© Studentlitteratur - Enargo · GMM – GPRS Mobility Management ... Nja… GPRS är ju en förkort- ... dælt er heima hvað. . © Studentlitteratur © Studentlitteratur 1. 2. 3

© Studentlitteratur

© Studentlitteratur

© Studentlitteratur 3

1 Innehållsförteckning

1 INNEHÅLLSFÖRTECKNING .................................................................. 3

2 FÖRORD ...................................................................................................... 9

3 SPRÅKBRUK............................................................................................. 10

4 LÄSTIPS – BOKENS UPPLÄGG ............................................................ 13

5 REGISTRERADE VARUMÄRKEN ....................................................... 16

6 REFERENSER ........................................................................................... 17

7 ORDLISTA................................................................................................. 21

8 INLEDNING............................................................................................... 42

8.1 APPLIKATIONER................................................................................. 45

9 SYSTEMETS ARKITEKTUR.................................................................. 46

9.1 ARKITEKTUR I GSM .......................................................................... 46 9.2 ARKITEKTUR I GPRS ......................................................................... 48

9.2.1 PSS – Packet Switching System......................................... 52 9.2.2 CSS – Circuit Switching System ........................................ 52 9.2.3 MS – Mobile Station.......................................................... 52

TE – Terminal Equipment............................................................53 MT – Mobile Terminal.................................................................54

9.2.4 BSS – Base Station System ................................................ 54 BTS – Base Transceiver Station...................................................54 BSC – Base Station Controller .....................................................55

9.2.5 SGSN – Serving GPRS Support Node ............................... 56 9.2.6 GGSN – Gateway GPRS Support Node ............................ 56

4 © Studentlitteratur

9.2.7 MSC/VLR........................................................................... 57 9.2.8 HLR – Home Location Register ........................................ 58 9.2.9 AuC – Authentication Centre ............................................ 59 9.2.10 EIR – Equipment Identity Register .................................... 59 9.2.11 GMSC – Gateway Mobile services Switching Centre ....... 59 9.2.12 SMS-IW-MSC – SMS Interworking MSC .......................... 59 9.2.13 SMS-GMSC – SMS Gateway MSC.................................... 59 9.2.14 SMSC – SMS Centre.......................................................... 59

9.3 KOMPONENTER OCH IDENTITETER ..................................................... 60 9.3.1 IMSI – International Mobile Subscriber Identity. ............. 60 9.3.2 P-TMSI .............................................................................. 60 9.3.3 NSAPI och TLLI ................................................................ 60 9.3.4 PDP Address ..................................................................... 61 9.3.5 TID – Tunnel Identifier ..................................................... 62 9.3.6 RAI – Routeing Area Identity ............................................ 62 9.3.7 CI – Cell Identity ............................................................... 62 9.3.8 GSN Adresser .................................................................... 62 9.3.9 APN – Access Point Name................................................. 63 9.3.10 QoS – Quality of Service ................................................... 63

Pålitlighet – Reliability ................................................................63 Fördröjning – Delay .....................................................................65 Dataflöde – Throughput ...............................................................65

9.4 GPRS RADIONÄT............................................................................... 65 9.4.1 TDMA – Time Division Multiple Access ........................... 66 9.4.2 Fysisk kanal – Physical Channel....................................... 68 9.4.3 Logisk kanal – Logical Channel........................................ 69

Paketdatakanalen – Packet Data CHannel – PDCH .....................69 Lista över lediga kanaler ..............................................................70

9.4.4 Nätverkshierarki................................................................ 70 Cell ...............................................................................................70 SGSN Routeing Area ...................................................................71 PLMN – Public Land Mobile Network ........................................71 GPRS Service Area ......................................................................71

9.4.5 Radioparametrar för GSM ................................................ 72

10 GRÄNSSNITT, SIGNALER OCH PROTOKOLLSTACKAR............. 74

10.1 HÖGNIVÅFUNKTIONER....................................................................... 75 10.1.1 Network Access Control .................................................... 76

Registration ..................................................................................76 Authentication and Authorisation.................................................76 Admission Control .......................................................................76 Message Screening.......................................................................77 Packet Terminal Adaption............................................................77 Charging Data Collection.............................................................77

10.1.2 Packet Routeing and Transfer........................................... 77 Relay ............................................................................................77


Routeing .......................................................................................77 Address Translation and Mapping................................................77 Encapsulation ...............................................................................78 Tunnelling ....................................................................................78 Compression.................................................................................78 Ciphering......................................................................................78 Domain Name Server ...................................................................78

10.1.3 Mobility Management ....................................................... 78 10.1.4 Logical Link Management................................................. 78

Logical Link Establishment..........................................................79 Logical Link Maintenance ...........................................................79 Logical Link Release....................................................................79

10.1.5 Radio Resource Management............................................ 79 Um Management ..........................................................................79 Cell Selection ...............................................................................79 Um-tranx ......................................................................................79 Path Management.........................................................................80

10.2 LAGRING AV INFORMATION – KONTEXT ............................................. 80 10.2.1 HLR – Home Location Register ........................................ 80 10.2.2 SGSN – Serving GPRS Support Node ............................... 82 10.2.3 GGSN – Gateway GPRS Support Node ............................ 85 10.2.4 MS – Mobile Station.......................................................... 86 10.2.5 MSC/VLR........................................................................... 88

10.3 GRÄNSSNITT OCH PROTOKOLLSTACKAR............................................ 89 10.3.1 Transmission Plane ........................................................... 90 10.3.2 Signalling Plane ................................................................ 92

MS SGSN................................................................................93 SGSN HLR .............................................................................94 SGSN MSC/VLR....................................................................94 SGSN EIR...............................................................................95 SGSN SMS-GMSC eller SGSN SMS-IWMSC .................95 GSN GSN................................................................................96 GGSN HLR.............................................................................96

MAP-baserad GGSN HLR ...........................................97 GTP och MAP-baserad GGSN HLR Signalering.........97

10.3.3 Ramar och protokoll.......................................................... 98 NS – Network Service [GSM 08.16].........................................98 BSSGP [GSM 08.18] ................................................................99 BSSAP+ [GSM 09.18] ............................................................100 BCC – Broadcast Call Control [TS 24.069] ............................102 GCC – Group Call Control [TS 24.068]..................................103 GMM – GPRS Mobility Management [GSM 04.08] ..............104 SM – GPSR Session Management [GSM 04.08] ....................105 GTP – GPRS Tunneling Protocol [GSM 09.60]......................106 LLC – Logical Link Control [GSM 04.64] .............................108 RLP – Radio Link Protocol [GSM 04.22] ...............................109


SNDCP – Sub-Network Dependent Convergence Protocol [GSM 04.65] .........................................................................................110

10.4 MOBILITY MANAGEMENT ................................................................ 111 10.4.1 Anonymous Access .......................................................... 114 10.4.2 Ready Timer .................................................................... 115 10.4.3 Periodisk RA Update Timer ............................................ 115 10.4.4 Mobile Reachable Timer ................................................. 116 10.4.5 Interaktion mellan SGSN och MSC/VLR......................... 116

Combined RA/LA Update..........................................................117 CS Paging – Kretskopplat anrop ................................................118 MS Information Procedure – Information om mobilen ..............119 MM Information Procedure – Information om nätet ..................120

10.4.6 Attach – Anslutning ......................................................... 120 10.4.7 Detach – Frånkoppling ................................................... 123

MS Initierad Detach ...................................................................124 Nätverks Initierad Detach...........................................................125 HLR Initierad Detach .................................................................126

10.4.8 Purge – Rensning ............................................................ 127 10.4.9 Säkerhetsfunktioner – kontroll av behörighet ................. 128

P-TMSI – Packet Temporary Mobile Subscription Identity.......128 Kryptering ..................................................................................129 Identitetskontroll ........................................................................130

10.4.10 Location Management – Roaming .................................. 130 Cell Update – Roaming till en ny BTS.......................................131 Routeing Area Update ................................................................132

Intra SGSN Routeing Area Update – Roaming till ny RA med samma SGSN...........................................................132 Inter SGSN Routeing Area Update – Roaming till ny RA och ny SGSN ...................................................................133 Combined Intra SGSN RA/LA Update............................135 Combined Inter SGSN RA/LA Update............................138 Periodisk Uppdatering av RA och LA .............................140

10.4.11 Subscriber Management – Abonnentdata ....................... 141 Insert Subscriber Data ................................................................141 Delete Subscriber Data...............................................................141

10.5 NETWORK MANAGEMENT................................................................ 142 10.5.1 Radio Resurser ................................................................ 142 10.5.2 Paging for GPRS Downlink Transfer.............................. 143

10.6 PACKET ROUTEING & TRANSFER..................................................... 144 10.6.1 Session Management ....................................................... 144

Activation – Anslutning .............................................................145 Network-Requested PDP Context Activation..................146

Aktivering som lyckas...........................................146 Aktivering som inte lyckas....................................147

Anonymous Access PDP Context Activation ..................149 Modification – Förändring .........................................................150 Deactivation – Frånkoppling ......................................................152


Deactivation Initiated by MS...........................................152 Deactivation Initiated by SGSN ......................................153 Deactivation Initiated by GGSN......................................153 Anonymous Access PDP Context Deactivation Initiated by MS ...................................................................................154 Anonymous Access PDP Context Deactivation Initiated by GGSN ..............................................................................154

10.6.2 Packet Routeing and Transfer – Paketförmedling .......... 155 10.6.3 Relay – Reläfunktion ....................................................... 156 10.6.4 Packet Terminal Adaption – Paketdataanpassning ........ 156 10.6.5 Encapsulation – Inkapsling............................................. 156 10.6.6 Kompatibilitet med GSM................................................. 157

10.7 INTERAKTION MED ANDRA GSM-TJÄNSTER..................................... 158 10.7.1 Mobile Terminated SMS.................................................. 158 Mobile Originated SMS .................................................................. 162

10.8 KRYPTERING.................................................................................... 163 10.9 AVLYSSNING.................................................................................... 164

11 ANSLUTNING TILL INTERNET OCH ANDRA PDN ...................... 167

11.1 TRANSPARENT ANSLUTNING ............................................................ 168 11.2 ICKE TRANSPARENT ANSLUTNING ................................................... 169

12 TRAFIKFALL.......................................................................................... 172

12.1 TRAFIKFALL GSM ........................................................................... 172 12.2 TRAFIKFALL GPRS.......................................................................... 173

12.2.1 Telefonsamtal när dataöverföring pågår ........................ 173 12.3 GSM MOBILITET ............................................................................. 175 12.4 GPRS MOBILITET ............................................................................ 177

13 HSCSD – HIGH SPEED CIRCUIT SWITCHED DATA .................... 179

13.1.1 Uppkoppling – Call establishment .................................. 181 Uppkoppling från mobilen – mobile originated (MO) ...............181 Uppkoppling till mobilen – mobile terminated (MT).................183

13.1.2 Handover – att flytta i nätverket...................................... 184 Intra BSC handover – flytta från en BTS till en annan...............184 Inter BSC, intra MSC handover – flytta till ny BTS och ny BSC185 Inter MSC handover – flytta till en ny MSC ..............................186

13.1.3 Nätverksinitierad upp/nedgradering av resurser ............ 187 13.1.4 Användarinitierad upp/nedgradering av tjänsten ........... 188

14 EDGE – ENHANCED DATA RATES FOR GLOBAL EVOLUTION190

14.1.1 Modulering – hur EDGE blir snabbt .............................. 190 14.1.2 EDGE inverkan på GSM ................................................. 193

15 EGPRS OCH EHSCSD ........................................................................... 195


16 GPRS, VERKLIGHETEN OCH FRAMTIDEN…............................... 198

16.1 BANDBREDD .................................................................................... 198 16.2 GPRS OCH FRAMTIDEN – Q/A ......................................................... 200

Appendix 1 – AT Kommandon ...................................................................204 AT kommandon för GPRS......................................................................204 GPRS tillägg till befintliga GSM AT kommandon .................................205 AT kommandon för GPRS modemkompatibilitet ...................................205

INDEX ............................................................................................................... 206


2 Förord

Att skriva en bok kan vara både lätt och roligt, speciellt om den handlar om ett intressant ämne och ännu roligare är det om man lyckas utforma den så att någon begriper vad man skrivit.

För att få den här boken översiktlig och någorlunda lättläst har jag uteläm-nat djupare beskrivningar av protokoll och interface, det finns tillräckligt mycket att skriva om ändå och boken blir ändå rätt teknisk. Däremot finns det hänvisningar till var denna information finns, för den som vill göra en riktig djupdykning i GPRS.

Min förhoppning är att den här boken ska ge en god, översiktlig bild med erforderligt djup av GPRS, vad det är, hur det fungerar och vad man kan använda det till. Det finns ingen chans att få med alla detaljer i en bok av den här storleken, den fulla specifikationen av alla komponenter är på åt-skilliga tusentals sidor. Så jag hoppas jag har hamnat på en bra nivå.

När det gäller språkbruket i denna bok, så har jag med ett avsnitt som be-handlar just denna bit. Det är inte alldeles lätt att använda korrekt svenska när man skriver om ett sådant område där många av orden inte har någon entydig svensk motsvarighet. Boken är en salig (eller osalig) blandning av svenska och engelska, men detta speglar också det gängse språket inom branschen, på både gott och ont. Nästan alla företag i branschen har eng-elska som koncernspråk och de dokument som skrivs är på engelska, där-för uppstår en svensk terminologi ganska långsamt och har svårt att bli accepterad i internationaliseringens tidevarv.

Magnus Ewert

E-mail: [email protected]


3 Språkbruk

Jag har i boken försökt använda en så korrekt svenska som möjligt, men inte låtit detta gå ut över innehållet. Det vill säga, detta är i första hand en bok som beskriver GPRS, inte hur man skriver hundraprocentigt korrekt svensk teknisk litteratur. Det kan ju låta självklart att man ska använda korrekt svenska, men hur är det då när detta går ut över innebörden och då det inför oklarheter och tvetydigheter? Därför har jag valt att använda eng-elska när risk för missförstånd annars föreligger.

En av anledningarna till detta är att jag en gång satt på ett tåg och läste en artikel, som handlade om en ”minnesbytare”... och det tog ganska lång tid innan jag entydigt förstod att det som avsågs var en swapper... Dessutom skulle det innebära ytterligare ett problem ifall jag använde ord som min-nesbytare. Arbete i den här branschen innebär många internationella kon-takter och om jag använder ord typ ”minnesbytare”, så lär man inte få många av sina internationella kunder/kollegor att förstå vad en ”memory-changer” är… Det vill säga, översätter man ett engelskt ord till ett svenskt och sedan tillbaka igen, så hamnar man ofta någon helt annanstans än där man var från början. Det är inte så svårt för en normalbegåvad person att inse att man med en swapper menar något som byter ut innehållet i minnet, men det är betydligt svårare att inse att en minnesbytare heter swapper på engelska… Överdriven språklig purism innebär i allmänhet fler nackdelar än fördelar.

Kan man kalla GPRS för GPRS på svenska? Nja… GPRS är ju en förkort-ning, så kanske… men General Purpose Radio Service är det ju inte… och då borde det väl heta Radiotjänster med Generellt Syfte (RGS) på svens-ka… men Radio är ju ett låneord från latinet, som egentligen betyder stråle och då blev det ju istället SGS… och förresten, generell är ju ett lån från latinet, som egentligen betyder allmän… och då blev det ju inte längre RGS och inte heller SGS utan SAS – Strålningstjänst med Allmänt Syfte… och hur många är det som skulle förstå vad man menar då..? och hur


många skulle översätta det på ett korrekt sätt tillbaka till engelska när man pratar med folk ute i världen..?

Börjar man sedan fundera på vad som egentligen är korrekt svenska så kan man komma ännu längre. Är korrekt svenska den ursprungliga ”svenska” som talades av de första människorna som flyttade hit efter senaste istiden, under äldre stenåldern, för ungefär 9900 år sedan? Vad hade de för ord för trådlös och bredband? och vad kallade de en protokollstack för?

Eller är det språk som vikingarna talade för 1000 år sedan en korrekt svenska, som:

Vits er þörf þeim er víða ratar; dælt er heima hvað. Að augabragði verður sá er ekki kann og með snotrum situr.

eller ser samma sak mer riktigt ut som:

Vett behöver, den som vida färdas; lätt är hemma vadhelst. Mång ögonkast får, den som intet förstår och sitter med kloka tillsammans.

fast här är ju förstås låneord från andra språk… Stycket är förresten en vers ur Hávamál – Den höges sång.

Eller är det bättre med medeltidssvenskan, som är lite modernare?

Tak pors ok malörth ok läg j ätikio ok twaa hoffuidith ther wthi Jtem äther man mokin mora tha ffar man lwsta tiil quinnor

Kanske inte det mest optimala valet det heller… men gammal svenska från början av 1900-talet då? Den ser ju ut ungefär som det språk vi talar idag, ehuru med fler ehuru, enär och emedan, ity detta var vanligare då… visst skulle jag kunna skriva en bok med sådant språk och det vore inte ens sär-skilt svårt… men jag tror ju inte direkt att det skulle tillföra något, eller för den delen uppskattas…


Språklig utveckling måste man ju tillåta för att hålla språket levande, men däremot ska man försöka förhindra språklig degeneration. Ibland kan det dock vara svårt att avgöra vad degeneration är. Slarvig stavning och dålig grammatik är ju helt klart degeneration, men ibland blir jag tveksam:

• Är det degeneration att skall numera oftast stavas ska..?

• Eller att de och dem ofta stavas dom..?

• Eller att ”han är” och ”de äro” har blivit ”han är” och ”de är”, eller rent utav ”dom är”..?

Ett gammalmodigt språk i en bok gör ju ingen lycklig, åtminstone inte när boken handlar om högteknologi, men samtidigt måste man försöka hålla sig till ett språk som är så korrekt som möjligt. Men som sagt, det problem man ställs inför när man skriver en bok som denna är att det ofta saknas entydigt definierade svenska ord. Om man då ändå använder dessa så ökar risken för missförstånd. En korrekt mening där betydelsen gått förlorad eller är tvetydig, uppfyller inte de krav jag ställt när jag skrivit boken.

På några ställen i boken har jag använt engelska istället för svenska, i hu-vudsak i tekniska tabeller och liknande, där vartannat ord varit en engelsk fackterm som saknar entydig svensk motsvarighet. Här har jag då ansett att det ser snyggare ut och blir lättare att läsa om man använder engelska än om man byter ut vartannat ord mot ett svenskt och låter resten vara engels-ka.

På vissa ställen har jag också skrivit vissa ord på både svenska och engels-ka. På svenska för att det känns mest riktigt i en bok som är på svenska och på engelska för att även den korrekta engelska benämningen ska framgå.

De som också har läst min bok om WAP har nog upptäckt att det här stycket är ungefär detsamma som där… språkbruket har ju inte ändrats och inte mycket nytt under solen… och det gäller även WAP och GPRS som egentligen bara är nya tillämpningar av gammal beprövad teknik…

Legere et non intelligere neglegere est – att läsa och inte förstå är inte att läsa...


4 Lästips – bokens upplägg

En sådan här bok kan man skriva tre olika sätt. Man kan skriva den ”ner-ifrån och upp”, det vill säga man börjar med att beskriva alla små detaljer och sedan visa hur de samarbetar och bildar en helhet. Sätt två är att man kan skriva den ”uppifrån och ner”, vilket innebär att man börjar med en översiktlig beskrivning för att visa vad boken handlar om och sedan gå ner på detaljer och visa hur allt hänger ihop. …och det tredje sättet är att man skriver allting i en ”salig röra” och hoppas att ingen någonsin kommer att läsa det…

Själv tror jag mest på att skriva uppifrån och ner, så att man först får reda på vad det är och vad det handlar om för att sedan se hur allting hänger ihop och vilka delar som ingår. Detta påminner väl om att när man köper en bil så börjar man med att känna hur den känns att köra, sedan tittar man i instruktionsboken för att hitta alla finesser och om man behöver så sätter man sig in i hur växellådan och hjulupphängningen fungerar. Istället för att börja med att lära sig alla skruvar utantill.

Det generella upplägget av boken är:

1. Inledning på sidan 42 Detta är en översiktlig inledning som på ett enkelt sätt beskriver vad GPRS är och vad det kan användas till.

2. Systemets arkitektur på sidan 46 En genomgång av hur GPRS är uppbyggt och vilka komponenter som ingår. Här förklarar jag de olika delarna och hur de hänger ihop. Detta är en mer eller mindre komplett förteckning över den hårdvara som finns och de burkar som ingår.

3. Gränssnitt, signaler och protokollstackar på sidan 74 Det här är en lite djupare genomgång av vilka bitar som finns och hur de samarbetar. De interaktioner som finns i nätverket finns över-


siktligt beskrivna och denna del innehåller också intressanta delar som Kryptering och Avlyssning. Det börjar med Högnivåfunktioner på sidan 75 som beskriver vilka funktioner som måste finnas. Sedan följer Lagring av information – kontext på sidan 80 som beskriver vilken information som finns i systemet och hur den lagras. Efter det följer Gränssnitt och Protokollstackar på sidan 89 som visar vilka protokoll som används och vilken relation de har. Detta följs sedan av Mobility Management på sidan 111, Network Management på si-dan 142 och Packet Routeing & Transfer på sidan 144 som beskri-ver hur information skickas mellan de olika enheterna och hur de samverkar. Efter detta kommer Interaktion med andra GSM-tjänster på sidan 158 som bland annat beskriver hur SMS fungerar i en GPRS-miljö. Sist kommer Kryptering på sidan 163 och Avlyssning på sidan 164 som visar lite av de säkerhetsfunktioner som finns i GPRS.

4. Anslutning till Internet och andra PDN på sidan 167 GPRS så som det ser ut när det samarbetar med små eller stora be-fintliga PDN (Paketdatanät).

5. Trafikfall på sidan 172 Här har jag visat några exempel på vad som händer inne i GPRS vid vissa utvalda driftsfall. I detta avsnitt finns också direkta jämförelser med hur GSM beter sig, för att man ska kunna jämföra och se vad som är specifikt för GPRS.

6. HSCSD – High Speed Circuit Switched Data på sidan 179, EDGE – Enhanced Data Rates for Global Evolution på sidan 190 och EGPRS och EHSCSD på sidan 195. GPRS är inte ensamt i världen… det finns andra liknande, parallella eller kompletterande tekniker också och dem försöker jag beskriva här, så som de ser ut självständiga och ur GPRS synvinkel.

7. GPRS, verkligheten och framtiden… på sidan 198 Detta är lite av en summerande sammanfattning i form av frågor och svar som förhoppningsvis ger svar på många av de frågor man kan fundera kring…

När man ska börja läsa boken så kan det vara en god idé att först börja med avsnitten under punkt 1 och 7 ovan. Det under punkt 1 för att komma underfund med vad GPRS egentligen handlar om och det under punkt 7 för att direkt få svar på alla ”konstiga” frågor man har …


En sak jag lagt ned mycket jobb på är att försöka ”fånga själen i GPRS” eller hur man nu ska säga… fånga ”GPRS innersta väsen”… jo, det jag menar med det är att det inte bara ska vara en torr uppräkning av fakta utan, för att åter ta en parallell med bilar – en instruktionsbok vinner mycket på att också försöka beskriva vad bilen är bra för och förmedla känslan av att svepa fram längs den franska atlantkusten…

I boken använder jag på många ställen ordet ”mobil” eller ”mobilen” och i detta fall avser det en MS – Mobile Station i GPRS. En MS i GPRS består alltid av en MT – Mobile Terminal som är någon form av dator och en TE – Terminal Equipment som är kommunikationsutrustningen. En MS eller mobil i detta sammanhang kan antingen vara en liten bärbar dator och en GPRS-telefon, eller en GPRS-telefon med inbyggd datorfunktionalitet, ett exempel på detta är WAP-telefoner.

I den här boken stavar jag routeing så som ETSI gör, trots att jag själv är mer van vid routing, men eftersom det är ETSI som standardiserat GPRS och skrivit ursprungsdokumenten så följer jag givetvis deras standard.

Och till er som varit med ett tag (och som vet vad en PDP är…) så kan jag ju säga att när jag nämner det här så handlar det inte om en 11/23:a…


5 Registrerade varumärken

Varumärke/produkt Företag/ägare AIX, MVS, OS/2, SNA, LU6.2 IBM

HP-UX Hewlett Packard Company

Kerberos MIT

Macintosh Apple Computer Inc.

MS-DOS, Windows Microsoft Corporation

Open VMS, DECnet Compaq

SunOS, Solaris, NFS Sun Microsystems

UNIX UNIX System Laboratories

Fler registrerade varumärken/produkter finns omnämnda i boken, men jag ber om respektive företags överseende med att jag inte skrivit in dem här pga. att det ibland inte varit fullständigt klart vem som äger rätten. Vid påpekande skriver jag givetvis in detta.


6 Referenser

Förutom egna erfarenheter bygger boken givetvis på de specifikationer som framtagits av ETSI – European Telecommunication Standards Institu-te (www.etsi.org). Nedanstående text är klippt från ETSIs egen pres-entation.

ETSI (the European Telecommunications Standards Institute) is a non-profit making organization whose mission is to produce the telecommunications standards that will be used for decades to come throughout Europe and be-yond.

Based in Sophia Antipolis - a high tech research park in southern France - ETSI unites 789 members from 52 countries inside and outside Europe, and represents administrations, network operators, manufacturers, service pro-viders, research bodies and users.

Any European organization proving an interest in promoting European tele-communications standards has the right to represent that interest in ETSI and thus to directly influence the standards making process.

