Đồ án Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS

cấp phát tài nguyên vô tuyến hướng lên cho MS mạng sử dụng điều chế GMSK và USF phải chỉ ra chuỗi 4 khối vô tuyến hướng lên. Cấp phát cố định. Trong cấp phát USF cố định, hướng lên của PDCH được dành riêng cho một MS trong suốt một khoảng thời gian nào đó thì có thể được sử dụng để ghép các MS hướng lên. Với lý do đồng bộ nếu các MS được ghép trên PDCH thì ít nhất một khối vô tuyến cứ 360ms trên hướng xuống phải sử dụng GMSK. Cấp phát độc quyền. Dành riêng phần hướng lên của PDCH cho duy nhất một MS trong suốt thời gian tồn tại của TBF. Trong cấp phát độc quyền tất cả các khối hướng lên trên PDCH được MS sử dụng để truyền dữ liệu. b. Luồng tạm thời các khối dữ liệu TBF TBF là một kết nối vật lý được hai thực thể RR sử dụng để hỗ trợ cho quá trình trao đổi vô hướng các LLC PDU trên các kênh vật lý dữ liệu gói. TBF được cấp phát tài nguyên vô tuyến trên một hoặc nhiều PDCH và gồm có một số khối RLC/MAC mang một hoặc nhiều LLC PDU. TBF có tính chất tạm thời và được duy trì trong quá trình trao đổi dữ liệu. c. Nhận dạng TBF Mỗi TBF được mạng chỉ định một số nhận dạng luồng dữ liệu tạm thời TFI. TFI được chỉ định là số duy nhất cho mỗi hướng và được sử dụng cùng với nhận dạng của MS trong lớp RLC/MAC. Giá trị TFI có thể được sử dụng đồng thời cho TBF ở các hướng đối diện. TFI được chỉ định là bản tin chỉ định tài nguyên trước khi trao đổi các khung LLC trong cùng TBF từ/tới MS. Giá trị TFI tương tự có trong mọi RLC header thuộc về một TBF xác định được coi là bản tin điều khiển kết hợp với việc truyền khung LLC để xác định địa chỉ các thực thể RLC ngang hàng. Chiều dài của TFI là 7 bit. d. Các chế độ truy nhập phương tiện truyền dẫn Có 4 mô hình: Cấp phát động. Cấp phát động mở rộng. Cấp phát cố định. Cấp phát độc quyền. Chế độ truy cập cấp phát động hoặc cấp phát cố định được sử dụng trong tất cả các mạng GPRS. Cấp phát động mở rộng và độc quyền là tuỳ chọn. Cấp phát động và cấp phát tĩnh được sử dụng cho tất cả các MS. Cấp phát động độc quyền sử dụng trong tất cả các MS có chế độ DTM. e. Chế độ phúc đáp cho hoạt động của RLC/MAC Quá trình trao đổi các khối dữ liệu RLC trong chế độ RLC/MAC có phúc đáp do thủ tục ARQ có lựa chọn cùng với việc đánh số các khối dữ liệu trong một cửa sổ và phía thu gửi bản tin Packet Uplink Ack/Nack hoặc Packet Downlink Ack/Nack khi cần. Mọi bản tin phúc đáp sẽ phúc đáp tất cả các khối dữ liệu RLC thu đúng cho đúng đến một số thứ tự khối được chỉ thị BSN. Do đó có sự dịch chuyển về phía đầu cửa sổ gửi ở phía gửi. Một mô tả khởi đầu tại cùng khối dữ liệu RLC được dùng để yêu cầu lựa chọn các khối dữ liệu thu được bị lỗi do truyền lại. Phía gửi truyền lại các khối dữ liệu RLC bị lỗi. Bản tin Packet Ack/Nack không chứa các thay đổi ở sự chỉ định hiện thời (do không phải phúc đáp khi gửi từ trên xuống). Một Packet Ack/Nack bị lỗi thì không quan trọng do một bản tin mới có thể được tạo ra bất kỳ lúc nào. Trong bản tin Packet Downlink Ack/Nack MS có thể tuỳ chọn một TBF hướng lên.Trong bản tin Packet Uplink Ack/Nack mạng có thể chỉ định các tài nguyên hướng lên cho MS ở chế độ cấp phát tĩnh. Khi thu được dữ liệu từ MS mạng sẽ cấp phát thêm các tài nguyên vô tuyến cho quá trình truyền lại dựa trên các khối bị lỗi nhận được từ MS. Thủ tục phúc đáp của lớp LLC không có trong thủ tục phúc đáp dựa trên lớp RLC/MAC. f. Chế độ không phúc đáp cho hoạt động của RLC/MAC Quá trình trao đổi các khối dữ liệu RLC trong chế độ không phúc đáp RLC/MAC do việc đánh số các khối dữ liệu RLC điều khiển và không có thủ tục truyền lại. Phía thu trích ra dữ liệu từ các khối dữ liệu RLC thu được và giữ chiều dài của thông tin bằng cách thay thế các khối dữ liệu RLC bị lỗi bằng thông tin giả. Các công cụ và định dạng tương tự để gửi các bản tin tạm thời có phúc đáp được sử dụng như trong chế độ có phúc đáp để mang báo hiệu cần thiết (giám sát chất lượng kênh hướng xuống hoặc sự sớm định thời chính xác cho trao đổi dữ liệu hướng lên). Các trường thông tin để đánh dấu các khối RLC lỗi có thể được sử dụng để đo lường thêm về chất lượng kênh. Phía phát (MS hoặc mạng) truyền một số khối vô tuyến sau đó thăm dò phía thu xem có gửi bản tin phúc đáp hay không. Bản tin Packet Uplink Ack/Nack và Packet Downlink Ack/Nack không có sự thay đổi trong chỉ định hiện tại. Một Packet Ack/Nack bị lỗi thì không quan trọng do một bản tin mới có thể được tạo ra bất kỳ lúc nào. Trong bản tin Packet Downlink Ack/Nack, MS có thể tuỳ chọn một TBF hướng lên. Tong bản tin Packet Uplink Ack/Nack mạng có thể chỉ định các tài nguyên hướng lên cho MS ở chế độ cấp phát tĩnh. g. Truyền gói từ MS Truy nhập hướng lên. Trên (P)RACH: trường hợp này xét tới tất cả các MS trong chế độ trống gói và cũng sử dụng cho MS trong chế độ chuyên dụng nếu không có DTM. Một MS khởi đầu quá trình truyền gói bằng cách gửi bản tin Packet Channel Request trên PRACH hoặc RACH. Mạng sẽ đáp ứng bằng PAGCH (AGCH) tương ứng. MS có khả năng sử dụng phương thức truyền gói một hoặc hai giai đoạn: Một giai đoạn: Bản tin Packet Channel Request được trả lời bằng bản tin Packet Uplink Assigement để dành riêng tài nguyên trên kênh PDCH cho truyền các khối vô tuyến hướng lên. Hai giai đoạn: Bản tin Packet Channel Request được đáp ứng bằng Packet Uplink Assigement. Bản tin này dành riêng các tài nguyên hướng lên để truyền bản tin Packet Resource Request.Truy nhập hai giai đoạn có thể được MS hoặc mạng khởi đầu (Mạng có thể yêu cầu MS gửi bản tin Packet Resource Request bằng cách đặt tham số trong các bản tin Packet Uplink Assigement). MS có thể yêu cầu chế độ này trong bản tin Packet Channel Request. Mạng có thể yêu cầu MS gửi Packet Resource Request hoặc tiếp tục truy nhập một giai đoạn. PRACH or RACH PRACH or AGCH PACCH PACCH Packet Uplink Assigement Packet Uplink Assigement (Option) (Option) Network MS Packet Resource Request Packet Channel Request Hình 3.14. Truy nhập và cấp phát cho truy nhập một hoặc hai giai đoạn, truyền gói hướng lên Trên kênh DCCH chính: Chỉ sử dụng cho các MS trong chế độ chuyên dụng có hỗ trợ DTM. Thủ tục này chuyển MS từ chế độ chuyên dụng sang chế độ truyền kép. Một MS có DTM sẽ khởi đầu một quá trình truyền