Đề tài Dịch vụ roaming GPRS trong thông tin di động GSM

MỤC LỤC

 

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT 1

LỜI NÓI ĐẦU 3

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN MẠNG THÔNG TIN DI ĐỘNG GSM 4

1. Cấu trúc tổng thể: 4

2. Các thành phần của mạng: 5

2.1. Phân hệ chuyển mạch NSS: 5

2.2. Phân hệ trạm gốc BSS: 8

2.3 Trạm di động MS: 9

2.4. Phân hệ khai thác và bảo dưỡng OSS: 10

3. Cấu trúc địa lý của mạng 11

4. Chia ô phủ sóng 13

5. Các chuẩn đánh số 18

5.1. Số nhận dạng trạm di động mạng số đa dịch vụ tích hợp (MSISDN) 19

5.2. Số nhận dạng thuê bao di động quốc tế (IMSI) 20

5.3. Số lưu động của trạm di động(MSRN) 21

5.4. Nhãn toàn cầu 22

5.5. Nhãn toàn cầu di động (MGT) 22

6. Kết luận 23

 

 

doc70 trang | Chia sẻ: lethao | Ngày: 04/04/2013 | Lượt xem: 2276 | Lượt tải: 14download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đề tài Dịch vụ roaming GPRS trong thông tin di động GSM, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ao diện Gr tương đương như giao diện D giữa VLR và HLR ở GSM. SGSN sử dụng giao diện Gr để cập nhật vị trí các thuê bao GPRS ở HLR và để nhận được thông tin đăng ký của thuê bao liên quan đến GPRS đối với mọi thuê bao nằm trong vùng phục vụ của SGSN. Một SGSN có thể giao diện với MSC thông qua giao diện Gs. Đây là giao diện trên cơ sở báo hiệu số 7 sử dụng SCCP. Lớp trên SCCP là một giao thức được gọi là BSSAP+, đây là một dạng cải biến của BSSAP được sử dụng giữa MSC và BSC ở tiêu chuẩn GSM. Mục đích của giao diện Gs là đảm bảo kết hợp giữa MSC/VLR và GPRS cho các thuê bao sử dụng cả các dịch vụ chuyển mạch kênh được điều khiển bởi MSC/VLR (ví dụ thoại) và các dịch vụ số liệu chuyển mạch gói được điều khiển bởi GPRS. Chẳng hạn nếu một thuê bao nào đó hỗ trợ cả dịch vụ thoại và dịch vụ số liệu gói và nó đã nhập mạng SGSN, thì MSC có thể tìm gọi thuê bao này cho cuộc gọi thoại thông qua SGSN bằng cách sử dụng giao diện Gs. SGSN giao diện với trung tâm dịch vụ bản tin ngắn (SMSC: Short Message Service Center) thông qua giao diện Gd. Giao diện này cho phép các thuê bao GPRS phát và thu các bản tin ngắn trên mạng GPRS (gồm cả giao diện vô tuyến GPRS). Giao diện Gd là một giao diện trên cơ sở báo hiệu số 7 sử dụng MAP. GGSN là điểm giao diện với các mạng số liệu gói bên ngoài (Internet chẳng hạn ). Như vậy số liệu của người sử dụng vào hoặc ra mạng thông tin di động mặt đất (PLMN) sẽ đi qua một GGSN. Một SGSN có thể giao diện với một hay nhiều GGSN và giao diện này được gọi là Gn. Đây là giao diện trên cơ sở IP được sử dụng để mang báo hiệu và số liệu người sử dụng. Giao diện Gn sử dụng giao thức xuyên đường hầm GPRS (GTP: GPRS Tunneling Protocol). Giao diện này truyền xuyên số liệu giữa SGSN và GGSN qua mạng đường trục IP. GGSN có thể sử dụng giao diện Gc đến HLR. Giao diện này sử dụng MAP ở báo hiệu số 7. Cần sử dụng giao diện này khi GGSN cần xác định SGSN hiện đang phục vụ một thuê bao, cũng giống như việc cổng GMSC hỏi HLR để định tuyến thông tin cho một cuộc gọi kết cuối ở máy di động. Điều khác nhau duy nhất giữa hai trường hợp này là phiên số liệu thường được MS thiết lập chứ không phải mạng ngoài. Nếu MS thiết lập phiên thì GGSN biết SGSN nào đang phục vụ MS, vì tuyến truyền từ MS đến GGSN