ETSI’s approach to standards making is innovative and dynamic. It is ETSI members that fix the standards work programme in function of market needs.

Accordingly, ETSI produces voluntary standards - some of these may go on to be adopted by the EC as the technical base for Directives or Regulations - but the fact that the voluntary standards are requested by those who sub-sequently implement them, means that the standards remain practical rather than abstract.

ETSI promotes the worldwide standardization process whenever possible. Its Work Programme is based on, and co-ordinated with, the activities of in-ternational standardization bodies, mainly the ITU-T and the ITU-R.


Exempel på dokument jag använt när jag skrivit boken:

Typ Nummer Version Datum Beskrivning EN 301 113 6.3.1 2000-11 Digital cellular telecommunications system

(Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 1 (GSM 02.60 version 6.3.1 Release 1997)

EN 301 344 7.4.1 2000-09 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Services (GPRS); Service description; Stage 2 (GSM 03.60 version 7.4.1 Release 1998)

EN 301 347 7.5.1 2000-12 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); GPRS Tunnelling Protocol (GTP) across the Gn and Gp Interface (GSM 09.60 version 7.5.1 Release 1998)

ES 201 671 2.1.1 2001-07 Telecommunications security; Lawful Inter-ception (LI); Handover interface for the lawful interception of telecommunications traffic

TR 101 186 6.0.0 1998-04 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS) Requirements specification of GPRS (GSM 01.60 version 6.0.0)

TR 101 876 1.1.1 2001-01 Telecommunications security; Lawful Inter-ception (LI); Description of GPRS HI3

TS 100 959 8.3.0 2001-06 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); Modulation (3GPP TS 05.04 version 8.3.0 Release 1999)

TS 101 038 7.0.0 1999-08 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); High Speed Circuit Switched Data (HSCSD); Stage 2 (GSM 03.34 version 7.0.0 Release 1998)

TS 101 106 6.0.1 1998-07 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); GPRS ciphering algorithm re-quirements (GSM 01.61 Release 1997)

TS 101 113 7.5.0 2000-07 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Service description; Stage 1 (GSM 02.60 version 7.5.0 Release 1998)

TS 101 299 6.1.0 1998-07 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service


(GPRS); Base Station System (BSS) – Serv-ing GPRS Support Node (SGSN) interface; Network Service (GSM 08.16 version 6.1.0 Release 1997)

TS 101 343 6.2.0 1998-10 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Base Station System (BSS) – Serv-ing GPRS Support Node (SGSN); BSS GPRS Protocol (BSSGP) (GSM 08.18 ver-sion 6.2.0 Release 1997)

TS 101 348 6.3.0 1998-10 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Interworking between the Public Land Mobile Network (PLMN) supporting GPRS and Packet Data Networks (PDN) (GSM 09.61 version 6.3.0 Release 1997)

TS 101 350 8.5.0 2000-08 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Overall description of the GPRS radio interface; Stage 2 (GSM 03.64 version 8.5.0 Release 1999)

TS 101 356 7.1.0 1999-11 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); General Packet Radio Service (GPRS); Mobile Station (MS) supporting GPRS (GSM 07.60 version 7.1.0 Release 1998)

TS 101 625 7.0.0 1999-08 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); High Speed Circuit Switched Data (HSCSD); Stage 1 (GSM 02.34 version 7.0.0 Release 1998)

EN = European Standard ES = ETSI Standard TR = Technical Report TS = Technical Specification

ETSI följer dokumentationsstandard från ITU (CCITT) vilket bland annat innebär: Stage 1 En översiktlig beskrivning, från abonnentens/användarens synvinkel. Stage 2 Identifierar de funktionella egenskaperna och informationsflödet som

krävs för att stödja de tjänster som beskrivs i Stage 1. Stage 3 Definierar de protokoll som används för signalering och växling, liksom

de funktioner som behövs för att implementera det som beskrivs i Stage 1 och Stage 2.


Standarder som beskriver olika protokoll i GPRS:

Protocol GSM std ETSI std BSSAP+ Base Station System Application Part+ 09.16 & 09.18 TS 101 345

TS 101 346 BSSGP Base Station System GPRS Protocol 08.18 TS 101 343 GMM/SM GPRS Mobility Management/Session Management 04.08 EN 301 344 GSM-RF GSM-Radio Frequency 05-series GTP GPRS Tunnelling Protocol 09.60 EN 301 347 LLC Logical Link Control 04.64 TS 101 351 MAC Medium Access Control 04.60 EN 301 349 MAP Mobile Application 09.02 TS 100 974 NS Network Service 08.16 TS 101 299 SNDCP Subnetwork Dependent Convergence Protocol 04.65 TS 101 297 AT AT-commands in TE 07.07

ETSI ansvarar för såväl ”GSM-standard” som ”ETSI-standard” och i de fall båda finns så är det två namn på samma dokument, det finns alltså inte två olika dokument. Alla dokument finns tillgängliga på ETSI (www.etsi.org), men de flesta kostar en del pengar.

Dessutom har material från

E www.ericsson.com

på ett eller annat sätt bidragit till att boken blivit till…


7 Ordlista

Ordlistan i detta avsnitt är utformad för att i första hand omfatta de ord och termer som är relevanta för GPRS. Många av förkortningarna kan även ha en annan betydelse inom andra områden av IT/Telecom.

A A

AA Anonymous Access Innebär att nätverket inte känner till den verkliga identiteten för en mobil.

ADMF ADMinistrative Function se LI.

AIUR Air Interface User Rate

ANSI-136 American National Standards Institute – 136 Ett annat namn på TDMA/136 eller D-AMPS, den ameri-kanska motsvarigheten till GSM. GPRS kommer att imple-menteras för både GSM och detta.

AP 1) Access Point En accesspunkt för externa paketdatanätverk. 2) Access Provider

APN Access Point Name Ett logiskt namn på en accesspunkt. Finns definierat i ETSIs standard för GPRS. APN anger här GGSN och i möjliga fall gränssnittet mot externa nät från en GGSN.


AP Access Point En accesspunkt för externa paketdatanätverk.

APN Access Point Name

ARQ Automatic Repeat Request

ASO Application System Supply Office [GSM]

AuC Authentication Centre

B B

Backbone Termen används vid olika tillfällen för att beskriva ett flertal olika typer av nätverk och delar av nätverk. I det här fallet an-vänds beteckningen för den interna del av nätverket som kopplar ihop de nätelement som ingår i GPRS, det vill säga GGSN, SGSN med tillhörande routers.

BCCH Broadcasting Control CHannel eller Broadcast common Con-trol Channel

BECN Backward Explicit Congestion Notification

BEP Bit Error Probability

BER Bit Error Rate

BG Border Gateway

BGP Border Gateway Protocol

BGw Billing Gateway

BLER Block Error Rate

BSC Base Station Controller Ett nätelement som kan kontrollera och administrera ett antal BTS – Base Transceiver Station. I detta ingår att koppla upp


och hantera och koppla ned länkar för kretskopplad och pa-ketorienterad trafik.

BG Border Gateway En apparat som kopplar ihop olika operatörers nätverk via ett Inter-PLMN backbone. En Border Gateway agerar också som en sorts brandvägg och skyddar operatören mot intrång.

BSS Base Station System En basstation, består av en BSC och en BTS.

BSSAP+ Base Station System Application Part+ Protokoll mellan SGSN och MSC/VLR.

BSSGP Base Station System GPRS Protocol Protokoll mellan SGSN och BSS.

BTS Base Transceiver Station Radiodelen i en basstation, sköter kommunikationen med mo-biltelefoner och övrig trådlös utrustning som finns i cellen.

BVC BSSGP Virtual Connection

BVCI BSSGP Virtual Connection Identifier

C C

CCCH Common Control CHannel

CCL Customer Configuration Logistic Centre [GSM]

CC MF Content of Communication Mediation Function se LI.

CCU Channel Codec Unit Funktionellt element i en Basstation (BSS), som hanterar låg-nivå radiofunktioner för GPRS.

CDMA Code Division Multiple Access En teknik som utnyttjar den totala banbredden effektivare än TDMA. Denna kommer att användas i 3G/UMTS.


CDR Charging Data Recording, eller Call Detail Record, eller Call Data Record Även om denna förkortning uttyds på många sätt, så är me-ningen oftast ändå densamma. Beteckningen används för den data som lagras om ett telefonsamtal, eller en dataöverföring och som sedan används för debiteringen.

CGF Charging Gateway Functionality

CGI Cell Global Identification

CHAP Challenge Handshake Authentication Protocol

C/I Carrier-to-interface ratio

CLI Command Line Interface

CLLM Consolidated Link Layer Management

CLNP Connectionless Network Protocol

CLNS Connectionless Network Service Förbindelselös dataförbindelse. Ett exempel på detta är IP som i sig är förbindelselöst, däremot är TCP förbindelseorien-terat, medan UDP inte är det. Detta gör att UDP/IP är förbin-delselöst, medan TCP/IP inte är det. Skillnaden består i att ett förbindelseorienterat protokoll kontrollerar att alla paket kommer fram, medan ett förbindelselöst inte gör det. Gene-rellt sett är förbindelselösa protokoll det bästa alternativet för ljud och bild, medan förbindelseorienterade är det bästa valet för data.

CM Configuration Management

CONS Connection Oriented Network Service Förbindelseorienterad dataförbindelse. Exempel på detta är TCP/IP och X.25. (se även CLNS)

CORBA Common Object Request Broker Architecture

CRO Charge Record Output

CS 1) Circuit Switched Kretskopplad, den typ av multiplexering som traditionellt sett används för telefoni. TDMA – Time Division Multiple Access är en kretskopplad teknologi som till exempel an-vänds av GSM. Fördelen med denna teknologi är att den är


isokron, vilket innebär att det är en konstant bandbredd för varje abonnent, vilket är en klar fördel för ljud och bild. Däremot utnyttjas den totala bandbredden dåligt.

2) Coding Scheme En kod som används i GPRS och som anger hur data som skickas över radiolänken (Um) kodas, eller enkelt uttryckt hur den förpackas.

CSD Circuit-Switched Data Dataöverföring över en kretskopplad länk, till exempel när man skickar data över GSM.

CSS Circuit-Switching System GSM-nätverket för kretskopplad trafik.

CV Coefficient of Variation Standardavvikelsen dividerad med genomsnittet.

D D

DCE Data Communication Equipment

DCS Digital Cellular System DCS-1800 är ett annat namn på GSM-1800.

DE Discard Eligibility

DF2P Delivery Function for Port 2 se LI.

DF3P Delivery function for Port 3 se LI.

DHCP Dynamic Host Configuration Protocol Ett protokoll som används för dynamisk tilldelning av IP-adresser.

DNIC Data Network Identification Code


DNS Domain Name System De funktioner i IP som hanterar mappning mellan namn och numeriska adresser.

DRX Discontinuous reception Ett funktionssätt som används för att mobilen ska förbruka så lite ström som möjligt.

DTE Data Terminal Equipment

DTX Discontinuous Transmission Används för att spara utrymme i luften och batteri i MS.

DRX Discontinuous Reception Används för att spara utrymme i luften och batteri i MS.

E E

EDGE Enhanced Data rates for Global Evolution En modulationsteknik med syfte att förbättra kapaciteten och bandbredden i mobilnäten. EDGE använder i sin tur 8PSK för själva modulationen.

EGPRS Enhanced GPRS Den version av GPRS som kommer att komma när EDGE finns.

EGT Ericsson GPRS Terminal

EIR Equipment Identity Register En databas som bland annat innehåller alla anslutna mobilte-lefoners identitet, det vill säga IMEI.

End-to-end I GPRS skickas IP-paket ”end-to-end”, detta innebär att de skickas hela vägen från MS (mobilen) till en station på Inter-net utan att paketen öppnas eller packas ned extra.

ETSI European Telecommunications Standards Institute


F F

FDMA Frequency Division Multiple Access

FECN Forward Explicit Congestion Notification

FFS For Further Study

FM Fault Management

FNUR Fixed Network User Rate

FR Frame Relay

FRF Frame Relay Forum

FSC Field Support Centre [GSM]

G G

GEA GPRS Encryption Algoritm

GGSN Gateway GPRS Support Node En av de två GSN-noderna i ett GPRS-system. En GGSN hanterar bland annat trafiken mellan GPRS och Internet.

GMM/SM GPRS Mobility Management / Session Management Ett standardprotokoll i GPR som hanterar uppkopplingar (GPRS attach) och nedkopplingar (GPRS detach), samt håller ordning på tillhörande information.

GMSC Gateway Mobile services Switching Centre Ett nätelement som kan finnas mellan MSC/VLR och det publika telenätet (PSTN).

GMSK Gaussian Minimum Shift Keying Den moduleringsteknik som används i GSM.


GSM Global System for Mobile telecommuications

GSN GPRS Support Node I GPRS finns två typer av supportnoder, GGSN och SGSN.

GPRS General Packet Radio Services

GTP GPRS Tunnelling Protocol Ett protokoll som används för att skicka paketdata och signa-ler i GPRS interna nätverk (PSS).

H H

HDLC High-level Data Link Control Ett datalänkprotokoll som används i en eller annan form av många protokoll. Ett exempel är X.25 som använder LAPB, vilket är en variant av detta. En annan variant som är vanlig inom mobiltelefoni och ISDN är LAPD.

HI1 Handover Interface Port 1 (Administrative Information) se LI.

HI2 Handover Interface Port 2 (Intercept Related Information) se LI.

HI3 Handover Interface Port 3 (Content of Communication) se LI.

HLR Home Location Register En databas som innehåller abonnentinformation för alla som har ett abonnemang hos GSM/GPRS-operatören.

HPLMN Home Public Land Mobile Network

HSCSD High Speed Circuit Switched Data GSM-tjänst för att skicka data med högre bandbredd över en kretskopplad förbindelse. HSCSD är till stora delar fullt jäm-förbart med GPRS och är också en fullt jämförbar teknik.


HSD High Speed Data Ett annat namn på en vanlig dataförbindelse över GSM med CS2 som kodschema. Detta ger 14.4 kbps vilket är klart bättre än de vanliga 9.6 som finns i GSM, men samtidig betydligt sämre än GPRS och HSCSD.

HTTP HyperText Transfer Protocol

I I

ICMP Internet Control Message Protocol

IE Information Element

IETF Internet Engineering Task Force

IH Internet service Host

IHOSS Internet-Hosted Octet Stream Service

IMEI International Mobile Equipment Identity Det unika serienummer som varje GSM-telefon har, detta nummer är fast i telefonen och kan inte bytas. Ofta kan man se det genom att mata in *#06# på telefonen.

IMSI International Mobile Subscriber Identity En unik identitet för varje abonnent i GSM och för GPRS, förutom för ”anonymous-only access subscribers”. Identiteten är knuten till SIM-kortet. IMSI finns beskrivet i ETSI GSM standard for GPRS: Numbering, Addressing and Identifica-tion, GSM 03.03.

IP Internet Protocol

IPSec Internet Protocol Security En standard för säkerhet i IP-nätverk.

IPX Internet Packet eXchange

IRI MF Intercept Related Information Mediation Function se LI.


ISP Internet Service Provider

ITU International Telecommunication Union En internationell standardiseringsorganisation, samarbetar med till exempel ETSI.

ITU-T ITU-Telecommunication standardization sector

ITU-R ITU-Radio standardization sector

K K

Kc Krypteringsnyckel (Keyciphering).

Ki Nyckel för identifikation och rättigheter (Keyidentity).

L L

L2TP Layer-2 Tunneling Protocol

LA 1) Location Area Den area som hanteras av en MSC i GSM. Motsvaras av Routeing Area (RA) i GPRS.

2) Link Adaption

LAPB Link Access Protocol Balanced

LCQ Link Quality Control

LEA Law Enforcement Authority se LI.

LI Lawful Interception Möjlighet som finns i GPRS (och allt möjligt annat) för att


avlyssna trafik. Denna möjlighet är mycket strängt reglerad och kan endast användas av polis/militär.

LLC Logical Link Control Datalänklagret i OSI-modellen. LLC måste vara oberoende av underliggande radioprotokoll etc. LLC finns specificerat i ETSI GSM standard: TS GSM 04.64.

LSP Link Selector Parameter

LQC Link Quality Control En mekanism som finns i EGPRS för att kontrollera och han-tera QoS.

M M

MAC Medium Access Control Datalänklagret i OSI-modellen.

MAP Mobile Application Part Ett SS7-protokoll som används ovanför TCAP i enlighet med ETSI GSM standard for GPRS: TS GSM 09.02.

MM Mobility Management

MNRF Mobile station Not Reachable Flag Flagga i VLR som indikerar att mobilen inte går att nå.

MNRG Mobile station Not Reachable for GPRS

MNRR Mobile station Not Reachable Reason

MPDCH Master Packet Data CHannel

MS Mobile Station En mobilstation kan bestå av en MT – Mobile Terminal som kan vara en mobiltelefon och en TE – Terminal Equipment, som är en dator ansluten till MT. Detta kan också vara integ-rerat i en enhet, som till exempel i en WAP-telefon.

MSC 1) Mobile Switching Centre


se MSC/VLR

2) Modulation and Coding Scheme Anger de scheman som finns för modulation/kanalkodning i EGPRS.

MSC/VLR Mobile Switching Centre / Visitor Location Register En MSC hanterar växelfunktioner i det kretskopplade GSM-systemet, precis som en SGSN hanterar detta för de paketori-enterade delarna i GPRS. Ett VLR är en databas som innehål-ler information om alla abonnenter som för tillfället finns inom den aktuella MSCns ”location area”. En SGSN innehål-ler på motsvarande sätt ett VLR för den paketorienterade de-len.

MSISDN Mobile Station International Subscriber Device Number

MT Mobile Terminal

MTP Message Transfer Part

MTU Maximum Transmission Unit


N N

NE Network Element Ett nätelement är en av de stationer/noder som ingår i ett nät-verk, som till exempel en dator, en växel eller SGSN/GGSN.

NGAF Non-GPRS Alert Flag En flagga i SGSN som indikerar att till exempel SMS inte fungerar mot en viss mobil.

NOC Network element Object Control Ett lager i GSN application structure.

NS Network Service

NSAPI Network layer Service Access Point Identifier

NSDU Network Service Data Unit

NSE Network Service Entity

NSEI Network Service Entity Identifier

NSS Network SubSystem Nätverksdelen av nätet, i GPRS innebär detta SGSN och GGSN, det vill säga samma sak som PSS.

NS-SAP Network Service – Service Access Point

NS-VC Network Service – Virtual Connection

NS-VL Network Service – Virtual Link

NWO NetWork Operator

O O

O&M Operation and Maintenance


OMS Operation and Maintenance Subsystem Del av GSN.

OSI Open System Interconnection OSI-modellen anger sju olika lager som beskriver vilka funk-tioner som bör finnas med i datakommunikation och hur dessa relateras till varandra. Alla protokoll som till exempel TCP/IP ansluter dock inte fullständigt till denna, i TCP/IPs fall på grund av att detta utvecklades innan modellen fanns.

OSP Octet Stream Protocol

OSS Operation and Support System

OTP Open Telecom Platform

P P

PACCH Packet Associated signalling Control Channel

PAP Password Authentication Protocol

PBCCH Packet Broadcasting Control CHannel

PCCCH Packet Common Control CHannel

PCM Pulse Code Modulation Modulering och digitalisering av en analog signal genom sampling.

PCS Personal Communication Services PCS 1900 är ett annat namn på GSM 1900.

PCU Packet Control Unit En PCU är ett interface mellan en GSN och BSS. I de uppgif-ter en PCU har ingår att buffra meddelanden från GSN mot det mobila nätet och att hantera fragmentering.

PDA Personal Digital Assistant En liten bärbar dator med vissa program/funktioner som till exempel kalender, möjlighet att ta emot e-mail etc.


PDCH Packet Data CHannel

PDN Packet Data Network Ett paketdatanät som till exempel Internet eller Datapak (X.25).

PDP Packet Data Protocol Det paketförmedlande protokoll som GPRS ska använda, som till exempel TCP/IP eller X.25.

PDTCH Packet Data Traffic CHannel

PDU Packet Data Unit Ett datapaket bestående av både en datadel och headerinfor-mation. Ordet används för att beteckna det som för ett proto-koll enbart betraktas som data och inte en ram. Till exempel betraktar IP en TCP-ram som endast data, dvs. en PDU, IP har ingen möjlighet att utläsa någon information ur det. På samma sätt betraktar till exempel Ethernet en IP-ram som en PDU.

PLMN Public Land Mobile Network Ett mobildatanät där en operatör tillhandahåller GPRS. Ett PLMN består av flera SGSN Routing Areas (RA).

PNIC Pseudo Network Identification Code

PPF Paging Proceed Flag

PPP Point-to-Point Protocol

PS Packet Switched

PSDN Packet Switched Data Network

PSS Packet Switching System I GPRS är detta den del som består av GSN-noderna, det vill säga den nya del som tillkommer till GSM när GPRS införs.

PSTN Public Switched Telephone Network Det fasta telefoninätet. Detta är ett höghastighetsnätverk som i Europa till största delen är baserat på SDH.

PTM Point-to-multipoint

P-TMSI Packet – Temporary Mobile Subscription Identity En P-TMSI måste allokeras för varje ansluten MS som an-vänder GPRS. Den definieras i ETSI GSM standard for


GPRS: Numbering, Addressing and Identification, GSM 03.03.

PTP Point-to-point

PTP-COMS Point-to-point Connection Oriented Network Service En tjänst där flera paket kan skickas från en abonnent till en annan. Tjänsten skapar en relation mellan användarna, vil-ken kan vara i sekunder eller timmar. Meningen med denna tjänst är att understödja interaktiva tjänster eller överföring som sker i skurar.

PVC Permanent Virtual Circuit eller Permanent Virtual Connection En logisk förbindelse i X.25, Frame Relay eller ATM. En PVC karakteriseras av att adresserna är fasta, man kan alltså inte dynamiskt välja vilken adress man ska koppla upp sig mot, i gengäld brukar kostnaden vara lägre. Detta kan i viss mån jämföras med när man skapar ett VPN över TCP/IP.

PXM Packet eXchange Manager

Q Q

QoS Quality of Service Innebär att abonnenten kan välja vilken kvalitet han/hon vill ha på en tjänst. Abonnenten kan till exempel välja att betala en hög taxa för en tjänst med garanterat hög bandbredd, eller betala mindre för en tjänst där samma bandbredd inte garante-ras. En annan parameter som anges av QoS är pålitligheten för länken.


R R

RA Routing Area (SGSN) Den geografiska area som hanteras av en SGSN, motsvaras av Location Area (LA) i GSM. En LA består av en eller flera RA.

RAC 1) Routeing Area Code

2) Radio Access Capabilities

RACH Random Access CHannel

RADIUS Remote Access Dial-in User Service

RAI Routeing Area Identity

RF Radio Frequency

RLC Radio Link Control Det radiolänkprotokoll som används mellan MS och BSS.

RR Radio Resource management

S S

SAGE Security Algorithms Group of Experts En avdelning av ETSI som hanterar säkerhetsfrågor. De har bland annat tagit fram krypteringsalgoritmerna som används i GPRS.

SAP Service Access Point

SC Service Centre Annat namn för SMSC.

SCCP Signalling Connection Control Part

SDCCH Stand-alone Dedicated Control CHannel


SDH Synchronous Digital Hierarchy

SDU Service Data Unit Ett annat namn på PDU.

SGSN Serving GPRS Support Node En av de två GSN-noderna i ett GPRS-system. En SGSN han-terar många administrativa uppgifter i systemet och kan när-mast jämföras med en MSC i GSM.

SIM Subscriber Identity Module Det lilla kort man använder som identitet i en telefon. Kortet kan också lagra information som till exempel telefonnummer.

SM 1) Short Message

2) Session Management

SMG Special Mobile Group Den avdelning på ETSI som arbetar med GSM.

SMS Short Message Service Kort meddelande (normalt 160 tecken) som kan skickas mel-lan mobiltelefoner, eller mellan datorer och –mobiltelefoner via SMSC.

SMSC Short Message Service Centre

SMS-GMSC Short Message Service Gateway MSC

SMS-IW-MSC Short Message Service InterWorking MSC

SNDC SubNetwork Dependent Convergence

SNDCP Subnetwork Dependent Convergence Protocol Översätter nätverkslager karakteristik till underliggande pro-tokoll. Detta finns beskrivet i GSM 04.65.

SNR Signal to Noise Ratio Det procentuella förhållandet mellan signal och brus i en ra-diolänk.

SOG Service Order Gateway

SONET Synchronous Optical Network


SS7 Signalling System number 7 En global standard för signalering i telekommunikationsnät, definierad av ITU.

STM Synchronous Transport Module

SVC Switched Virtual Circuit

SvP Service Provider

T T

TBD To Be Defined

TCAP Transaction Capabilities

TCH/F Traffic CHannel/Full rate Trafikkanal i GSM, används även av GPRS och HSCSD.

TCP Transmission Control Protocol

TDMA Time Division Multiple Access En teknik som delar upp kanaler i tidluckor och på så sätt gör det möjligt för flera användare att utnyttja kommunikations-länken. GSM använder TDMA och även GPRS kommer att använda det tills dess att 3G/UMTS som istället använder CDMA kommer.

TE Terminal Equipment Själva dataterminalen i den mobila delen av GPRS. Detta kan till exempel vara en dator, som sedan är ansluten till GPRS via en mobiltelefon (MT). Det kan också vara den delen i tele-fonen som innehåller en microbrowser eller annan applika-tion.