gói trong chế độ chuyên dụng bằng cách giữ một bản tin DTM Request trên DCCH chính. Bản tin DTM Request chuyển các mô tả về các tài nguyên được yêu cầu cho truyền gói hướng lên.Bản tin này được đáp ứng bằng một trong ba bản tin chế độ DTM: + DTM Assigement Command: Khi mạng cấp phát một TBF và quá trình cấp phát lại tài nguyên của kết nối RR là cần thiết. + Packet Assigement Command: Khi mạng cấp phát một TBF và không cần quá trình cấp phát lại tài nguyên của kết nối RR. + Main DCCH Assigement Command: Khi kênh DCCH chính của kết nối RR được sử dụng như kênh gói. Nếu có cấp phát lại tài nguyên của kết nối (qua một bản tin DTM Request) MS gửi bản tin Assigement Complete trên kênh DCCH mới sau khi kênh này được thiết lập. MS Main DCCH Assignment Command Packet Assignment Command DTM Assignment Command DTM Request Assignment Complete Main DCCH Main DCCH Main DCCH Main DCCH Main DCCH or or Network Hình 3.15: Truy nhập và cấp phát cho thủ tục yêu cầu gói, truyền gói hướng lên Cấp phát động- Cấp phát động mở rộng Data Block Data Block Data Block(last in send window) Packet Uplink Ack/Nack Data Block Data Block Data Block Packet Uplink Assigement Packet Control Acknowlegement Data Block Data Block (last) Packet Uplink Ack/Nack (final) PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH PDTCH Network MS Hình 3.16: Truyền dữ liệu hướng lên trong quá trình cấp phát động - Truyền gói hướng lên: bản tin Packet Uplink Assigement chứa danh sách kênh PDCH và giá trị USF tương ứng cho mỗi PDCH. Môt giá trị TBF duy nhất được gắn vào trong khối dữ liệu và khối điều khiển RLC có liên quan đến TBF, MS giám sát các USF trên kênh PDCH được cấp phát và truyền các khối vô tuyến trên kênh PDCH mang USF. Các khối vô tuyến này truyền các giá trị USF dành riêng cho MS. Do mỗi khối vô tuyến có một số nhận dạng TFI nên tất cả các khối vô tuyến nhận được đều được kết hợp mang tính hiệu chỉnh đối với một khung LLC và một MS đặc thù. Do đó, việc thay đổi trạng thái của USF, các kênh PDCH có thể “được đóng” hoặc “được mở” một cách khá linh động đối với một MS nhất định và do vậy tạo ra cơ chế cấp phát kênh mềm dẻo. Nếu tài nguyên được mạng chỉ định trong trường hợp mở rộng không cho phép MS sử dụng nhiều TS giám sát USF trên tất cả các kênh PDCH thì luật sau được áp dụng: Mọi thời điểm mà MS nhận được USF của nó trên kênh PDCH hướng xuống (Ví dụ: trên TS0 trong khi TS0,2,3 đã được chỉ định) nó sẽ xem xét khối hướng lên tương ứng và tất cả các khối vô tuyến kế tiếp từ danh sách các PDCH được chỉ định để cấp phát (Ví dụ: trên 0,2,3). Do đó nếu mạng cấp phát một khối tới MS này trên tất cả các PDCH kế tiếp trong danh sách. Đối với mỗi khối đã được cấp phát mạng sẽ đặt giá trị USF dành riêng cho MS này. Trong suốt chu kỳ mà các khối được truyền sẽ giám sát USF trên mỗi PDCH trong danh sách PDCH. Trong danh sách các kênh này đã được chỉ định cho tới khi PDCH được sử dụng cho truyền dẫn. Thuật toán dành riêng kênh cũng có thể được thực hiện nếu được chỉ định. Điều này cho phép các MS riêng rẽ truyền dữ liệu trong không gian giới hạn trước mà không