đi qua SGSN phục vụ. Trong trường hợp này GGSN không cần hỏi HLR. GGSN phải hỏi HLR khi phiên được khởi xướng bởi mạng số liệu ngoài. Đây là một khả năng tuỳ chọn và nhà khai thác có thể không chọn khả năng này. Trong nhiều mạng, khả năng này không được thực hiện và MS buộc phải có một địa chỉ giao thức gói cố định (địa chỉ IP). Tuy nhiên, không gian địa chỉ quy định thường hạn chế (nhất là ở phiên bản IPv4) nên một địa chỉ cố định cho từng MS thường không thể thực hiện được. SGSN có thể giao diện với các SGSN khác trong mạng. Giao diện này cũng được gọi là Gn và cũng sử dụng GTP. Chức năng đầu tiên của giao diện này là đảm bảo truyền xuyên các gói từ một SGSN cũ đến một SGSN mới khi xảy ra cập nhật định tuyến trong thời gian nội dung giao thức số liệu gói: PDP Context ( phiên số liệu ). Lưu ý rằng quá trình chuyển hướng các gói từ một SGSN này đến một SGSN khác rất ngắn: đúng bằng thời gian mà SGSN mới và GGSN thiết lập PDP Context giữa chúng. Quá trình này hoàn toàn khác với chuyển giao giữa các MSC ở GSM. Ở trường hợp GSM, MSC đầu tiên vẫn duy trì vai trò MSC neo của nó cho đến khi cuộc gọi kết thúc. II. DỊCH VỤ ROAMING GPRS Khi dịch vụ GPRS được giới thiệu và triển khai, người sử dụng dịch vụ thông tin di động GSM mong đợi các nhà khai thác có thể triển khai dịch vụ chuyển vùng GPRS cũng giống như chuyển vùng GSM truyền thống. Tuy nhiên để thực hiện được điều đó, các nhà khai thác GSM/GPRS cần thiết phải thiết lập mạng kết nối IP để kết nối các nhà khai thác GPRS với nhau như là mạng báo hiệu số 7 phục vụ cho việc chuyển vùng GSM. GPRS Roaming sử dụng các giao diện tiêu chuẩn hóa, được ghi trong GSM 03.60, gồm: Giao diện Gr giữa SGSN-HLR. Giao diện Gd giữa SGSN- SMS-GWMSC. Giao diện Gn giữa SGSN-GGSN trong cùng một mạng và giao diện Gp giữa SGSN-GGSN ở hai mạng khác nhau. Mạng GPRS hổ trợ hai kịch bản roaming chính: MS kết nối qua VSGSN và HGGSN. MS kết nối qua VSGSN và VGGSN. Hai kịch bản này được áp dụng khi thuê bao roaming ra nước ngoài hoặc ngược lại. Cấu trúc mạng GPRS như hình vẽ sau: Hình 3 - Cấu trúc mạng GPRS 1. Kích hoạt Context và đăng ký MS MS phải luôn thực hiện việc nhập mạng GPRS (GPRS attach) vào SGSN của mạng khách để đăng ký nhập mạng. Nếu đây là lần nhập mạng đầu tiên ở PLMN mới, SGSN sẽ kết nối tới HLR của mạng chủ HPLMN. Lúc này quyền roaming của người sử dụng sẽ được kiểm tra. Nếu thuê bao được phép roaming, VSGSN sẽ gửi công nhận tới MS. Khi thuê bao đã nhập mạng, chuyển giao SMS MT và MO có thể tiến hành. Sau đó người sử dụng thực hiện thủ tục kích hoạt PDP Context ( PDP Context Activation ). Thủ tục này cùng với cùng với dữ liệu được MS phát đi và dữ liệu thuê bao lưu trong SGSN sễ xác định kịch bản roaming (roaming scenario) mà người sử dụng sẽ kích hoạt. Điều này sẽ được giải thích chi tiết ở phần dưới. Khi PDP Context được kích hoạt, chuyển giao dữ liệu GPRS có thể bắt đầu. Loại PDP trong môi trường roaming phải là IP (chứ không phải là X.25 hoặc PPP). 