TFI Temporary Flow Indicator

TIA Telecommunications Industry Association

TID Tunnel Identifier


TLLI Temporary Logical Link Identity

TRAU Temporary and Rate Adaptor Unit

TRX Transceiver Unit Själva antenndelen i en BTS.

U U

UDP User Datagram Protocol

UNI User-to-Network Interface

USF Uplink State Flag

V W

WAP Wireless Application Protocol En samling protokoll som gör det möjligt att på ett effektivt sätt kommunicera mellan en mobil och Internet. Förutom pro-tokollen ingår också WML och WMLscript i WAP, som mot-svarar HTML och Javascript. De är anpassade för de speciella förutsättningar som gäller vid kommunikation över radiolänk och för de begränsade möjligheter som finns i en mobil.

VLR Visitor Location Register En databas som innehåller information om alla mobila statio-ner som för tillfället befinner sig inom en MSCs location area eller en SGSNs routing area. MSC innehåller VLR för den kretskopplade delen och SGSN för den paketorienterade

VPLMN Visited Public Land Mobile Network Det nätverk där mobilen för tillfället befinner sig.


X X

X.25 Ett protokoll ungefär jämförbart med TCP/IP. I motsats till detta ansluter det dock väl till OSI-modellen.

1 2 3 4 5 6 7 8

8PSK 8-Phase Shift Keying Den moduleringsteknik som används i EDGE, jämfört med GMSK som används i GSM så har den tre gånger så hög ka-pacitet.


8 Inledning

GPRS – General Packet Radio Service gör det möjligt för GSM:s krets-kopplade nät att arbeta paketförmedlande. Detta innebär alltså att GPRS ersätter inte GSM utan det är ett tillägg till befintliga (och nya) GSM nät. Operatörer kan fortsätta erbjuda kretskopplade tjänster, samtidigt som de lägger till nya med GPRS.

I korthet kan de nya tjänster som GPRS erbjuder sammanfattas med:

• Möjlighet att koppla upp sig mot externa paketdatanät med hjälp av IP.

• En flexibel lösning som gör det möjligt att ta betalt för antingen mängden överförd data, eller längden på uppkopplingen.

• Snabbare upp och nedkopplingar.

• Ett effektivare utnyttjande av bandbredden i radiolänken.

– En kommunikationslänk kan delas av flera användare.

– Ett flexibelt utnyttjande av den tillgängliga bandbredden, vilket ger högre kapacitet och mindre fördröjningar.

– Länkarna upp respektive ner (Uplink/Downlink) kopplas upp oberoende av varandra.

– Kommunikationslänkarna utnyttjas endast när data skickas eller tas emot.

Det GPRS gör är alltså att erbjuda en högre bandbredd genom att utnyttja de befintliga resurserna på ett bättre sätt, den totala bandbredden ökar dock inte, vilket den däremot gör med EDGE.


GPRS baseras på GSM som använder sig av TDMA – Time Division Mul-tiple Access för transporten. TDMA arbetar på så sätt att ett tåg med tid-luckor skickas och i tåget har varje användare en egen tidlucka:

När hela tåget har skickats så upprepas proceduren. En användare har alltid samma tidlucka i tåget, vilket gör att en viss användares data kommer med jämna intervall (isokront). I tidluckan ligger det som användaren vill skicka och detta kan vara data eller ett vanligt telefonsamtal. En nackdel är att tidluckan är upptagen även om inget skickas i den. En annan nackdel är att om man tillfälligt skulle behöva flera tidluckor för att få upp bandbred-den för en viss överföring, så finns det ingen möjlighet till detta.

GPRS kan allokera tidluckor dynamiskt och ge flera tidluckor till använda-re som behöver. Hur många tidluckor GPRS kan ”dela ut” beror på hur många som finns lediga. Tidluckorna allokeras dynamiskt och en använda-re kan ha olika bandbredd för uplink (från mobilen till basstationen) re-spektive downlink (från basstationen till mobilen).


GPRS utökar inte den totala kapaciteten, det bygger helt på GSMs radio-länk etc. i botten, vilket gör att den totala bandbredden i en cell inte påver-kas av om man använder GPRS eller inte.

Den stora skillnaden jämfört med vanlig GSM är den dynamiska tilldel-ningen av tidluckor. I kretskopplade nät som GSM är det så att varje an-vändare får bara en enda tidlucka, även om det finns massor av ledig kapa-citet i cellen och dessutom är det så att användaren håller denna tidlucka upptagen, även om inget skickas. Detta gäller när ett samtal eller en data-förbindelse är uppkopplad.

I GPRS fungerar det så att om en användare är ensam i en cell så får han/hon/den/det tillgång till hela bandbredden själv (om mobilen klarar av det). Detta innebär också att i en cell med maximalt antal samtidiga använ-dare så blir bandbredden inte bättre än med vanlig GSM. I praktiken kom-mer man att hamna någonstans mellan dessa ytterligheter vilket innebär att en bandbredd som är flera gånger bättre än GSM kan erbjudas, även om man inte kommer upp i någon bredbandskapacitet.

GPRS kommer särskilt bra till sin rätt när det gäller applikationer som för över data i skurar, som till exempel då man surfar på nätet. När man klick-ar på en länk behöver man massor av bandbredd för att hämta hem något, men sedan behöver man ingenting medan man läser den information man just hämtade och andra kan istället få tillgång till bandbredden.


8.1 Applikationer Jämfört med tidigare teknik gör GPRS att man kan integrera mobila och fasta nät på ett helt annat sätt, detta gör till exempel att Internet eller ett företags intranet kan bli fullt tillgängigt för en mobil enhet.

Olika tänkbara applikationer delas upp i horisontella och vertikala applika-tioner.

Horisontella applikationer innehåller vanliga ”office tools” som till exem-pel:

• E-mail

• Internet chat

• Databassökningar

• Webläsare

• FTP – File Transfer Protocol

• Tvåvägsmeddelanden

I början kommer dessa horisontella applikationer att vara dominerande i GPRS eftersom de inte är specifika för någon speciell bransch. Utveck-lingen sker på en bredare front, men samtidigt är det mer generella appli-kationer.

Vertikala applikationer är applikationer utformade för att lösa funktioner för ett speciellt företag.

• Säljstöd

• Bankapplikationer

• Väginformation

• Telemetri (mottagning av mätvärden etc.)

• Funktioner för beställningar, fakturor etc.


9 Systemets arkitektur

Att GPRS är ett tillägg till GSM gör att för att kunna beskriva hur det fun-gerar, är det en god idé att också jämföra med hur GSM fungerar.

9.1 Arkitektur i GSM

AuC = Authentication Centre HLR = Home Location Register

BSC = Base Station Controller MS = Mobile Station

BTS = Base Transceiver Station MSC = Mobile services Switching Centre

EIR = Equipment Identity Register VLR = Visitor Location Register

GMSC = Gateway MSC

GSM är ett digitalt, kretskopplat nät för mobil telefoni, som har varit i drift sedan 1991. Den teknologi som är bärare för detta är TDMA med åtta tid-


luckor och vanligtvis en frekvens om 900 MHz, det finns dock tillägg till detta, DCS som arbetar med 1800 MHz och PCS som har 1900 MHz.

En MS – Mobile Station är den mobiltelefon eller PDA en abonnent an-vänder för att kommunicera över nätet. En BTS – Base Transceiver Station hanterar radiogränssnittet inom en cell. Kommunikationen mellan en MS och en BTS sker över en radiokanal.

En BSC – Base Station Controller kopplar upp, håller reda på och kopplar ner radiokanalerna för en BTS och den hanterar ”handover” mellan dem. Handover är den mekanism som gör att man kontinuerligt kan ”byta BTS” när man rör sig medan man kommunicerar, man kommunicerar alltid med den BTS som är närmast, eller kanske rättare sagt den som ger bäst mot-tagning. En BSC kan vara inkopplad till och hantera flera BTS:er samti-digt.

En MSC – Mobile services Switching Centre hanterar telefonifunktioner inom nätet. Den ansvarar för uppkoppling av samtal och flyttningar av samtal i samband med handover.

En GMSC – Gateway MSC hanterar inkommande samtal från andra nät, vilken MSC som helst kan agera som en GMSC.

VLR, HLR, AuC och EIR är databaser som innehåller olika data om abon-nenten och den mobilen. Ett HLR – Home Location Register innehåller information om abonnemanget och till exempel vilka tjänster som ingår i det. Ett AuC – Authentication Centre är en databas som är ansluten till HLR, den hanterar till exempel kontroll av abonnemanget och tillhandahål-lande av krypteringsnycklar och liknande.

Ett VLR – Visitor Location Register innehåller information om alla de mobiler som för tillfället är anslutna till en viss MSC. Egentligen kan ett VLR ses som en lokal kopia av data ur ett HLR och ofta är ett VLR en integrerad funktion i en MSC.

Ett EIR – Equipment Identity Register innehåller information om mobiler-na, deras status och olika hårdvarunummer. Detta gör att man med denna information lätt kan spåra en stulen mobil även om den använder sig av en annan operatör än vad som ursprungligen var fallet.

Ett annat viktigt begrepp i GSM är en LA – Location Area, som är en sam-ling celler inom vilka en mobil kan röra sig utan att behöva rapportera sin nya position. Ett inkommande samtal innebär att det skickas ut till alla celler (broadcast) inom den LA en mobil befinner dig.


9.2 Arkitektur i GPRS GPRS erbjuder två typer av tjänster:

Punkt till Punkt är en traditionell datakommunikationstjänst, paket skickas i båda riktningarna mellan två stationer. Användningsområdet för den här typen av tjänst är e-mail, web-browsing, ftp och liknande.

Punkt till Multipunkt används när en användare vill skicka ut data till flera mottagare samtidigt. Exempel på tjänster som kan använda denna typ tjänst är väderleksrapporter, börsinformation och sportresultat.

De här två olika tjänsterna ska egentligen kunna hantera tre olika typer av meddelanden:

• Broadcast Detta är ett meddelande som skickas till alla abonnenter av en viss tjänst. För denna typ av meddelande finns det ingen kontroll av att ett meddelande har kommit fram. Ett typiskt exempel på denna typ av tjänst är till exempel sportresultat.

• Multicast (PTM-M) Detta är meddelanden som skickas till ett urval av abonnenter av en viss tjänst. För denna typ av meddelande finns en kontroll av att meddelandet har kommit fram. Exempel på tjänster där detta kan vara intressant är till exempel om ett företag ska skicka information till sina anställda, eller om det är en tjänst där debitering endast sker för levererade meddelanden.


• Singlecast Detta är meddelanden som endast skickas till en enda abonnent. Den här typen av meddelanden kan vidare delas upp i två olika typer:

– Dialog Här finns en logisk relation mellan den som skickar meddelandet och den som tar emot det, mottagaren kan till exempel styra vad som ska skickas.

– Icke Dialog Här finns ingen relation mellan sändare och mottagare, utan det som ska skickas bestäms ensidigt av sändaren.

Med GPRS kan en mobil enhet kopplas in som en station i ett fast nät som till exempel Internet.

När två anslutna stationer ska kommunicera använder de en vanlig IP adress, X.25 adress, eller motsvarande. Ute på nätet ser en station ansluten via GPRS ut precis som vilken station som helst. Både IP och X.25 finns med i GPRS, även om få tillverkare har implementerat X.25.


AuC = Authentication Centre BSS = Base Station System

EIR = Equipment Identity Register GGSN = Gateway GPRS Support Node

HLR = Home Location Register MS = Mobile Station

MSC = Mobile services Switching Centre SGSN = Serving GPRS Support Node

GPRS bygger på den redan existerande infrastrukturen i GSM för att kunna erbjuda paketdatatjänster. De enheter som syns till vänster i det grå fältet ingår i det traditionella GSM-systemet, men vissa av dem kan behöva viss anpassning för att passa in i GPRS.


En mer detaljerad bild av de olika delsystemen i GPRS är:

AuC = Authentication Centre BSC = Base Station Controller

BSS = Base Station System BTS = Base Transceiver Station

CSS = Circuit-Switching System EIR = Equipment Identity Register

GGSN = Gateway GPRS Support Node GMSC = Gateway Mobile services Switching Centre

HLR = Home Location Register MS = Mobile Station

MSC = Mobile services Switching Centre MT = Mobile Terminal

PSS = Packet-Switching System SGSN = Serving GPRS Support Node

SMS = Short Message Service SMSC = Short Message Service Centre

SMS-IW-MSC = SMS Interworking MSC TE = Terminal Equipment

VLR = Visitor Location Register


9.2.1 PSS – Packet Switching System PSS är ett internt, IP-baserat nät som används för att skicka paket mellan olika GSN-stationer. För externa paket används ”tunnling” så att det inter-na nätet inte behöver känna till något om vad som finns utanför. Signale-ringen i nätet utförs med SS7.

Funktionaliteten hos GGSN och SGSN kan kombineras i en och samma station (nätelement), men det kan också vara två åtskilda enheter. Båda typerna av stationer innehåller funktioner för IP-routing och de kan också kopplas ihop med andra IP-routers för att nå andra nät.

PSS-nätet delas logiskt upp i två olika delar:

• Management Network Detta nät består av de nätelement som administrerar själva GPRS, de stationer som finns här är bara åtkomliga från GSN-noder.

• Service Network Detta är nätelement som erbjuder Internet-tjänster åt användarna. Till exempel kan detta vara e-mail, publika DNS-tjänster och övrigt WWW-relaterat. De stationer som finns här är åtkomliga från Inter-net och från alla mobila enheter.

9.2.2 CSS – Circuit Switching System Detta är den kretskopplade delen av systemet, det vill säga traditionella anrop eller samtal över GSM. Det här är ett traditionellt GSM-system som utökats med stöd för GPRS.

9.2.3 MS – Mobile Station En Mobile Station i GPRS är en kombination av TE – Terminal Equipment och MT – Mobile Terminal. Ett ex-empel på en MS är en bärbar dator som ansluts med hjälp

av en mobiltelefon, men det är också fullt möjligt att de två enheterna är sammanbyggda i en apparat så som är fallet med WAP.

Det finns tre typer av Mobile Stations:

• Non-GPRS (circuit-switched only)


• CSN/GPRS (circuit- and packet-switched) Dessa terminaler indelas vidare i tre olika klasser.

– Class A Kan hantera kretskopplad och paketförmedlad data samtidigt. Detta innebär att en användare kan skicka och ta emot data sam-tidigt som ett telefonsamtal pågår. För att göra detta måste mobi-len vara ansluten till GPRS och GSM samtidigt.

– Class B Kan också vara ansluten till GPRS och GSM samtidigt och lyssna efter anrop från båda systemen, men det går bara att kommunice-ra över ett av systemen åt gången. Om man kommunicerar över ett av systemen och får ett anrop från det andra, måste man välja om man ska sluta kommunicera över det första systemet och be-svara anropet, eller om man ska skicka en upptagetsignal och fortsätta arbeta med det första.

– Class C Denna typ av enheter kan bara vara ansluten till ett system åt gången. Om man vill kunna ta emot GSM-anrop (telefonsamtal etc.) måste man först avbryta förbindelsen med GPRS och om-vänt.

• GPRS-only (packet-switched only)

TE – Terminal Equipment Den dator som användaren arbetar vid, detta är den del i GPRS som skickar och tar emot paketdata, det kan till exempel vara en bärbar dator. GPRS tillhandahåller en förbindelse över IP mellan en TE och Internet eller ett företags interna nät. Denna

enhet behöver inga speciella funktioner för att hantera GPRS och den kan arbeta precis som om den vore uppkopplad över en vanlig fast förbindelse.

En TE måste kunna kommunicera med en MT via till exempel TCP/IP och PPP – Point to Point Protocol, vilka protokoll som ska användas bestäms av den tillverkare som gör MT.


MT – Mobile Terminal Detta är vanligtvis en mobiltelefon, som ar associerad med en abonnent i GSM. En MT kommunicerar med en TE åt ena hållet och med en BTS över en trådlös radiolänk åt andra hållet. Denna enhet behöver ha funktioner för att hantera GPRS, vid uppkoppling

etablerar MT en förbindelse med en SGSN. Den förbindelse som etableras är statisk och så länge uppkopplingen varar så behåller en MT sin IP-adress. Från TE framstår MT ungefär som ett modem.

9.2.4 BSS – Base Station System Ett Base Station System består av en BSC – Base Station Controller och en BTS – Base Transceiver Station.

En BSS hanterar sändning och mottagning av radiosignaler för både tal och data. En BSS kan också skilja på och dela upp de kretskopplade och paketorienterade anropen från MS. Kretskopplade anrop vidarebefordras till MSC/VLR

och paketorienterade anrop till SGSN.

GPRS kommer att använda sig av de vanliga radioresurserna ihop med GSM. Detta innebär att man kan blanda paketorienterade GPRS-kanaler och kretskopplade GSM-kanaler i en cell. GPRS kan dynamiskt utnyttja lediga luckor i de kretskopplade kanalerna, vilket gör att den tillgängliga bandbredden utnyttjas mycket effektivare. Detta bygger också på att GPRS-kanaler fungerar på så sätt att de allokeras endast då data ska skick-as eller tas emot.

BSS är en av det viktigaste delarna i ett mobildatanät då det motsvarat ungefär 70% av kostnaden för att bygga ett nät. Därför har detta en stor betydelse för den fortsatta utbyggnaden av GPRS.

BTS – Base Transceiver Station Detta är den enhet som skickar och tar emot trafik över radio-länken, den hanterar kommunikationen mellan MS och BSC. Den måste utrustas med extra programvara för GPRS, eftersom den till exempel använder den nya typ av kodning och module-ring som ingår i GPRS. Flera BTS kan hanteras av en BSC.


De GPRS-specifika delarna i en BTS omfattar:

• Stöd för PDCH – Packet Data Channel.

• Stöd för MAC – Medium Access Control och RLC – Radio Link Control.

• Administration av resurser.

En BTS har ofta en 120 graders sektorantenn (det vill säga en antenn som täcker en sektor och inte 360º), vilket gör att den egentligen täcker tre cel-ler, med varierande mottagningskapacitet.

BSC – Base Station Controller Tillhandahåller radiorelaterade funktioner. Den har funktioner för att koppla upp, hantera och koppla ner såväl kretskopplade som paketorienterade anrop. Den måste både innehålla speciell pro-

gramvara och speciell hårdvara för GPRS. Den hårdvara som behövs är en PCU – Packet Control Unit, som utgör ett interface mellan GSN och BSS och som hanterar fragmentering, det vill säga upp och nedpackning av paket.

De GPRS-specifika delarna i en BSC omfattar:

• Hantering av GPRS mobilitet.

• Frame Relay och BSSGP – Base Station System GPRS Protocol för kommunikation med SGSN.

• Allokering av PDCH – Packet Data Channel i cellerna.

• Distribuera anrop typ SMS.

Att skicka ut GPRS information (GPRS information broadcast)

Idag är det vanligt att en BSC hanterar 25-150 BTS och detta är något som avgörs av varje operatör.


9.2.5 SGSN – Serving GPRS Support Node Detta är en av de viktigaste nätelementen i GPRS och ett av de nya i GSM. Det ansvarar för att kontrollera GPRS-mobilens identitet, registrera mobilen i nätet, hantera mobiliteten och för att samla information för debitering med avseende på det mobila nätet. En SGSN motsvarar en MSC i GSM.

De funktioner som finns i en SGSN är:

• Routeing av paket och överföring till och från GPRS servicearea. Den stöder alla abonnenter som för tillfället befinner sig inom en viss geografisk servicearea.

• Kryptering och kontroll av rättigheter.

• Hantering av sessioner, det vill säga etablerade uppkopplingar.

• Hantering av mobilitet, det vill säga när en användare flyttar sig rent geografiskt.

• Hantering av logiska länkar gentemot MS – Mobile Station.

• Kommunikation mot GGSN, HLR, MSC, BSC, SMS-GMSC och SMS-IW-MSC.

• Hantera och skicka ut data som används för debitering med avseende på radionätverket, för varje MS. Både SGSN och GGSN samlar data för debitering.

9.2.6 GGSN – Gateway GPRS Support Node Detta är ett av de viktigaste nätelementen i GPRS och ett av de nya i GSM. Den fungerar som ett interface och en router mot andra typer av nätverk, den kan till exempel ansluta GPRS till Internet via en ISP – Internet Service Provider. Den innehåller all den in-formation som krävs för att paket ska kunna skickas korrekt över

det interna IP baserade Backbone-nätet. En GGSN samlar också data för debitering knuten till access av det fasta nätet.

En GGSN innehåller följande funktioner:

• Den utgör interface mot externa IP-nätverk, som till exempel Inter-net. Därför har en GGSN funktioner som krävs för att koppla ihop


sig med en Internet Service Providers nät, som till exempel routers och RADIUS – Remote Access Dial-In User Service servers som an-vänds av säkerhetsskäl. Från IP-nätets sida ser en GGSN ut precis som vilken IP-router som helst och routeinginformation byts också ut på vanligt sätt.

• Hantering av sessioner inom GPRS och upp och nedkoppling mot det externa IP-nätet.

• Funktioner för att associera en abonnent med rätt SGSN.

• Hantera och skicka ut data som används för debitering med avseende på utnyttjande av det externa nätverket, för varje MS.

9.2.7 MSC/VLR Denna del kan utrustas med extra programvara för att han-tera GPRS. En MSC motsvarar SGSN i GPRS.

MSC – Mobile Switching Centre utför traditionella funktioner för att kopp-la kretskopplade telefonsamtal över GSM, på samma sätt som SGSN utför dessa funktioner för paketorienterad trafik. De typer av nät och ”samtal” en MSC kan hantera är till exempel PSTN – Public Switched Telephone Net-work (vanliga telenätet), ISDN – Integrated Services Digital Network, PLMN – Public Land Mobile Network, publika datanät och vissa privata nät.

Den Routeing Area (RA) som hanteras av en SGSN är en liten del av den Location Area (LA) som hanteras av en MSC. En RA utgörs av den del av nätet som hanteras av en SGSN, medan en LA utgörs av en grupp BSS-celler. En LA är också det geografiska utrymme inom vilket en mobil kan röra sig utan att behöva tala om att den flyttat sig.

En MSC kan vara inkopplad till flera SGSN, på samma sätt som en SGSN kan vara ansluten till flera MSC, detta handlar bara om dimensionering för den aktuella trafiken.

VLR – Visitor Location Register är en förteckning över alla Mobila Statio-ner som för tillfället finns inom en MSCs LA eller en SGSNs RA.

Informationen i VLR används av MSC och SGSN för att kunna tillhanda-hålla tjänster till de abonnenter som för tillfället finns i arean. När en mobil (MS) roamar in en area, uppdateras VLR med data om mobilen. Denna


information hämtas från HLR – Home Location Register, vilket gör att om mobilen senare vill göra en uppkoppling så finns redan all erforderlig in-formation i VLR.

Ofta innehåller MSC och SGSN inbyggda VLR för respektive typ av tra-fik. För en mobil som stöder både GSM och GPRS kommer alltså registren i både MSC och SGSN att uppdateras.

9.2.8 HLR – Home Location Register Innehåller data som beskriver en abonnent och vilka tjänster abonnenten har betalat för. För GPRS måste HLR innehålla extra programvara, bland annat behövs lite extra information där de

viktigaste nya parametrarna är:

• PDP Type – innehåller information om vilket protokoll som ska an-vändas, kan vara till exempel IP eller X.25.

• PDP Address – är adressen till mobilen. Den kan vara antingen sta-tisk eller dynamisk och om den är dynamisk så tilldelas mobilen den när den först aktiverar kontexten.

• GGSN Address – är adressen till den GGSN som mobilen för tillfäl-let använder. Det är möjlig för en operatör att ha flera GGSN i ett nätverk.

• Quality of Service – anger oftast vilken bandbredd man efterfrågar och detta brukar normalt vara knutet till kostnaden.

Nyckeln till den här extra informationen är IMSI – International Mobile Subscriber Identity. En användare kan ha flera kontexter tillgängliga samtidigt, om man till exempel vill använda en typ av protokoll (PDP Type) ibland och en annan vid andra tillfällen. När mobilen kopplar upp sig väljs vilken kontext som ska användas med ett ”activate PDP con-text” meddelande.


9.2.9 AuC – Authentication Centre Innehåller behörighetsinformation om abonnenten. Påverkas inte av GPRS.

9.2.10 EIR – Equipment Identity Register Detta är ett register över alla mobiler som finns i nätverket. Det är baserat på mobilens identitet och inte användarens, vilket gör att det också är detta register man kan använda för att spåra en

stulen mobiltelefon. För att kunna göra detta måste man känna till IMEI numret för telefonen och detta kan man få fram med *#06#.

9.2.11 GMSC – Gateway Mobile services Switching Centre

Switchar kretskopplade samtal mellan GSM och PSTN (telenätet). Denna enhet behöver inte förändras för GPRS.

9.2.12 SMS-IW-MSC – SMS Interworking MSC Denna enhet gör det möjligt för mobiler som använder GPRS att sända och ta emot SMS.

9.2.13 SMS-GMSC – SMS Gateway MSC Denna enhet gör det möjligt för mobiler som använder GPRS att sända och ta emot SMS.

9.2.14 SMSC – SMS Centre Ett SMSC hanterar sändning och mottagning av SMS, den är ansluten till GPRS via SMS-GMSC och SMS-IW-MSC. Man kan också koppla upp sig


mot ett SMSC via IP eller X.25 och skicka SMS från till exempel Internet, de protokoll som isåfall används är oftast UCP eller SMPP.