bị ngắt. MS có thể cho phép sử dụng các tài nguyên hướng lên miễn là có các dữ liệu được xếp hành sẵn sàng ở lớp RLC/MAC để được truyền đi. Trong quá trình truyền dữ liệu sử dụng ARQ có lựa chọn. Cấp phát cố định. Sử dụng bản tin Packet Uplink Assigement để truyền thông tin về kênh hướng lên cố định được cấp phát cho MS. Cấp phát cố định bao gồm một khung khởi đầu, chỉ định khe thời gian và chỉ định khối đại diện cho các khối đã được chỉ định cho mỗi TS. MS đợi cho đến khi khung khởi đầu được chỉ thị và sau đó truyền các khối. Cấp phát cố định không sử dụng USF mà MS tự do truyền ở hướng lên và không cần giám sát hướng xuống với USF. Giá trị USF không sử dụng chỉ để ngăn cản không cho các MS khác truyền dữ liệu. Nếu sự ấn định hiện thời không đủ để truyền các khung LLC, MS có thể yêu cầu thêm các kênh ở một trong các khối đường lên đã được chỉ định. Một TFI duy nhất dược cấp phát cho mỗi khối điều khiển và số liệu RLC có liên quan đến TBF đó. Do mỗi khối vô tuyến có một số nhận dạng nên các khối vô tuyến nhận được sẽ kết hợp mang tính hiệu chỉnh với một khung LLC và một MS đặc thù. Số lượng các khối mà một MS yêu cầu trong bản tin yêu cầu cấp phát ban đầu và tiếp theo sẽ chỉ chiếm một số lượng khối điều khiển và khối dữ liệu mà MS muốn gửi. MS không yêu cầu thêm các khối cho truyền lại các khối bị lỗi. Sử dụng ARQ lựa chọn cho chế độ phúc đáp ở RLC/MAC. Cấp phát độc quyền. Sử dụng các bản tin Packet Uplink Assigement, Packet Timeslot Reconfigure, DTM Assigement Command hoặc Packet Assigement để truyền thông tin về sự cấp phát tài nguyên hướng lên độc quyền. Cấp phát độc quyền gồm khung khởi động và một chỉ định về khe thời gian. MS chờ khi thấy khung khởi đầu thì sẽ truyền các khối vô tuyến. Cấp phát độc quyền không sử dụng USF hay mô tả về chỉ thị khối. MS tự do truyền ở hướng lên và không cần giám sát ở hướng xuống với USF. Giá trị USF không sử dụng chỉ để ngăn cản không cho các MS khác truyền dữ liệu. Một giá trị TBF duy nhất được cấp phát và sau đó gắn vào các khối dữ liệu RLC và khối điều khiển có liên quan đến TBF này. Sử dụng ARQ lựa chọn cho chế độ phúc đáp ở RLC/MAC. Giải phóng tài nguyên. Được MS khởi đầu bằng cách đếm ngược đến cặp khối vô tuyến cuối cùng. Để giải phóng tài nguyên MS sử dụng công cụ dựa trên bản tin Packet Uplink Ack/Nack được phúc đáp cuối cùng và một đồng hồ. Sau khi MS gửi khối dữ liệu RLC cuối cùng, phúc đáp được mạng chấp nhận, mạng có thể phúc đáp lại chính các USF đó cho một số người dùng khác ngay khi mà khối dữ liệu thuộc về TBF được thu đúng. Tiếp theo trong trường hợp tất cả các khối dữ liệu được thu đúng thì mạng gửi bản tin Packet Uplink Ack/Nack, bản tin này ngay lập tức được phúc đáp trong khoảng thời gian khối hướng lên được dành riêng. Quá trình giải phóng sớm hoặc thay đổi chỉ định cho MS có thể được khởi đầu: Do mạng với một bản tin xác định. Trong chế độ kép, do quá trình giải phóng kết nối RR. Hoặc do thiết lập một kết nối RR. 3.3.6.5 Cấu trúc khối RLC/MAC. Cấu trúc khối RLC/MAC: Có một số khối vô tuyến dùng cho trao đổi các bản tin báo hiệu và dữ liệu. MAC header