2. Các kịch bản Roaming 2.1.Kịch bản 1- MS đăng ký vào mạng VPLMN sử dụng VSGSN và HGGSN Theo kịch bản này, người sử dụng chuyển tới mạng khách VPLMN và đăng ký sử dụng SGSN của mạng khách này - VSGSN. Sau đó, người sử dụng dùng GGSN trong mạng chủ HPLMN để kích hoạt một context. Dữ liệu và báo hiệu được trao đổi qua mạng Backbone giữa các PLMN (thông qua giao diện Gp) để thiết lập context. Để các PLMN có thể tương tác qua giao diện Gp phải có các nhà cung cấp GSN khác và sự thống nhất về các đặc tính GSM. Các nhà khai thác GPRS Roaming phải sử dụng phiên bản GPRS Release 97 mức SMG#29 hoặc cao hơn làm cơ sở. Kịch bản này được trình bày như hình dưới và yêu cầu: Các tương tác SGSN-HLR qua giao diện Gr sử dụng liên kết C7/SCCP giữa các mạng. Trao đổi DNS giữa các mạng và các trao đổi “.gprs root” DNS có thể xảy ra (xem chú ý). Kết nối mạng backbone giữa các PLMN và quản lý địa chỉ. BG (Border Gateway) để tạo tường lửa (firewall) và các chức năng bảo . Hình 4 - Kịch bản 1-VSGSN và HGGSN sử dụng mạng backbone quốc tế giữa các PLMN *Chú ý: GPRS root trỏ tới một “root DNS Server” đặt bên trong mạng GPRS PLMN hoặc trỏ tới một “root DNS Server” có thể ở ngoài mạng GPRS PLMN và được điều khiển bởi một tổ chức bên ngoài, ví dụ hiệp hội GSM chẳng hạn. Điều này cho phép tất cả các nhà điều hành GPRS chỉ cần ghi rõ thông tin chỉ tại một địa điểm duy nhất và từ đó thông tin phân phối nhờ các DNS. 2.2 Kịch bản 2- MS đăng ký vào mạng VPLMN sử dụng VSGSN và VGGSN Theo kịch bản này, thuê bao chuyển tới một mạng khách VPLMN và đăng ký sử dụng SGSN trong mạng khách này. Sau đó, thuê bao dùng GGSN của mạng khách để kích hoạt context. Không có trao đổi báo hiệu và dữ liệu qua mạng Backbone giữa các PLMN vì kịch bản này sử dụng mạng backbone bên trong PLMN để thiết lập context. Kịch bản này được mô tả như hình vẻ và nó yêu cầu: Các tương tác SGSN-HLR qua giao diện Gr sử dụng liên kết C7/SCCP giữa các mạng. Phân bổ địa chỉ động cho thuê bao. Truy cập trong suốt tức là không xảy ra nhận thực tại các điểm truy cập mạng. Không trao đổi DNS giữa các mạng. Không kết nối mạng backbone giữa các PLMN và quản lý địa chỉ. Không yêu cầu BG hoặc cấu hình tường lửa. Hình 5 - Kịch bản 2-VSGSN và VGGSN sử dụng mạng backbone GPRS bên trong VPLMN *Chú ý: Sự truy nhập điểm truy nhập mạng không trong suốt có thể xảy ra nhưng yêu cầu các server nhận thực tại điểm truy nhập mạng tạm trú và mạng thường trú phải có cùng dữ liệu nhận thực nghĩa là mạng dữ liệu ngoài phải đảm bảo kết nối thành công cho MS khi truy nhập không trong suốt xảy ra. 3 GPRS và hệ thống tên miền (DNS: Domain Name System) 3.1.Mở đầu Trong mạng Internet ngày nay, có một số miền mức cao (TLD: Top Level Domain) cho các tổ chức, công ty đăng ký sử dụng ví dụ như .com, .org v.v… Tên miền logic cho phép người sử dụng dể dàng ghi địa chỉ những miền này để chuyển E-mail hoặc duyệt Web. Tuy nhiên, để chuyển các gói E-mail hoặc các gói www, người gửi yêu cầu địa chỉ IP đích của máy. DNS thực hiện ánh xạ giữa tên logic và địa chỉ IP, ví dụ: www.mobifone.com.vn ® 203.162.100.250 Khi số người sử dụng tăng lên hàng triệu người thì số miền cũng tăng lên hàng ngàn. DNS sử dụng một hệ thống phân cấp để tạo ra hàng ngàn danh mục DNS toàn cầu một cách hệ thống. Hiện tại có 7 TLD cũng như rất nhiều TLD cấp quốc gia và có 13 root namerver trên toàn thế giới. Các nameserver này có danh mục cho tất cả các server tên miền mức cao (chẳng hạn “.com”). Server tên miền mức cao “.com” chứa tất cả các miền kết thúc là “.com” (ví dụ: www.cnn.com). Danh mục ww.cnn.com