General Packet Radio Service

1
General Packet Radio Service
2
II. Sistim GPRS

• Secara umum General Packet Radio Service atau
  GPRS adalah suatu teknologi yang memungkinkan
  pengiriman dan penerimaan data lebih cepat jika
  dibandingkan dengan penggunaan teknologi Circuit
  Switch Data atau CSD.
• Jaringan GPRS merupakan jaringan terpisah dari
  jaringan GSM dan saat ini hanya digunakan untuk
  aplikasi data. Komponen-komponen utama jaringan
  GPRS adalah
• GGSN gerbang penghubung jaringan GSM ke jaringan
  internet
• SGSN gerbang penghubung jaringan BSS/BTS ke
  jaringan GPRS
• PCU komponen di level BSS yang menghubungkan
  terminal ke jaringan GPRS
• Secara teori kecepatan pengiriman data GPRS dapat
  mencapai 115 kb/s. Namun dalam implementasinya
  sangat tergantung dari berbagai hal seperti
• Konfigurasi dan Alokasi time slot di level
  Radio/BTS
• Teknologi software yang digunakan
• Dukungan ponsel
• Ini menjelaskan mengapa pada saat-saat tertentu
  di lokasi tertentu akses GPRS terasa lambat dan
  bahkan bisa lebih lambat dari akses CSD yang
  memiliki kecepatan 9,6 kb/s

3
Komponen GPRS

• SGSN ( Serving GPRS Support Node )
• GGSN ( Gateway GPRS Support Node )

4
Fungsi Komponen GPRS

• SGSN ( Serving GPRS Support Node)
• Mengantarkan packet data ke MS
• Update pelanggan ke HLR
• Registrasi pelanggan baru

• GGSN ( Gateway GPRS Support Node )
• Interface ke PDN
• Information Routing
• - Transfer data dari PDU ke SGSN
• Network Screening
• User Screening
• Address Mapping

5
Characteristic of Data Communication

• Ada dua cara untuk mentransmisikan data
• yaitu
• Komunikasi Circuit Switch ( SC ) Voice
• Komunikasi Paket Switch( PS ) Data/GPRS

6
Paket Switching

• PENGERTIAN PAKET SWITCHING
• Data yang akan ditransmisikan dibagi menjadi
  bagian-bagian kecil (paket)lalu ditransmisikan
  dan diubah kembali menjadi data semula.
• Dapat mentransmisikan ribuan bahkan jutaan paket
  perdetik
• Memungkinkan untuk pemakaian kanal transmisi
  secara bersamaan oleh pengguna lain
• Transmisi melalui PLMN (Public Land Mobile
  Network )dengan menggunakan IP backbone

7
Perbedaan GSM dgn GPRS
8
Konfigurasi Sistim GPRS
9
(No Transcript)
10
Arsitektur Dasar Jaringan GPRS dalam GSM
11
PCU
12
(No Transcript)
13
GPRS MS State Model
Idle
Detach
Attach
Ready
Tstand by expired
Tready Expired or forced stand by
Txion of a packet
Stand by
14
GPRS Attach Detach
MS Switch On
MS Attach to Network
Exchange of information
MS
Network
e.g. MS ID, User profile, QoS, etc.
Network (i.e. SGSN)
Check MS ID, Author. AuC, Assign P-TMSI, etc.
MS on Service
Finish
15
GPRS Attach Detach

• Type of attach
• Attach after switch on
• Re-attach in the same SGSN
• Re-attach in a new SGSN
• Attach when SGSN has deleted the context
• Content of GPRS attach
• Active service request
• Check of MS ID
• Check of subscriber ID
• Copies of user profile from HLR
• Assign of P-TMSI

16
(No Transcript)
17
GPRS Attach
18
GPRS Attach Procedure
MS
BSS
New SGSN
Old SGSN
GGSN
EIR
New MSC/VLR
HLR
Old MSC/VLR
1. Attach Request
2. Identification Request
2. Identification Response
3. Identify Request
3. Identify Response
4. Authentication
5. IMEI Check
6a. Update Location
6b. Cancel Location
6c. Cancel Location Ack
6d. Insert Subscriber Data
6e. Insert Subscriber Data Ack
6f. Update Location Ack
7a. Location Updating Ack
7b. Update Location
7c. Cancel Location
7d. Cancel Location Ack
7e. Insert Subscriber Data
7f. Insert Subscriber Data Ack
7g. Update Location Ack
7h. Location Updating Accept
8. Attach Accept
9. Attach Complete
10. TMSI Reallocation Complete
19
GPRS Routing Area Update
20
Notion PDP Context
21
PDP Context Activation
22
Data Transfer
23
Routing Area Location Area
LA MSC/VLR
Routing area
Cell
Cell ? RA ? LA
24
Cell update

• MS is moving between cells within RA
• MS compare the system information from old and
  new cell
• Only particular signaling message, e.g MM or SM
  signaling and/or LLC signaling

