GPRS

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GPRS

• Ejemplo de Red de Conmutación de Paquetes

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GPRS

• INDICE
• 1.- Introducción a la Red GPRS
• 2.- Descripción de los elementos de la Red GPRS
• 3.- Subsistema Radio
• 4.- Interfaces GPRS y protocolos asociados
• 5.- Procedimientos en GPRS
• 6.- Servicios sobre GPRS
• 7.- Evolución de GPRS UMTS

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GPRS

• Introducción a la Red GPRS
• GPRS General Packet Radio Service
• La situación actual en el mercado de las
  comunicaciones móviles, donde la explotación de
  los servicios de voz ha llegado casi a su techo y
  la penetración en los mercados supera el 80, ha
  provocado el nacimiento de redes donde la
  transmisión de datos sea el nuevo objetivo.
• Con los servicios de datos ofrecidos en GSM, se
  detectaron ciertas carencias que impidieron su
  despegue sobre la red 2G
• Baja velocidad de Transmisión. 9.6 Kbps
• La conexión requería un alto tiempo de conexión.
• Facturación basada en tiempo de conexión,
  independientemente del tráfico generado.

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GPRS

• Con este panorama nació la Red GPRS, que se
  fundamenta en una red de conmutación de paquetes
  superpuesta a la actual red GSM, que permite las
  siguientes mejoras
• Conexión y transporte de alta velocidad (en el
  pdf de concepts vienen datos)
• Conexión permanente Always on
• Facturación basada en cantidad de tráfico
  transmitido, calidades de servicio, etc.
• Para los operadores, se consigue un mejor
  aprovechamiento del espectro radioeléctrico, pues
  el enlace radio, solo se utiliza cuando se están
  recibiendo o transmitiendo datos. Esto implica
  que varios usuarios pueden compartir el mismo
  radiocanal, con el consiguiente aumento de
  eficiencia, y con un bajo coste en implantación
  en Red a nivel Radio (PCUs en las BSCs).

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GPRS

• Con el Sistema GPRS, el usuario podrá acceder a
  redes públicas y privadas de datos, utilizando
  protocolos estándar (IP, X25), pudiendo navegar
  por Internet, descargar su correo, visitar su
  intranet, hacer ftp, etc, con las ventajas de la
  movilidad que le proporciona su teléfono movil.
• Aspectos de servicio
• Desde el punto de vista del servicio, GPRS,
  proporciona en su fase 1, un solo servicio
  portador de transmisión de paquetes punto a punto
  (PTP, Point to Point), con dos posibles
  opciones
• PTP No orientado a conexión (CNLS Connectionless
  Network Service) consiste en el envío de
  paquetes desde su origen a su destino, de forma
  independiente, a través de la red. Equivale al
  modo datagrama de transmisión por línea. En el
  ramo radio del servicio, se realiza la
  transferencia con acuse de recibo para
  proporcionar la entrega fiable. Con este
  servicio, GPRS soporta protocolos IP.

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GPRS

• PTP Orientado a Conexión (CONS Connection
  Oriented Network Service) Permite intercambiar
  múltiples paquetes entre un usuario y un destino.
  Se entiende entonces que hay entre ambos una
  relación que puede durar desde segundos hasta
  horas. Es necesario previamente al intercambio
  de datos establecer una conexión virtual. Con
  este tipo de servicios, GPRS, soporta por
  ejemplo, X25

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GPRS

• Descripción de los elementos de la Red GPRS
• El mayor peso de los cambios necesarios para
  incorporar la estructura GPRS a la Red GSM, se
  soporta sobre el subsistema del Núcleo de Red.
  Si bien,la pare de acceso, BTS y BSC, los cambios
  son menores, en el core surgen nuevos nodos que
  realizarán y soportarán las nuevas
  funcionalidades ofrecidas por GPRS.
• En la figura adjunta, se muestran los nodos
  adicionales que no existían en la Red GSM
• SGSN Serving GPRS Support Node
• GGSN Gateway GPRS Support Node
• CG Charging Gateway
• BG Border Gateway
• DNS Domain Name System