CTR header RLC/MAC Signalling RLC/MAC controlblock RLC/MAC block MAC header RLC header RLC Data Unit Spare RLC datablock RLC/MAC header Hình 3.17. Cấu trúc khối RLC/MAC. Khối vô tuyến GPRS cho trao đổi dữ liệu: Gồm: Một tiêu đề MAC (MAC header), một tiêu đề RLC (RLC header) và một khối dữ liệu RLC (RLC data block). Trường RLC DataUnit chứa các octet của một hoặc nhiều LLC PDU. Radio Block MAC header RLC header RLC Data Unit Hình 3.18. Cấu trúc khối GPRS cho trao đổi dữ liệu Khối vô tuyến GPRS cho bản tin điều khiển. Radio Block MAC header RLC/MAC Control Block Hình 3.19. Cấu trúc khối GPRS cho bản tin điều khiển . a. Các khối dữ liệu RLC Khối dữ liệu (Data Block) RLC gồm có một RLC header, một đơn vị dữ liệu RLC và các bit dự trữ. Một khối RLC/MAC chứa một khối RLC có thể được mã hoá bằng cách sử dụng các kiểu mã hoá CS-1,CS-2,CS-3,CS-4. Các khối RLC/MAC được mã hoá bằng CS-1 không chứa các bit dự trữ. Kiểu mã hóa kênh Kích thước khối dữ liệu RLC không có bit dự trữ (octet) Số lượng các bit trống Kích thước khối dữ liệu RLC (octet) CS-1 22 0 22 CS-2 32 7 32+7/8 CS-3 38 3 38+3/8 CS-4 52 7 52+7/8 Bảng 3.20. Kích thước khối dữ liệu RLC. Chương IV: Giao thức truyền dẫn và báo hiệu trong GPRS Cấu trúc thông tin dữ liệu gắn liền với nguyên tắc phân chia lớp giao thức và phân biệt giữa mặt phẳng báo hiệu và truyền dẫn. Mặt phẳng báo hiệu chứa các giao thức điều khiển và hỗ trợ việc truyền thông tin người dùng. Các chức năng có liên quan đến GPRS bao gồm: điều khiển kết nối, định tuyến và quản lý di động. Mặt phẳng truyền dẫn gồm có các giao thức dùng cho truyền thông tun người dùng và các thủ tục kèm theo như điều khiển luồng, phát hiện và khôi phục lỗi. Hình 4.1 sau giới thiệu mặt phẳng truyền dẫn tới 3 lớp theo mô hình tham khảo OSI: Um Gb Gn Gi Application IP/X25 SNDCP LLC RLC MAC GSM RF Relay RLC BSSGTP MS BSS SGSN GGSN Network Service MAC GSM RF L1-bis Relay SNDCP GTP UDP/TCP LLC BSSGP IP L2 L1 Network Service L1-bis IP/X25 GTP UDP/TCP IP L2 L1 Hình 4.1. Mặt phẳng truyền dẫn GPRS. 4.1 Giao thức thiết lập kênh truyền dẫn GPRS (GTP) 4.1.1 Tổng quan GTP là giao thức cho các nút GSN trong mạng đường trục GPRS. Giao thức này gồm các thủ tục về báo hiệu và truyền dữ liệu GTP. GTP định nghĩa giao diện Gn giữa các GSN trong cùng một mạng PLMN và giao diện GP giữa các GSN của các mạng PLMN khác nhau. GTP được sử dụng cho việc truyền các gói dữ liệu của nhiều giao thức (X25,TCP/IP) trên mạng đường trục giữa các GSN. Trong mặt phẳng báo hiệu, GTP mô tả giao thức điều khiển và quản lý một tuyến truyền dẫn. Tuyến này cho phép các SGSN tạo quyền truy cập mạng GPRS cho một MS. Báo hiệu được dùng cho tạo, thay đổi và xoá bỏ kênh truyền. Trong mặt phẳng truyền dẫn GTP sử dụng một cơ chế thiết lập kênh truyền để cung cấp dịch vụ truyền dẫn dữ liệu gói của người dùng. Khả năng lựa chọn tuyến phụ thuộc vào dữ liệu của người dùng có cần một liên kết tin cậy hay không. Giao thức GTP chỉ được thực hiện giữa các SGSN và GGSN và là mối quan hệ nhiều-nhiều. 