trong root server có địa chỉ IP của một hoặc hơn một www.cnn.com DNS server (thường có nhiều hơn một phòng trường hợp lỗi). ibm.com DNS server có địa chỉ của tất cả các máy chủ trong miền ibm.com Hệ thống DNS toàn cầu hoạt động theo cách phân cấp này, và hầu như tất cả các server của một công ty hoặc một ISP DNS đều lưu giữ thông tin để tránh liên tục truy vấn root DNS server cùng một câu hỏi. 3.2 GPRS và DNS GPRS cũng là một hệ thống tìm kiếm dựa trên DNS và điều này được hiểu là nó sẽ yêu cầu các tìm kiếm DNS một cách logic để thực hiện. SGSN thực hiện điều này nhờ tên điểm truy nhập (Access Point Name). APN được tạo nên từ các thông tin: Đầu vào người sử dụng. Bản ghi thuê bao của người sử dụng. Dữ liệu SGSN mặc định. SGSN tạo nên APN và sử dụng APN để truy vấn DNS nhằm lấy địa chỉ IP (hoặc các địa chỉ IP) của GGSN (hoặc các GGSN) để kết nối người sử dụng. Sau đó SGSN sẽ chọn một địa chỉ IP để tạo ra GTP tunnel. Các PLMN chịu trách nhiệm lưu giữ và cấp phát dữ liệu của các DNS server trong mạng. Mỗi PLMN sẽ cung cấp một DNS server sơ cấp và thứ cấp cho cho giải pháp roaming APN. Hệ thống GPRS DNS sẽ là một mạng riêng và không có bất kỳ tương tác nào với hệ thống DNS của Internet. 3.3 Truy vấn DNS trong khi chuyển mạng Khi thuê bao thực hiện việc roaming, SGSN của mạng khách sẽ truy vấn DSN server nội vùng. DNS nội vùng của mạng khách sẽ phân giải APN thành địa chỉ IP của GGSN. Có 2 khả năng xảy ra: 1. VPLMN không thể phân giải APN thành địa chỉ IP của GGSN. Nó phải truy vấu DNS trong mạng chủ HPLMN và sẽ được cung cấp địa chỉ IP của HGGSN (kịch bản roaming 1-xem hình 2). 2. VPLMN DNS phân giải APN thành địa chỉ IP của GGSN mạng khách (kịch bản roaming2- xem hình 3). Truy vấn DNS trong kịch bản roaming thứ nhất (HGGSN được sử dụng) Kịch bản này phức tạp hơn và liên quan tới báo hiệu GPRS , DNS/IP quốc tế. Hình 6 - Phân giải APN sử dụng DNS trong HPLMN 1. MS gửi bản tin kích hoạt PDP Context tới VSGSN trong VPLMN. Bản tin này có thể chứa hoặc không chứa APN (nếu bản tin không chứa APN thì một APN mặc định trong VSGSN được phân giải). 2. VSGSN kiểm tra APN dựa vào hồ sơ thuê bao người sử dụng và tạo ra một truy vấn DNS. Truy vấn này được gửi tới DNS server có địa chỉ được cấu hình trong VSGSN. 2a. Nếu DNS không chứa địa chỉ IP HPLMN DNS của người sử dụng trong bản ghi nội vùng của nó thì DNS có thể truy vấn “. gprs ” Root DNS. 3. VPLMN DNS chuyển tiếp truy vấn tới HPLMN DNS. 4. HPLMN DNS chuyển kết quả truy vấn tới VPLMN DNS. 5. VPLMN DNS gửi kết quả này cho VSGSN. SGSN hoặc sử dụng địa chỉ IP của HGGSN để kết nối người sử dụng hoặc huỷ kích hoạt Context (nếu không được cung cấp địa chỉ IP ). Các kiểu truy vấn DNS Có hai kiểu truy vấn được sử dụng trong đặc điểm của DNS là kiểu lặp và kiểu đệ quy. Chúng được miêu tả như sau: Kiểu đệ quy: Hình 7 – Truy vấn kiểu đề quy VPLMN DNS truy vấn root DNS của mình về DNS của mạng chủ HPLMN. Mạng chủ sẽ trả lời lại root DNS các thông tin cần thiết mà không cần biết mạng khách VPLMN nào yêu cầu các thông tin nói trên. Kiểu lặp: VPLMN DNS truy vấn root DNS về địa chỉ của mạng chủ HPLMN DNS. Sau đó VPLMN-DNS sẽ truy vấn trực tiếp mạng chủ HPLMN DNS. Mạng chủ sẽ kiểm tra lại các yêu cầu trên. Khi mà VPLMN không có root DNS thì VPLMN