Arquitectura e interfaces en GPRS

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1 Arquitectura e interfaces en GPRS José María Recio Peláez

2 Sumario Arquitectura general del sistema GPRS Impacto en la red GSM Nuevos elementos Funciones de los nodos GSN Nodo servidor: SGSN Nodo pasarela: Conexión con redes externas Roaming

3 Arquitectura del sistema GPRS SMS-GMSC SMS-IWMSC MSC/VLR Gd HLR Gs Gr BSC PCU Gb Frame Relay Gb SGSN Gp Gn Gi PDN Other PLMN Signalling & Data Interface Signalling Interface

4 Encapsulación de los datos del usuario En el......y en el terminal

5 Máx. tasa de transferencia teórica Condiciones Tamaño medio de paquete de 295 octetos LLC unacknowledged Compresión VJ de cabeceras TCP/IP deshabilitada. Compresión V.42bis deshabilitada Datos usuario TCP IP SNDCP LLC RLC/MAC Physical Layer CS-1 CS Datos para el downlink y uplink con dynamic allocation Con paquetes IP de 1500 octetos las tasas son (Kbps): 6.86 (CS-1) and (CS-2)

6 Impacto en la red GSM Arquitectura general del sistema GPRS Impacto en la red GSM Nuevos elementos Funciones de los nodos GSN Nodo servidor: SGSN Nodo pasarela: Conexión con redes externas Roaming

7 Partimos de una red GSM estándar PSTN GMSC MSC VLR HLR BSC BSC GSM GSM GSM GSM

8 ... actualizamos el subsistema radio PSTN GMSC MSC VLR HLR BSC BSC GSM GSM PCU PCU GSM GSM Añadir una PCU a cada BSS Actualización sw BSS (BSC + ) x

9 añadimos los GSN PSTN PDN o ISP Gi Redes de datos externas o ISPs GMSC Gc MSC VLR HLR Gr Gs Gn SGSN Gb Gp Otras redes GPRS BSC BSC GSM GSM PCU PCU GSM GSM Frame Frame Relay Relay Componentes básicos del núcleo de red GPRS Gr: Actualización sw de HLR Gs: Actualización sw de MSC/VLR x

10 y el resto de elementos. PSTN GMSC MSC VLR HLR Gc Gr Gs PDN o ISP Gi Gn SGSN Gp Firewall CG BG Radius PDN o ISP Sistema de tarificación Otras redes GPRS BSC BSC GSM GSM PCU PCU GSM GSM Frame Frame Relay Relay Gb LIAN Intervención legal Núcleo de red GPRS completo CG: charging gateway : resolución de Radius: autenticación, autorización, contabilidad BG: conexión a otras redes GPRS

11 La nueva red MSC/VLR SMS-GMSC SMS-IWMSC SMS-C HLR SS7 EIR RADIUS STP STP OMC-G Red de cliente SGSN SGSN Backbone IP público HTTP Lawful Intercept Billing System CG CG Backbone IP DHCP DHCP RADIUS Internet RADIUS Red de cliente

12 Funciones de los nodos GSN Arquitectura general del sistema GPRS Impacto en la red GSM Nuevos elementos Funciones de los nodos GSN Nodo servidor: SGSN Nodo pasarela: Conexión con redes externas Roaming

13 Nodo GSN servidor: SGSN Similar jerárquicamente a un MSC/VLR Gestión de la movilidad Cifrado Compresión Interacción con la movilidad GSM (interfaces Gs, Gr, Gd) Gestión de la cola en la BSS (PCU) Tarificación, red inteligente (CAMEL)

14 Coordinación GSM/GPRS (I): movilidad

15 Coordinación GSM/GPRS (II): movilidad

16 Nodo GSN pasarela: Similar jerárquicamente a un IWF Protocolos de enrutamiento necesarios en los interfaces Gi Tunelado de los paquetes de usuario (PDU) Filtrado (screening) Enrutamiento, gestión de direcciones Tarificación

17 Activación de un contexto PDP 1. SGSN comprueba los derechos de usuario a acceder al APN Site A HLR Table - APN XYZ 2 Gb 1 Gr 2 Backbone IP Gn 1 1 BSS SGSN Gn/Gp Gi WWW 2. traduce nombre de APN a 3 WAN GTP tunnel Gn/Gp Gi 4 Radius Data DHCP server 3. SGSN y negocian el establecimiento del túnel GTP 2 Site B 4. Los datos de usuario fluyen

18 Conexión con redes externas Arquitectura general del sistema GPRS Impacto en la red GSM Nuevos elementos Funciones de los nodos GSN Nodo servidor: SGSN Nodo pasarela: Conexión con redes externas Roaming

19 Conexión con redes externas Neighbour PLMN MS community A BG Gp OPERATOR INTRANET MS community B MS community C Um BSC/PCU GSN Node SGSN Gn Gn FW FW Gi CUSTOMER INTRANET INTERNET GSN Node (Common PLMN)

20 Conexión con redes externas: VPN(I) VPN: Móvil VPN server Corporativo Conexión VPN cifrada. Conexión final no cifrada. INTERNET GPRS GSN OPERATOR INTRANET CUSTUMER INTRANET External Services LAN VPN Server Corporate servers Conexiones Conexión VPN Conexión en claro

21 Conexión con redes externas: VPN(II) VPN: Nodo GPRS Nodo Corporativo Conexión VPN cifrada Conexión final no cifrada INTERNET GPRS GSN OPERATOR INTRANET CUSTUMER INTRANET External Services LAN VPN Server Corporate servers Conexiones Conexión VPN Conexión en claro

22 Conexión con redes externas: VPN(III) Independiente de la técnología VPN aplicada: Conexión SSL Ciente-Servidor INTERNET Servidor e-commerce (servidor SSL) GPRS GSN OPERATOR INTRANET CUSTUMER INTRANET External Services LAN VPN Server Corporate servers Conexiones Conexión SSL

23 Roaming Arquitectura general del sistema GPRS Impacto en la red GSM Nuevos elementos Funciones de los nodos GSN Nodo servidor: SGSN Nodo pasarela: Conexión con redes externas Roaming

24 Roaming: datos de usuario Visited Operator BSC SGSN Domain Name System used by SGSN to find the correct Border Gateway connects autonomous IP networks together VISITED Operator PLMN BG FW BSC SGSN BG Inter-PLMN Backbone Root Internet Home Operator HOME Operator PLMN FW

25 Roaming: señalización 1 Visited Operator BSC 2 SGSN APN: my.isp.com.myoperator.fi.gprs 8 3 Visited 1. Visiting user selects to use Home APN 2. MS sends "Activate PDP Context" 3. SGSN asks for IP address (using APN as the key) from Visited 4. Visited asks Root "who knows the IP address for this name?" 5. Root replies the Home address to Visited 6. Visited asks Home for address 7. Home replies the IP address 8. Visited replies SGSN 9. SGSN creates PDP Context with Home VISITED 7 PLMN BG BG HOME PLMN Home Inter-PLMN Backbone Root Home Operator 9 myoperator.fi.gprs A P my.isp.com Internet

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