDPContextResponse);

• — новый ОУ информирует ДР о переопределении местоположения абонента (UpdateLocation), посылая адрес и номер ОУ, а также идентификатор IMSIабонента;

— ДР передает в прежний ОУ сообщение о снятии информации о местоположении (CancelLocation), содержащее идентификатор IMSIи тип отмены. При этом возможны два типа отмены: при незапущенном и запущенном таймере. Если таймер не запущен, то прежний ОУ сразу удаляет ММ- и PDP-контексты. В противном случае контексты удаляются по истечении некоторого времени, что позволяет осуществить возможную передачу накопленных блоков N-PDU. Прежний ОУ информирует ДР о завершении смены местоположения (CancelLocationAcknowledge), высылая в ДР идентификатор IMSIабонента;

10 — ДР посылает в новый ОУ информацию о пользователе (InsertSubscriberData), содержащую IMSIи данные о подписках. Новый ОУ проверяет присутствие МС в новой ОМ и, в случае если ее там нет, прерывает запрос на подключение. Если проверка прошла успешно, то ОУ устанавливает ММ-контекст для МС и отвечает соответствующим сообщением (InsertSubscriberDataAcknowledge);

11 — ДР подтверждает переопределение местоположения (UpdateLocationAcknowledge);

12 — в случае существования связи между прежним ОУ и ЦКПС/ГР и отсутствия канального соединения новый ОУ посылает в ДР и ЦКПС/ГР запрос на переопределение местоположения (LocationUpdatingRequest), содержащий тип переопределения, номер ОУ, новый идентификатор зоны местоположения (LAI) и идентификатор IMSI. При этом ДР принимает процедуру переопределения (Location Updating Accept);

13 — новый ОУ принимает процедуру переопределения (RoutingAreaUpdateAccept) и устанавливает для абонента ММ-контекст и логический канал путем выделения P-TMSI, а также набора LLCAck, содержащего информацию для каждого LLC-соединения и, следовательно, для подтверждения всех N-PDUблоков, успешно переданных до начала процедуры переопределения;

14 — МС сообщает об успешном завершении процедуры переопределения (RoutingAreaUpdateComplete).

Если по истечении времени, определяемого соответствующим таймером, из ДР не поступает сообщение «CancelLocation», то прежний ОУ прекращает передачу блоков N-PDUв новый ОУ и продолжает функционировать так, как будто запроса на переопределение контекста (SGSNContextRequest) не было. В том случае когда процедура переопределения не была успешно завершена в течение максимально возможного времени или не было получено от ОУ сообщение о приостановлении переопределения (RoutingAreaUpdateReject), MCпереходит в режим ожидания.

Наконец, заметим, что нахождение МС в течение долгого времени в одном и том же месте приводит к информированию сети о постоянной доступности абонента — тем самым осуществляется процедура периодического переопределения области маршрутизации.

17.5. ВзаимодействиеОУиЦКПС/ГР

Как уже говорилось, сеть с коммутацией каналов и сеть с коммутацией пакетов существуют в рамках единой системы GSM, и поскольку обе сети обеспечивают независимое управление мо бильностью, такая ситуация приводит к появлению дополнительного трафика внутри сети. Мобильные терминалы классов А и В способны потребить услуги как канальной, так и пакетной сети, что требует эффективного использования сетевых ресурсов путем организации внутрисетевого взаимодействия между ОУ и ЦКПС/ГР. Взаимодействие между ОУ и ЦКПС/ГР осуществляется на основе Gs-интерфейса, что обеспечивает выполнение следующих основных функций:

• совмещенное GPRS/IMSIподключение и отключение. Например, при подключении МС посылает запрос в ОУ, который, в свою очередь, информирует ЦКПС/ГР о необходимости запоминания адреса ОУ;

• совмещенное переопределение ЗМ/ОМ. Выполняется при одновременном пересечении ЗМ и ОМ (рис. 17.8), а также при отсутствии соединения с коммутацией каналов. Процедуры совмещенного переопределения в значительной степени совпадают с аналогичными процедурами при внешнем переопределении с той лишь разницей, что на заключительном этапе происходит обмен сообщениями между прежним и новым ЦКПС в целях стирания в прежнем ЦКПС информации об абоненте;

• организация услуг сети с коммутацией каналов через сеть с коммутацией пакетов. Получая вызов или короткое сообщение и определяя по хранящемуся в ГР адресу ОУ, что МС подключена к услугам GPRS, ЦКПС/ГР посылает в ОУ персональный вызов. В свою очередь, ОУ высылает через сигнальный канал GPRSвызывную информацию в сеть с коммутацией каналов, на что МС отвечает информацией по обычным каналам GSM;

• идентификация. Когда МС помечена в ГР процедурами IMSI-и GPRS-подключения, ГР может организовать получение информации о МС через ОУ. Если запрашиваемая информация известна в ОУ, то она высылается в ГР без обращения к МС. Если же запрашиваются какие-либо идентификационные данные, например IMEI, то обращение к МС неизбежно;

• информирование при управлении мобильностью. Когда МС помечена в ГР процедурами IMSI- и GPRS-подключения, ГР может организовать через ОУ процедуру получения информации при осуществлении управления мобильностью. Такая процедура обычно используется для информирования МС о таких данных, как имя сети и локальное время в зоне нахождения МС.

17.6. Управлениесеансом

Пусть мобильный терминал подключен к сети GPRSи находится в режиме готовности. Если абонент желает воспользоваться, например, Интернет-ресурсами, то ему необходимо получить доступ к внешней пакетной сети, т. е. IP-адрес, позволяющий осуществить такое соединение. Данную процедуру, называемую активизацией PDP-контекста, можно условно разделить на пять этапов (рис. 17.9):