9.3 Komponenter och Identiteter Detta avsnitt beskriver några av de komponenter och begrepp som finns i GPRS.

9.3.1 IMSI – International Mobile Subscriber Identity.

En unik identifiering av varje abonnent, eller egentligen abonnemanget, det vill säga SIM-kortet. IMSI beskrivs i GSM 03.03.

9.3.2 P-TMSI En Packet-Temporary Mobile Subscriber Identity ska allokeras för varje GPRS-attached (ansluten) MS (mobil). P-TMSI finns beskriven i GSM 03.03.

9.3.3 NSAPI och TLLI Network layer Service Access Point Identifier och Temporary Logical Link Identity används för routeing i nätverkslagret.

I MS (mobilen) används NSAPI för att identifiera PDP-SAP (Packet Data Protocol-Service Access Point), vilket egentligen är den programvara som krävs/används för att kunna kommunicera med det protokoll som anges av PDP-type. NSAPI är en del av TID – Tunnel Identifier.

När MS ska aktivera PDP-context väljer den vilken NSAPI som ska an-vändas.


Inom en Routeing Area (RA) finns det ett ett-till-ett förhållande mellan TLLI och IMSI som MS och SGSN känner till. TLLI härleds normalt ur P-TMSI och kan sedan användas för att identifiera en abonnent.

Det finns fyra typer av TLLI, Local, Foreign, Random och Auxillary. En Local TLLI härleds ur P-TMSI som allokerats av SGSN. Denna TLLI är giltig endast i den RA som hör ihop med P-TMSI. En Foreign TLLI här-leds ur P-TMSI som allokerats i en annan RA. En Random TLLI är slumpmässigt vald av MS och används då MS inte har en giltig P-TMSI tillgänglig, eller när MS initierar en Anonymous Access. En Auxillary TLLI väljs av SGSN och används av SGSN och MS för ett entydigt identifiera MM-context och PDP-context för en Anonymous Access.

9.3.4 PDP Address En GPRS abonnent som identifieras av IMSI ska ha en eller flera nätverks-adresser, det vill säga PDP-adresser. Detta kan vara:

• En IP version 4 adress.

• En IP version 6 adress.

• En X.121 (X.25) adress.


9.3.5 TID – Tunnel Identifier En TID används av GPRS TunnelProtokoll (GTP) för att identifiera en PDP-context vid kommunikation mellan två eller fler GSN-noder. En TID består av IMSI och NSAPI och detta identifierar entydigt en PDP-context.

9.3.6 RAI – Routeing Area Identity RAI definieras av operatören och den identifierar en eller flera celler. Den används av MS (mobilen) för att märka när den kommer in i en ny cell. Om en ”RA-gräns” överskrids så initierar MS en RA Update Procedure.

En RA är en del av en LA – Location Area och den kan inte ingå i mer än en sådan.

9.3.7 CI – Cell Identity Identifierar en cell i enlighet med GSM 03.03.

9.3.8 GSN Adresser Det finns egentligen två olika adresser till varje GSN-nod i ett GPRS-nät.

• GSN Adress Alla SGSN och GGSN ska ha en IP-adress, antingen IPv4 eller IPv6. Dessa används internt för kommunikation inom GPRS-nätet och de är inte adresserbara från Internet.

• GSN Nummer Alla SGSN ska ha ett SS7-nummer för kommunikation med till ex-empel HLR och EIR. De GGSN som har stöd för det SS7-baserade Gc-interfacet ska ha ett SS7-nummer för kommunikation med HLR.


9.3.9 APN – Access Point Name I GPRS interna nät är APN en referens till den GGSN som ska användas, dessutom kan det i GGSN ange namnet på ett externt nätverk. Ett APN skapas av två delar, APN Network och APN Operator. Detta beskrivs i GSM 03.03.

9.3.10 QoS – Quality of Service Den kvalitet man kräver på en tjänst. Detta innebär till exempel bandbredd och leveranssäkerhet. Ett exempel på detta är till exempel skillnaden mel-lan TCP/IP och UDP/IP. Vill man ha en säker kommunikation som oftast är fallet med data så väljer man TCP/IP, men vill man ha bättre prestanda och en kommunikation som är bättre anpassad för ljud och bild så väljer man UDP/IP. QoS i GPRS baseras på GSM 03.60.

Olika applikationer har också olika typer av krav på en förbindelse och därför har man infört en klassificering av detta:

Traffic class Example of application Fundamental characteristics Conversational Voice and video telephony Preserve delay variation, stringent

and low delay, conversational pattern. Streaming Real time streaming video Preserve delay variation, low level

retransmissions Interactive Web-browsing and real

time control channels Preservation of content, retransmis-sion request response pattern

Background Download of mails and files Delay insensitive, preservation of content, retransmission

Både ”Conversational” och ”Streaming” är avsedda för trafik i realtid, skillnaden mellan dem ligger bara i hur känsliga applikationerna är för fördröjningar. På samma sätt är ”Interactive” och ”Background” avsedda för datatrafik och skillnaden är även här hur känsliga applikationerna är för fördröjningar.

Pålitlighet – Reliability Pålitligheten anger hur stabil länk som efterfrågas av applikationen. Detta definieras av hur stor risken är att:


• Paket försvinner

• Paket dupliceras

• Paket kommer i fel ordning

• Innehållet i ett paket är felaktigt

Detta är några de problem man kan ha när man skickar data över en kom-munikationslänk, men många protokoll innehåller funktioner för att korri-gera det. Paket kallas här för SDU – Service Data Unit, vilket innebär ”den typ av datapaket som används av det protokoll som PDP-type anger”.

De pålitlighetsklasser som finns i GPRS är:

Reliabilityclass

Lost SDU probability

(a)

DuplicateSDU

probability

Out of sequence

SDU probability

CorruptSDU

probability(b)

Example of application

characteristics

1

10-9

10-9

10-9

10-9

Error sensitive, no error correction capability, limited error tolerance capability.

2

10-4

10-5

10-5

10-6

Error sensitive, limited error correc-tion capability, good error tolerance capability.

3

10-2

10-5

10-5

10-2

Not error sensitive, error correction capability and/or very good error tolerance capability.

a) För att skydda GPRS mot att paket blir liggande kvar i nätet på grund av att klienten är för långsam eller att något protokoll inte fungerar som det ska, finns en timer som avgör när ett paket ska kas-tas bort.

b) Sannolikheten att ett felaktigt paket levereras utan att felet har upp-täckts.

Vissa system i GPRS stödjer dock bara pålitlighetsklass 2 och 3, beroende på att det är dessa som är bäst lämpade för IP och datatrafik.


Fördröjning – Delay Värdena för fördröjning i GPRS/QoS anger fördröjningen från avsändare till mottagare (end-to-end) och detta omfattar också alla fördröjningar i radiolänken. Fördröjningen mäts från R (eller S) -referenspunkten i MS till Gi i GPRS-nätet, eller omvänt (se Gränssnitt och Protokollstackar på sidan 89). Detta innebär att hela fördröjningen i GPRS inkluderas, men att den i externa nätverk givetvis inte räknas med. Om man kräver en högsta för-dröjning i QoS när man ansluter sig till Internet, kan GPRS givetvis inte ta ansvar och garantera något med avseende på eventuella fördröjningar där.

Delay (maximum values) SDU size: 128 octets SDU size: 1024 octets

Delay Class Mean Transfer Delay (sec)

95 percentile Delay (sec)

Mean Transfer Delay (sec)

95 percentile Delay (sec)

1. (Predictive) < 0.5 < 1.5 < 2 < 7 2. (Predictive) < 5 < 25 < 15 < 75 3. (Predictive) < 50 < 250 < 75 < 375 4. (Best Effort) Unspecified

Dataflöde – Throughput Detta är alltså egentligen den bandbredd man efterfrågar och den definieras av två förhandlingsbara parametrar:

• Maximal bandbredd (Maximum bit rate)

• Genomsnittlig bandbredd (Mean bit rate)

För applikationer som skickar data i skurar inkluderas även väntetiden mellan dessa i ”genomsnittlig bandbredd”. Både maximal och genomsnitt-lig bandbredd kan förhandlas upp till ett värde motsvarande ”Information Transfer Rate” som bestäms av den fysiska kapaciteten på länken. Nätver-ket kan när som helst omförhandla parametrarna.

9.4 GPRS Radionät Radiolänken i GPRS bygger helt på GSM, eller rättare sagt det är GSM som används här. Detta innebär att det


är TDMA som används som bärare, vilket i sin tur innebär en begränsning av bandbredden. För att GPRS ska kunna bygga på och samarbeta med GSM så är det dock nödvändigt att använda samma teknik. Att använda en teknik som redan har en fullt utbyggd infrastruktur med basstationer och allt är en stor fördel jämfört med den utbyggnad som kommer att krävas för 3G/UMTS.

9.4.1 TDMA – Time Division Multiple Access TDMA som står för Time Division Multiple Access är det vanligaste protokollet idag för mobiltelefoni, t.ex. GSM. Det är ett relativt långsamt protokoll med hastigheter mellan 300 bps och 19200 bps, i GSM används hastigheten 9600 bps. Många TDMA nät är baserade på X.25 eller IP. Begreppet TDMA innebär att man delar upp en kanal i ett antal ”tidsluckor”, där varje användare har sin tidslucka. TDMA kan idag ”multiplexa” tre förbindelser över en 30 MHz kommunikationskanal i framtiden kommer man förmodligen att kunna öka detta till sex eller åtta förbindelser. Förespråkare för CDMA säger att det kan rymma upp till 30% fler förbindelser än TDMA.

Detta sker genom att varje förbindelse får en unik kod. Varje paket har sedan en kod så att en basstation kan avgöra vems data eller tal det är som kommer med paketet. CDMA sägs också ha fördelar när det gäller säkerhet, typ kryptering av samtal etc. Dessutom lär CDMA förbruka betydligt mindre ström än TDMA. Det råder dock delade meningar om huruvida CDMA verkligen är bättre än TDMA och om CDMA verkligen kan uppfylla dessa löften.

Det finns teknologi som förenar TDMA och CDMA i en form av ”Composite TDMA/CDMA”

De frekvenser GSM använder är 890-915 MHz för ”uplink” dvs. länken från telefonen till basstationen och 935-960 MHz för ”down-link”. Dessa båda frekvensband är sedan uppdelade i 200 kHz kana-ler.

En 200 kHz kanal är sedan uppdelad i 577 µs tidsluckor.


Åtta tidsluckor utgör en TDMA frame, 26 eller 51 TDMA ramar utgör en Multiframe, beroende på om kanalen skall transportera tra-fik eller kontrolldata. 51 eller 26 Multiframes utgör en Superframe och 2048 Superframes utgör en Hyperframe. Den totala omfattning-en av en Hyperframe är 3 timmar, 28 minuter, 53 sekunder och 760 millisekunder.

De (200 kHz) kanaler som används är alltså antingen trafikkanaler eller kontrollkanaler. En kontrollkanal kan vara av typen ”broadcast control channel”, ”common control channel” eller ”dedicated con-trol channel”.

En tidslucka är också uppdelad i olika delar:

Där ”payload” är det data (eller tal) som skickas. I mitten skickas en ”training sequence” som används för att reducera effekten av stör-ningar. Den ”guard period” som ligger i slutet är till för att man skall kunna hantera att data till närliggande tidsluckor inkommer med en viss tidsförskjutning beroende på var i ”cellen” abonnenten befinner sig.


Förenklat kan TDMA betraktas som:

1) En TDMA-ram (TDMA-frame) är en liten kartong i vilken man kan lägga data. På kartongen står inga namn utan det är positionen som avgör mottagaren. Det är denna lilla kartong som i dagligt tal brukar benämnas ”tidlucka”.

2) Dessa kartonger läggs i lådor som kallas ”Multiframe”, som rymmer 26 eller 51 kartonger.

3) Kartongerna ställs in i godsvagnar som kallas ”Superframe” och som rymmer 51 eller 26 lådor.

4) Godsvagnarna bildar ett långt tåg som kallas ”Hyperframe”. Detta tåg består av 2048 vagnar (”Superframes”).

Alla kartonger på tåget (”TDMA-ramar/tidluckor”) står i en rad, dvs. de kan inte stå bredvid varandra. En användare som skapar TDMA-ramar kan lägga ned sin data i varje ”Multiframe”, som läggs i varje ”Superframe” etc. Det kommer alltså likadana (samma avsändare) TDMA-ramar med ett visst intervall i tåget.

Nackdelen med TDMA jämfört med t.ex. ATM, X.25 eller Ethernet är att varje användare har sitt reserverade utrymme (sina reserverade tidsluckor), även om de inte utnyttjas. Vid telefonsamtal är det i all-mänhet så att endast en person talar åt gången, det är sällan båda talar samtidigt. Detta innebär att tomma ramar skickas och tar upp utrymme då man sitter tyst och lyssnar. Överföringskapaciteten re-duceras alltså ganska mycket genom detta.

9.4.2 Fysisk kanal – Physical Channel En tidlucka i en TDMA-ram på en frekvens kallas för en fysisk kanal – physical channel och den information som skickas i en tidlucka kallas för en skur – burst. En fysisk kanal kan utgöra en hel logisk kanal, eller en del av den.


9.4.3 Logisk kanal – Logical Channel Kanalen mellan MS (mobilen) och BSS (basstationen) måste kunna trans-portera många olika typer av information, till exempel data och kontroll-signaler. De olika typerna av information delas in i grupper som kallas för logiska (eller funktionella) kanaler. De logiska kanalerna mappas till fysis-ka kanaler enligt bestämda regler, till exempel skickas paketdata över PDCH – Packet Data CHannel.

Paketdatakanalen – Packet Data CHannel – PDCH GPRS använder en ny logisk radiokanal som har optimerats för paketdata. En PDCH kan allokeras på två olika sätt:

• Det kan vara en dedicerad (dedicated) kanal som fungerar som en fast resurs avsedd att användas av GPRS. En utsedd PDCH kan en-dast användas av GPRS för paketdata, den kan inte användas för kretskopplad kommunikation. En kanal av denna typ kan returneras till en pool av lediga fysiska kanaler endast om en omkonfiguration av cellen sker. En omkonfiguration innebär att antalet dedicerade PDCH kan förändras, varje PDCH kan bli en kretskopplad kanal och omvänt. En omkonfiguration beräknas ta omkring 200 ms.

• Det kan vara en kanal som skapas vid behov (on-demand). Denna kanal tjänstgör då som en tillfällig, dynamisk resurs för GPRS och den kan ersättas av en kanal för inkommande kretskopplade använ-dare. En kanal av denna typ, returneras till en pool av lediga fysiska kanaler när ingen MS längre använder den.

Om alla dedicerade kanaler är upptagna och nya GPRS-användare behö-ver utrymme, så finns en lastövervakningsfunktion som allokerar kanaler enligt det andra alternativet (on-demand), så länge det finns lediga kanaler att tillgå.

Det finns flera olika kanaler som kan användas:

• MPDCH – Master PDCH En kanal som alltid är en dedicerad PDCH-kanal, övriga kanaler är antingen dedicerade eller behovsrelaterade. Denna kanal allokeras av operatören i en cell. Den kommer att härbärgera en PBCCH, en eller flera PCCCH, en eller flera PACCH och en eller flera PDTCH för att fylla ut bandbredden.


• PDCH – Packet Data CHannel Dessa kanaler, som följer en MPDCH kallas också för Slave-PDCH. I motsats till MPDCH så härbärgerar de endast en eller flera PDTCH och en eller flera PACCH.

• PCCCH – Packet Common Control CHannel Detta är en del av MPDCH, den hanterar all signalering som krävs för att överföringen av paketdata ska fungera.

• PBCCH – Packet Broadcasting Control CHannel Detta är också en del av MPDCH.

• PDTCH – Packet Data Traffic CHannel Denna kanal transporterar datapaketen.

• PACCH – Packet Associated/Ack Control CHannel Transporterar kontrollsignaler.

Lista över lediga kanaler I en cell som stöder GPRS hanterar BSS två listor över lediga kanaler, en för GSM och en för GPRS. Från början är alla kanaler utom en dedicerad PDCH lediga och alla dessa kanaler tillhör GSM. När en kanal behövs för GPRS, tittar systemet först om det finns en dedicerad PDCH. Om det inte finns någon sådan kanal, eller om den för tillfället är upptagen, så tittar systemet i listan över lediga kanaler. För inkommande kretskopplade anrop (till exempel telefonsamtal), letar systemet först efter lediga kanaler i GSMs lista och sedan i GPRS lista. Dessutom kan en ”on-demand” PDCH bli ersatt av en kanal för kretskopplad kommunikation.

9.4.4 Nätverkshierarki Radionätet i GPRS är detsamma som för GSM, med undantag för ett par nya begrepp.

Cell En cell är den minsta geografiska enheten i nätet. Varje cell hanteras av en BSS – Base Station System, det vill säga en basstation. En BSS består i sin tur av en BTS – Base Transcei-ver Station och en BSC – Base Station Controller. BTS är


själva radiodelen och BSC är en dator som bland annat hanterar kommuni-kationen med nätet.

Storleken på en cell beror på terräng och andra faktorer och den avgörs helt enkelt av räckvidden hos den BTS som hanterar radiolänken.

SGSN Routeing Area En SGSN Routeing Area (RA), består av en eller flera celler och är den del av nätet som hanteras av en SGSN – Serving GPRS Support Node. Detta har sin motsvarighet med Location Area i GSM och en Loca-tion Area hanteras på samma sätt av MSC/VLR. En LA kan bestå av en eller flera RA.

Storleken på en RA kan variera, det kan vara en del av en stad, ett helt landskap eller också ett mindre land.

PLMN – Public Land Mobile Network Detta är ett det mobilnät en operatör har och som stöder GPRS. Här i Sverige har till exem-pel Telia, Comviq och Europolitan PLMN.

Ett PLMN består av en eller flera RA.

Normalt täcker ett PLMN ett helt land eller en stor del av det. En Basstation (BSS) täcker egentligen tre celler med hjälp av en 120º sek-torantenn.

GPRS Service Area Detta är den geografiska area där GPRS finns tillgängligt för mobilen, det vill säga där den kan skicka och ta emot data. En Service Area (SA) består av ett eller flera PLMN.

En sak man måste tänka på är att det har stor betydelse för kapaciteten var i en cell man befinner sig, ju längre från BTS man befinner sig desto sämre bandbredd får man. Befinner man sig i utkanten av en cell så har man ofta inte mer än 50% av den bandbredd man har när man befinner sig i mitten. Man har dock full kapacitet i omkring 50% av en cell, vilket inne-


bär ungefär 70% radiellt. I tätort där cellerna överlappar varandra upp-står inte detta problem på samma sätt, eftersom det alltid finns någon BTS tillräckligt nära.

9.4.5 Radioparametrar för GSM Även om den här boken handlar om GPRS så är det viktigt att känna till och förstå GSM, eftersom GPRS ur europeiskt perspektiv bygger på GSM. Ur amerikanskt perspektiv bygger det på D-AMPS, men detta är också likt GSM på flera sätt.

GSM 900 GSM 1800 Frequency band 890-915 MHz

935-960 MHz 1710-1785 MHz 1805-1880 MHz

Border spacing 25 MHz 75 MHz Duplex spacing 45 MHz 95 MHz Carrier spacing 200 kHz 200 kHz Carriers 124 374 Timeslots per carrier 8 8 Multiple access TDMA/FDMA TDMA/FDMA Typical cell range <300m – 35km <100m – 15km Handset power 0.8 & 8W 0.25 & 1W

En av de saker som specifikt utnyttjas av GPRS här är ”Timeslots per car-rier” som alltså är antalet tidluckor i en TDMA-ram. En Carrier är antalet ramar och Carrier spacing är utrymmet för ramarna. Detta är alltså det utrymme som finns för både uplink och downlink, det vill säga trafiken i båda riktningar.

En sak som är värd att notera är att den bandbredd etc. som anges här ska delas av alla GSM-operatörer i ett land. En operatör får ett litet frekvens-band de kan hålla sig inom och detta avgör hur många samtidiga samtal de kan hantera och med avseende på GPRS (och HSCSD) vilken bandbredd de kan erbjuda. Det de kan göra för att öka detta är att placera ut fler bas-stationer så att cellerna blir mindre, eftersom samma frekvens kan använ-das för olika abonnenter i olika celler.

Att det står TDMA/FDMA som ”multiple access” beror på att GSM fak-tiskt använder sig av både tidsmultiplex (TDMA) och frekvensmultiplex (FDMA). Varje carrier hålls isär med hjälp av frekvensen (FDMA) och


sedan hålls abonnenter och förbindelser isär där med hjälp av tidluckor (TDMA).


10 Gränssnitt, signaler och pro-tokollstackar

Det som bäst beskriver GPRS och många andra system på en teknisk nivå, är de gränssnitt som finns mellan olika enheter, de signaler som skickas och de protokollstackar som används för att skicka signalerna.

De generella accesspunkterna och gränssnitten (interfacen) för GPRS ser ut som:

En mer detaljerad bild av detta finns på sidan 89.

Det kan finnas mer än ett gränssnitt till andra GPRS-nätverk och dessa nätverk kan ägas av olika operatörer, liksom de kan använda olika proto-koll för kommunikation, till exempel TCP/IP eller X.25.

Kommunikation med andra nätverk behövs när ett nät som stöder GPRS måste kommunicera med ett annat nät för ett kunna tillhandahålla en efter-frågad tjänst. Denna kommunikation sker vi Gi och Gp -referenspunkterna.


Det finns två olika typer av kommunikation:

• PSPDN interworking GPRS ska klara av kommunikation med PSPDN (Packet Switched Public Data Network). Kommunikationen ska kunna ske antingen di-rekt eller via ett ”transitnätverk” som till exempel, ISDN. GPRS ska kunna hantera adresser enligt både X.121 och E.164.

• Internet (IP) interworking GPRS ska klara av kommunikation med IP-baserade nätverk. En GPRS-terminal är adresserbar på samma sätt som alla andra stationer i en operatörs nätverk.

10.1 Högnivåfunktioner En station i ett GPRS-nät måste klara av ett antal så kallade högnivåfunk-tioner. Funktionerna delas in i grupper, beroende på vilken typ av funktion de har.

Function MS BSS SGSN GGSN HLR Network Access Control

Registration X Authentication and Authorization X X X Admission Control X X X Message Screening X Packet Terminal Adaption X Charging Data Collection X X

Packet Routeing & Transfer Relay X X X X Routeing X X X X Address Translation and Mapping X X X Encapsulation X X X Tunnelling X X Compression X X Ciphering X X

Mobility Management X X X X


Logical Link Management Logical Link Establishment X X Logical Link Maintenance X X Logical Link Release X X

Radio Resource Management Um Management X X Cell Selection X X Um-Tranx X X Path Management X X

10.1.1 Network Access Control Detta är funktioner som avgör hur en användare kan ansluta sig till ett nät och vilka funktioner som kan utnyttjas. Ett accessprotokoll är en samling procedurer som gör det möjligt för användaren att nyttja de tjänster och funktioner som finns i nätet.

Användaren kan befinna sig antingen på den mobila eller den fasta sidan av GRPS-nätverket.

Registration Är funktioner som knyter ihop en MS (mobil) med protokoll och adresser i operatörens nätverk. Detta kan ske statiskt, så att det lagras i HLR, eller dynamiskt.

Authentication and Authorisation Dessa funktioner kontrollerar användarens identitet ser efter vilka tjänster som ska vara tillgängliga. Detta sker ”i samarbete med” funktionerna för Mobility Management.

Admission Control Används för att beräkna vilka resurser som behövs för att kunna tillhanda-hålla en viss QoS (Quality of Service), detta kan till exempel vara band-


bredd. Detta sker i samarbete med funktionerna för Radio Resource Mana-gement.

Message Screening Funktioner som filtrerar bort icke auktoriserade och ej efterfrågade paket. I fas 1 stödjer GPRS nätverksbaserad filtrering och i senare faser stöds även abonnemangs- och användarkontrollerad filtrering.

Packet Terminal Adaption Denna funktion ser till att skickade och mottagna paket har ett format som lämpar sig i GPRS.

Charging Data Collection Samlar den data som behövs för att ta betalt för abonnemang och utnyttjade tjänster.

10.1.2 Packet Routeing and Transfer Dessa funktioner bestämmer vilken väg ett paket ska ta genom nätverket för att hitta fram till rätt mottagare.

Relay Innebär att en station kan ta hand om ett inkommande paket och skicka det vidare till mottagaren eller till nästa vidarebefordrande station i kedjan.

Routeing Den funktion som bestämmer vilken väg ett paket ska ta.

Address Translation and Mapping Används för att översätta en adress till en annan, till exempel för att över-sätta en extern IP-adress till den som används i det interna nätet.


Encapsulation Innebär att man lägger till adress- och kontrollinformation till ett paket. Motsatsen är Decapsulation, där man utnyttjar informationen och tar bort den.

Tunnelling En tunnel är en kommunikationslänk där endast de två ändpunkterna är identifierade och endast dessa stationer hanterar den information som finns i paketet.

Compression En komprimeringsfunktion som gör att man utnyttjar utrymmet i radiolän-ken på effektivast möjliga sätt.

Ciphering Innehåller kryptering för att stödja säkerhet och integritet för den data som skickas över radiolänken.

Domain Name Server Översätter namnen på stationer i GPRS-nätet till adresser. Denna funktion följer den standard som finns för Internet (RFC-1034).