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GPRS
Figura 1 Núcleo de red GPRS
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GPRS

• Todos estos elementos están interconectados
  mediante redes de transporte IP. Hay dos tipos
  de red de transporte en un sistema GPRS
• La red de transporte Intra-PLMN, que permite la
  comunicación a los SGSNs y GGSNs de un operador.
  Dependiendo de la ubicación de los GGSNs puede
  ser LAN (ambos nodos localizados en el mismo site
  interconexión basada en switchs-) o remotamene,
  mediante una red de transporte (ATM por ejemplo)
  basada en IP.
• Red de transporte Inter-PLMN permite la
  intercomunicación de los SGSNs de un operador co
  los GGSNs de otros operador (Roaming). Red IP
  que puede estar soportada sobre Internet, en
  forma de red privada empleando líneas alquiladas,
  o en la red de un operador de transporte
  denominado GRX (GPRS Roaming eXchange)
• Opcionalmente, y dependiendo de cada operador, se
  disponen de servidores DHCP y RADIUS para gestión
  de los pools de IPs y autenticación de usuarios.

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GPRS

• SGSN Serving GPRS Support Node
• Nodo encargado (junto con el GGSN) de realizar
  la conmutación de paquetes en la red GPRS. Está
  conectado a la BSC por medio del interfaz Gb y
  constituye para el terminal móvil el punto de
  acceso al servicio de la red GPRS.
• FUNCIONES
• Retransmisión de datos entre el movil (MS) y el
  GGSN (en los dos sentidos)
• Gestión del registro y la movilidad de los MS
• Paging (Aviso). Procedimiento para que el MS
  pase de estado Reposo a Activo, y así poder
  llevar a cabo el intercambio de datos.
• Recogida de información para facturación (CDRs) y
  envío al CG.
• Conversión de IP (red transporte) a SNDCP y LLC
  empleados entre el SGSN y el MS.
• En SNDCP y LLC maneja el cifrado y compresión de
  datos.

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GPRS

• Debido a la criticidad de estos nodos, la mayoría
  de suministradores ofertan redundancia 2N o N1.
• La capacidad de los mismos, depende del
  suministrador, pero sirva como ejemplo, estos
  datos
• Hasta 16 unidades de procesamiento paquetes
  (PAPUs) (redundancia N1).
• 120.000 usuarios attached, con dos contextos PDP
  activos, en las primeras versiones del SGSN a.
  Actualmente, suporta hasta 50.000 usuarios por
  PAPU.
• Hasta 48 Mbps de capacidad de conmutación, en
  primeras versiones.

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• GGSN Gateway GPRS Support Node
• Su misión principal es la conexión del terminal
  móvil a redes de datos externas para el acceso a
  sus servicios y aplicaciones basadas en IP
  Internet, intranet
• Desde el punto de vista de las redes externas, se
  comporta como un router conectado a una sTubred.
  Oculta la infraestructura de red GPRS al resto de
  redes.
• FUNCIONES
• Transferencia de datos de usuario y señalización
  hacia el backbone GPRS
• Interconexión con Redes Externas
• Recogida de información para facturación (CDRs)
• Contiene información de encaminamiento de los
  usuarios conectados (attached)

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GPRS

• Recepción de datos de usuario desde redes
  externas (intranet, Internet) y envió al SGSN que
  controla el móvil, mediante el protocolo de túnel
  GTP (GPRS Tunneling Protocol)
• Recepción de paquetes de datos desde el SGSN o
  BG, eliminación de cabeceras GTP y encaminamiento
  de los datos de usuario hacia la intranet o
  Internet.
• Recepción de datos de señalización desde la red
  de transporte y configuración de la operación
  correspondiente.
• Recogida de datos sobre la sesión APN (Access
  Pont Name), volumen de datos, tiempo de vida del
  contexto, uso de IPs estaticas/dinámicas para la
  generación de CDRs.
• Garantizar la privacidad y seguridad para la red
  de transporte y el terminal. Actúa como un
  gateway entre redes externas y la red de
  transporte GRPS