DNS sẽ yêu cầu trực tiếp đối với HPLMN DNS. Kiểu truy vấn lặp lại là kiểu truy vấn mặc định trong DNS server. Kiểu truy vấn lặp thường được đưa ra dưới 2 hình thức sau: VPLMN DNS cài đặt kiểu truy vấn để yêu cầu root DNS là ”kiểu lặp”. Root DNS được cài đặt ở chế độ làm việc kiểu lặp, nó sẽ không phụ thuộc vào kiểu yêu cầu của VPLMN DNS (kiểu lặp hay kiểu đệ quy) và được miêu tả dưới hình vẽ sau: Hình 8 – Truy vấn kiểu lặp Nhà khai thác GPRC chỉ chấp nhận 1 kiểu yêu cầu DNS từ phía nhà khai thác dịch vụ roaming bằng việc kiểm tra địa chỉ nguồn IP ứng dụng (ví dụ như tại cổng BG) và sẽ hủy bỏ các yêu cầu khác. Để thực hiện điều đó, nhà khai thác mạng chủ phải xác định được mạng khách VPLMN đã đưa ra yêu cầu về DNS. Nếu kiểu truy vấn đệ quy được sử dụng, các yêu cầu về DNS sẽ được GRX-DNS gửi đến HPLMN-DNS và sẽ thông báo cho HPLMN biết mạng khách VPLMN là mạng nào. Chính vì vậy chỉ có kiểu truy vấn đệ quy được sử dụng giữa các server GPRS-DNS. Hơn nữa, ngay cả khi mạng GPRS-DNS chỉ trả lời các đối tác ký hợp đồng roaming với mình, mạng chủ HPLMN cần phải có các thông tin về các đối tác không ký roaming như hình vẽ dưới đây: Hình 9 – Truy vấn kiểu đệ quy với các đối tác không ký roaming. Vấn đề bảo mật Phần này cung cấp thêm một vài khuyến nghị để giới hạn thông tin cung cấp cho đối tác thứ 3 để nâng cao khả năng bảo mật. Việc cung cấp giao thức DNS không những cung cấp giải pháp cho tên domain mà còn cung cấp các thông tin về phần cứng, phần mềm hệ thống phòng trường hợp có vấn đề với GRX hoặc với mạng GPRS. Chính vì vậy có các khuyến nghị sau đây: Chỉ có các truy vấn thực sự cần thiết được sử dụng (kiểu A và NS cho GPRS, MX cho MMS...). Còn các truy vấn khác chỉ được sử dụng khi có sự đồng ý của cả hai bên. Chỉ các yêu cầu “bình thường” ( chứa các thông tin về DNS và các thông tin về địa chỉ IP của các máy) cần thiết được tiến hành bình thường. Vì vậy các thông tin về DNS phải được thực hiện dưới hình thức “bình thường”. Các giải pháp sửa đổi DNS cần phải được thông qua giữa các bên nếu thấy cần thiết (ví dụ cho mục đích sửa lỗi). Khuyến nghị về bảo mật cho DNS Trong trường hợp giữa các mạng phải truy vấn DNS của nhau thì để đảm bảo vấn đề an toàn cần thiết phải: Chỉ có kiểu truy vấn lặp lại như ở phần trên giữa các server DNS của các nhà khai thác GPRS Các nhà khai thác GPRS chỉ trả lời lại những yêu cầu về DNS từ các nhà khai thác đã ký thỏa thuận khai thác roaming, các yêu cầu khác đều bị hủy bỏ. Điều đó nhằm bảo vệ server DNS chống lại sự thâm nhập từ ngoài vào bằng hệ thống firewall, hệ thống này chỉ sử dụng cho giao thức DNS chuẩn (tra cứu DNS 53/udp). Các nhà khai thác GPRS chỉ trả lời các truy vấn liên quan đến APN của mình, các yêu cầu khác bị hủy bỏ. Đảm bảo server chạy trên phiên bản phần mềm bảo mật tương thích và được kiểm tra và nâng cấp thường xuyên. Các khuyến nghị thêm sau đây cũng tăng khả năng bảo mật cho việc thực hiện dịch vụ roaming GPRS Các nhà khai thác GPRS chỉ trả lời các truy vấn nhắc lại. Chỉ có yêu cầu kiểu A (phân tích tên), MX (cho MMS) và NS được sử dụng. Những yêu cầu khác chỉ được sử dụng khi có sự đồng ý giữa các bên. Chỉ có các truy vấn tên các domain bình thường được sử dụng Truy vấn DNS trong kịch bản roaming thứ hai (VGGSN được sử