10.1.3 Mobility Management Funktioner som håller koll på var en MS befinner sig.

10.1.4 Logical Link Management Hanterar kommunikationen över länkar mellan MS (mobilen) och det in-terna nätet. Dessa funktioner finns ytterligare beskrivna i GSM 04.64.


Logical Link Establishment Den uppkoppling som sker när en MS (mobil) kopplar upp sig mot GPRS-nätet.

Logical Link Maintenance Hanterar och kontrollerar en befintlig länk.

Logical Link Release Kopplar ned en länk och frigör de resurser den har utnyttjat.

10.1.5 Radio Resource Management Hanterar kommunikationen över radiolänken.

Um Management Hanterar de fysiska radiokanaler som finns i varje cell och bestämmer hur mycket av det tillgängliga utrymmet som ska användas för GPRS. Utrym-met för GPRS kan variera mellan olika celler, beroende på behov och vil-ken planering operatören har.

Cell Selection Gör det möjligt för MS (mobilen) att välja bästa möjliga cell för kommu-nikationslänken. Detta innefattar förmåga att mäta och jämföra signalkvali-tet från närliggande celler, lika väl som förmåga att undersöka trafiklasten i dessa celler.

Um-tranx Detta är förmågan att skicka paketdata över radionätet mellan MS och BSS. I detta ingår följande funktioner:

• Hantera mekanismer för att komma åt radiolänkar-

• Hantera multiplexering över gemensamma radiokanaler.


• Hantera och särskilja paket i MS (mobilen).

• Hantera flödeskontroll.

• Felhantering och korrigering.

Path Management Hanterar kommunikation med paketdata mellan BSS och GSN-noder. Des-sa länkar kan etableras statiskt eller dynamiskt, beroende på den förvänta-de lasten i varje cell.

10.2 Lagring av information – kontext För att GPRS ska fungera krävs en hel del information som lagras på olika ställen i systemet. Ett dokument som beskriver detta är GSM 03.60 som handlar om PDP Context Management.

10.2.1 HLR – Home Location Register IMSI – International Mobile Subscriber Identity är den primära nyckeln i HLR. Med hjälp av IMSI kan man identifiera en abonnent och se vilka tjänster som ingår och vilka krav som ställs. Egentligen är IMSI ett unikt nummer som finns på varje SIM-kort.


På bilden här syns att GPRS abonnentdata (PDP1 etc.) ligger på samma nivå som bastjänsterna (Basic Services). Varje PDP-abonnemang kan be-traktas som en grundtjänst. Tilläggstjänster (Supplementary Services) läggs till som en del till hela abonnemanget. Aktivering av tilläggstjänster sker antingen i nivå med bastjänsterna (SS1) eller i nivå med hela abonnemang-et (SS2).

De parametrar som finns i HLR är:

Field Description IMSI IMSI is the main reference key. MSISDN The basic Mobile Station International Subscriber

Device Number of the MS. SGSN number The SS7 number of the SGSN currently serving the

MS. SGSN address The IP address of the SGSN currently serving the

MS. SMS parameters SMS-related parameters, e.g. operator-determined

barring. MS Purged for GPRS Indicates that the MM and PDP contexts of the MS

are deleted from the SGSN. MNRG Mobile station Not Reachable for GPRS – indicates

that the MS is not reachable through an SGSN, and that the MS is marked as not reachable for GPRS at the SGSN and possibly at the GGSN.

GGSN-list The GGSN number and optional IP address pair related to the GGSN that shall be contacted when activity from the MS is detected and MNRG is set.


The GSN number shall be either the number of the GGSN or the protocol-converting GSN.

Each IMSI contains zero or more of the following PDP context subscription records. PDP Context Identifier Index of the PDP context. PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP. PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address. This field shall

be empty if dynamic addressing is allowed. Access Point Name A label according to DNS naming conventions de-

scribing the access point to the external packet data network.

QoS Profile Subscribed The quality of service profile subscribed. QoS Profile Subscribed is the default level if a particular QoS profile is not requested.

VPLMN Address Allowed Specifies whether the MS is allowed to use APN in the domain of the HPLMN only, or additionally the APN in the domain of the VPLMN.

10.2.2 SGSN – Serving GPRS Support Node SGSN håller reda på MM-context och PDP-context för MS i STANDBY eller READY.

Field Description IMSI IMSI is the main reference key. MM State Mobility Management State, IDLE, STANDBY or

READY. P-TMSI Packet Temporary Mobile Subscriber Identity. P-TMSI signature A signature used for identification checking purposes IMEI International Mobile Equipment Identity (det här

numret brukar man kunna se genom att skriva in *#06# på mobilen).

MSISDN The basic Mobile Station International Subscriber Device Number of the MS.

Routeing Area Current Routeing Area Cell Identity Current cell in READY state, last known cell in

STANDBY or IDLE state. Cell Identity Age Time elapsed since the last LLC PDU was received

from the MS at the SGSN. VLR number The VLR number of the MSC/VLR currently serving

this MS. New SGSN address The IP address of the new SGSN where buffered and


not sent N-PDUs should be forwarded to. Authentication Triplets Authentication and ciphering parameters. Kc Currently used ciphering key. CKSN Ciphering key sequence number of Kc Ciphering algorithm Selected ciphering algorithm Radio Access Classmark MS radio access capabilities SGSN Classmark MS network capabilities DRX Parameters Discontinuous reception parameters MNRG Mobile station Not Reachable for GPRS – indicates

whether activity from the MS shall be reported to the HLR.

NGAF Indicates whether activity from the MS shall be reported to the MSC/VLR.

PPF Indicates whether paging for GPRS and non-GPRS services can be initiated.

SMS Parameters SMS-related parameters, e.g. operator-determined barring.

Recovery Indicates if HLR or VLR is performing database recovery.

Radio Priority SMS The RLC/MAC radio priority level for uplink SMS transmission.

Each MM context contains zero or more of the following PDP contexts PDP Context Identifier Index of the PDP context PDP State Packet data protocol state, INACTIVE or ACTIVE PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address APN Subscribed The APN received from the HLR APN in Use The APN currently used NSAPI Network layer Service Access Point Identifier TI Transaction Identifier GGSN Address in Use The IP address of the GGSN currently used. VPLMN Address Allowed Specifies whether the MS is allowed to use the APN

in the domain of the HPLMN only, or additionally the APN in the domain of the VPLMN.

QoS Profile Subscribed The Quality of Service subscribed. QoS Profile Requested The Quality of Service requested. QoS Negotiated The Quality of Service negotiated. Radio Priority The RLC/MAC radio priority level for uplink user

data transmission Send N-PDU number SNDCP sequence number of the next downlink N-

PDU to be sent to the MS. Receive N-PDU number SNDCP sequence number of the next uplink N-PDU


expected from the MS. SND GTP sequence number of the next downlink N-PDU

to be sent to the MS. SNU GTP sequence number of the next uplink N-PDU to

be sent to the GGSN. Charging Id Charging identifier, identifies charging records gen-

erated by SGSN and GGSN. Reordering Required Specifies whether the SGSN shall reorder N-PDUs

before delivering the N-PDU to the MS.

Vid Anonym Access hanterar SGSN MM-context och PDP-context för MS.

Field Description A-TLLI Auxillary Temporary Logical Link Identity. AA-TID Anonymous Access Tunnel Identifier Routeing Area Current routeing area Cell Identity Current cell PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address. APN in Use The APN currently used NSAPI Network layer Service Access Point Identifier. TI Transaction Identitifer. GGSN Address in Use The IP address of the GGSN currently used. QoS Profile Requested The Quality of Service requested. QoS Negotiated The Quality of Service negotiated. Radio Priority The RLC/MAC radio priority level for uplink user


PDU to be sent to the MS. Receive N-PDU number SNDCP sequence number of the next uplink N-PDU

expected from the MS. SND GTP sequence number of the next downlink N-PDU

to be sent to the MS. SNU GTP sequence number of the next uplink N-PDU to

be sent to the GGSN. Charging Id Charging identifier, identifies charging records gen-

erated by SGSN and GGSN. Reordering Required Specifies whether the SGSN shall reorder N-PDUs

before delivering the N-PDU to the MS.


10.2.3 GGSN – Gateway GPRS Support Node GGSN har information om all aktiverad PDP-context:

Field Description IMSI International Mobile Subscriber Identity NSAPI Network layer Service Access Point Identifier. MSISDN The basic Mobile Station International Subscriber

Device Number of the MS. PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address. Dynamic Address Indicates whether PDP Address is static or dynamic APN in Use The APN currently used QoS Negotiated The Quality of Service negotiated. SGSN Address The IP address of the SGSN currently serving this

MS. MNRG Mobile station Not Reachable for GPRS – indicates

whether activity from the MS shall be reported to the HLR.

Recovery Indicates if the SGSN is performing database recov-ery.

SND GTP sequence number of the next downlink N-PDU to be sent to the MS.

SNU GTP sequence number of the next uplink N-PDU to be sent to the GGSN.

Charging Id Charging identifier, identifies charging records gen-erated by SGSN and GGSN.

Reordering Required Specifies whether the SGSN shall reorder N-PDUs before delivering the N-PDU to the MS.

Om PDP-context tillåter nätverksefterfrågad PDP-context activation så innehåller IMSI, PSP Type, PDP Address, SGSN Address och MNRG information även när PDP-context är inaktiv och MS (mobilen) inte är GPRS-attached.

Vid Anonym Access hanterar GGSN aktiverade PDP-context:

Field Description AA-TID Anonymous Access Tunnel Identifier PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address. APN in Use The APN currently used QoS Negotiated The Quality of Service negotiated.


SGSN Address The IP address of the SGSN currently serving this MS.

SND GTP sequence number of the next downlink N-PDU to be sent to the MS.

SNU GTP sequence number of the next uplink N-PDU to be sent to the GGSN.

Charging Id Charging identifier, identifies charging records gen-erated by SGSN and GGSN.

Reordering Required Specifies whether the SGSN shall reorder N-PDUs before delivering the N-PDU to the MS.

En GGSN som stöder Anonym Access ska ha en lista på de servrar som tillåter åtkomst för anonyma MS.

10.2.4 MS – Mobile Station Varje MS i GPRS hanterar MM- och PDP-context såväl när den är READY som när den är IDLE eller STANDBY.

• Om SIM-kortet kan hantera GPRS Ska de fält som är markerade med ”X” under ”SIM” lagras där och de värden som finns lagrade i SIM-kortet för IMSI, P-TMSI, P-TMSI signature, Routeing Area, Kc och CKSN ska användas.

• Om SIM-kortet inte kan hantera GPRS Kan de fält som är markerade med ”X” under ”SIM” lagras i MS ef-ter att GPRS-detach har gjorts. De värden som finns lagrade i MS för IMSI, P-TMSI, P-TMSI signature, Routeing Area, Kc och CKSN ska endast användas om IMSI är identiskt med det värde som finns i SIM-kortet. I annat fall ska MS identifiera sig med det värde på IMSI som finns lagrat i SIM-kortet när uppkoppling (GPRS-attach) sker.

De värden som hanteras av MS är:

Field SIM Description IMSI X International Mobile Subscriber Identity MM State Mobility Management state, IDLE, STANDBY

eller READY


P-TMSI X Packet Temporary Mobile Subscriber Identity P-TMSI signature X A signature used for identification checking pur-

poses Routeing Area X Current routeing area Cell Identity Current cell Kc X Currently used ciphering key CKSN X Ciphering key sequence number of Kc Ciphering algorithm Selected ciphering algorithm Classmark MS Classmark DRX Parameters Discontinuous reception parameters Radio Priority SMS The RLC/MAC radio priority level for uplink SMS

transmission Each MM context contains zero or more of the following PDP contexts

PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address PDP State Packet data protocol state, INACTIVE or ACTIVE Dynamic Address Allowed Specifies whether the MS is allowed to use a dy-

namic address APN Requested The APN requested NSAPI Network layer Service Access Point Identifier. TI Transaction Identitifer. QoS Profile Requested The Quality of Service requested. QoS Negotiated The Quality of Service negotiated. Radio Priority The RLC/MAC radio priority level for uplink user


PDU to be sent to the MS. Receive N-PDU number SNDCP sequence number of the next uplink N-

PDU expected from the MS.

Vid Anonym Access hanterar varje MS i GPRS MM-context och PDP-context när de befinner sig i READY:

Field Description A-TLLI Auxillary Temporary Logical Link Identity. Routeing Area Current routeing area Cell Identity Current cell PDP Type PDP type, e.g. X.25, PPP or IP PDP Address PDP address, e.g. an X.121 address. NSAPI Network layer Service Access Point Identifier.


TI Transaction Identitifer. APN Requested The APN requested QoS Profile Requested The Quality of Service requested. QoS Negotiated The Quality of Service negotiated. Radio Priority The RLC/MAC radio priority level for uplink user


PDU to be sent to the MS. Receive N-PDU number SNDCP sequence number of the next uplink N-

PDU expected from the MS.

10.2.5 MSC/VLR MSC/VLR kan lagra SGSN-numret för mobiler (MS) som samtidigt är IMSI-attached.

Field Description IMSI International Mobile Subscriber Identity SGSN Number The SGSN number of the SGSN currently serving

this MS


10.3 Gränssnitt och Protokollstackar

Alla gränssnitt (interface) mellan olika nätelement i GPRS är standardise-rade och benämns med en viss beteckning. GPRS är logiskt sett implemen-terat på GSM strukturen, med tillägg av två nya noder, SGSN – Serving GPRS Support Node och GGSN – Gateway GPRS Support Node.

I Referenser som börjar på sidan 17 finns en förteckning över i vilka stan-darder alla protokoll som ingår i GPRS finns beskrivna. Alla dessa doku-ment finns att hämta från ETSI (www.etsi.org), men de är ofta inte gratis.

Vad gäller protokollstacken är det viktigt att notera, att applikationerna använder IP som protokoll. GPRS ser ut som ett vanligt IP-nät för stationer både i och utanför nätet.


BSS = Base Station System MS = Mobile Station

GGSN = Gateway GPRS Support Node SGSN = Serving GPRS Support Node

GTP = GPRS Tunnelling Protocol SNDCP = Sub Network Dependent Convergence Protocol

IP = Internet Protocol UDP = User Datagram Protocol

LLC = Logical Link Control

En annan sak man kan lägga märke till är att paket som skickas mellan SGSN och GGSN använder ett tunnelprotokoll, så det interna IP-nätet be-höver inte bry sig om att hantera IP-adresser utanför detta. Tunnelprotokol-let GTP använder UDP/IP som transport.

Mellan en SGSN och mobilen (MS) används SNDCP och LLC. SNDCP komprimerar data för att belasta radiokanalen så lite som möjligt och LLC skapar en säker förbindelse genom att kryptera alla paket. En mobil använ-der samma LLC så länge den är uppkopplad mot en och samma SGSN, när mobilen flyttar sig och ansluter till en ny SGSN, kopplas den gamla LLC:n ner och en ny förbindelse etableras. Tjänster med X.25 kan erbjudas genom att köra X.25 uppe på TCP/IP i det interna nätet.

10.3.1 Transmission Plane Transmissionsplanet består av en datakommunikationsmodell med olika lager som samarbetar för att överföra data och övrig information. I detta ingår också flödeskontroll och felhantering.


GTP – GPRS Tunnelling Protocol skickar data i en ”tunnel” mellan GPRS support noder (GSN). Detta innebär att GTP kan överföra kompletta TCP/IP eller X.25 paket, utan att bry sig om vad som finns i dem.

TCP – Transmission Control Protocol överför GTP-paket för förbindelser som behöver en pålitlig kommunikationslänk. Detta brukar vara den vari-ant som alltid används för data.

UDP – User Datagram Protocol överför GTP-paket för förbindelser som inte behöver, eller ens bör ha en pålitlig kommunikationslänk. Detta gäller till exempel ljud och bild, där kvaliteten blir bättre om ett paket ”försvin-ner” än om det sänds om.

IP – Internet Protocol är det grundläggande protokollet i GPRS. Från bör-jan används version 4, men en övergång till version 6 kommer sedan att ske.

OSP – Octet Stream Protocol används för att transportera en ostrukturerad ström av data mellan MS och GGSN. Detta protokoll används när MS ska kommunicera med en teckenbaserad tjänst. I motsats till IP och X.25 finns det ingenting utanför PLMN som pratar OSP.

SNDCP – Subnetwork Dependent Convergence Protocol översätter nät-verkslagrets karakteristik till underliggande protokoll. En annan viktig funktion hos detta protokoll är att det utför en komprimering av det som ska skickas över radiolänken, text komprimeras till ungefär 25% av sin ursprungliga storlek. SNDCP finns beskrivet i GSM 04.65.

LLC – Logical Link Control tillhandahåller en mycket pålitlig krypterad länk. Det ska vara oberoende av de underliggande radiolänkarna för att


göra det möjligt att använda alternativa radiolösningar som till exempel EDGE, utan att LLC behöver ändras. LLC finns beskrivet i GSM 04.64.

Relay i BSS är detta en funktion som skickar vidare LLC PDU:er mellan Um och Gb, i SGSN skickar det vidare PDP PDU:er mellan Gb och Gn.

BSSGP – Base Station System GPRS Protocol överför routeing- och QoS-relaterad information mellan BSS och SGSN. Detta finns beskrivet i GSM 08.18.

NS – Network Service används för att transportera BSSGP mellan BSS och SGSN. NS är baserat på Frame Relay och det finns beskrivet i GSM 08.16.

RLC – Radio Link Control tillhandahåller en pålitlig radiolänk. Hur myck-et data som kan skickas i ett paket avgörs av kodningen (se Bandbredd på sidan 198). RLC finns beskrivet i GSM 04.60.

MAC – Medium Access Control hanterar signaleringen för åtkomst av radiokanalen och ser till att LLC-ramar kan sändas över den fysiska GSM-kanalen. Detta finns beskrivet i GSM 04.60.

GSM-RF – GSM-Radio Frequency finns beskrivet i GSM 05-serien.

10.3.2 Signalling Plane Signalplanet består av protokoll som ser till att funktionerna i transmis-sionsplanet fungerar och i detta ingår att:

• Hantera upp- och nedkoppling i GPRS, funktionerna attach och de-tach.

• Hantera de attribut som hör till en uppkopplad förbindelse.

• Hantera routeing och mobilitet.

• Hantera fördelningen av resurser utifrån användarnas behov.


MS SGSN

Um gränssnittet är radiolänken det vill säga GSM/TDMA, medan Gb gränssnittet ofta är Frame Relay.

GMM/SM – GPRS Mobility Management and Session Management hante-rar mobilitet som GPRS attach, GPRS detach, säkerhet, routeing area up-date, location update, PDP context activation och PDP context deactiva-tion.

BSSGP – Base Station System GPRS Protocol skapar en eller flera BVC – BSSGP Virtual Connection mellan BSS och SGSN. Varje BVC har en BVCI – BSSGP Virtual Connection Identifier som ihop med en NSEI – Network Service Entity Identifier entydigt identifierar den.


SGSN HLR

MAP – Mobile Application Part hanterar signalering mot HLR. Detta finns beskrivet i GSM 09.02.

TCAP, SCCP, MTP3 och MTP2 är protokoll som också används som stöd till MAP även i GSM-nät utan GPRS.

SGSN MSC/VLR

BSSAP+ – Base Station System Application Part+ en del av funktionerna i detta protokoll hanterar signalering mellan SGSN och MSC/VLR. Detta finns beskrivet i GSM 09.18 och GSM 09.16.


SGSN EIR

MAP – Mobile Application Part hanterar signalering mellan SGSN och EIR.

SGSN SMS-GMSC eller SGSN SMS-IWMSC

MAP – Mobile Application Part hanterar signalering mellan SGSN och SMS-GMSC eller SMS-IWMSC.


GSN GSN

GTP – GPRS Tunnelling Protocol skickar data och signaler mellan en SGSN och en GGSN eller mellan två SGSN.

UDP – User Datagram Protocol överför signaler mellan GSN-noder. UDP finns beskriver i RFC-768.

GGSN HLR Detta är en alternativ signalväg som gör det möjligt för en GGSN att utby-ta information med HLR. Det finns två möjliga sätt att åstadkomma detta:

• Om GGSN har ett SS7 interface kan MAP användas direkt mellan GGSN och HLR.

• Om GGSN inte har ett SS7 interface så kan vilken GSN-node som helst i samma nätverk med ett SS7 interface användas för att konver-tera GTP till MAP.


MAP-baserad GGSN HLR

MAP – Mobile Application Part hanterar signalering mellan GGSN och HLR.

GTP och MAP-baserad GGSN HLR Signalering

GTP – GPRS Tunnelling Protocol skickar signaler i en tunnel mellan GGSN och den GSN-node som utför konverteringen från GTP till MAP.


10.3.3 Ramar och protokoll För att protokollen som beskrivits i föregående avsnitt ska fungera, krävs att det finns definierade ramar som skickas mellan de olika enheterna. I Referenser på sidan 17 finns en tabell som visar var man kan hitta en ingå-ende beskrivning av alla protokoll om man verkligen vill tränga ner på djupet i dem.

NS – Network Service [GSM 08.16] Detta protokoll sköter om transport mellan SGSN och BSS och bland de tjänster som protokollet utför finns:

• Överföring av SDU:er (PDU:er), hantering av kommunikation mel-lan SGSN och BSS. Alla paket sänds normalt i ordning, men under vissa speciella omständigheter kan detta inte upprätthållas.

• Kontroll av last i nätverket, vilket omfattar mekanismer för att han-tera situationer när nätverket blir nedlastat (network congestion).

• Hantering av tillstånd (status) i nätverket.

De ramar som används ser ut som:

Där PDU type kan vara:

NS-ALIVE NS-ALIVE-ACK NS-BLOCK NS-BLOCK-ACK NS-RESET NS-RESET-ACK NS-STATUS NS-UNBLOCK NS-UNBLOCK-ACK NS-UNIDATA

De informationselement som finns med i ramen beror på vilken typ av ram det är och informationen lagras som:


Information element ID

Den första oktetten/byten i ramen innehåller information om vad det är för Informations Element. Om mottagaren inte känner igen typen, så ignoreras den bara.

Length indicator Detta anger längden på informationen, den kan vara antingen en el-ler två oktetter lång. Om längden på denna del ska vara en eller två oktetter lång anges av en bit 8 i den första oktetten som är en ”field extension bit”. Om denna bit är satt till ”0” finns det två ”Length indcators” och om en är satt till ”1” är den första den enda som finns.

Information element value Flera olika typer av information kan finns och vilken typ det är be-ror på PDU-typen. Det som kan finnas är: NC-VCI NS-PDU BVCI NSEI

BSSGP [GSM 08.18] BSSGP transporterar ramar mellan BSS och SGSN. De ramar som används ser ut som:

De viktigaste funktionerna som finns i BSSGP är:

• Information från SGSN till BSS om radioresurser som används av RLC/MAC i downlink.


• Information från BSS till SGSN om radioresurser som används av RLC/MAC i uplink.

• Information om hur en BSS och SGSN ska utbyta information för att kunna samarbeta.

BSSAP+ [GSM 09.18] BSSAP+ definierar användandet av mobila resurser när en mobil (MS) kan hantera både kretskopplade och paketorienterade funktioner. Det definierar de funktioner som används av SGSN och VLR för att hantera trafiken. Funktionen är att samordna GSM- och GPRS-trafik, det vill säga hos en mobil som är både IMSI- och GPRS-attached.

Med Message type anges unikt vilken typ av meddelande det är:

Value Message type 00000000 Unassigned – treated as unknown. 00000001 Paging request 00000010 Paging reject 00000010

to 00001000

Unassigned – treated as unknown

00001001 Location update request 00001010 Location update reject 00001100 TMSI reallocation complete 00001101 Alert request 00001110 Alert acknowledgement 00001111 Alert reject 00010000 MS activity indication 00010001 GPRS detach indication 00010010 GPRS detach acknowledgement 00010011 IMSI detach indication 00010100 IMSI detach acknowledgement 00010101 Reset indication 00010110 Reset acknowledgement 00010111 MS information request


00011000 MS information response 00011001 Unassigned – treated as unknown 00011010 MM information request 00011101 Mobile status 00011110 Unassigned – treated as unknown 00011111 MS unreachable

Varje meddelandetyp har sina egna informationselement:

Value Message type 000000001 IMSI 00000010 VLR number 00000011 TMSI 0000100 Location area identifier 00000101 Channel needed 00000110 EMLPP priority 00000111 Unassigned – treated as unknown IEI 00001000 Gs cause 00001001 SGSN number 00001010 GPRS location update 00001011 Unassigned – treated as unknown IEI 00001100 Unassigned – treated as unknown IEI 00001101 Mobile station classmark 1 00001110 Mobile identity 00001111 Reject cause 00010000 IMSI detach from GPRS service type 00010001 IMSI detach from non-GPRS service type 00010010 Information requested 00010011 PTMSI 00010100 IMEI 00010101 IMEISV 00010110 Unassigned – treated as unknown IEI 00010111 MM information 00011000 Cell global identity 00011001 Location information age 00011010 Mobile station state 00011011 Erroneous message 0001110

to 11111111

Unassigned – treated as unknown IEI


BCC – Broadcast Call Control [TS 24.069] Detta är ett protokoll som används av VGCS – Voice Group Call Service över radionätet. Det är ett av de Connection Management protokoll som beskrivs i GSM 04.07.

Generellt sett hanterar en BCC enhet flera mobiler (MS). BCC använder sig också av de protokoll som beskrivs i GSM 04.08.