4.1.2 Mặt phẳng báo hiệu Mặt phẳng báo hiệu có quan hệ với các chức năng quản lý di động của GPRS như kết nối với mạng GPRS, cập nhật vùng định tuyến GPRS, thiết lập các bối cảnh PDP. Báo hiệu giữa các GSN thực hiện bằng giao thức GTP. GTP Path Protocol GTP Path Protocol GSN GSN Gn,Gp Hình 4.2. Chồng giao thức mặt phẳng báo hiệu. 4.1.2.1 Tiêu đề khung GTP trong báo hiệu octet 8 7 6 5 4 3 2 1 1 Version PT 1 1 1 SNN 2 Message Type 3-4 Length 5-6 Sequence Number 7-8 Flow Label 9 SNDCP-PDU LLC Number 10 1 1 1 1 1 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 12 1 1 1 1 1 1 1 1 13-20 TID Bảng 4.3. Tiêu đề khung GTP Luồng báo hiệu GTP được liên kết logic với các kênh GTP nhưng lại tách rời với các GTP này. Với mỗi cặp GSN-GSN thì có một hoặc nhiều tuyến truyền. Trên mỗi tuyến này lại có nhiều kênh truyền. Một tuyến truyền được duy trì bằng các bản tin trả lời, do đó phát hiện được lỗi trong kết nối giữa GSN. SNN: được thiết lập bằng “0”. Message Type: Thiết lập giá trị duy nhất cho từng kiểu bản tin báo hiệu. Length: Chiều dài bản tin, không kể phần tiêu đề. SNDCP N-PDU: Không được sử dụng cho bản tin báo hiệu. Phía phát đặt bằng “255” còn phái thu bỏ qua. Sequence Number: Tạo ra sự hợp lệ về số thứ tự cho một kênh hoặc một tuyến. Trong tập hợp liên tục các số thứ tự 0-65535 nếu số nào được sử dụng sẽ xác định rõ một bản tin yêu cầu báo hiệu gửi trên tuyến hoặc truyền trên kênh. Trong bản tin trả lời, báo hiệu SN sẽ được sao chép từ bản tin yêu cầu báo hiệu mà GSN yêu cầu. TID=”1”. Dùng để chỉ ra các bối cảnh PDP trong GSN đích. Flow Label: Trong bản tin quản lý tuyến FL không được sử dụng và thiết lập bằng “0”. Trong các bản tin quản lý kênh và quản lý di động thì trường FL được thiết lập theo yêu cầu và chỉ ra luồng GTP cần thiết cho các bản tin yêu cầu tạo bối cảnh PDP. 4.1.2.2 Các định dạng bản tin báo hiệu Message Type (Dec) Signalling Message 0 Dự trữ. 1 Echo Request 2 Echo Response 3 Version Not Support 4 Node Alive Request 5 Node Alive Response 6 Redirection Request 7 Redirection Response 8-15 Dự trữ. Không được gửi 16 Create PDP Context Request 17 Create PDP Context Response 18 Update PDP Context Request 19 Update PDP Context Response 20 Delete PDP Context Request 21 Delete PDP Context Response 22 Create AA PDP Context Request 23 Create AA PDP Context Response 24 Delete AA PDP Context Request 25 Delete AA PDP Context Response 26 Error Indication 27 PDU Notification Request 28 PDU Notification Response 29 PDU Notification Reject Request 30 PDU Notification Response 31 Dự trữ. Không được gửi 32 Send Routing Information for GPRS Request 33 Send Routing Information for GPRS Response 34 Failure Report Request 35 Failure Report Response 36 Note MS GPRS Present Request 37 Note MS GPRS Present Response 38-47 Dự trữ. Không được gửi 48 Identification Request 49 Identification Response 50 SGSN Context Request 51 SGSN Context Response 52 SGSN Context Acknowledge 53-239 Dự trữ. Không được gửi 240 Data Record Transfer Request 241 Data Record Transfer Response 242-254 Dự trữ. Không được gửi 255 T-PDU Bảng 4.4. Các dạng bản tin báo hiệu. 4.1.2.3 Các phần tử thông tin trong bản tin báo hiệu Mỗi bản tin