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GPRS

• Asignación de IPs a los terminales, estáticas o
  dinámicas.
• Proporcionar los servicios básicos de acceso para
  el ISP, y en caso de que exista, al plano de
  servicios.
• En el traspaso inter-SGSN, dialoga con los SGSNs
  implicados con el fín de mantener actualizada la
  información concerniente al contexto activo.
• REDUNDANCIA Y CAPACIDAD
• Al igual que el SGSN, depende de cada
  suministrador. Algunos ejemplos
• Redundancia N1. En caso de fallo, se utiliza un
  GGSN de reserva.
• Primeras versiones, con capacidad de
  transferencia de datos de 16 Mbps.
• Primeras versiones, con capacidad de 50.000
  contextos PDP activos.

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GPRS

• BG (Border GATEWAY)
• El Border Gateway representa la puerta de
  conexión con otras PLMNs y posibilita el
  intercambio de datos de forma segura a través de
  la red de transporte Inter-PLMN, en lugar de
  hacerlo a través de Internet. Un BG es un router
  que maneja algún protocolo de routing a través de
  la interfaz Gp. Normalmente se utiliza BGP
  (Border Gateway Protocol).
• Suele tener implementada la función de Firewall.
• CG (Charging Gateway).
• Recoge los CDRs generados en los SGSNs y GGSNs,
  los consolida y pre-procesa antes de pasarlos al
  sistema de facturación (Billing System).

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GPRS

• DNS
• Lleva a cabo la traducción de nombres lógicos de
  los nodos de red a direcciones físicas.
• Interviene en la activación de contextos PDP,
  proporcionando al SGSN la dirección del GGSN por
  el que acceder al servicio.
• En los cambios de Routing Area (RA), proporciona
  la dirección del SGSN al que pertenece la RA
  antigua.
• Firewall
• Como en otras redes, realiza una barrera segura
  entre dos redes. Muy importante en este tipo de
  redes, ya que los usuarios tiene IPs
  pertenecientes al operador, y sin un bastionado y
  segmentación correcta, podrían tener acceso a los
  Nodos de la Red (GSNs).

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GPRS

• Subsistema Radio en GPRS
• En GPRS, se utilizan los mismos recursos de la
  interfaz radio que para la transmisión en modo
  circuito de GSM, siendo posible la misma mezcla
  de canales GPRS con canales GSM en una misma
  célula e inclusoenuna misma portadora.
• Los canales GPRS pueden asignarse dinámicamente
  en los intervalos libres de los canales en modo
  circuito, con lo que se consigue un uso eficiente
  del espectro.
• El GPRS utiliza los mismos canales físicos que el
  GSM pero de una forma más eficiente, ya que un
  mismo canal GPRS puede compartirse por varios
  usuarios.
• Un canal GPRS sólo se asigna cuando se transmiten
  o reciben paquetes.
• En GSM los canales se asignan de forma
  permanente al usuario durante toda la llamada
• Mínima inversión e impacto en las BSS de GSM
  solamente actualización Software y módulo HW PCU
  (Packet Control Unit).

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GPRS
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GPRS

• El standard permite la colocación de la PCU en
  estas tres posiciones. La mayoría de los
  fabricantes la colocan en la BSS.
• PCU Responsable del manejo MAC y RLC en el
  interfaz aire y de BSSGP y Network Service (NS)
  en el interfaz Gb

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GPRS
Application
IP/X.25
SNDCP
SNDCP
LLC
LLC
RLC MAC
RLC MAC
BSSGP
BSSGP
Phys. Link
Phys. Link
GSM RF
GSM RF
Gb
Um
MS
SGSN
BSS/PCU
Subsistema Radio en GPRS
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GPRS

