Цифровая система подвижной радиосвязи стандарта GPRS (стр. 14 из 16)

Информация, необходимая для создания и поддержки трафика GPRS, распределена между четырьмя функциональными узлами этой сети: ДР, ОУ, GPRS-шлюзом и МС.

Данные, соответствующие представленной на рис. 17.2 иерархической структуре, находятся в ДР, и их описание приведено в приложении 2.

Обслуживающий узел содержит данные о режиме мобильности и услугах, т.е. ММ- и PDP-контексты для мобильных терминалов, находящихся в резервном режиме и в режиме готовности, и для случая открытого доступа они отражены в приложении 3. В случае анонимного доступа ОУ содержит информацию о ММ- и

PDP-контекстах для мобильных терминалов, находящихся только в режиме готовности (см. приложение 4).

В GPRS-шлюзе содержится информация, которая в основном касается поддержки активизированных PDP-контекстов (см. приложение 5).

Заметим, что если PDP-контекст устанавливается в ответ на запрос об активации, то такие параметры как IMSI, MNRG, тип PDP, адрес PDPи адрес ОУ содержат соответствующую информацию так же, как в случаях неактивного PDP-контекста и GPRS-отключения. В случае анонимного доступа GPRS-шлюз определяет активированный PDP-контекст, поля которого содержат информацию, представленную в приложении 6.

Каждый мобильный терминал в сети GPRSсодержит информацию о ММ- и PDP-контекстах во всех режимах, и в приложении 7 представлено описание соответствующих полей для открытого доступа. В случае анонимного доступа каждый мобильный терминал хранит информацию о контекстах только в режиме готовности (см. приложение 8).

Наряду с указанными функциональными узлами в ЦКПС/ГР также может храниться некоторая информация о трафике GPRS, в частности IMSIи номер ОУ в системе ОКС № 7.

Любая база данных, соответствующая какой-либо услуге, может находиться в одном из двух состояний: активном и неактивном.

В неактивном состоянии обмен данными МС с сетью невозможен, поскольку PDP-контекст не содержит всей необходимой информации, например информации для маршрутизации пакетов. Если поступление пакетов данных начинается тогда, когда PDP-контекст находится в неактивном состоянии, то GPRS-шлюз производит процедуру активизации PDP-контекста. При этом переход в активное состояние возможен только в следующих режимах управления мобильностью: «готовность» и «резервный».

Переход из активного в неактивное состояние может происходить либо по инициативе МС, которая дезактивирует определенный PDP-контекст, либо по инициативе сети, отключающей по каким-либо причинам МС от работы, либо, наконец, по истечении времени состояния готовности.

17.3. ПодключениеиотключениевсетиGPRS

Обратимся к процедуре подключения абонента к сети GPRS, успешным результатом которой является перевод МС из режима ожидания в режим готовности. При этом возможны два варианта подключения, отличающиеся способом идентифицикации МС В первом варианте МС посылает в сеть временный идентифика тор (P-TMSI), во втором — постоянный (IMSI), что существенно понижает конфиденциальность абонента.

Рассмотрим пример (рис. 17.3), иллюстрирующий первый вариант подключения МС к пакетной сети или подключение МС к новому ОУ при участии прежнего ОУ:

1 — МС посылает запрос на подключение (AttachRequest), который принимается и обрабатывается в ОУ. В запросе помимо других параметров содержится вариант подключения (либо IMSI, либо P-TMSI) вместе с прежним идентификатором области маршрутизации RAIи сигнатурой P-TMSI;

2 — если МС идентифицирует себя посредством посылки P-TMSIи, следовательно, она не пределена в сети, управляе мой новым ОУ, то в прежний ОУ посылается запрос (IdentificationRequest) на получение идентификационных данных об абоненте;

3 — ответ прежнего ОУ (IdentificationResponse) содержит IMSI
или сообщение об ошибке, если МС ему неизвестна;

4— если МС неизвестна и в новом, и в прежнем ОУ, то новый ОУ посылает ей идентификационный запрос (IdentityRequest), aМС возвращает ответ (IdentityResponse), содержащий IMSI;

5 — для выполнения аутентификации из ЦА запрашиваются и получаются необходимые данные (RAND, SRES, Кс);

6— новый ОУ выполняет процедуру аутентификации. При этом МС выдает на аутентификационный запрос значение SRES'. Если значения SRES' и SRESсовпадают, то аутентификация считается успешной;

7 — ОУ запрашивает и получает от МС идентификатор оборудования (IMEI);

8 — IMEIнаправляется для проверки в РИО, откуда приходит сообщение с указанием типа мобильного оборудования («цвет» списка). Если мобильное оборудование разрешено к использованию, то ОУ подтверждает идентификацию абонента, выделяет и посылает МС новый идентификатор (P-TMSI), после чего процедура подключения считается успешной, но для дальнейшей работы необходимо осуществить позиционирование абонента;

