Смекни!
smekni.com

Цифровая система подвижной радиосвязи стандарта GPRS (стр. 10 из 16)

Пакеты от различных протоколов поступают на рассматрива­емый уровень SNDCPчерез различные точки доступа, характе­ризуемые соответствующим идентификатором — NSAPI, кото­рый при работе по принципу точка—точка принимает 11 возмож­ных значений от 5 до 15. Конкретные значения NSAPIсистема назначает динамически, и они включаются в PDP-контекст МС, ОУ и GPRS-шлюза.

В спецификациях GPRSпакеты абонентских данных принято называть сетевыми пакетами (N-PDU— NetworkProtocolDataUnit). Все отправляемые сетевые пакеты нумеруются в диапазоне 0...255 при работе протокола SNDCPв режиме с подтверждением (AcknowledgedMode) и в диапазоне 0...4095 в режиме без под­тверждения (UnacknowledgedMode). Инкапсулированные сетевые пакеты на выходе уровня SNDCPпринято обозначать SN-PDLJ(SubNetworkProtocolDataUnit). При этом в заголовок каждого та­кого пакета включаются идентификатор NSAPI, указание на ре­жим (с подтверждением или без него), номер исходного сетевого пакета, а также в случае сегментации и сжатия — номер сегмента.

Максимальный размер пакета SN-PDUобусловлен возможностями уровня LLCи составляет 1 520 байт для режима с подтвержде­нием и 500 байт для режима без подтверждения. Максимальный размер пакетов сигнализации и коротких сообщений ~- 270 байт. При работе в режиме с подтверждением номер сетевого пакета используется для подтверждения его приема с указанием, есть необходимость повторной передачи или нет.

Основные операции, связанные с обработкой сетевых паке­тов, осуществляются на подуровнях LLCи RLC/MACканального уровня.

ПреобразованиепакетныхданныхнауровнеLLC

На уровень LLCсетевые пакеты данных поступают через точки Доступа, характеризуемые идентификатором SAPI, принимающим значения 3, 5, 9 и 11. Точка доступа с SAPI= 1 используется для рередачи информации управления мобильностью, а точка досту­па с SAPI= 7 — для передачи коротких сообщений. Следует заметить, что каждый активный идентификатор NSAPIможет использовать лишь один SAPI, но благодаря мультиплексированию один SAPIможет быть ассоциирован с несколькими NSAPI.

На уровне LLCпроисходит инкапсуляция пакетов данных по­средством добавления к ним заголовка — FH (FrameHeader) и Последовательности проверочных символов — FCS (FrameCheckSequence) (рис. 15.14). Информационным полем является любой

пакет (SN-PDU, пакет управления мобильностью или пакет ко­роткого сообщения), поступивший с вышестоящего уровня.

Как уже говорилось, передача LLC-пакетов возможна с под­тверждением или без него. В последнем случае передача может быть начата без предварительного установления логического соедине­ния, а доставка информации не гарантируется. При этом возмож­ны два режима работы: защищенный (ProtectedMode), при кото­ром проверочные символы защищают и заголовок, и информаци­онное поле, и незащищенный (UnprotectedMode), при котором проверочные символы защищают только заголовок пакета LLC-уровня. Обнаружение ошибки в защищенном режиме ведет к от­брасыванию поврежденного пакета, а в незащищенном — к воз­вращению его на вышестоящий уровень. Если же используется режим с подтверждением, то прием каждого пакета подтвержда­ется отсылкой его копии в обратном направлении. Таким обра­зом, если принятый пакет данных содержит ошибку, то это обна­ружится на вышестоящем уровне, и будет осуществлена повтор­ная передача на LLC-уровень.

Наконец, еще одной функцией, возложенной на уровень LLC, является шифрование информации. При этом заголовок LLC-па­кета передается в открытом виде, а шифрованию подвергаются информационное поле и проверочная последовательность. Рассмот­рим более подробно процесс шифрования.

Для решения поставленных на уровне LLCзадач стандарт GPRSопределяет четыре типа пакетов, или кадров:

• Iкадр используется для передачи информации с вышесто­ящего уровня с подтверждением на уровне LLC. Заголовок каждо­го /-кадра включает в себя порядковые номера N(S) и N(R) со­ответственно передаваемого и принятого пакетов и бит подтверж­дения (A-bit — Acknowledgedrequestbit), указывающий необходи­мо ли подтверждение данного пакета в следующих пакетах. Кроме того, /-кадр содержит управляющую информацию, аналогичную той, что содержится в 5-кадре, и вместо термина /-кадр иногда используется термин (/+ 5)-кадр;

• S-кадр выполняет контролирующие функции, такие как под­тверждение /-кадров и запрос на приостановку их передачи. Заго­ловок 5-кадра включает в себя порядковый номер N(R) принято­го пакета и бит подтверждения, указывающий на необходимость подтверждения пакета;

• UI-кадр используется для передачи информации без подтвер­ждения на уровне LLC. Он может быть потерян без уведомления об этом вышестоящего уровня. Информационное поле (//-кадра может быть зашифровано или не зашифровано, что определяется значением соответствующего бита (E-bit — EncryptionFunctionbit) заголовка. Еще один бит заголовка содержит информацию о режиме передачи (защищенный или незащищенный режим);

• U-кадр предназначен для осуществления дополнительных функций управления. Такие пакеты не нумеруются, а в их заго­ловке содержится информация о том, является этот пакет коман­дой или откликом.