• SNDCP
• Segmentación
• Compresión de datos
• Compresión de cabeceras TCP/IP
• Encriptación
• LLC
• Mantenimiento del Contexto entre el movil y la
  Red
• Retransmisión de tramas no reconocidas
• Detección de tramas corruptas
• RLC Radio Link Control
• Transferencia de las unidades de datos LLC-PDU
  entre la capa LLC y la capa MAC

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GPRS

• Segmentación y reconstrucción de las unidades de
  datos LLC-PDUs en los bloques de datos RLC
• Procedimientos de control de errores, permitiendo
  la retransmisión selectiva de las palabras código
  que no puedan ser corregidas.
• Control del orden en que son transmitidos los
  bloques de datos RLC
• Transmisión de mensajes de control teniendo en
  cuenta las condiciones del canal radio.
• MAC Medium Acces Control
• Multiplexación de datos y señalización de
  control.
• Arbitra la compartición del canal radio entre los
  moviles
• Resolución de colisiones en el acceso para
  llamadas originadas en los moviles.
• Asigna los canales de radio a los moviles

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GPRS
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GPRS

• Esquemas de codificación de canal
• En GPRS, se han definido 4 esquemas de
  codificación de canal
• Son tasas para un canal. Usando 8, con CS-4,
  podría llegarse a la tasa de 171.2 kbps

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GPRS

• Canales Lógicos en el interfaz Aire
• El canal físico dedicado al tráfico de GPRS es el
  PDCH, Packet Data Channel. Varios canales
  lógicos con distintas funciones son mapeados en
  cada PDCH.

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GPRS

• PCCH (Packet Common Control Channel) consiste en
  un conjunto de canales lógicos utilizados para la
  señalización de control
• PRACH (Packet Random Access Channel) utilizado
  por el movil para iniciar la transferencia de
  datos o señalización en el enlace asacendente.
• PPCH (Packet Pagin Channel) usado para la
  búsqueda del móvil antes de iniciar una
  transferencia de datos descendente.
• PAGCH (Packet Access Grant Channel) es utilizado
  en la fase de establecimiento para asignar
  recursos a un móvil antes de la transferencia de
  datos.
• PNCH (Packet Notificación Channel) es usado para
  enviar las notificaciones de multidifusión a un
  grupo antes de comenzar la transferenciade datos

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GPRS

• PBCCH (Packet Broadcast Control Channel) difunde
  la información del sistema específica.
• PDTCH (Packet Data Traffic Channel) es el canal
  utilizado para la transferncia de datos.
• PACCH (Packet Associated Control Channel)
  transporta información de señalización relativa a
  un móvil determinado e incluye, por ejemplo,
  reconocimientos, información de control de
  potencia, asignación de recursos, etc.
• PTCCH/U (Packet Timing Advance Control Channel/
  uplink) es usado para transmitir ráfagas
  aleatorias para el ajuste del Timing Advance
• PTCCH/D (Packet Timing Advance Control Channel /
  downlink) transmite información del Timing
  Advance para actualizar varios móviles. Un
  PTCCH/D esta pareado con varios PTCCH/U

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GPRS

• Combinaciones de PDCHs permitidas
• PBCCH PCCCH (con PCCCHPPCHPRACHPAGCHPNCH)
• PBCCH PCCCH PDTCH PACCH PTCCH
• PCCCH PDTCH PACCH PTCCH
• PDTCH PACCH PTCCH

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GPRS

• Interfaces GPRS y protocolos asociados
• La introducción de nuevos nodos de núcleo de red
  para soportar las funcionalidades de GPRS, así
  como la necesidad de comunicación con los nodos
  integrantes del núcleo de GSM provocan la
  aparición de nuevas interfaces protocolos.
• En la figura 2, se muestra la arquitectura
  lógica de la Red GPRS, indicando las distintas
  interfaces.
• Las nuevas interfaces que aparece entre nodos
  GPRS son Gb, Gn y Gp. Con nodos GSM, aparecen
  Gr, Gs, Gd, Gc y Gf. Notar, que el operador no
  tiene por que implementar todas (p.e, Gs, Gd, Gc
  y Gf).
• Con las redes externas aparecen Gi y Gp.
• Una implementación típica (que incluya Roaming)
  tendría Gb, Gn, Gi, Gp, y Gr.