De grundläggande funktionerna i BCC omfattar:

• Broadcast call establishment procedures.

• Broadcast call termination procedures.

• Broadcast call information phase procedures.

• Various miscellaneous procedures.

Alla meddelanden har en header som ser ut som:

Protocol discriminator Anger vilken typ av meddelande som skickas.

Transaction identifier Åtskiljer olika parallella aktiviteter i en mobil.

Message type Anger den funktion meddelandet har.

Value Message type 0x110001 Immediate setup 0x110010 Setup 0x110011 Connect 0x110100 Termination 0x110101 Termination request


0x110110 Termination reject 0x111000 Status 0x111001 Get status 0x111010 Set parameter

Information elements Varje element som innehåller information har ett namn som lagras i en oktett (byte). Längden av detta fält kan variera och ett fält som anger längden kan finnas med.

GCC – Group Call Control [TS 24.068] Detta är också ett protokoll som används av VGCS – Voice Group Call Service över radionätet inom 3GPP. Även detta är ett protokoll som be-skrivs i GSM 04.07.

De grundläggande funktionerna i GCC är:

• Group call establishment procedures

• Group call termination procedures

• Call information phase procedures

• Various miscellaneous procedures

Alla meddelanden har en ”header” som ser ut som:

Protocol discriminator Anger vilken typ av meddelande som skickas.

Transaction identifier Åtskiljer olika parallella aktiviteter i en mobil.


De meddelandetyper som finns är:

Value Message type 0x110001 Immediate setup 0x110010 Setup 0x110011 Connect 0x110100 Termination 0x110101 Termination request 0x110110 Termination reject 0x111000 Status 0x111001 Get status 0x111010 Set parameter

Information elements Varje element som innehåller information har ett namn som lagras i en oktett (byte). Längden av detta fält kan variera och ett fält som anger längden kan finnas med.

GMM – GPRS Mobility Management [GSM 04.08] GPRS använder det mobility management protokoll som finns i GSM och här heter det GMM. Den viktigaste funktionen hos detta protokoll är att informera nätverket om var abonnenten befinner sig.

Protocol discriminator Anger vilken typ av meddelande som skickas, 1000 anger att det är GMM.

Skip indicator Värdet i detta fält är 0000.


Message type Identifierar unikt den funktion meddelandet har, bit 8 är reserverad för framtida bruk och bit 7 är ett sekvensnummer.

Value Message type 00000001 Attach request 00000010 Attach accept 00000011 Attach complete 00000100 Attach reject 00000101 Detach request 00000110 Detach accept 00001000 Routeing area update request 00001001 Routeing area update accept 00001010 Routeing area update complete 00001011 Routeing area update reject 00010000 P-TMSI reallocation command 00010001 P-TMSI reallocation complete 00010010 Authentication and ciphering request 00010011 Authentication and ciphering response 00010101 Identity request 00010110 Identity response 00100000 GMM status 00100001 GMM information

Information elements Olika typer av information.

SM – GPSR Session Management [GSM 04.08] Den huvudsakliga funktionen hos SM är att hantera PDP-context. Detta innebär att SM hanterar PDP Context Activation och Deactivation.

Formatet på ramarna är:


Protocol discriminator Anger vilken typ av meddelande som skickas, 1010 anger att det är SM (GSM).

Skip indicator Värdet i detta fält är 0000.

Message type Identifierar unikt den funktion meddelandet har, bit 8 är reserverad för framtida bruk och bit 7 är reserverad för sekvensnummer från MS..

Value Message type 01xxxxxx Session management messages 01000001 Activate PDP context request 01000010 Activate PDP context accept 01000011 Activate PDP context reject 01000100 Request PDP context activation 01000101 Request PDP context activation reject 01000110 Deactivate PDP context request 01000111 Deactivate PDP context accept 01001000 Modify PDP context request 01001001 Modify PDP context accept 01010000 Activate AA PDP context request 01010001 Activate AA PDP context accept 01010010 Activate AA PDP context reject 01010011 Deactivate AA PDP context request 01010100 Deactivate AA PDP context accept 01010101 SM status

Information elements Olika typer av information.

GTP – GPRS Tunneling Protocol [GSM 09.60] Detta protokoll ger bland annat en SGSN möjlighet att kommunicera med en mobil (MS). I transmissionsplanet erbjuder GTP en tunnel för att över-föra data. En SGSN kan stödja flera GGSN, liksom en GGSN kan erbjuda sina tjänster till flera SGSN.


LFN En flagga som anger om ramnumret/sekvensnumret för LLC finns med eller int.

Reserved Reserverad för framtida bruk, är än så länge alltid satt till 1.

Version Satt till 0 för att ange att det är den första versionen av GTP.

Message type Anger vilken typ av GTP-meddelande det är.

Length Längden i oktetter (bytes) på GTP-meddelandet (G-PDU).

Flow label Identifierar entydigt ett GTP-flöde.

LLC frame number Används vid ”Inter SGSN routeing update” för att koordinera data-överföringen på datalänknivå mellan MS och SGSN.

X Reservutrymme som än så länge sätts till 0 av den sändande sidan och ignoreras av mottagaren.

FN Fortsättning av LLC Frame Number.


TID En identifikation av tunneln som pekar ut PDP-context och paramet-rar för MM.

LLC – Logical Link Control [GSM 04.64] LLC skapar en logisk länk mellan mobilen (MS) och GPRS support-noder SGSN och GGSN. Formatet på ramarna i LLC bygger på den standard som finns för LAPD – Link Access Protocol on D-channel, det vill säga en standard som bygger på LAPB – Link Access Protocol Balanced som är det protokoll som bär fram X.25 (och LAPB bygger i sin tur på HDLC).

Men det finns också stora skillnader mellan LLC och LAPD eftersom LLC ska fungera över en radiolänk.

Där adressfältet ser ut som:

Address En adress som innehåller SAPI – Service Access Point Identifier.

PD - Protocol Discriminator Anger om det är en LLC-ram eller om ramen härstammar från något annat protokoll

C/R Anger om en ram är ett kommando eller att svar (com-mand/response).

XX Reserverat för framtida bruk.

SAPI Service Access Point Identifier

Control Anger vilken typ av ram det är, fyra olika typer finns:


• I format, bekräftad överföring av information.

• S format, övervakningsfunktioner.

• UI format, obekräftad överföring av information.

• U format, kontrollfunktioner.

Information Innehåller olika typer av kommandon och resultat.

FCS Ett kontrollfält som innehåller ett CRC – Cyclic Redundancy Check vilket är en checksumma som räknats fram för att garantera att inne-hållet i ramen är korrekt.

RLP – Radio Link Protocol [GSM 04.22] Ett datalänkprotokoll för kommunikation över radiolänken mellan MS och MSC. En ram är antingen 240 eller 576 bitar och innehållet ser ut som:

240 bitars ram:

Header Information FCS 16 bit 200 bit 24 bit 24 bit 192 bit 24 bit

576 bitars ram:

Header Information FCS 16 bit 536 bit 24 bit 24 bit 528 bit 24 bit

Header Innehåller en av tre olika typer, onumrerad protokollinformation (U ram), övervakningsinformation (S ram) eller användarinformation med inbyggd övervakningsinformation (I+S ram).

FCS Ett kontrollfält som innehåller ett CRC – Cyclic Redundancy Check vilket är en checksumma som räknats fram för att garantera att inne-hållet i ramen är korrekt.


SNDCP – Sub-Network Dependent Convergence Protocol [GSM 04.65] Detta protokoll använder sig av de tjänster som erbjuds av LLC och SM (Session Management) för att erbjuda följande funktioner:

• Multiplexering av paket.

• Komprimering och dekomprimering av data.

• Komprimering och dekomprimering av protokollinformation.

• Segmentering och återbyggnad av paket. N-PDU:er delas upp och packas in i LLC-PDU:er när de ska skickas och återbyggs på samma sätt när de tas emot.

Det finns två olika ramar för SNDCP, en för bekräftade (acknowledged) överföringar. En SN-DATA ram ser ut som:

Den andra typen är för ickebekräftade (unacknowledged) överföringar. En SN-UNITDATA ram ser ut som:


NSAPI – Network Service Access Point Identifier Innehåller ett värde som identifierar accesspunkten.

M Anger om mer data följer (More bit)

T Anger vilken typ av ram det är, det vill säga om det är SN-DATA eller SN-UNITDATA.

C Anger om data är komprimerat.

X Reserv bit, alltid satt till 0 (noll).

DCOMP – Data COMPression Coding Anger vilken typ av komprimering som använts för att komprimera data.

PCOMP Anger vilken typ av komprimering som använts för att komprimera protokollinformation.

Segment offset Anger offset från börja av N-PDU i enheter om 128 oktetter.

E Anger hur långt N-PDU numret är, 0 innebär att nästa oktett inne-håller data medan 1 innebär att nästa oktett innehåller ett N-PDU nummer.

N-PDU number Ett nummer mellan 0 och 2047 om ”E” är 0, annars ett värde mellan 2048 och 524287.

10.4 Mobility Management Hanteringen av mobilitet (MM – Mobility Management) är det som gör att en MS (mobil) kan förflytta sig medan ett samtal/en uppkoppling pågår. Denna hantering består av en modell med tre olika tillstånd:

• IDLE I detta tillstånd är abonnenten inte ansluten till GPRS hantering av mobilitet. MS (mobilen) och SGSN innehåller ingen information om var användaren befinner sig och inga abonnentrelaterade funktioner för hantering av mobilitet utförs. Det är inte möjligt att skicka data till eller från MS.


• STANDBY I detta tillstånd är abonnenten ansluten till GPRS hantering av mobi-litet. MS och SGSN har skapat erforderlig MM-context för abonnen-tens IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Det går att ta emot signaler och information, men det är inte möjligt att överfö-ra data. MS kan byta GPRS Routeing Area (RA) och GPRS cell lokalt och då utför MS sina MM funktioner för att informera SGSN om att den har flyttat till en ny RA. Däremot informerar MS inte SGSN om byte av cell inom samma RA, därför innehåller informationen i en SGSN bara data om RA för en MS i STANDBY. Den ena anledningen till att STANDBY finns är att minimera lasten i GPRS på grund av celluppdateringar av mobiler som ändå inte är aktiva och den andra anledningen är att spara batteri i mobilen. MS kan aktivera eller deaktivera PDP context när den befinner sig i STANDBY. EN PDP context måste aktiveras innan data kan skick-as eller tas emot. Både MS och GPRS-nätverket kan initiera övergången från STANDBY till IDLE.

• READY I tillståndet READY finns precis samma information som i STANDBY, med tillägget av information om i vilken cell abonnen-ten befinner sig. I detta tillstånd kan MS ta emot och skicka data (PDP PDU:er) och den kan aktivera och deaktivera PDP context. Oavsett om det finns några radioresurser allokerade för abonnenten, kvarstår tillståndet READY även om ingen data överförs. Detta ad-ministreras av en timer som flyttar MS från READY till STANDBY när en viss tid passerat. Vid denna övergång initierar MS en GPRS-detach procedur.


Övergången mellan olika tillstånd sker på följande sätt:

• IDLE READY GPRS Attach: MS efterfrågar tillgång (access) och en logisk länk initieras. MM-context skapas i MS och SGSN.

• STANDBY IDLE Implicit Detach: MM och PDP-context i SGSN ska återgå till IDLE. MM och PDP-context i SGSN kan tas bort och PDP-context i GGSN skall tas bort. Cancel Location: SGSN tar emot en MAP-Cancel-Location från HLR och tar bort MM och PDP-context.

• STANDBY READY PDU transmission: MS skickar en LLC PDU till SGSN, eventuellt som svar på ett anrop. PDU reception: SGSN tar emot en LLC PDU från MS.

• READY STANDBY Ready Timer Expiry: Context i MS och SGSN återgår till STANDBY. Force to STANDBY: SGSN indikerar en omedelbar återgång till STANDBY, innan Ready Timer går ut. Abnormal RLC condition: MM-contexten i SGSN återgår till STANDBY på grund av problem med att skicka data över radiolän-ken eller på grund av avbrott i radiosignalen.


• READY IDLE GPRS detach: MS eller nätverket efterfrågar att MM-context återgår till IDLE och att PDP-context återgår till icke aktivt tillstånd. SGSN kan eventuellt ta bort MM- och PDP-context, men i GGSN mås-te den tas bort. Cancel Location: SGSN tar emot ett MAP-Cancel-Location medde-lande från HLR och tar bort MM- och PDP-context.

10.4.1 Anonymous Access För Anonym åtkomst (Anonymous Access) tillämpas en reducerad modell för Mobility Management (MM). Denna modell består bara av IDLE och READY i motsats till den vanliga som består av IDLE, READY och STANDBY.

Övergången mellan tillstånden här är som:

• IDLE READY AA PDP-context Activation: MS efterfrågar anonym åtkomst och en logisk länk till SGSN skapas. MM-context skapas i MS och SGSN och PDP-context kommer att skapas i MS, SGSN och GGSN.

• READY IDLE Ready Timer Expiry: MM och PDP-context i MS tas bort. Abnormal RLC Condition: MM-contexten i SGSN återgår till STANDBY på grund av problem med att skicka data över radiolän-ken eller på grund av avbrott i radiosignalen.


AA PDP-context Deactivation: Nätverket (SGSN eller GGSN) initie-rar en PDP-context Deactivation som, till exempel på grund av ett felaktigt användande av den anonyma tjänsten. MM- och PDP con-text i MS, SGSN och GGSN ska tas bort.

10.4.2 Ready Timer En Ready Timer bestämmer den tid en MS kan befinna sig i READY i MS och SGSN. Den ska återställas och starta i MS när en LLC PDU skickas och i SGSN när en LLC PDU tas emot korrekt. När timern går ut ska till-ståndet återgå till STANDBY och om det är anonym åtkomst (AA) ska MM-context tas bort.

Tiden för en Ready Timer ska vara densamma i MS och SGSN och den inledande tiden ska definieras av ett standardvärde. Enbart SGSN kan för-ändra tiden genom att skicka ett nytt värde i ett Attach Accept, Routeing Area Update Accept eller AA PDP Context Accept.

Om tiden är satt till noll (0) ska MS omedelbart återgå till STANDBY och om tiden är satt med till maximalt värde (helt binära 1:or), ska timern de-aktiveras, detta innebär isåfall att MS kvarstår i READY.

10.4.3 Periodisk RA Update Timer Detta är en timer som ser till att kontroll av periodisk uppdatering av RA – Routeing Area i MS sker. När timern går ut ska MS göra en periodic route-ing area update.

Det finns två olika möjligheter här:

• MS (mobilen) har kontakt med nätet, men inte med GPRS när timern går ut. Om MS är IMSI-ansluten till ett nätverk i operation class I, ska pro-ceduren starta omedelbart. Dessutom och oavsett om MS var IMSI-ansluten eller ej och oavsett i vilken klass nätverket arbetar, så ska RA Update starta så snart MS åter får kontakt med GPRS.

• MS (mobilen) har ingen kontakt med nätet.

Om MS är både IMSI- och GPRS-attached (ansluten) och åter-vänder till täckning i en cell som stöder GPRS operation mode I,


ska en kombinerad RA/LA update procedure, med ett IMSI-attach skickas så snart som möjligt.

Om MS är både IMSI- och GPRS-attached och återvänder till täckning i en cell som stöder GPRS operation mode II eller III, eller om en MS som bara är GPRS-attached återvänder till en cell som stöder GPRS, ska en RA update startas så snart som möjligt.

Om MS återfår kontakt med en cell som inte stöder GPRS och om MS är IMSI-attached, ska en periodisk LA Update Procedure starta så snart som möjligt. Dessutom ska en periodisk RA-update starta, oavsett om MS var IMSI-attached. RA-update ska starta så snart MS får kontakt med GPRS.

Om MS tappar kontakt med GPRS men den periodiska RA-update funk-tionen inte har utgått ska MS inte utföra uppdateringen när den återvänder till GPRS.

10.4.4 Mobile Reachable Timer Denna timer kontrollerar de periodiska uppdateringarna av Routeing Area (RA) i SGSN. Denna timer ska vara något längre än den periodiska RA Update Timern (se avsnitt 10.4.3).

När MS övergår till tillståndet READY stoppas denna timer och när den övergår till STANDBY återstartas timern från noll.

10.4.5 Interaktion mellan SGSN och MSC/VLR Detta är den interaktion som sker via Gs-gränssnittet. En förbindelse mel-lan SGSN och MSC/VLR skapas vid följande tillfällen:

• Vid kombinerade GPRS/IMSI-anslutningar (attach).

• Då en GPRS-ansluting (GPRS-attach) sker då MS (mobilen) redan är ansluten via IMSI (IMSI-attached).


• Kombinerad uppdatering av RA/LA då en MS som redan är GPRS-ansluten utför en IMSI-anslutning.

• Kombinerad uppdatering av RA/LA då en MS som är ansluten via både GPRS och IMSI flyttar från en nätverksarea som arbetar klass II eller III till en area som arbetar i klass I.

Förbindelsen initieras av SGSN genom att den skickar ett BSSAP+ medde-lande angående en viss MS till VLR. För att få tag på rätt VLR-nummer använder SGSN en tabell.

Denna förbindelse sköter följande funktioner:

• IMSI attach och detach via SGSN. Detta gör det möjligt med kom-binerade GPRS/IMSI attach och detach.

• Samordning av uppdateringar av LA (Location Area) och RA (Rou-teing Area)

• Anrop för en CS-anslutning (Circuit Switched) via SGSN.

• Alert procedurer för icke GPRS tjänster.

• Identifikations procedurer.

• Mobility Management Informations procedurer.

Combined RA/LA Update När en MS (mobil) är både GPRS-ansluten och IMSI-ansluten sker uppda-teringen av RA/LA på ett kombinerat sätt för att spara radioresurser. När en MS byter till en ny RA i ett nätverk som arbetar i klass I, så skickas en uppdatering av RA till SGSN som sedan vidarebefordrar en uppdatering av LA till MSC/VLR.

Det finns dock några undantag från detta:

• En MS som är Klass A (se avsnitt 9.2.3) som för tillfället är aktiv med en kretskopplad förbindelse uppdaterar endast RA.

• En MS som är Klass B (se avsnitt 9.2.3) som för tillfället är aktiv med en kretskopplad förbindelse utför ingen uppdatering så länge förbindelsen är aktiv.

• En MS som är Klass C ((se avsnitt 9.2.3) utför aldrig några kombi-nerade uppdateringar av RA/LA.


CS Paging – Kretskopplat anrop När en MS både är GPRS-ansluten och IMSI-ansluten i ett nätverk som arbetar i klass I, så utför MSC/VLR anrop för kretskopplade (CS) tjänster via SGSN.

1) MSC/VLR skickar ett ”Page-meddelande” till SGSN. I detta medde-lande ingår IMSI, VLR TMSI, Channel Needed, Priority och Loca-tion Information. Channel Needed anger för MS vilken typ av CS-kanal (Circuit Switched) som behövs för svaret, dessa typer finns beskrivna i GSM 08.08. Channel Needed och VLR TMSI är frivilli-ga parametrar. Priority beskrivs också i GSM 08.08 och denna över-sätts till QoS av SGSN.

2) SGSN skickar ett ”BSSGP Paging Request” med i stort sett samma parametrar till BSS. En skillnad är att Priority är översatt till QoS och en annan är att nu finns även Area med. Med Area anges en specifik cell för en MS som är i READY, eller en RA (Routeing Area) för en MS som är i STANDBY.

3) BSS översätter meddelandet till ett ”radio Paging Request” per cell. Detta beskrivs i GSM 03.64.

4) När MS erhåller ett ”Paging Request” för en kretskopplad tjänst kan MS välja att svara på detta och det ska då följa de regler som be-skrivs i GSM 04.08.


5) När BSS erhåller svaret skickar den ett meddelande till MSC/VLR som stoppar sin ”paging response timer”.

Detta används för att nätet ska kunna ta reda på i vilken cell en MS befin-ner sig.

MS Information Procedure – Information om mobilen När en MS (mobil) är markerad som både GPRS-ansluten och IMSI-ansluten i VLR, så kan VLR utföra en ”MS Information procedur” för att få reda på mer information. Om de efterfrågade parametrarna är kända av SGSN, ska den svara med dem utan att fråga MS. Det som efterfrågas kan till exempel vara mobilens identitet – IMEI eller liknande.

1) MSC/VLR skickar ett ”MS Information Request” till SGSN.

2) Om informationen är känd av SGSN, svarar den med detta direkt, annars skickar den ett ”Identity Request” till MS.

3) MS svarar med ett ”Identity Response” som innehåller ”Mobile Identity”.

4) SGSN vidarebefordrar svaret som ett ”MS Information Response” till MSC/VLR.


MM Information Procedure – Information om nätet När en MS (mobil) är markerad som både GPRS-ansluten och IMSI-ansluten i VLR, så kan VLR utföra en ”MM Information procedur” för att skicka information till mobilen. Detta kan ofta vara namnet på nätverket, eller information om den lokala tidzonen.

1) MSC/VLR skickar en MM Information till SGSN, i detta paket finns den information som MSC/VLR vill sända till MS.

2) SGSN skickar vidare denna information till MS.

10.4.6 Attach – Anslutning Innan en MS (mobil) kan börja skicka data över GPRS, måste den koppla upp sig (GPRS Attach) och aktivera den kontext/de parametrar som behövs (PDP Context Activation).

Den enhet i GPRS som sköter anslutningar är SGSN, en anslutning eller attach kan ske på några olika sätt:

IMSI-attach:

Network operation mode class

MS attached to GPRS?

Mechanism

I Y Send a combined RA/LA update to SGSN. II or III any GSM standard procedure.

any N GSM standard procedure.


GPRS-attach:

MS operation class MS attached to IMSI?

Mechanism

A Y Non-combined GPRS-attach. C Y Perform an IMSI-detach followed by a

GPRS-attach.

En kombinerad GPRS/IMSI-attach går till som:

1) MS (mobilen) initierar en attach (anslutning) genom att skicka ett ”Attach Request” till SGSN. I detta paket finns också information


om vilken typ av anslutning som ska göras: enbart GPRS, GPRS då MS redan är IMSI-attached, eller kombinerad GPRS/IMSI-attach.

2) Om MS identifierar sig själv med P-TMSI – Packet-Temporary Mo-bile Subscription Identity och om det är en annan SGSN än den från vilken man senast gjorde Detach, så skickar den nya SGSN ett Iden-tification Request till den gamla SGSN för att efterfråga IMSI. Den gamla SGSN svarar då med denna information om MS är känd, är den inte det svarar den med ett felmeddelande.

3) Om MS är okänd i både den nya och den gamla SGSN, skickar den nya SGSN ett Identity Request till MS, som då svarar med ett Identi-ty Response.

4) Sedan följer säkerhetsfunktioner för att kontrollera vilka rättigheter MS har. Om kryptering stöds av nätverket, ska detta användas.

5) Kontroll av utrustningen (IMEI – International Mobile Equipment Identity), detta är en godtycklig operation som inte är nödvändig.

6) Om SGSN-numret har förändrats sedan senaste gången MS gjorde Detach (det vill säga om det är en ny SGSN), eller om det är en helt ny Attach, så informerar SGSN HLR. a) SGSN skickar ett Update Location till HLR. b) HLR skickar ett Cancel Location, med Cancellation Type satt till Update Procedure till den gamla SGSN. c) Den gamla SGSN svarar med en Cancel Location Ack. Om det vid detta tillfälle finns pågående funktioner för MS, ska SGSN vänta tills dessa är klara innan den rensar bort kontexten. d) HLR skickar en Insert Subscriber Data till den nya SGSN. e) Den nya SGSN kontrollerar MS rättighet att ansluta sig i den aktuella Routeing Arean (RA). Om MS till exempel på grund av begränsningar i abonnemanget inte har rätt att ansluta sig så svarar SGSN med ett felmeddelande. De svar som SGSN ger skickas med en Insert Subscriber Data Ack. f) HLR besvarar Update Location meddelandet med att skicka en Update Location Ack. till SGSN efter att ha avslutat den gamla kontexten. Om HLR avböjer Update Location så avbö- jer SGSN Attach-förfrågan från MS med ett felmeddelande.

7) Om typen av anslutning som angavs i steg 1 var ”GPRS då MS re-dan är IMSI-attached” eller ”kombinerad GPRS/IMSI-attach” mås-te VLR uppdateras ifall Gs-gränssnittet är installerat.


a) SGSN skickar ett Update Location Request till VLR som skapar en förbindelse genom att spara SGSN-numret. b) Om LA (Location Area) Update är inter-MSC så skickar det nya VLR en Update Location till HLR. c) Om LA Update är inter-MSC så skickar HLR en Cancel Location till det gamla VLR. d) Det gamla VLR svarar med en Cancel Location Ack. e) Om LA Update är inter-MSC så skickar HLR en Insert Subscriber Data till det nya VLR. f) VLR svarar med en Insert Subscriber Data Ack. g) Före det att en inter-MSC Location Update procedur avslutas så svarar HLR med en Update Location Ack. till det nya VLR. h) VLR svarar med en Location Update Accept till SGSN.

8) SGSN väljer Radio Priority SMS och skickar ett Attach Accept till MS. Om SGSN skapade en ny P-TMSI skickas denna med.

9) Om P-TMSI eller VLR förändrades, bekräftar SGSN detta genom att skicka ett TMSI Reallocation Complete meddelande till VLR.