dụng) Kịch bản này rất giống trường hợp khi thuê bao ở trong mạng thường trú và chỉ DNS nội vùng được truy vấn. Trao đổi báo hiệu GPRS và DNS/IP được thực hiện trên mạng backbone của mạng GPRS trong VPLMN và không đi vào mạng backbone giữa các mạng GPRS. Hình 10 - Phân giải APN sử dụng DNS trong VPLMN 1. MS gửi bản tin kích hoạt PDP Context tới VSGSN trong VPLMN. Bản tin này có thể chứa hoặc không chứa APN (nếu bản tin không chứa APN thì một APN mặc định trong VSGSN được phân giải) 2. VSGSN kiểm tra APN dựa vào hồ sơ thuê bao người sử dụng và tạo ra một truy vấn DNS. Truy vấn này được gửi tới DNS server có địa chỉ được cấu hình trong VSGSN. 3. VPLMN DNS gửi kết quả này cho VSGSN. SGSN hoặc sử dụng địa chỉ IP của HGGSN để kết nối người sử dụng hoặc huỷ kích hoạt Context ( nếu không được cung cấp địa chỉ IP ). d. Tên điểm truy nhập -APN APN chứa ưu tiên truy cập định tuyến mong muốn của người sử dụng, mạng và được sử dụng để tạo kết nối logic giữa MS và mạng dữ liệu ngoài ( External PDN ). APN bao gồm: Network ID -những điểm trỏ tới điểm truy nhập trong một GPRS PLMN. Operator ID -những điểm trỏ tới một GPRS PLMN. Khuôn dạng của một APN đầy đủ: “.mnc.mcc.gprs” Network Id Operator Id Phân giải APN sử dụng nhận dạng mạng ( Network ID ) APN Network ID có thể trỏ tới các GGSN khác nhau trong các PLMN khác nhau, do đó cần có sự thống nhất trong đặt tên cho Network ID để tránh xung đột. Xung đột xảy ra khi có nhiều hơn một nhà khai thác mạng sử dụng cùng một APN cho các mạng dữ liệu gói ngoài làm cho thuê bao chuyển mạng thiết lập PDP Context thông qua VGGSN thay cho HGGSN. Tuy nhiên, điều này có thể được khắc phục nếu thuê bao thêm vào Operator ID của mạng thường trú (xem hình 6). APN:ibm.com.mnc789.mcc88.gprs SGSN VGGSN AP:ibm.com DNS mnc789.mcc888gprs HGGSN AP:ibm.com HLR VPLMN HPLMN DNS thành công VPLMN thêm vào và thiết lập flag=Yes DNS mnc123.mcc456gprs Hình 6-Thuê bao thêm vào Operator Id Nhà khai thác mạng có thể buộc các thuê bao phải sử dụng HGGSN bằng cách lập flag trong HLR trên mỗi điểm cơ sở APN bằng No. Trong trường hợp này thuê bao chuyển mạng sẽ luôn sử dụng điểm truy nhập HGGSN ( xem hình vẻ ). APN:ibm.com SGSN VGGSN AP:ibm.com DNS mnc789.mcc888gprs HGGSN AP:ibm.com HLR VPLMN HPLMN DNS thành công VPLMN thêm vào và thiết lập flag=No DNS Mnc123.mcc456gprs Để đảm bảo sự duy nhất của các APN Network Id có hai cách: Sử dụng các tên miền Internet chung. Tạo ra các tên miền nội bộ. Cả hai cách này có thể sử dụng như nhau cho phân giải APN phụ thuộc yêu cầu của nhà khai thác. Tên miền Internet chung Để đảm bảo sự duy nhất của APN Network ID trong các GPRS PLMN, APN Network ID chứa nhiều hơn một nhản tương ứng với một tên miền Internet. Tên này chỉ được PLMN cấp phát cho tổ chức đã chính thức dành được nó trên Internet. Đề nghị này có ưu điểm là khách hàng ( công ty hoặc ISP ) chịu trách nhiệm về sự duy nhất của APN Network ID. Hoạt động chính xác của dịch vụ GPRS phụ thuộc vào người sử dụng. Đặc biệt vấn đề có thể xảy ra nếu một công ty hoặc ISP được đăng ký một miền mức cao chung ( ví du: .com, .net ). Nhữmg công ty này có thể yêu cầu cùng một Network Id trong các mạng GPRS khác nhau. Vấn đề này sẽ thấy rỏ hơn ở những nước có chuyển mạng quốc gia ( xem hình 8 ). SGSN DNS