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GPRS

• Arquitectura lógica Red GPRS

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GPRS

• Plano de transmisión estructura de protocolos
  por capas
• Transferencia de información de
  usuarioinformación de control de transferencia
  (control de flujo, detección/corrección errores)

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GPRS

• GPRS Tunnelling Protocol (GTP)
• Encapsula los datos de usuario y los de
  señalización entre los GSNs
• Transmission Control Protocol (TCP)
• - Lleva las PDUs GTP cuando se necesita enlace
  de datos fiable
• - Control de flujo y protección ante perdida y
  corrupción de PDUs GTP
• User Datagram Protocol (UDP)
• - Lleva las PDUs GTP cuando no se precisa enlace
  de datos fiable
• - Protección ante corrupción de PDUs GTP

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GPRS

• Internet Protocol (IP)
• - Protocolo del Backbone de GPRS
• - Encaminamiento de datos de usuario y control de
  señalzación
• Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP)
• - Funciones de mapeo y compresión entre el nivel
  de red y capas inferiores
• - Segmentación, reensamblado y multiplexación
• Logical Link Control (LLC)
• - Enlace lógico fiable (cifrado)
• - Independiente de niveles inferiores de radio

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GPRS

• Relay
• - BSS retransmisión de las PDUs LLC entre Um y
  Gb
• - SGSN retransmisión de las PDUs PDP entre Gb y
  Gn
• Base Station System GPRS Protocol (BSSGP)
• - Lleva información realacionada con el
  encaminamiento y QoS entre BSS y SGSN.
• - No realiza corrección de errores
• Network Service
• - Transporta PDUs BSSGp
• - Basado en conexión Frame Relay entre BSS y SGSN

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GPRS

• RLC/MAC
• - Radio Link Control enlace fiable. Depende de
  la solución radio implantada
• - Medium Access Control. Control de acceso a los
  procedimientos de seañalización para el canal
  radio
• GSM RF
• - Igual que el definido para GSM

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GPRS

• Interfaz Gb
• Interfaz entre la BSS y el SGSN
• Sobre él, se realizan el intercambio de datos de
  usuario y de información de señalización. No
  existe diferencia a nivel de pila de protocolos
  entre estos dos planos. Las diferencias entre
  ambos se encuentra por encima de la pila que este
  subsistema maneja.
• No hay recursos físicos dedicados a señalización.
• Diferencia con respecto al interfaz A (BSS-MSC)
  información de múltiples usuarios puede ir
  multiplexada sobre el mismo recurso físico

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GPRS

• Network Service (NS) proporciona un servicio de
  red a capas superiores, apoyandose en el nivel
  inferior de la pila, Frame Relay.
• El transporte está basado en Frame Relay
• El enlace se soporta por uno o varios NS-VL
  (Network Service-Virtual Link), que son
  identificados por NS-VLI (NS-Virtual Link
  Identifier), pudiendo un mismo enlace físico
  transportar varios NS-VC
• Correspondencias
• Enlace Físico es el bearer channel de FR
• NS-VC es el PVC (Permanent Virtual Connectión)
• NS-VLI asociación entre el DLCI (Data Link
  Connection Identifier) y el identificador de
  Bearer Channel

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GPRS

• Funciones del NS
• Transmisión de unidades de datos suministradas
  por el nivel superior de protocolo extremo a
  extremo PCU-SGSN
• Reparto de carga entre los diferentes NS-VC
  disponibles
• Gestión de los NS-VC gestión de
  indisponibilidades, función de test,
  recuperacion, etc