chứa một số phần tử thông tin tuỳ theo kiểu bản tin báo hiệu. Các bản tin này có thể là bắt buộc, tuỳ chọn hoặc có điều kiện. Mỗi phần tử thông tin chỉ xuất hiện một lần trong mỗi bản tin báo hiệu trừ các phần tử Authentification Triplet, PDP Context, Flow Label Data II thì một phần tử thông tin có thể xuất hiện nhiều lần. GTP header Các phần tử thông tin 8 1-20 21-n octet 1 Hình 4.5 GTP header và các phần tử thông tin. Các phần tử thông tin trong GTP sử dụng các định dạng mã hoá là TLV (Type, Length, Value) hoặc TV (Type, Value). Trong các bản tin báo hiệu thì các phần tử thông tin sẽ được sắp xếp theo trường Type có chỉ số tăng dần. Trường Length chứa chiều dài phần tử thông tin. Các bit trong trừng này được truyền đi với giá trị đã xác định, phía thu không tính toán các bit này. Bit có trọng lượng cao nhất trong trường Type của định dạng TV bằng “0”, của TLV bằng “1”. 0 8 1 1 Định dạng TV 1 8 1 1 Định dạng TLV Hình 4.6 Trường Type Giá trị trường Type (Hệ 10) Phần tử thông tin Số octet 1 Cause 2 2 IMSI 9 3 RAI 7 4 TLLI 5 5 P-TMSI 5 6 QoS Profile 4 8 Reordering Required 2 9 Authentification Triplet 29 11 MAP Cause 2 12 P-TMSI Signature 4 13 MS Validated 2 14 Recovery 2 15 Selection Mode 2 16 Flow Label Data I 3 17 Flow Label Signalling 3 18 Flow Label Data II 4 127 Charging ID 5 128 End User Address Tuỳ thuộc kiểu địa chỉ 129 MM Context Tuỳ thuộc số bộ ba nhận thực 130 PDP Context Tuỳ thuộc số bộ ba nhận thực 131 Access Point Name Tuỳ thuộc vào giá trị APN 132 Protocol Configution Options Tuỳ thuộc giao thức 133 GSN Address Tuỳ thuộc kiểu địa chỉ 251 Charging Gateway Address 7 255 Private Extention 7 Bảng 4.7 Giá trị trường Type Bối cảnh MM: Chứa các tham số về quản lý di động MS và bảo mật cần thiết cho quá trình chuyển giao giữa các SGSN trong thủ tục cập nhật vùng định tuyến liên SGSN. Bối cảnh PDP: Chứa các tham số về quản lý phiên SM (session management). SM được định nghĩa cho một địa chỉ mạng dữ liệu gói. Bối cảnh PDP dùng cho chuyển giao giữa các SGSN trong bản tin cập nhật vùng định tuyến. 4.1.3 Mặt phẳng truyền dẫn Các kênh truyền dẫn được sử dụng để truyền dẫn các T-PDU đã được đóng gói giữa một cặp GSN xác định cho các MS riêng biệt. Số nhận dạng TID trong GTP header sẽ cho biết một T-PDU thuộc về kênh nào. Theo cách này các gói sẽ được GTP ghép và giải ghép giữa một cặp GSN-GSN xác định. TID được sử dụng trong bản tin êu cầu tạo bối cảnh PDP khi báo hiệu. Kích thước của T-PDU cực đại có thể truyền dẫn mà không cần phân đoạn ở GGSN hoặc MS là 1503octet. GGSN sẽ phân đoạn, từ chối hoặc huỷ bỏ các T-PDU vượt quá kích thước cực đại. Quyết định phân đoạn hay huỷ bỏ tuỳ theo giao thức trên mạng dùng dữ liệu gói. 4.1.3.1 Chồng giao thức (Protocol Stack) End User Protocol GTP Path Protocol End User Protocol GTP Path Protocol GSN GSN Gn,Gp Hình 4.8. Chồng giao thức trong mặt phẳng truyền dẫn. Giao thức GTP truyền dẫn các T-PDU thông qua các mạng đường trục GPRS. Các T-PDU được truyền dẫn trong một kênh giữa các cặp GSN. T-PDU được đóng gói trong G-PDU. G-PDU là một gói với GTP header và một T-PDU. Path Protocol xác định tuyến truyền có thể sử dụng TCP/IP hoặc UDP/IP. GTP header xác định kênh truyền. Nhiều kênh truyền có thể được ghép trên một tuyến truyền. 