Mnc123.mcc456gprs DNS Mnc789.mcc888gprs HGGSN AP:ibm.com HLR VPLMN HPLMN APN:ibm.com VPLMN them vào và lập flag=Yes DNS thành công VGGSN AP:ibm.com Tên miền GPRS nội bộ Để khắc phục những nhược điểm của tên miền Internet chung, Hiệp hội GSM đưa ra sự thống nhất trong tên miền nội bộ cho APN network Id. APN phục vụ APN phục vụ là APN network Id chỉ chứa một nhản không có dấu chấm phân cách. Nhờ đó APN phục vụ được phân biệt với một network Id bình thường có ít nhất một dấu chấm phân cách. APN phục vụ gửi từ thuê bao sẽ được DNS phân giải, cho phép SGSN kết nối người sử dụng tới một GGSN thích hợp hổ trợ dịch vụ được yêu cầu. Nếu mạng tạm trú không hổ trợ dịch vụ, một GGSN trong mạng thường trú sẽ được sử dụng thay thế. Cuối cùng, APN phục vụ được thêm vào DNS cùng với một số phân giải địa chỉ IP. Trong trường hợp này, địa chỉ IP được phân giải để có thể biến đổi phụ thuộc vào SGSN tạo ra yêu cầu ( dựa vào vị trí ) hoặc phụ thuộc vào tải mạng của GGSN. APN phục vụ có thể cung cấp cho thuê bao truy cập trong suốt tới dịch vụ yêu cầu tức là không xảy ra nhận thực, kiểm soát hoặc lọc gói cho dù thuê bao đang sử dụng địa chỉ IP chung hoặc riêng. Wildcard APN Wildcard APN là một APN chứa ký tự wildcard ‘*’ được lưu trong hồ sơ thuê bao ở HLR. Nó hổ trợ các chức năng Wildcard như cho phép Network Id hoặc Operator Id bất kỳ thay thế ký tự wildcard trong một APN, khi quyền truy cập tới điểm truy cập được kiểm tra trong thủ tục thiết lập PDP Context. Nhà khai thác có thể sử dụng chức năng wildcard để phân giải APN phục vụ. GGSN có khả năng phát hiện các thuê bao đang sử dụng chức năng wildcard và chặn kích hoạt PDP Context bị chiếm. Đây là một cơ chế bảo mật để chặn các thuê bao truy cập trái phép tới mạng dữ liệu gói không nằm trong hồ sơ thuê bao. Chức năng này sử dụng trường kiểu lựa chọn “ Select Mode” nằm trong bản tin yêu cầu kích hoạt PDP Context. e. Nhận dạng vùng định tuyến GPRS Khi một MS chuyển mạng giữa hai SGSN trong cùng một PLMN, SGSN mới tìm địa chỉ của SGSN củ nhờ liên kết với RA củ. Nhờ đó, mỗi SGSN biết được địa chỉ của mọi SGSN khác trong PLMN. Khi MS chuyển mạng từ một SGSN sang một SGSN ở mạng PLMN khác, SGSN mới không thể tự truy cập tới địa chỉ của SGSN củ. Thay vào đó, SGSN chuyển thông tin về RA củ thành một tên logic có dạng: RACxxxx.LACyyyy.MNCzzzz.MCCwwww.GPRS x, y, z, w là các số được mã hoá Hex SGSN có thể nhận được địa chỉ IP của SGSN củ từ một DNS server nhờ sử dụng địa chỉ logic. Mọi PLMN đều có một DNS server. Lưu ý rằng những DNS server này là các thực thể bên trong mạng GPRS, không được biết ở bên ngoài hệ thống GPRS. Việc đưa ra khái niệm DNS trong GPRS cho phép sử dụng tên logic thay cho địa chỉ IP khi trỏ tới các GSN, do đó tạo ra tính linh hoạt trong đánh địa chỉ các node PLMN. 3.4 Quản lý địa chỉ IP a. Phân bổ địa chỉ nút IP Mỗi node truy cập tới mạng backbone giữa các PLMN sẽ có các địa chỉ duy nhất. Các địa chỉ này có thể là địa chỉ IP chung do một thực thể quản lý ( management entity ) quản lý và phân phối. Địa chỉ IP của các GSN và các nút GPRS backbone của tất cả các PLMN tạo ra một không gian địa chỉ riêng không thể truy cập từ mạng Internet công cộng. Đối với GGSN và SGSN địa chỉ IP này cũng có thể tương ứng với một hoặc nhiều tên GSN