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GPRS

• BSSGP
• Base Station System GPRS Protocol Basandose en
  el transporte de sus PDUs (Packet Data Unit), por
  medio del nivel NS, tiene como funciones
  principales
• Down Link suministra información a la BSS del
  SGSN relacionada con el interfaz radio
  capacidades de acceso radio para el movil (MS
  Radio Access Capability), el perfil de QoS,
  tiempo de vida de una PDU, etc.
• Up-Link proporciona información al SGSN del
  interfaz Radio, proveniente del nivel RLC/MAC
  perfil de QoS utilizado, etc
• Funciones de Gestión y Control a ambos extremos
  BSS, SGSN
• Control de Flujo entre SGSN y BSS
• Manejo de los avisos a terminales moviles desde
  el SGSN al BSS
• Permite la transferencia de datos sin
  confirmación entre BSS y SGSN

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GPRS

• LLC
• Proporciona un enlace lógico para el terminal
  móvil y el SGSN al que está conectado.
  Proporciona procedimientos para
• Transferir PDUs del nivel superior, que
  dependiendo del plano, datos de usuario o
  señalización, pueden ser GMM/SM (señalización) o
  SNDCP (usuario).
• Control de la secuencia de los mensajes
• Detectar errores de transmisión y formato
• Recuperación de errores
• Notificación de errores irrecuperables
• Control de flujo
• Cifrado

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GPRS

• Un enlace lógico se identifica por un DLCI (Data
  Link Connection Identifier), que está compuesto
  por SAPI (Service Access Point Identifier) y
  TLLI (Temporary Logical Link Identity).
• SAPI utilizado para identificar los puntos en
  los que el LLC está suministrando servicios a los
  protocolos de nivel superior GMM, SM y SNDCP. Se
  transporta en las cabeceras de la trama LLC
• TLLI identifica un terminal móvil y no figura en
  las tramas LLC, sino en la información
  correspondiente a los niveles BSSGP y
  RLC/MAC(Radio Link Control/ Medium Access
  Control).
• Trama LLC cabecera con dos campos, información
  (1 octeto) y control (máx 36 octetos) datos
  (140-1520 octetos) y campo final de comprobación
  (3 octetos).

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GPRS

• Por encima del nivel LLC plano de señalización o
  datos de usuario
• Plano de señalización Protocolo GMM/SM GPRS
  Mobility Management and Session Management). Los
  procedimientos de este protocolo soportan la
  gestión de la movilidad (GPRS attach, GPRSdetach,
  security, routeing area update, location update)
  y la gestión de la sesión (PDP context
  activation, and PDP context deactivation).
• Plano de datos de usuario SNDCP. Por encima de
  este nivel pueden encontrarse diferente
  protocolos a nivel de red. En la practica IP.

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GPRS

• SNDCP
• Su función es soportar transparentemente
  diferentes niveles de Red (IP, X25) de manera que
  la utilización de uno o de otro por parte del
  usuario no implique cambios en los niveles
  inferiores de GPRS.
• Funciones
• Segmentación de unidades de datos del protocolo
  superior en unidades LLC y reesemblado de las
  mismas. Objeto asegurar que las unidades de
  datos del nivel de red no sobrepasan las
  longitudes máximas permitidas a nivel LLC
• Multiplexación de diferentes sesiones del mismo
  usuario
• Compresión y descompresión de datos de usuario.
  Negociadas entre móvil-SGSN.

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GPRS

• Compresión y descompresión de información de
  control del protocolo de red (por ejemplo,
  cabecera TCP/IP).
• Por encima de SNDCP, en el plano de datos de
  usuario, se encuentran los protocolos propios de
  la aplicación que esté utilizando el usuario, y
  son transportados transparentemente hacia Gi, por
  ejemplo, HTML.