4.1.3.2 GTP header trong truyền dẫn Cờ SNN: GTP header có chứa trường SNDCP N-PDU nếu cờ LNF=”1”. Message Type: Thiết lập bằng 255 để báo rằng đây là T-PDU. Length: Kích thước của T-PDU không kể phần tiêu đề. Sequence Number: Dùng để quyết định có huỷ bỏ hay không một T-PDU thu được. GSN thiết lập trường này bằng 0 cho T-PDU đầu tiên trong một kênh truyền và tăng dần cho mỗi T-PDU tiếp theo. Sau khi đạt tới 65535 thì quay trở lại 0. Khi cần trao đổi dữ liệu giữa các GSN thì GSN phía thu sẽ đặt bộ đếm bằng 0. Bộ đếm này xác định “số thứ tự cần thiết”. Dựa trên giá trị nhận được và “số thứ tự cần thiết”, GSN có thể quyết định có huỷ bỏ hay không T-PDU nhận được. GSN sẽ sắp xếp lại các T-PDU thu được theo thứ tự nếu cờ Order trong bối cảnh PDP được thiết lập. Trong trường hợp này, nếu thấy cần thiết GSN phía thu sẽ xem xét số lượng cựa đại của các khung thu được và thời gian dài nhất đã trôi qua để khẳng định T-PDU đã bị mất. SNDCP N-PDU Number: Chỉ sử dụng nếu và chỉ nếu cờ SNN bằng “1”. Trong trường hợp này SGSN cũ sẽ sử dụng trường này trong thủ tục cập nhật vùng định tuyến liên SGSN để thông báo cho SGSN mới chỉ số N-PDU được chỉ định cho T-PDU. Nếu một chỉ số N-PDU không được SNDCP chỉ định cho T-PDU hoặc nếu T-PDU được truyền dẫn sử dụng quá trình không phúc đáp ngang hàng LLC thì SNN=”1”. Flow Label: Chỉ thị luồng mà T-PDU thuộc về đó. Trường này được phía thu của luồng chọn trong suốt thủ tục hoạt hoá bối cảnh, cập nhật bối cảnh hoặc thay đổi SGSN. TID: Chứa nhận dạng kênh truyền T-PDU. TID được SGSN sử dụng để tìm kiếm bối cảnh MM và PDP. 4.1.4 Giao thức IP sử dụng trong GTP 4.1.4.1 Phân đoạn IP Phân đoạn có thể tránh được, một số trường hợp không sử dụng phân đoạn: Phân đoạn không có hiệu quả do IP header hoàn chỉnh bị thu đúp trong mỗi fragment. Nếu một fragment bị mất thì toàn bộ gói này sẽ bị huỷ. Đây là lí do vì sao sử dụng đường truyền không có fragment. Bằng cách sử dụng khôi phục MTU tuyến, ứng dụng có thể tìm thấy MTU. Kích thước cực đại của một T-PDU có thể truyền dẫn mà không bị phân đoạn ở GGSN hoặc MS là 64KB. Tất cả các kết nối trên mạng đường trục có các giá trị MTU lớn hơn tổng giá trị cực đại các kích thước của header trong ts để tránh phân đoạn trong mạng đường trục. 4.1.4.2 Truyền gói từ MS SGSN: Một gói truyền từ MS sẽ được đóng gói ở SGSN cùng với GTP header, IP header, UDP hoặc TCP header. Nếu gói IP lớn hơn MTU của kết nối đầu tiên tới GGSN thì SGSN sẽ thực hiện phân đoạn các gói IP nếu gói IP lớn hơn MTU của bất cứ kết nối nào giữa GGSN và SGSN. Bộ định tuyến Router: Bất kỳ Router trên mạng đường trục có thể phân đoạn gói IP nếu cần thiết. GGSN: GGSN lắp ghép lại các IP fragment nhận được từ các SGSN. Nếu có fragment bị mất thì gói sẽ bị huỷ bỏ. 4.1.4.3 Truyền gói đến MS GGSN: Một gói được trạm chủ đóng gói ở GGSN cùng với GTP header IP header, UDP hoặc TCP header. Nếu gói IP lớn hơn MTU của kết nối đầu tiên tới SGSN thì GGSN sẽ thực h