10.4.7 Detach – Frånkoppling Detach-funktionen gör det möjligt för MS (mobilen) att tala om för nätver-ket att den vill göra en GPRS- och eller IMSI-detach och den gör det möj-ligt för nätverket att informera telefonen om att den blivit frånkopplad.

De olika typerna av detach är:

• IMSI detach, kan initieras av både MS och nätverket.

• GPRS detach, kan initieras av både MS och nätverket.

• Kombinerad GPRS/IMSI detach, kan endast initieras av MS.

MS kan frånkopplas från nätverket antingen implicit eller explicit:

• Explicit Förekommer när nätverket eller MS explicit efterfrågar detta. I detta fall skickas ett Detach Request från MS till SGSN eller från SGSN till MS.


• Implicit Nätverket kan frånkoppla MS implicit utan att informera MS om det-ta ifall en timer som kontrollerar hur länge sedan det gick att nå MS har gått ut, eller om ett fel som inte går att korrigera har uppstått på radiolänken.

MS (mobilen) kan göra en IMSI detach på två olika sätt, beroende på om den är GPRS attached eller inte:

• GPRS attached MS skickar ett Detach Request till SGSN som indikerar IMSI de-tach. Detta kan göras i samband med en GPRS detach.

• Ej GPRS attached MS gör en IMSI detach i enlighet med vad som anges för GSM.

Om MS skickar ett Detach Request finns det också med en parameter som talar om ifall frånkopplingen beror på att mobilen stängts av eller inte, för att SGSN ska veta om den ska skicka ett Detach Accept eller inte.

MS Initierad Detach Frånkoppling som initieras av MS (mobilen). Detta förekommer till exem-pel när man stänger av mobilen eller när en MS som arbetar i klass C ska övergå från GPRS attach till IMSI attach.


1) MS skickar ett Detach Request till SGSN. I detta meddelande finns det med Detach Type som anger om det ska göras en GPRS detach, IMSI detach eller en kombinerad GPRS/IMSI detach. Det finns ock-så med en flagga som talar om ifall frånkopplingen beror på att mo-bilen stängts av.

2) Om det är en GPRS detach så skickar SGSN ett Delete PDP Con-text Request till GGSN som tar bort detta för den aktuella mobilen och svarar med ett Delete PDP Context Response.

3) Om det är en IMSI detach så skickar SGSN ett IMSI Detach Indi-cation till MSC/VLR.

4) Om MS vill gör en GPRS detach, men vill fortsätta vara IMSI attached, skickar SGSN ett GPRS Detach Indication till MSC/VLR, som avbryter den aktuella förbindelsen med SGSN och hanterar an-rop och Location Update utan att gå via SGSN.

5) Om flaggan i meddelandet som skickades i punkt 1 inte visade att frånkopplingen berodde på att mobilen stängts av, skickas ett Detach Accept till MS.

Nätverks Initierad Detach Denna frånkoppling sker när SGSN tar initiativet till det.


1) SGSN skickar ett Detach Request till MS för att informera den om att den kommer att bli frånkopplad. I meddelandet finns också in-formation om typen och här står ifall MS ska göra en ny Attach di-rekt efteråt när frånkopplingen är klar.

2) All aktiv PDP Context för den aktuella MS tas bort i GGSN genom att SGSN skickar ett Delete PDP Context Request. GGSN svarar då med ett Delete PDP Context Response.

3) Om MS var både GPRS- och IMSI-attached skickar SGSN en GPRS Detach Indication till MSC/VLR, som avbryter den aktuella förbin-delsen med SGSN och hanterar anrop och Location Update utan att gå via SGSN.

HLR Initierad Detach Denna procedur används av HLR – Home Location Register för opertörs-bestämda frånkopplingar.

1. HLR vill ha en omedelbar borttagning av abonnentens MM och PDP Context från SGSN och ett Cancel Location med typen satt till abonnemang upphört skickas..


2. SGSN talar om för MS att den blivit bortkopplad genom att skicka ett Detach Request. I detta meddelande finns det med en flagga som talar om för MS att den inte ska försöka göra en återuppkopling.

3. All aktiv PDP Context i GGSN tas bort genom att SGSN skickar ett Delete PDP Context Request. GGSN svarar med ett Delete PDP Context Response.

4. Om MS var både GPRS- och IMSI-attached så skickar SGSN ett GPRS Detach Indication till MSC/VLR, som avbryter den aktuella förbindelsen med SGSN och hanterar anrop och Location Update utan att gå via SGSN.

5. MS skickar ett Detach Accept till SGSN närsomhelst efter steg 2.

6. SGSN ska godkänna borttagningen av MM- och PDP-context genom att skicka en Cancel Location Ack.

10.4.8 Purge – Rensning Rensningsfunktionen gör det möjligt för SGSN att tala om för HLR att den har tagit bort MM- och PDP-context för en frånkopplad MS.

1. Efter att ha tagit bort MM- och PDP-context för den frånkopplade MS skickar SGSN ett Purge MS till HLR.

2. HLR svarar med en Purge MS Ack.


10.4.9 Säkerhetsfunktioner – kontroll av behörighet Autentiseringsfunktioner som finns definierade i GSM ska så långt som möjligt användas, med den skillnaden att funktionerna utförs av SGSN. Funktionerna utför kontroll av abonnentens behörighet, liksom val av kryp-teringsalgoritm. De säkerhetsrelaterade funktionerna beskrivs i GSM 03.20. När autentiseringen är klar sparar SGSN ”Authentication Triplets” som innehåller RAND, SRES och Kc (se GSM eller min bok ”Datakom-munikation nu och i framtiden – ISBN 91-44-01252-7”).

1. Om SGSN inte redan har sparade ”Authentication Triplets” så skick-ar den ett Send Authentication Info till HLR. HLR svarar då med en Send Authentication Info Ack.

2. SGSN skickar ett Authentication and Ciphering Request till MS som svarar med ett Authentication and Ciphering Response.

Efter att MS har skickat ett Authentication and Ciphering Response börjar den kryptera trafiken och även SGSN påbörjar krypteringen.

P-TMSI – Packet Temporary Mobile Subscription Identity

SGSN kan godtyckligt skicka P-TMSI till MS vid ett Attach Accept eller ett Routeing Area Accept. Denna signatur används för att identifiera MS på ett korrekt sätt i kommunikationen.


1) SGSN skickar ett P-TMSI Reallocation Command till MS.

2) MS svarar med ett P-TMSI Reallocation Complete.

Kryptering GPRS utökar den traditionella krypteringen i GSM, som bara omfattar en kanal mellan MS och BTS, till att bli en komplett kryptering mellan MS och SGSN.

Krypteringen sker på LLC-nivå, det vill säga i datalänklagret.

Krypteringsalgoritmen följer de krav som angivits för GSM och detta finns beskrivet i GSM 01.61. I SGSN är ramnumret i TDMA inte känt, varför ett LLC-ramnummer ersätter detta.


Identitetskontroll GPRS använder samma procedurer för identitetskontroll som GSM.

1) SGSN skickar ett Identity Request till MS som svarar med ett Identi-ty Response.

2) Om SGSN bestämmer sig för att jämföra IMEI (Internatio-nal Mobile Equipment Identity – mobiltelefonens serienummer) med det värde som finns lagrat i EIR, så skickar den ett Check IMEI till EIR som svarar med en Check IMEI Ack.

10.4.10 Location Management – Roaming Detta används av GPRS för att hålla reda på var en abonnent befinner sig och vilken väg meddelanden dit ska ta. GSM hanterar det på ungefär sam-ma sätt och en Routeing Area i GPRS motsvaras av en Location Area i GSM. Bland de funktioner som finns här är:

• Mekanismer för att välja nätverk och cell.

• Mekanismer för att nätverket ska veta Routeing Area för en MS i READY eller STANDBY.

• Mekanismer för att nätverket ska veta i vilken cell en MS i READY befinner sig.

Nätverket ska ha funktioner som gör det möjligt för MS (mobilen) att:


• Upptäcka när den gått in i en ny cell eller en ny Routeing Area (RA). MS upptäcker att den gått in i en ny cell genom att jämföra cellens identitet med den identitet den har lagrat i MM Context. En nu Rou-teing Area upptäcks på samma sätt, här jämför MS med RAI (Route-ing Area Identity) som också finns lagrad i MM Context.

• Upptäcka när den ska utföra en periodisk RA uppdatering.

När MS kommer in i en ny cell finns det tre olika scenario:

• En Cell Update erfordras.

• En Routeing Area Update erfordras.

• En kombinerad Cell/Routeing Area Update erfordras.

Cell Update – Roaming till en ny BTS En Cell-uppdatering sker när en MS går in i en ny cell inom samma Route-ing Area, när MS är i tillståndet READY.

MS kontrollerar kontinuerligt signalstyrkan hos närliggande BTS och om den får en signal från en ny BTS, som är starkare än den från den nuvaran-de plus en marginal, så byter den BTS.

Uppdateringen sker genom att MS skickar en LLC-ram som innehåller MS egen identitet till SGSN via BSS. SGSN registrerar då att MS har bytt cell och dirigerar all ny trafik dit.

1) När mobilen bestämmer sig för att byta cell, på grund av mätningar av signalstyrka och andra parametrar så skickar den en LLC-ram av godtycklig typ, som innehåller mobilens identitet.


2) BSS skapar en godtycklig BSSGP-ram och vidarebefordrar informa-tionen till SGSN. I denna ram har BSS också lagt till den nya cellens identitet.

Det enda som krävs för att celluppdateringen ska gå bra är att SGSN får en fullgod BSSGP-ram med den nya cellens identitet och att denna innehåller en fullgod LLC-ram med mobilens identitet.

I motsats till ett kretskopplat nät är det MS som bestämmer när den vill byta BTS här, i det kretskopplade fallet är det nätet som avgör detta.

Routeing Area Update En uppdatering av Routeing Area sker när MS upptäcker att den kommit in i en ny RA, eller när den periodiska RA Update Timer har gått ut.

En MS som är ansluten via Anonymous Access ska inte göra en Routeing Area Update, den ska istället göra en Detach från den gamla RA och sedan göra en Attach till den nya.

Intra SGSN Routeing Area Update – Roaming till ny RA med samma SGSN Om SGSN ser att den själv hanterar den gamla RA så är det en Intra SGSN Routeing Area Update. Detta innebär att den inte behöver informera GGSN och HLR om uppdateringen.


1) MS skickar ett Routeing Area Update Request till SGSN. På vägen lägger BSS till Cell Global Identity som är identiteten på cellen in-klusive RAC – Routeing Area Code och LAC – Location Area Code.

2) Säkerhetsfunktioner kan utföras här.

3) SGSN kontrollerar om MS har rättighet att gå in i den nya RA, eller om det finns begränsningar i abonnemanget. Om allt fungerar så uppdaterar SGSN MM Context för MS och returnerar ett Routeing Area Update Accept, annars returneras ett felmeddelande.

4) Om P-TMSI blev reallokerad svarar MS med ett Routeing Area Up-date Complete.

Inter SGSN Routeing Area Update – Roaming till ny RA och ny SGSN Denna uppdatering är något mer komplex eftersom GGSN och HLR är inblandade här också, liksom ytterligare en SGSN.


1) MS skickar ett Routing Area Update Request till den nya SGSN. På vägen lägger BSS till Cell Global Identity som är identiteten på cel-len inklusive RAC – Routeing Area Code och LAC – Location Area Code.

2) Den nya SGSN skickar ett SGSN Context Request till den gamla SGSN för att få tag på MM- och PDP-context för MS. Den gamla SGSN svarar med ett SGSN Context Response om allt fungerar nor-malt. Därefter sätter den gamla SGSN en timer och slutar skicka pa-ket till MS.

3) Här kan säkerhetsfunktioner utföras och om det finns stöd för kryp-tering ska detta användas.


4) Den nya SGSN skickar ett SGSN Context Acknowledge till den gam-la SGSN för att tala om för den att den är klar att ta emot datapaket.

5) Den gamla SGSN sätter en timer och börjar tunnla buffrade och in-kommande paket till den nya SGSN, tills dess att timern i punkt 2 går ut, sedan sker ingen tunnling.

6) Den nya SGSN skickar ett Update PDP Context Request till berörda GGSN. GGSN uppdaterar PDP Context och skickar ett Update PDP Context Response.

7) Den nya SGSN informerar HLR om bytet av SGSN genom att skicka ett Update Location.

8) HLR skickar ett Cancel Location till den gamla SGSN. Om timern i steg 5 har gått ut tar den gamla SGSN bort MM- och PDP-context för MS, annars väntar den med det tills timern går ut. Den gamla SGSN svarar HLR med att skicka en Cancel Location Ack.

9) HLR skickar ett Insert Subscriber Data till den nya SGSN. Den nya SGSN kontrollerar att MS har rättighet att vara i RA och om allt fungerar skapar den MM-context för MS och returnerar en Insert Subscriber Data Ack.

10) HLR besvarar Update Location med en Update Location Ack. till den nya SGSN.

11) Den nya SGSN kontrollerar att MS har rättighet att vara i RA, om allt fungerar så skapar den MM- och PDP-context för MS (notera likheten med punkt 9 här, men det står så här i ETSIs specifikation EN 301 344 V7.4.1). En logisk länk mellan MS och SGSN skapas och SGSN skickar en Routeing Area Update Accept till MS.

12) MS svarar med att skicka en Routeing Area Update Complete.

Combined Intra SGSN RA/LA Update En kombinerad RA/LA uppdatering sker när en MS går in i en ny RA i ett nätverk som arbetar i mode I, eller när en GPRS-attached MS gör en IMSI-attach.


1) MS skickar ett Routing Area Update Request till SGSN. I meddelan-det anges om MS vill göra en IMSI-attach eller en RA/LA-update med IMSI-attach. På vägen lägger BSS till Cell Global Identity som är identiteten på cellen inklusive RAC – Routeing Area Code och LAC – Location Area Code.


3) Om det är en kombinerad RA/LA-update med IMSI-attach, eller om LA har förändrats under uppdateringen av RA, så skickar SGSN ett Location Update Request till MSC/VLR.

4) Om abonnentdata i VLR är markerat som att det inte är bekräftat av HLR, så informerar den nya VLR HLR om detta. HLR ser då till att data i gamla VLR tas bort och att ny data läggs till i nya VLR. Det här är inte förändrat från nuvarande GSM, utan hanteras på exakt samma sätt.


a) Nya VLR skickar ett Update Location till HLR. b) HLR ser till att data i gamla VLR tas bort genom att skicka ett Cancel Location. c) Gamla VLR svarar med en Cancel Location Ack. d) HLR skickar ett Insert Subscriber Data till nya VLR. e) Nya VLR svarar med en Insert Subscriber Data Ack. f) HLS svarar nya VLR med en Update Location Ack.

5) Nya VLR skapar ett nytt VLR TMSI och svarar med en Location Update Accept till SGSN.

6) SGSN kontrollerar att MS har rättighet att vara i RA och om allt fungerar skapar den MM-context för MS och returnerar ett Routeing Area Update Accept.

7) Om ett nytt P-TMSI eller VLR TMSI erhölls, bekräftar MS föränd-ringen genom att returnera ett Routeing Area Update Complete till SGSN.

8) Om MS bekräftade en förändring i föregående steg så skickar SGSN ett TMSI Reallocation Complete till VLR.


Combined Inter SGSN RA/LA Update

1) MS skickar ett Routeing Area Update Request till SGSN. I medde-landet anges om MS vill göra en IMSI-attach eller en RA/LA-update med IMSI-attach. På vägen lägger BSS till Cell Global Identity som är identiteten på cellen inklusive RAC – Routeing Area Code och LAC – Location Area Code.


2) Den nya SGSN skickar ett SGSN Context Request till den gamla SGSN för att få tag på MM- och PDP-context för MS. Den gamla SGSN svarar med ett SGSN Context Response om allt fungerar nor-malt. Sedan sätter den gamla SGSN en timer och slutar skicka paket till MS.


4) Den nya SGSN skickar ett SGSN Context Acknowledge till den gam-la. Detta informerar den gamla SGSN om att den nya är redo att ta emot paket till MS. Den gamla SGSN markerar att informationen i MSC/VLR, GGSN och VLR inte längre är giltig, vilket medför att de uppdaterar sin context.

5) Den gamla SGSN sätter en timer och börjar tunnla buffrade och in-kommande paket till den nya SGSN, tills dess att timern i punkt 2 går ut, sedan sker ingen tunnling.

6) Den nya SGSN skickar ett Update PDP Context Request till berörda GGSN. GGSN uppdaterar PDP Context och skickar ett Update PDP Context Response.

7) Den nya SGSN informerar HLR om bytet av SGSN genom att skicka ett Update Location.

8) HLR skickar ett Cancel Location till den gamla SGSN. Om timern i steg 5 har gått ut tar den gamla SGSN bort MM- och PDP-context för MS, annars väntar den med det tills timern går ut. Den gamla SGSN svarar HLR med att skicka en Cancel Location Ack.

9) HLR skickar ett Insert Subscriber Data till den nya SGSN. Den nya SGSN kontrollerar att MS har rättighet att vara i RA och om allt fungerar skapar den MM-context för MS och returnerar en Insert Subscriber Data Ack.

10) HLR besvarar Update Location med en Update Location Ack. till den nya SGSN.

11) Om det är en kombinerad RA/LA-update med IMSI-attach, eller om LA har förändrats under uppdateringen av RA, så skickar SGSN ett Location Update Request till MSC/VLR.

12) Om abonnentdata i VLR är markerat som att det inte är bekräftat av HLR, så informerar den nya VLR HLR om detta. HLR ser då till att data i gamla VLR tas bort och att ny data läggs till i nya VLR. Det här är inte förändrat från nuvarande GSM, utan hanteras på exakt


samma sätt. a) Nya VLR skickar ett Update Location till HLR. b) HLR ser till att data i gamla VLR tas bort genom att skicka ett Cancel Location. c) Gamla VLR svarar med en Cancel Location Ack. d) HLR skickar ett Insert Subscriber Data till nya VLR. e) Nya VLR svarar med en Insert Subscriber Data Ack. f) HLR svarar nya VLR med en Update Location Ack.

13) Nya VLR skapar ett nytt VLR TMSI och svarar med ett Location Update Accept till SGSN.

14) SGSN kontrollerar att MS har rättighet att vara i RA och om allt fungerar skapar den MM-context för MS och returnerar ett Routeing Area Update Accept.

15) Om ett nytt P-TMSI eller VLR TMSI erhölls, bekräftar MS föränd-ringen genom att returnera ett Routeing Area Update Complete till SGSN.

16) Om MS bekräftade en förändring i föregående steg så skickar SGSN ett TMSI Reallocation Complete till VLR.

Periodisk Uppdatering av RA och LA Hur de periodiska uppdateringarna ska ske beror på hur MS är inkopplad:

• GPRS Alla MS (mobiler) som enbart är GPRS-attached, förutom de som arbetar i Klass B och som är upptagna med kretskopplad kommuni-kation, ska utföra periodiska uppdateringar av RA – Routeing Area.

• IMSI MS som enbart är IMSI-attached ska utföra periodiska uppdateringar av LA – Location Area.

• GPRS + IMSI Här finns det två olika fall:

– Om nätverket arbetar i mode I ska periodiska uppdateringar av RA ske, men inte av LA.

– Om nätverket arbetar i mode II eller III ska både RA och LA uppdateras periodiskt.


10.4.11 Subscriber Management – Abonnentdata Hanteringen av abonnenter i GPRS innehåller mekanismer för att informe-ra GPRS-noder om förändringar som till exempel kan gälla en viss abon-nent

Om data för en abonnent förändras i HLR – Home Location Register och denna förändring påverkar data lagrad i SGSN, ska SGSN informeras om detta på något av dessa sätt:

• Insert Subscriber Data Används för att lägga till eller modifiera abonnentdata i SGSN.

• Delete Subscriber Data Används för att ta bort abonnentdata i SGSN.

Insert Subscriber Data

1) HLR skickar ett Insert Subscriber Data till SGSN.

2) SGSN uppdaterar abonnentdata och svarar med en Insert Subscriber Data Ack.

Delete Subscriber Data


1) HLR skickar ett Delete Subscriber Data till SGSN.

2) SGSN svarar med att ta bort PDP-context och skicka en Delete Subscriber Data Ack.

10.5 Network Management Funktionerna för Network Management innehåller mekanismer för att hantera O&M (Operations & Maintenance) -funktioner relaterade till GPRS.

10.5.1 Radio Resurser Hanteringen av radioresurser i GSM finns beskrivna i GSM 04.07 och det radioprotokoll som används i lager 3 (i OSI-modellen) finns beskrivet i GSM 04.08.

Funktionerna för hantering av radioresurserna i GPRS ska kunna hantera:

• Allokera och frigöra fysiska resurser som till exempel tidluckor.

• Kontrollera GPRS utnyttjande av radiokanaler för att upptäcka out-nyttjade eller överbelastade kanaler.

• Distribuera GPRS kanalkonfigurationsinformation för att skicka ut den till mobilerna.


10.5.2 Paging for GPRS Downlink Transfer En MS (mobil) i STANDBY anropas av SGSN innan en sändning till den sker. Anropet ska innebära att mobilens tillstånd övergår från STANDBY till READY, för att göra det möjligt för SGSN att skicka data.

1) SGSN tar emot en downlink PDP PDU för en MS som är i tillståndet STANDBY.

2) SGSN skickar ett BSSGP Paging Request till den BSS som hanterar den aktuella MS.

3) BSS skickar ett anrop till MS med hjälp av ett Paging Request, detta beskrivs i GSM 03.64.

4) När MS tar emot ett Paging Request ska den byta tillstånd till READY och svara med en fullgod godtycklig LLC-ram, som tolkas som ett responsmeddelande av SGSN.

5) När BSS tar emot svaret från MS lägger den till Cell Global Identity som är identiteten på cellen inklusive RAC – Routeing Area Code och LAC – Location Area Code. Detta skickas till SGSN som då ska avsluta anropet.


10.6 Packet Routeing & Transfer Ett GPRS abonnemang innebär att man kan nå en eller flera PDP-adresser. Varje PDP-adress beskrivs av en PDP-context i MS, adresser till SGSN och GGSN. Varje PDP-adress beskriver två tillstånd, Inactive eller Active.

• Inactive

Innebär att dataöverföring för den här adressen för tillfället inte är aktiverad.

• Active Dataöverföring kan ske och PDP-context för den aktuella PDP-adressen är aktiverad i MS. En Active PDP-adress för en MS övergår till Inactive när en deakti-verings process startas. Alla aktiva PDP-kontexter för en MS övergår till Inactive när MM – Mobility Management byter tillstånd till IDLE.

10.6.1 Session Management Dessa funktioner har egentligen bara betydelse för MS, och SGSN/GGSN, de har ingen betydelse för BSS.

När SGSN tar emot ett tar emot ett PDP Context Request ska den sätta igång med att skapa PDP Context, liksom den när den tar emot ett Deacti-vate PDP Context ska bort den PDP context som finns.

PDP-adresser kan skapas i en MS på tre olika sätt:

• En HPLMN – Home Public Land Mobile Network-operatör skapar en permanent adress för MS (ett HPLMN är ett vanligt mobilnät).


• En HPLMN-operatör skapar en adress för MS när PDP Context ak-tiveras.

• En VPLMN – Visited Public Land Mobile Network-operatör skapar en adress åt MS när kontexten aktiveras (ett VPLMN är ett mobilnät där mobilen befinner sig).

Activation – Anslutning

1) MS skickar ett Activate PDP Context till SGSN. MS ska i detta meddelande tala om ifall den behöver en statisk eller dynamisk PDP-adress. MS kan också ange den QoS – Quality of Service den behö-ver, vilket brukar innebära bandbredd.


3) SGSN kontrollerar den aktiva PDP-kontexten. Om adressen till GGSN inte hittas, eller om SGSN har bestämt att den aktiva PDP-context inte är giltig så avbryts anslutningen.

4) Om MS har efterfrågat en dynamisk adress, skrivs adressen som er-hölls från GGSN in i PDP-context. SGSN väljer Radio Priority ba-serat på den QoS som efterfrågats.


Network-Requested PDP Context Activation Det finns en aktivering av PDP-context som kan efterfrågas av GGSN. När GGSN får in en PDP PDU så kontrollerar den om PDP-context är aktive-rad för den aktuella PDP-adressen och om så ej är fallet kan GGSN försöka leverera paketet genom att använda sig av denna mekanism.

Aktivering som lyckas

1) När GGSN tar emot en PDP PDU så kontrollerar den om den behö-ver aktivera PDP-context med den nätverks-efterfrågade aktivering-en.

2) GGSN kan skicka ett Send Routeing Info for GPRS till HLR som kontrollerar om kontexten är aktiverad eller inte och svarar med ett Send Routeing Info for GPRS Ack. som innehåller information om ifall kontexten är aktiverad eller inte.

3) Om SGSN-adressen finns med i svaret och MS inte kan nås, utan att orsaken anges, eller med orsaken ”no paging response” så ska ett PDU Notification Request skickas till SGSN.

4) SGSN skickar ett Request PDP Context Activation till MS.

5) PDP-context aktiveras på vanligt sätt.


Aktivering som inte lyckas Om PDP-context inte kan aktiveras, skickar SGSN ett PDU Notification Response eller ett PDU Notification Reject Request till GGSN. Vilket det blir beror på om kontextaktiveringen misslyckas före eller efter det att SGSN har skickat ett Request PDP Context Activation till MS.

PDU Notification Response:

• IMSI Not Known – SGSN har ingen MM – Mobility Management context för den aktuella IMSI – International Mobile Subscriber Identity (abonnenten dvs. SIM-kortet)

• MS GPRS Detached – tillståndet för MS är IDLE.