25
RA update

• MS changes RA
• Intra SGSN RA update
• MS moves from one RA to another within the same
  SGSN
• SGSN has stored user profile, so no need to
  update HLR or GGSN
• Assign a new P-TMSI
• Inter SGSN RA update
• MS moves to different RA and different SGSN
  service area
• HLR and GGSN has to be updated
• New SGSN ask for user profile from old SGSN

26
Intra SGSN RA Update Procedure
MS
BSS
SGSN
RA update request
Old RAI, old P_TMSI signature, update type, etc
Security functions
RA update accept
RAI, P-TMSI signature
RA update complete
27
Inter SGSN RA Update Procedure
MS
BSS
New SGSN
Old SGSN
GGSN
HLR
MSC/VLR
1. Routing Area Update Request
2. SGSN Context Request
2. SGSN Context Response
3. Forward Packets
4. Security Functions
5. Update PDP Context Request
5. Update PDP Context Response
6. Update Location
7. Cancel Location
7. Cancel Location Ack
8. Insert Subscriber Data
8. Insert Subscriber Data Ack
9. Update Location Ack
10. Location Updating Request
10. Location Updating Accept
11. Routing Area Update Accept
12. Routing Area Update Complete
28
LA Update Procedure
MS
BSS
new SGSN
old SGSN
GGSN
HLR
Old MSC/VLR
New MSC/VLR
1. Routing Area Update Request
2. SGSN Context Request
2. SGSN Context Response
3. Forward Packets
4. Security Functions
5. Update PDP Context Request
5. Update PDP Context Response
6. Update Location
7. Cancel Location
7. Cancel Location Ack
8. Insert Subscriber Data
8. Insert Subscriber Data Ack
9. Update Location Ack
10. Location Updating Request
11a. Update Location
11b. Update Location
11c. Cancel Location Ack
11d. Insert Subscriber Data
11e. Insert Subscriber Data Ack
11f. Update Location Ack
12. Location Updating Accept
13. Routing Area Update Accept
14. Routing Area Update Complete
15. TMSI Reallocation Complete
29
Routing example Incoming packet
Address conversion IP-Dest ? TID SGSN (from
PDP context)
IP packet
?
GGSN
SGSN
GTP (GGSN IP address, Tunneling ID, IP packet)
?
Address conversioan TID ? TLLI, NSAPI, QoS, and
cell (from PDP context)
LA2
SGSN
IP packet
SNDCP (SubNetwork Dependent Convergence
Protocol) (Temp Logical Link Id, NSAPI, IP
packet))
MS
LA1
30
Routing example Outgoing packet
IP packet (Dest. 129.187.222.10, Source
129.74.216.6)
GGSN
SGSN
GTP (GGSN IP Address, Tunneling ID, IP packet)
?
SGSN
Address conversion TLLI NSAPI ? TID
GGSN (from PDP context)
GGSN
SNDCP (TLLI, NSAPI, IP packet)
MS
Address conversion IP-source ? TLLI, NSAPI
(from PDP context)
IP packet (Dest 129.74.216.6.Source
129.187.222.10
31
II.14. GPRS Dimensioning
32
II.16. Timeslot dan Multiframe GPRS

• Setiap time slot (TS) merupakan satu kanal trafik
  (TCH). Panjang satu frame TDMA adalah 4,613 ms
  dengan panjang satu time slot 576,9 ?s. Data rate
  maksimum yang dapat dicapai setiap TCH adalah 9,6
  Kbps. Apabila diinginkan data rate yang lebih
  tinggi dapat digunakan beberapa TCH secara
  simultan untuk satu terminal MS. Trafik data pada
  sistem GPRS adalah asymmetric dimana jumlah time
  slot yang digunakan serta data rate uplink dan
  downlink berbeda.
• Struktur multiframe untuk PDCH pada sistem GPRS
  terdiri dari 52 frame TDMA, dibagi kedalam 12
  frame paket data (B0 B11) dimana tiap 4 frame
  membentuk satu blok yang ditransmisikan secara
  berurutan, 2 frame untuk PTCCH dan 2 frame kosong
  (idle).

33
(No Transcript)
34
Timeslot sharing
35
Physical Layer
36
52 Multiframe for GPRS
37
GPRS Mobile Equipment
38
GPRS The Class A,B C MS
39
II.17. Skema Coding Sistem GPRS

• Skema coding untuk kanal-kanal trafik logik GPRS

Seperti terlihat pada tabel diatas, teknologi
GPRS memiliki empat buah skema coding yaitu CS-1,
CS-2, CS-3, dan CS-4. Skema coding ini digunakan
untuk kanal-kanal trafik logik, dimana
masing-masing channel coding mempunyai bit rate
yang berbeda. Nilai throughput tiap skema coding
diperoleh dengan membagi besarnya data yang
dikirim dengan panjang satu frame kanal logika (4
burst data) sebesar 20 ms, untuk setiap
pengiriman data. Teknik channel coding ini telah
distandarisasi oleh ETSI pada GSM 05.03.
40
II.20. EDGE
41
EDGE Network
42
Dimensioning principle Transmission
43
Evolution step GSM / GPRS/UMTS/HSDPA
44
Access of Mobile Applications through WLAN