GPRS - Data Routing توجيه البيانات

يعد توجيه البيانات أو توجيه حزم البيانات إلى مستخدم الهاتف المحمول ذهاباً وإياباً ، أحد المتطلبات المحورية في شبكة GPRS. يمكن تقسيم المتطلبات إلى مجالين:

• توجيه حزم البيانات
• إدارة التنقل.

توجيه حزم البيانات

تتضمن الأدوار المهمة لـ GGSN التآزر مع شبكة البيانات الخارجية. يقوم GGSN بتحديث دليل الموقع باستخدام معلومات التوجيه التي توفرها SGSNs حول موقع MS. يقوم بتوجيه حزمة بروتوكول شبكة البيانات الخارجية المغلفة عبر العمود الفقري GPRS إلى شبكة SGSN التي تخدم MS حاليًا. كما أنه يفك حزم حزم شبكة البيانات الخارجية ويعيد توجيهها إلى شبكة البيانات المناسبة ويجمع بيانات الشحن التي يتم إعادة توجيهها إلى بوابة الشحن (CG).

هناك ثلاثة مخططات توجيه مهمة:

• رسالة منشؤها المحمول - يبدأ هذا المسار عند الجهاز المحمول GPRS وينتهي عند المضيف.

• رسالة تبدأ من الشبكة عندما تكون MS في شبكتها المحلية - يبدأ هذا المسار عند المضيف وينتهي عند الجهاز المحمول GPRS.

• رسالة بدء الشبكة عندما تتجول MS إلى شبكة GPRS أخرى - يبدأ هذا المسار عند مضيف الشبكة التي تمت زيارتها وينتهي عند الجهاز المحمول GPRS.

تقوم شبكة GPRS بتغليف جميع بروتوكولات شبكة البيانات في بروتوكول تغليف خاص بها يسمى بروتوكول نفق GPRS (GTP). يضمن GTP الأمان في الشبكة الأساسية ويبسط آلية التوجيه وتسليم البيانات عبر شبكة GPRS.

إدارة التنقل

تشغيل GPRS مستقل جزئيًا عن شبكة GSM. ومع ذلك ، تشترك بعض الإجراءات في عناصر الشبكة مع وظائف GSM الحالية لزيادة الكفاءة والاستفادة المثلى من موارد GSM المجانية (مثل الفترات الزمنية غير المخصصة).

يمكن أن يكون MS في أي من الحالات الثلاث التالية في نظام GPRS. نموذج ثلاث حالات فريد من نوعه لحزم الراديو. يستخدم GSM نموذجًا ثنائي الحالة إما خاملاً أو نشطًا.

دولة نشطة

يتم إرسال البيانات بين MS وشبكة GPRS فقط عندما تكون MS في حالة نشطة. في الحالة النشطة ، تعرف شبكة SGSN موقع خلية MS.

يبدأ إرسال الرزم إلى محطة متنقلة نشطة بواسطة استدعاء الرزم لإخطار MS بحزمة بيانات واردة. يستمر إرسال البيانات فورًا بعد استدعاء الحزمة عبر القناة التي تشير إليها رسالة الاستدعاء. الغرض من رسالة الترحيل هو تبسيط عملية استقبال الحزم. تستمع MS إلى رسائل الترحيل فقط بدلاً من جميع حزم البيانات في قنوات الوصلة الهابطة. هذا يقلل من استخدام البطارية بشكل كبير.

عندما يكون لدى MS حزمة لإرسالها ، يجب أن تصل إلى قناة الوصلة الصاعدة (أي القناة إلى شبكة حزم البيانات حيث توجد الخدمات). قناة الوصلة الصاعدة يتقاسمها عدد من MS ، ويوزع استعمالها بواسطة خدمة BSS. تطلب MS استخدام القناة في رسالة وصول عشوائي. تخصص الخدمة BSS قناة غير مستخدمة للخدمة المتنقلة وترسل رسالة منح نفاذ ردًا على رسالة الوصول العشوائي.

حالة الاستعداد

في حالة الاستعداد ، لا يُعرف سوى منطقة توجيه MS. (يمكن أن تتكون منطقة التوجيه من خلية واحدة أو أكثر داخل منطقة موقع GSM).

عندما ترسل SGSN حزمة إلى MS في حالة الاستعداد ، يجب ترحيل MS. نظرًا لأن SGSN تعرف منطقة التوجيه في MS ، يتم إرسال رسالة استدعاء الحزمة إلى منطقة التوجيه. عند تلقي رسالة استدعاء الحزمة ، تنقل MS موقعها الخلوي إلى SGSN لتأسيس الحالة النشطة.

حالة خمول

في حالة الخمول ، لا يحتوي MS على سياق GPRS منطقي تم تنشيطه أو تخصيص أي عناوين لشبكة البيانات العامة (PSPDN). في هذه الحالة ، يمكن أن يستقبل MS فقط رسائل البث المتعدد التي يمكن أن يستقبلها أي GPRS MS. نظرًا لأن البنية التحتية لشبكة GPRS لا تعرف موقع MS ، فلا يمكن إرسال رسائل إلى MS من شبكات البيانات الخارجية.

تحديثات التوجيه

عندما تنتقل MS في حالة نشطة أو في حالة الاستعداد من منطقة توجيه إلى أخرى داخل منطقة خدمة إحدى شبكات SGSN ، يجب عليها إجراء تحديث للتوجيه. يتم تحديث معلومات منطقة التوجيه في SGSN ، ويشار إلى نجاح الإجراء في رسالة الاستجابة.

يتم استدعاء إجراء تحديث التوجيه المستند إلى الخلية عندما تدخل MS نشطة خلية جديدة. ترسل MS رسالة قصيرة تحتوي على هوية MS وموقعها الجديد عبر قنوات GPRS إلى شبكة SGSN الحالية. يستخدم هذا الإجراء فقط عندما يكون MS في الحالة النشطة.

تحديث التوجيه المشترك بين SGSN هو أكثر تحديثات التوجيه تعقيدًا. تتغير MS من منطقة SGSN إلى أخرى ، ويجب عليها إنشاء اتصال جديد بشبكة SGSN جديدة. وهذا يعني إنشاء سياق ارتباط منطقي جديد بين MS و SGSN الجديد وإبلاغ GGSN بالموقع الجديد لـ MS.