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GPRS

• Interfaz Gn y Gp
• Interfaz Gn Permite la comunicación del SGSN con
  otros GSNs (GGSNs/SGSNs) del backgone Intra-PLMN
• Interfaz Gp igual función que el Gn pero
  Inter-PLMN (otros operadores)
• El canal físico puede tener distintas
  configuraciones Ethernet, ATM, etc

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GPRS

• Plano de Señalización
• El plano de señalización, está relacionado con
  funciones de gestión de la movilidad attach
  GPRS, updates, contextos, etc
• Protocolo GTP Gestión de Tuneles.
• Para el transporte de los mensajes de
  señalización GTP entre GSNs se utiliza UDP sobre
  IP

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GPRS

• Plano de usuario
• Se utilizan túneles para el transporte de datos
  mensajes GTP marcados como datos.
• T-PDUs paquetes de datos de usuario

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GPRS

• Cabecera GTP

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GPRS

• Versión 0 si el bit PT (Protocol Type) es 1
  (indicando mensaje GTP) para indicar la primera
  versión de GTP
• PT (Protocol Type) indica si el mensaje es GTP
  (1) o GPT (0), para la transferencia de CDRs
  al CG
• Reservado 111 reservado para uso futuro
• SNN indica si el número de N-PDU SNDCP está
  incluido o no
• Tipo de mensaje tipo de mensaje GTP
• Longitud la del mensaje GTP (G-PDU), en
  octectos, excluida la cabecera GTP
• Numero de secuencia identidad de la transacción
  para mensajes de señalización y un número de
  secuencia incremental para T-PDUs
• Etiqueta de flujo identifica el flujo GTP

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GPRS

• Número de N-PDU SNDCP para coordinar la
  transmisión de datos entre el terminal y el SGSN
  durante el procedimiento de actualización de
  Routeing Area Inter-SGSN
• TID Identificador de túnel que señala los
  contextos PDP y MM
• En el campo tipo de mensaje se distingue entre el
  plano de señalización y el de usuario.

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GPRS

• Interfaz Gr
• Interfaz entre el SGSN y el HLR
• Función dar acceso a la información de usuario
  que se encuentra almacenada en el HLR.
• Interfaz MAP estándar.
• Emplea enlaces físicos SS7

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GPRS
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GPRS

• Procedimientos principales en GPRS
• Gestión de la movilidad
• Diagrama de estados de movilidad

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GPRS

• Idle Movil desenganchado de la Red
• Standby Se hace el attach y se crea el contexto
  MM
• Ready El móvil esta transmitiendo o recibiendo
  datos de señalización. La localización del movil
  es a nivel de celda.

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GPRS

• Procedimientos de Gestión de la Movilidad
• Es necesario un procedimiento para que un móvil
  pueda registrarse en la red GPRS para la
  actualización de la posición según se va
  desplazando, será necesario otro procedimiento
  diferente, y así con cada una de las diferentes
  situación.
• En este aparatado veremos algunos de los
  principales procedimientos.
• Attach Procedimiento necesario para que el movil
  quede registrado como enganchado a la red. Es
  iniciado desde el movil.
• Detach necesario para la desconexión del movil
  de la red GPRS.
• Purge permiete al SGSN informar al HLR de que ha
  borrado contextos MM y PDP de un terminal que se
  ha desconectado de la red (detach)
• Seguridad proteger frente a usos no autorizados
  (autentificación y validación), proporciona
  confidencialidad a la identidad y datos de
  usuario.

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GPRS

• Gestión de la localización Actualización de
  celda, actulización del Routeing Area, etc
• Gestión de abonado Añadir o modificar datos de
  la suscripción GPRS en el SGSN o Borrar datos de
  abonado en SGSN

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GPRS

• Contexto PDP
• Antes de que un movil GPRS pueda llevar a cabo un
  intercambio de datos es necesario que se
  establezca un contexto PDP (Protocolo de Datos de
  Paquetes) con el GGSN correspondiente, de forma
  que luego los datos puedan ser encaminados.
• Un contexto PDP permite transferir las PDUs de
  una dirección PDP entre el movil y el GGSN.
• Tienen información de encaminamiento y de QoS
• Dirección PDP (IPv4, IPv6, X.121 (X.25))
• Acces Point Name (APN) Referencia al GGSN a
  utilizar
• QoS solicitada
• Opciones de configuración