9 — в целях внесения или обновления информации о положении абонента ОУ посылает в ДР соответствующее сообщение (UpdateLocation), содержащее IMSI, а также свой адрес и номер;

10— ДР высылает в прежний ОУ сообщение (CancelLocation) об отмене существующей в нем информации о местоположении абонента. Прежний ОУ удаляет данные об абоненте из своей базы и возвращает подтверждение (CancelLocationAcknowledge). Если при этом в прежнем ОУ продолжаются какие-либо процедуры, связанные с данной МС, то он ждет их окончания и лишь затем удаляет данные;

11 — ДР посылает в новый ОУ список услуг, доступных абоненту. Новый ОУ проверяет, нет ли в его ОМ каких-либо ограничений для абонента, и если все проверки успешны, то создает контекст управления мобильностью и отправляет в ДР подтверждение доступности услуг;

12— ДР подтверждает обновление информации о местоположении абонента (UpdateLocationAcknowledge).

Отключение абонента от GPRSможет быть инициировано как самим терминалом, так и сетью по каким-либо причинам. При этом отключение может быть явным и неявным.

Явное отключение осуществляется и МС, и сетью посредством посылки соответствующего сообщения. В том случае когда инициатором отключения является МС, она посылает в ОУ запрос, в котором указывается, вызвано ли это желание выключением питания, и если это не так, то после выполнения надлежащих действий ОУ посылает МС подтверждение. В противном случае подтверждение не высылается, поскольку МС все равно не сможет его получить. Если же отключение инициируется сетью, то ОУ посылает запрос МС, в котором указывается, что ей надлежит отключиться.

Неявное отключение МС не сопровождается никакими сообщениями со стороны сети. Причинами такого отключения может быть превышение показателя таймера, отслеживающего периодическое обновление ОМ, а также сбои в радиоканале.

В общем случае возможны три типа отключения: GPRS-отключение (GPRS-detach), IMSI-отключение (IMSI-detach) и комбинированное отключение (GPRS/IMSI-detach). Кроме того, возмож

на ситуация, когда МС при GPRS-отключении может сохранять статус IMSI-подключения.

В качестве примера рассмотрим процедуру отключения от GPRS, инициированную МС (рис. 17.4):

1 — МС посылает в ОУ запрос, в котором указывается тип отключения, а также информация о том, имеет место выключение питания или нет;

2 — в случае IMSI-отключения ОУ посылает в ДР запрос на идентификацию на основании IMSI. При этом ДР идентифицирует МС, что указывается в ответном сообщении;

3 — в случае GPRS-отключения ОУ дезактивирует в GPRS-шлюзе все активные PDP-контексты, относящиеся к данной МС, путем посылки сообщения, которое идентифицируется посредством туннельного идентификатора (TID). При этом GPRS-шлюз возвращает подтверждение, используя тот же TID;

4— когда МС желает сохранить статус IMSI-подключения при GPRS-отключении, ОУ общается с ДР на предмет IMSI-иденти-фикации МС, после чего ДР удаляет существующую информацию о связи данного IMSIс ОУ и в дальнейшем выполняет пенд-жинг и обновление местоположения без обращения к ОУ;

5 — если запрос на отключение не связан с выключением питания, то ОУ подтверждает МС его выполнение.

Отключение со стороны сети может быть инициировано либо ОУ, либо GPRS-шлюзом. При этом характер и содержание сообщений подобны рассмотренному случаю.

17.4. Переопределениеместоположения GPRS-абонента

При описании процедур подключения и отключения предполагалось, что абонент находится в пределах одной соты. На практике часто встречается ситуация, при которой пакетная передача осуществляется от движущегося абонента, так что во время сеанса происходит пересечение границ одной или нескольких сот (на пример, передается или принимается электронное письмо большого размера). Такая ситуация является аналогом процедуры хэн-довера в традиционной сети GSM, но несмотря на внешнюю схожесть процессы канального и пакетного хэндоверов все же различны.

Напомним, что при канальном хэндовере, т.е. при пересечении границы сот абонентом, находящимся в активном режиме с коммутацией каналов, происходит кратковременный обрыв сеанса с последующим его восстановлением (если, конечно, не произошло потери связи). При этом абонентом такая процедура воспринимается как небольшая пауза (возможно, со щелчком), после которой разговор может быть продолжен.

Обслуживание активного абонента, осуществляющего пакетную передачу, при пересечении им границ соты основано на процедуре определения местоположения МС, которая может быть нескольких видов в зависимости от того, каким ОУ управляется текущая сота. Стандартной является процедура обновления данных о смене сот внутри ОМ, когда МС находится в режиме готовности. Процесс обновления данных приостанавливает процесс передачи-приема. При этом, как правило, информация копируется в соответствующий буфер ОУ и после возобновления процесса пакетной передачи доставляется абоненту. Однако возможна ситуация, при которой информация теряется, и тогда ее необходимо передавать заново. Процесс обновления данных о смене сот внутри одной ОМ часто называют переопределением соты.