Все пакеты на уровне LLCмогут иметь переменную длину. ЗаIголовок содержит адресное поле (1 байт) и поле управляющей информации, размер которого составляет 3 байт для /-кадра, 2 байт Iдля S- и UI-кадров и 1 байт для U-кадра. Кроме того, для I- и U-кадров поле управляющей информации может дополнительно включать в себя данные выборочного подтверждения (SACK— SelectiveACKnowledgement) — в этом случае его размер может достигать 36 байт для /-кадров и 34 байт для S-кадров. Размер проверочного поля составляет 3 байт. Информационное поле, как уже было сказано ранее, может содержать до 1 520 байт.

ПреобразованиепакетныхданныхнауровнеRLC/MAC

После того как на уровне LLCсформированы пакеты в виде описанных ранее кадров, они поступают на уровень RLC/MAC, где производится формирование пакетов, состоящих из заголовка (ВН — BlockHeader) и информационного поля (см. рис. 15.14). [Размер таких пакетов может составлять 184, 271, 315 и 431 бит, причем пакет сигнальной информации всегда содержит 184 бит. Аналогично уровню LLCуровень RLC/MACможет работать в режимах подтверждения и без подтверждения.

На подуровне RLCосуществляются сегментация и десегмента-ция LLC-кадров, а также обеспечивается выборочная повторная Передача неправильно принятых блоков, хотя сам подуровень RLCне снабжен механизмом проверки ошибок, и функцию выявле­ния ошибочно принятых RLC/MAC-пакетов выполняет нижесто­ящий физический уровень.

Основной целью подуровня MACявляется обеспечение воз­можности использования несколькими МС общего ресурса. Для достижения этой цели необходимо решение следующих задач:

• мультиплексирования абонентских данных и сигнализации в Восходящем и нисходящем направлениях;

• установки приоритетов абонентов и обслуживания в соответ­ствии с этими приоритетами;

• управления доступом к сети со стороны МС;

• управления доступом к МС со стороны сети, включая орга­низацию очередей.

Для совместного использования несколькими МС общих ра­диоресурсов каждой МС выделяется временный идентификатор ло­гического канала (TLLI— TemporaryLogicalLinkIdentity), размер Которого 32 бит. Он конструируется из пакетного идентификатора

P-TMSI, известного только ОУ и МС, что обеспечивает конфи­денциальность пользователя.

Различают TLLIчетырех типов: локальные, внешние, случайные и вспомогательные. Идентификатор будет локальным при его кон­струировании из пакетного идентификатора P-TMSI, выделенно­го ОУ в данной ОМ. Если идентификатор выделен ОУ в другой ОМ, то он является внешним. Возможны ситуации, при которых МС не имеет выделенного P-TMSI, например в случае анонимно­го доступа — тогда используются случайные и вспомогательные идентификаторы.

Формирование 32-битного TLLIиз 32-битного P-TMSIпока­зано в табл. 15.2, где Г указывает совпадение данных бит TLLIс соответствующими битами P-TMSI, A— выбор данных бит ОУ, R— случайный выбор значений.

На время однонаправленной передачи LLC-пакетов на одном или нескольких каналах PDCHорганизуется физическое соеди­нение, называемое временным потоком блоков (TBF— TemporaryBlockFlow) и используемое для передачи некоторого числа RLC/ МАС-пакетов, каждый из которых переносит один или несколь­ко LLC-кадров. Каждый из этих пакетов содержит информацию о том, какому TBFон принадлежит, для чего вводится идентифи­катор временного потока (TFI— TemporaryFlowIdentity), прини­мающий значения от 0 до 31, который выделяется сетью каждой МС в специальном сообщении о выделении ресурса, предшеству­ющем передаче кадров уровня LLC.

Структура пакетов на RLC/MAC-уровне различна и зависит как от направления передачи, так и от того, используется он для передачи данных или сигнализации (рис. 15.15).

Пакеты трафика (PDTCH) состоят из RLC-пакета данных и MAC-заголовка. В свою очередь, RLC-пакет данных состоит из RLC-заголовка и блока информации, представляющих собой дан­ные от одного или нескольких LLC-пакетов. Помимо этого RLC-блок может содержать дополнительные (резервные) биты, игно­рируемые при декодировании.

RLC/MAC-пакеты сигнализации (РАССН, РВССН, РРСН, PAGCH, PNCH, РТССН) содержат МАС-заголовок и RLC/MAC-

Тип TLLI 0... 26 бит 27 бит 28 бит 29 бит 30 бит 31 бит
Локальный Т Т Т Т 1 1
Внешний Т Т Т Т 0 1
Случайный R 1 1 1 1 0
Вспомогател ьный А 0 1 1 1 0

пакетсигнализации, включающий в себя контрольный заголовок и в случае нисходящего канала блок сигнальной информации.