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GPRS

• Estados de un contexto
• Activo
• Inactivo

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GPRS

• Activación de un contexto PDP desde el movil
• a) Activate PDP Context Request
• b) Security Functions
• c) Create PDP context request
• d) Create PDP context response
• e) Activate PDP Context Accept

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GPRS

• Servicios sobre GPRS
• El conjunto de servicios soportados por GPRS se
  corresponde con el universo de los servicios de
  datos en modo paquete. Por su importancia en la
  sociedad actual destacan los servicios
  construidos sobre la base del protocolo IP, es
  decir, los asociados con la red universal de
  datos Internet.
• También, está cobrando mayor importancia, el
  acceso intranets corporativas mediante GPRS.
• Principalmente, los servicios ofrecidos, destacar
  por
• Movilidad
• Tiempo bajo de establecimiento
• Always-on
• Facturación en base a trafico, no a tiempo de
  llamada
• Nº de Time Slots asignados según servicio

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GPRS

• Destacan los servicios de
• SMS
• MMS
• WAP
• Internet
• Acceso a correo
• Acceso intranets corporativas
• Etc.

62
GPRS
Envío (recepción) SMS
63
GPRS
E-MAIL
64
GPRS
INTERNET
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GPRS

• Evolución de GPRS UMTS (Universal Mobile
  Telecommunication System)
• Enfoque general de UMTS
• Núcleo de Red Enfoque evolucionario.
  Posibilidad de aprovechar parte de la
  infraestructura de GPRS, para migrar de forma
  paulatina hacia una redes basadas en IP.
• Interfaz Radio Enfoque Revolucionario. Nueva
  tecnología CDMA, no compatible, ni permite la
  reutilización de la red GSM.
• Servicios Enfoque Abierto. Evitando la
  especificación excesiva de los servicios y
  facilidades para que los operadores puedan
  diferenciarse entre si.

66
GPRS

• UMTS. Arquitectura Multiservicio

67
GPRS

• Núcleo de Red. Planos
• Servicios Servidores de Servicios y Aplicaciones
  (IP)
• Control Gestiona la conmutación (Señalización y
  Control)
• Conmutación Gestiona la conmutación entre las
  redes de acceso

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GPRS

• Arquitectura del Core.

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GPRS

• Media Gateway
• Codificación/Decodificación, conversión de
  protocolos, cancelación de eco,
• Anuncios, tono de envío/recepción, llamadas,..
• Manejador de conexiones en conmutación de
  circuitos.
• Manejador de conexiones en conmutación de
  paquetes
• Acceso al backbone ATM
• Contiene un router ip en tiempo real
• Controlado por MSC y GSN servers a través de
  Gateway Control Protocol.

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GPRS

• MSC Server
• Gestiona y controla los servicios de comunicación
  en CS.
• Controla el MGW, la movilidad y la
  autentificación
• Conecta con Servicios de Red Inteligente
• Sirve además como interfaz de SMS
• Integrado junto con VLR.
• SGSN Server
• Maneja las funciones de control relativas a los
  servicios de comunicación PS.
• Gestiona los recursos asociados al MGW
• Administra la sesión, movilidad, autentificación
  y tarificación.

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GPRS

• Acceso Radio UMTS
• Técnicas de espectro ensanchado.
• WCDMA CDMA de Banda Ancha
• Chip rate 3,84 Mchip/s
• Control rápido de potencia, 1500 Hz
• Traspaso con continuida
• Modos FDD y TDD
• Asíncrono en FDD y síncrono en TDD
• Modulación BPSK dual en ascendente y QPSK en
  descendente

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GPRS

• Acceso Radio. Arquitectura

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GPRS

• Banda de frecuencia 2GHz
• Modo FDD, 12 portadoras por sentido
• Enlace ascendente 1920-1980 MHz
• Enlace descendente 2110-2170 MHz
• Modo TDD, 12 portadoras bidireccionales
• 4 portadoras 1900-1920 MHz
• 3 portadoras 2010-2025 MHz
• España, 4 licencias TME, Vodafone, Amena y Xfera