logic dạng DNS. b. Phân bổ địa chỉ IP cho người sử dụng Địa chỉ IP của người sử dụng được phân bổ khi xảy ra kích hoạt PDP Context. Địa chỉ IP này không liên kết với địa chỉ IP của PLMN backbone. Người sử dụng có thể được phân bố địa chỉ tĩnh (Static address) hoặc địa chỉ động ( Dynamic address ) và địa chỉ này có giá trị trong suốt thời gian kích hoạt Context. Phân bổ địa chỉ IP tĩnh cho người sử dụng Phân bổ địa chỉ IP tĩnh không được khuyến khích vì những hạn chế khi chuyển mạng. Một địa chỉ người dùng tĩnh được gán cho thuê bao và được lưu trong bản ghi thuê bao ở HLR. Một bản sao của bản ghi thuê bao được gửi tới SGSN khi nhập mạng GPRS . Khi kích hoạt PDP Context địa chỉ này được chuyển qua HGGSN để tạo ra danh mục bảng định tuyến chính xác trong bản ghi HGGSN PDP Context. Nếu MS có thể sử dụng địa chỉ IP tỉnh ( sau các kiểm tra dữ liệu nhất định, chẳng hạn kiểm tra xem có phải APN được dùng chỉ cho phép một địa chỉ IP người dùng riêng hay không để thực hiện kích hoạt Context ), nó được chuyển cho MS khi xảy ra chấp nhận kích hoạt PDP Context. Địa chỉ IP tĩnh hạn chế thuê bao chỉ dùng các PDP Context trong HPLMN( HGGSN ) của chúng với các APN riêng. Thuê bao sẽ phải có một địa chỉ IP được VPLMN cấp phát động để được phép sử dụng các PDP Context nội vùng thông qua một VGGSN. Phân bổ địa chỉ IP động cho người sử dụng Một địa chỉ động chỉ được gán cho người sử dụng khi kích hoạt Context và có thể thay đổi khi có kích hoạt PDP Context mới. SGSN sẽ chuyển một trường địa chỉ PDP rổng tới GGSN khi có yêu cầu PDP Context để yêu cầu một địa chỉ động từ GGSN. GGSN có thể phân bổ cùng một địa chỉ hoặc phân bổ một địa chỉ được lấy ngẩu nhiên từ một “ ngân hàng địa chỉ ” ( adđress pool ) tại mọi kích hoạt PDP Context. Địa chỉ này sau đó được gửi cho MS khi xảy ra chấp nhận kích hoạt PDP Context. 3.5 Trao đổi thông tin cho chuyển mạng GPRS a. Thông tin DNS VPLMN GPRS DNS có thể định vị HPLMN nhờ sử dụng phần HPLMN Operator Id của APN. Khi thiết lập thoả thuận chuyển mạng, VPLMN sẽ: - Chèn dữ liệu vào VPLMN DNS để cho phép truy vấn DNS bằng các APN kết thúc trong Opertor Id của HPLMN được chuyển tới hệ thống DNS của HPLMN. hoặc: - Sử dụng “.gprs” root DNS để xác định địa chỉ IP của DNS server trong HPLMN để phân giải. Trao đổi dữ liệu khi thiết lập thoả thuận chuyển mạng có thể bao gồm địa chỉ IP DNS sơ cấp và thứ cấp hoặc những địa chỉ này có thể do “.gprs” root DNS giữ. b. Ánh xạ địa chỉ IMSI-HLR Để hổ trợ các thuê bao GPRS chuyển mạng về nước, PLMN phải được cung cấp mã IMSI ( MCC + MNC ) để ánh xạ tiêu đề toàn cầu HLR và hiện được sử dụng để cho phép MSC kết nối tới HLR cho chuyển mạng dữ liệu/thoại chuyển mạch kênh GSM. *Chú ý: Ánh xạ tiêu đề toàn cầu IMSI-HLR chỉ áp dụng cho các nhà khai thác mạng GSM900 và 1800 không áp dụng cho các nhà khai thác mạng PCS 1900 của Bắc Mỹ. Những thông tin này cũng được trao đổi với các mạng khác để cho phép chuyển mạng GPRS ra nước ngoài. c. Vùng địa chỉ nút GPRS VPLMN sẽ cung cấp vùng địa chỉ IP của HPLMN cho VPLMN, SGSN, GGSN, DNS sử dụng khi kết nối thông qua mạng backbone giữa các PLMN GPRS và cũng có thể được sử dụng trong BG để

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • docDịch vụ roaming GPRS trong thông tin di động GSM.DOC