PDU Notification Reject Request:

• MS Not GPRS Responding – MS är ansluten (attached) till SGSN, men svarar inte.

• MS Refuses – MS avböjer förfrågan

1) Om MS är i tillståndet IDLE, eller om SGSN saknar information om abonnenten (IMSI) så ska ett PDU Notification Response skickas till GGSN.


2) Om MS inte svarar eller om MS avböjer förfrågan ska ett PDU Noti-fication Reject Request skickas till GGSN.

3) Om felkoden är ”IMSI Not Known” kan GGSN skicka ett Send Rou-teing Information for GPRS till HLR. HLR svarar då med en Send Routeing Information for GPRS Ack. som innehåller information om vilken SGSN som för tillfället hanterar MS.

4) Om den erhållna SGSN adressen är samma som den tidigare lagrade så skickas ett felmeddelande till HLR som lägger upp GGSN i en lis-ta över GGSN:er som ska få information när aktivitet från den aktu-ella MS/IMSI upptäcks.


Aktivitet från MS/IMSI går till som:

1) MS skickar ett Attach Request till SGSN, eller SGSN upptäcker på annat sätt att MS är åtkomlig.

2) a) Om SGSN har MM-context för MS ska den skicka ett Ready for SM till HLR. b) Om SGSN inte har någon MM-context för MS ska den skicka ett Update Location till HLR.

3) När HLR tar emot ett Ready for SM eller Update Location skickar den ett Note MS GPRS Present till alla GGSN som finns med i listan över vilka som ska få reda på när MS blir tillgänglig. Se punkt 4 i fö-regående bild.

Anonymous Access PDP Context Activation MS kan initiera en anonym PDP Context Activation som inte kräver att det finns någon MM-context i SGSN, skulle denna ändå finnas så används den inte.


1) MS skickar ett Activate AA PDP Context till SGSN.

2) SGSN börjar skapa PDP-context och skickar ett Create AA PDP Context Request till den GGSN som anges av Access Point Name i paketet från MS. GGSN skapar en ny PDP-context och svarar med Create AA PDP Context Response.

3) SGSN använder parametrarna som erhölls från GGSN och gör fär-digt PDP-context. När detta är gjort väljer den Radio Priority baserat på ett värde som förhandlats fram för QoS och svarar med ett Activa-te AA PDP Context Accept.

Om det här misslyckas eller om SGSN returnerar ett Activate AA PDP Context Reject, så kan MS göra ett nytt försök mot samma GGSN, upp till det maximala antalet försök.

Modification – Förändring En SGSN kan bestämma sig för att förändra parametrar som förhandlades fram vid aktiveringen av en eller flera PDP-kontexter, detta initieras ofta av HLR. De parametrar som kan förändras är:

• QoS – Quality of Service Detta är kvaliteten på den tjänst som GPRS erbjuder, vilket kan in-nebär bandbredden eller pålitligheten. Se avsnitt QoS – Quality of Service på sidan 63 för mer information om QoS.


• Radio Priority Den prioritet man ska ha i radionätet och som ligger till grund för en del av den QoS man kan erbjuda.

1) SGSN kan sända ett Update PDP Context Request till GGSN. Om det framförhandlade värde på QoS som erhålls från SGSN inte är kompatibelt med den kontext som ska modifieras, så tillbakavisar GGSN uppdateringen. Vilka värden som är möjliga bestäms av ope-ratören som hanterar GGSN.

2) GGSN lagrar QoS och svarar med ett Update PDP Context Respon-se.

3) SGSN skickar ett Modify PDP Context Request till MS.

4) MS svarar med ett Modify PDP Context Accept. Om MS inte accep-terar det nya värdet på QoS så ska den deaktivera PDP-context i en-lighet med Deactivation Initiated by MS på sidan 152.


Deactivation – Frånkoppling

Deactivation Initiated by MS

1) MS skickar ett Deactivate PDP Context Request till SGSN.


3) SGSN skickar ett Delete PDP Context Request till GGSN som tar bort PDP-context och svarar med ett Delete PDP Context Response.

4) SGSN skickar ett Deactivate PDP Context Accept till MS.


Deactivation Initiated by SGSN

1) SGSN skickar ett Delete PDP Context Request till GGSN som tar bort PDP-context och svarar med ett Delete PDP Context Response.

2) SGSN skickar ett Deactivate PDP Context Request till MS som tar bort PDP-context och svarar med ett Deactivate PDP Context Ac-cept.

Deactivation Initiated by GGSN


1) GGSN skickar ett Delete PDP Context Request till SGSN.

2) SGSN skickar ett Deactivate PDP Context Request till MS som tar bort PDP-context och svarar med ett Deactivate PDP Context Ac-cept.

3) SGSN svarar med ett Delete PDP Context Response till GGSN. SGSN behöver inte vänta på svaret från MS i steg 2 innan detta skickas.

Anonymous Access PDP Context Deactivation Initiated by MS MS ska inte initiera en explicit deaktivering för att ta bort Anonym PDP-context, istället ska en ”READY-timer” användas för att spara på bandbred-den för radiolänken.

1) READY-timern går ut i MS och SGSN.

2) SGSN skickar ett Delete AA PDP Context Request till GGSN som tar bort PDP-context och svarar med ett Delete AA PDP Context Re-sponse.

Anonymous Access PDP Context Deactivation Initiated by GGSN Om GGSN upptäcker ett felaktigt användande eller att någon försöker hacka sig in i systemet, ska den starta en deaktivering oberoende av READY-timern. Om den server som hanterar anonym access upptäcker samma sak, kan den be GGSN om att deaktivera kontexten.


1) GGSN skickar ett Delete AA PDP Context Request till SGSN.

2) SGSN kan skicka ett Identity Request till MS och MS ska då svara med ett Identity Response.

3) SGSN skickar ett Deactivate AA PDP Context Request till MS som tar bort PDP-context och svarar med ett Deactivate AA PDP Context Accept.

4) SGSN svarar med ett Delete AA PDP Context Response till GGSN. SGSN behöver inte vänta på svaret från MS i steg 3 innan detta skickas.

10.6.2 Packet Routeing and Transfer – Paketförmedling

Paketförmedlingen i GPRS har följande funktioner:

• Förmedla paket mellan en mobil TE och ett externt nätverk, det vill säga mellan referenspunkterna R och Gi (se Gränssnitt och Proto-kollstackar på sidan 89).

• Förmedla paket mellan en mobil TE och ett annat GPRS-nät, det vill säga mellan referenspunkterna R och Gi via Gp (se Gränssnitt och Protokollstackar på sidan 89).


• Förmedla paket mellan olika TE, det vill säga mellan olika mobiler (MS) via referenspunken R.

Mellan SGSN och MS överförs paketen med SNDSCP (se Transmission Plane på sidan 90) och mellan SGSN och GGSN överförs paketen med TCP/IP eller UDP/IP (se GSN GSN på sidan 96).

10.6.3 Relay – Reläfunktion Reläfunktioner överför data från en inkommande länk till rätt utgående länk. SGSN och GGSN kan buffra (tillfälligt lagra) paket tills de skickas vidare eller tills en maximal lagringstid uppnås. När den maximala tiden uppnåtts kastas paketen. Hur lång denna tid är implementationsberoende och den kan påverkas av QoS, vilket protokoll man använder (PDP type) och till exempel hur hårt lastat nätet är.

10.6.4 Packet Terminal Adaption – Paketdataanpassning

Detta är funktioner som funktioner som hanterar anpassningen av paket skickade till och mottagna från TE till en form som är lämplig för överfö-ring via GSM. Flera olika anpassningar kan användas och exempel på det-ta är:

• MT med seriellt gränssnitt och PAD, till exempel AT command PAD eller X.28/X.29/X.3 PAD. Om funktionen inte finns i MT så finns den i TE.

• Inbäddad MT (embedded MT) integrerad med TE, till exempel via något industristandard interface.

• MT med ett synkront serieinterface.

10.6.5 Encapsulation – Inkapsling GPRS transporterar PDU:er (data alltså) helt transparent mellan externa nätverk och MS (mobilen). Funktioner för att kapsla in, packa upp och ned, finns i MS, SGSN och GGSN.


För att inkapslingen ska fungera måste MS vara ansluten (attached) till GPRS och en aktivering av PDP-context måste vara utförd.

Det finns två olika typer av inkapsling i GPRS.

• Inkapsling mellan SGSN och GGSN Här sker inkapslingen med hjälp av GTP – GPRS Tunnelling Proto-col. Det paket som ska skickas läggs i en GTP-ram, som i sin tur läggs i en TCP- eller UDP-ram, som sedan läggs i en IP-ram. IP och GTP innehåller information om ändpunkterna för transporten, det vill säga adressen för den GSN-nod paketet ska till och för den GSN-nod det kommer från. (Se Transmission Plane på sidan 90 och GSN GSN på sidan 96 för mer information).

• Inkapsling mellan SGSN och MS Mellan SGSN och MS används TLLI – Temporary Logical Link Identifier och NSAPI – Network layer Service Access Point. (Se Transmission Plane på sidan 90 och MS SGSN på sidan 93 för mer information).

10.6.6 Kompatibilitet med GSM Eftersom GPRS bygger på en existerande GSM-standard är det viktigt att kompatibilitet med äldre utrustning finns.

• Mobiler (MS) som inte stöder GPRS, men som befinner sig i ett nät (PLMN) som stöder det, ska fungera utan någon förändring.

• Ett GSM-nät (PLMN) som inte stöder GPRS ska utan förändring kunna samarbeta med nät (PLMN) som stöder det.

• En GPRS MS ska kunna nå GPRS tjänster både via ett SIM-kort som stöder GPRS och ett som inte gör det. Ett SIM-kort som stöder GPRS ska kunna lagra information i de elementära filerna EFKcGPRS och EFLOCIGPRS i enlighet med vad som anges i GSM 11.11.

• GPRS Release 98 ska vara bakåtkompatibelt med Release 97. Med-delanden och övrigt som inte stöds av Release 97 ska resultera i ett felmeddelande.


10.7 Interaktion med andra GSM-tjänster Det ska vara möjligt för en GPRS-attached MS (mobil) att skicka och ta emot SMS över GPRS radiokanal.

När det gäller SMS så kan det ju vara kul att veta att det är helt fel när man i dagligt tal säger att man ”skickar ett SMS”, det man egentligen skickar är ett SM (Short Message) och inte en hel Short Message Service…

10.7.1 Mobile Terminated SMS Detta är alltså SMS som avslutas (termineras) i mobilen, de kommer alltså via nätet (kanske från en annan mobil) och tas emot av mobilen.

1) Ett meddelande (SM) kommer från nätet och tas emot av SMSC – Short Message Service Center, som vidarebefordrar det till en SMS Gateway (SMS-GMSC).

2) SMS-GMSC kontrollerar destinationen och skickar ett Send Route-ing Info For Short Message till HLR.

3) HLR svarar med ett Send Routeing Info For Short Message Result till SMS-GMSC.


4) SMS-GMSC skickar meddelandet vidare till SGSN.

5) SGSN vidarebefordrar meddelandet till MS, över de lager som be-skrivs i GSM 04.64.

6) SGSN svarar med ett Forward Short Message Result till SMS-GMSC. Detta meddelande visar att SM har skickats framgångsrikt.

7) SMS-GMSC svarar tillbaka med en Delivery Report till SM-SC. Detta anger att meddelandet skickades som det skulle.

Om sändningen misslyckas kan det till exempel bero på att MS inte var ansluten till GPRS, eller att radiomottagningen var dålig.

När SGSN inte kan leverera meddelandet till MS så sätter den flaggan MNRG – Mobile station Not Reachable for GPR och skickar en felrapport till SMS-GMSC. Dessutom händer följande:

• Om det finns en MSC/VLR tillgänglig för MS SM skickas till MS via MSC/VLR ett meddelande som talar om att det lyckats ska skickas till SM-SC.

• Om det inte finns en MSC/VLR tillgänglig En Waiting Indication i HLR ska uppdateras och ett meddelande om att meddelandet (SM) har misslyckats ska skickas till SM-SC.


Detta beskrivs i:

1) SMSC får in en begäran om att skicka ett meddelande, som den vi-darebefordrar till SMS-GMSC.

2) SM-GMSC kontrollerar destinationen och skickar ett Send Routeing Info For Short Message till HLR.

3) HLR svarar med ett Send Routeing Message for Short Message Re-sult till SMS-GMSC. Detta innehåller numret (adressen) till en SGSN och ett MSC/VLR.

4) SMS-GMSC skickar meddelandet vidare till SGSN.

5) SGSN försöker skicka meddelandet till MS, men misslyckas…

6) SGSN sätter MNRG-flaggan och skickar ett Forward Short Message Result som visar att det misslyckades till SMS-GMSC.


7) SMS-GMSC försöker hitta en alternativ väg och skickar meddelan-det till MSC/VLR.

8) MSC/VLR försöker skicka meddelandet till MS, men misslyckas.

9) MSC/VLR efterfrågar att NGAF – Non-GPRS Alert Flag sätts i SGSN.

10) VLR sätter MNRF – Mobile station Not Reachable Flag och svarar med ett Forward Short Message Result som talar om att sändningen misslyckades, till SMS-GMSC.

11) SMS-GMSC skickar ett Report SM Delivery till VLR.

12) HLR uppdaterar sina Message Waiting Indication-fält och svarar med ett Report SM Delivery Result till SM-GMSC.

13) SMS-GMSC skickar en Failure Report som talar om att meddelan-det inte gick att skicka, till SMSC.


Mobile Originated SMS Detta är SMS som skickas från mobilen.

1) MS (mobilen) har ett meddelande (SM) den vill skicka och den skickar detta till SGSN.

2) SGSN kontrollerar den information den har om abonnenten och tittar om denne har rätt att skicka SMS. Om abonnenten har rätt att skicka det så vidarebefordrar den meddelandet till SM-IW-MSC – Short Message Interworking MSC.

3) SM-IW-MSC skickar vidare meddelandet sin SMSC.

4) SMSC svara med en Delivery Report till SM-IW-MSC, vilket talar om att meddelandet kom fram ordentligt.

5) SM-IW-MSC skickar ett Forward Short Message Result till SGSN.

6) SGSN skickar en Delivery Report till MS (mobilen) och denna visar att meddelandet kom fram ordentligt.

Efter att meddelandet kommit till SMSC så vidarebefordras det över nätet och kan till slut nå en annan mobil. Där sker då en leverans så som det beskrivs i Mobile Terminated SMS på sidan 158.


10.8 Kryptering För att skydda en information som skickas över radiolänken används kryp-tering. Informationen skickas i krypterad form från MS till SGSN och om-vänt. Den algoritm som används är utformad av ETSI SAGE – Security Algorithms Group of Experts.

För att få tillgång till algoritmerna från ETSI krävs speciella licenser och det krävs även en exportlicens från Frankrike (ETSI ligger där). Dessutom kostar det när detta skrivs 1000 Euro så det är inget man beställer för hob-bybruk.

Även om det är visst arbete och kostnader med att skaffa själva algoritmen så har ETSI släppt information om hur den i stora drag är utformad. Precis som för GSM är det ett ”symmetric stream cipher”, det vill säga ett krypto som har samma nyckel för kryptering och dekryptering och som krypterar en ström av data direkt istället för att hantera det i block.

Själva arkitekturen ser ut som:

Bilden ovan kan se lite förvillande ut, men den bygger helt på ETSIs be-skrivning. Vid SGSN/MS krypteras text som ska skickas och vid MS/SGSN dekrypteras text som tas emot.

De parametrar som används är:

• Kc (64 bits) Detta är en krypteringsnyckel som genereras av GPRS autentise-rings- och nyckelhanteringsfunktion (authentication and key mana-gement procedure). Vid punkt-till-punkt kommunikation är nyckeln unik för varje MS och vid punkt-till-multipunkt delar flera MS på samma nyckel. Nyckeln skickas aldrig i klartext över radionätet.


• Input (32 bits) Det här är en parameter som är beror på vilken LLC-ram det rör sig om, det vill säga ramen på datalänknivå (lager 2 i OSI-modellen).

– I-ram I detta fall sätts ”input” till ett slumpmässigt värde vid anslut-ningen och sedan räknas det upp med 1 (ett) för varje ny ram.

– UI-ram Här sätts ”input” till ett icke-repeterande värde som hämtas ur ”headern” på LLC-ramen.

• Output (1600 octets) Detta är det utvärde som kommer ut ur krypteringsalgoritmen, som max är det 1600 oktetter (bytes) och som min är det 5 oktetter. När något ska skickas så gör man en bitvis XOR med klartexten (plain text) och när man tar emot något gör man en bitvis XOR med den krypterade texten (ciphered text).

• Direction (1 bit) Denna parameter anger riktningen på överföringen (up-link/downlink), det vill säga till eller från mobilen (MS).

• Plain Text Detta är klartexten, vilket innebär datadelen i LLC-ramen och dess-utom FCS som är en checksumma (CRC) för ramens innehåll. Där-emot krypteras inte LLC-ramens ”header”.

• Ciphered Text Den krypterade texten som har skapats genom bitvis XOR av klar-texten och ”Output”.

10.9 Avlyssning Givetvis finns det möjlighet att avlyssna samtal och trafik i GPRS, precis som i alla andra telesystem. Anledningen till detta är att det ibland finns skäl för polis/militär att avlyssna viss trafik.

Möjligheten att avlyssna GGSN är ett tillägg som varje land själv-ständigt beslutar om.


De olika sakerna i bilden är:

LEA – Law Enforcement Authority, vilket kan vara polis, militär eller annan myndighet med liknande befogenhet.

ADMF – ADMinistrative Function. Används ihop med leveransfunktioner för att dölja för xGSN att det kan pågå flera avlyssningar av en viss trafik från flera myndigheter samtidigt. På denna port skickas också notifieringar och alarm.

NWO – NetWork Operator

AP – Access Provider

SvP – Service Provider

IRI MF – Intercept Related Information Mediation Function. IRI är in-formation om det samtal/den förbindelse som för tillfället avlyssnas och MF är den funktion som ser till att skicka informationen till den som av-lyssnar. I informationen finns all möjlig information om samtalet, vem det är som har ringt, om samtalet har varit vidarekopplat, om det har gått till någon viss anknytning och så vidare.

CC MF – Content of Communication Mediation Function. CC är själva innehållet i trafiken, det vill säga den data eller det tal som skickas och MF är den funktion som ser till att denna information skickas till avlyssnaren.


DF2P – Delivery Function for Port 2

DF3P – Delivery function for Port 3

HI1 – Handover Interface Port 1 (for Administrative Information). Detta är ofta ett tvåvägs interface som används för kommunikation mellan myn-digheter och operatören, som till exempel begäran om avlyssning.

HI2 – Handover Interface Port 2 (for Intercept Related Information). Denna port används för att skicka all information om själva det samtal som avlyssnas (se IRI MF).

HI3 – Handover Interface Port 3 (for Content of Communication). Denna port används för att avlyssna själva trafiken i den avlyssnade förbindelsen. Detta kan vara antingen data eller tal.


11 Anslutning till Internet och andra PDN

En av de viktigaste funktionerna med GPRS är att man kan ansluta sig direkt till andra paketförmedlande nät, som Internet eller X.25.

Bilden här visar transmissionsplanet när X.25 används som transport. I detta falla ska GGSN hantera översättningen mellan MS som använder GPRS och nätet som använder X.25. MS blir i detta fall en DTE – Data Terminal Equipment och nätet eller rättare sagt det som finns där blir en DCE – Data Communications Equipment.

När man skapar en lösning av detta slag är det viktigt att tänka på att MS är en DTE, eftersom detta i stor utsträckning avgör hur den ska bete sig.


När man istället använder IP som transport, sker transporten med IP-routers via Gi interfacet. Från det externa nätet (till exempel Internet) ses GGSN som en vanlig IP-router.

För en generisk modell gäller att:

• En brandvägg (firewall) konfigureras av operatören. Generellt gäller att GPRS stöder alla applikationer som använder IP, men att GPRS också kan införa vissa begränsningar på säkerhetsmässig grund.

• En DNS – Domain Name Service hanteras normalt av GPRS-operatören, men kan alternativt hanteras av en extern IP-operatör.

• Från GPRS ser det ut som att dynamiska adresser hanteras av GGSN så som det beskrivs i GSM 03.60. GGSN kan allokera dessa adresser själv, eller använda sig av en extern server som till exempel en DHCP-server. Den externa servern kan hanteras av en ISP – Internet Service Provider.

GPRS kan erbjuda två olika sätt att ansluta sig mot Internet eller ett Intra-net:

• Transparent anslutning direkt till nätet.

• Icke transparent anslutning där GGSN har en aktiv roll.

11.1 Transparent anslutning Här sker anslutningen på så sätt att:


• MS får en adress som tillhör operatörens adressutrymme. Adressen kan antingen vara statisk och knuten till abonnemanget, eller dyna-misk så att den utdelas vid PDP Context Activation.

• MS behöver inte skicka någon autentiseringsförfrågan till GGSN vid aktiveringen och GGSN tar ingen del i behörighetskontrollen.

Bilden här visar de protokollstackar som används. Kommunikationen mel-lan GPRS PLMN och Intranätet kan ske över vilket nät som helst, även över Internet.

11.2 Icke Transparent Anslutning Bilden visar signalplanet för icke transparent anslutning till en ISP.

Här sker anslutningen på så sätt att:


• MS får en adress som tillhör Intranet/ISP. Adressen kan antingen vara statisk och knuten till abonnemanget, eller dynamisk så att den utdelas vid PDP Context Activation.

• MS ska skicka en autentiseringsförfrågan vid PDP Context Activa-tion och GGSN frågar efter autentisering från servern, till exempel via RADIUS eller DHCP.

• Information avseende det protokoll som ska användas hämtas från servern.

• Kommunikationen kan ske över vilket nät som helst, det vill säga även över Internet.


De funktioner som utförs vid anslutning är:

1) TE skickar ett AT-kommando (se Appendix 1 – AT Kommandon på sidan 204) till MT för att tilldela parametrar värden och för att starta upp kommunikation via PPP.

2) LCP – Link Control Protocol förhandlar fram Maximum Receive Unit och vilket protokoll som ska användas för autentisering. Detta kan vara CHAP, PAP eller inget, i första hand och om så är möjligt, ska CHAP användas.

3) Om det autentiseringsprotokoll som förhandlats fram är antingen CHAP eller PAP, så autentiserar sig TE gentemot MT på det sätt som protokollet anger.

4) TE efterfrågar IP-konfigurationen genom att skicka ett IPCP Confi-gure Request till MT.

5) MT skickar ett Activate PDP Context till SGSN som i sin tur skickar ett Create PDP Context Request till GGSN.

6) GGSN plockar fram information om vilka servrar som ska använ-das, vilka protokoll som ska användas (till exempel DHCP eller RADIUS) och vilka säkerhetsfunktioner som ska användas.

7) GGSN skickar ett Create PDP Context Response till SGSN, i detta meddelande finns det information om ifall anslutningen lyckades el-ler inte.

8) Beroende på om anslutningen gick bra eller inte så skickar SGSN ett Activate PDP Context Accept eller ett Activate PDP Context Reject till MS. MT skickar ett Configuration Ack, ett Configure Nack eller ett Link Terminate Request till TE.

9) Om ett Configuration Ack skickades till TE i steg 8 så har en länk till ISP skapats och data kan överföras. Om det var ett Link Termi-nate Request som skickades så misslyckades anslutningen.


12 Trafikfall

12.1 Trafikfall GSM När en användare i det fasta nätet ska ringa en användare i det mobila nätet ”routas” samtalet via PSTN till en GMSC, som använder HLR för att ta reda på vilken MSC och VLR mobilen har. Samtalet routas sedan till rätt MSC/VLR och MSC:n frågar VLR om vilken LA – Location Area mobi-len befinner sig. Ett anrop skickas till mobilens LA och den besvarar detta. Nu vet MSC:n i vilken cell mobilen befinner sig och den kan ”routa” sam-talet till rätt BSC som väljer en ledig trafikkanal på en BTS och beordrar mobilen att använda denna kanal. När detta är klart ger mobilen en ring-signal och abonnenten kan svara.

När en mobil ska ringa upp skickas ett anrop till den MSC man är ansluten till, denna frågar VLR om abonnenten har rätt att utföra samtalet. Om mo-bilen har rättighet att göra det, kopplar MSC:n upp en förbindelse med PSTN. MSC frågar också BSC om en trafikkanal och mobilen beordras att gå över till denna kanal. När den man ringer upp besvarar samtalet så eta-bleras en förbindelse.


12.2 Trafikfall GPRS En användare som vill göra ett anrop behöver inte göra något för att koppla upp eftersom det i det här fallet rör sig om ett paketförmedlande nät. All data skickas helt enkelt till en BTS som skickar det vidare till en SGSN som packar in datat och skickar det vidare till en GGSN via det interna nätet. GGSN erhåller datat och skickar det vidare till det externa nätet och det externa nätet vidarebefordrar det till rätt mottagare.

När data skickas från en extern station till GPRS, kommer det till en GGSN som ser på IP-adressen och använder den för att hitta rätt SGSN. Sedan tunnlas paketet över det interna nätet till rätt SGSN. Här kan nu två saker hända, om mobilen är klar för att ta emot anropet så vet SGSN exakt vart paketet ska skickas, paketet skickas till rätt BSC, BTS och till slut till an-vändaren. Om mobilen för tillfället inte kan ta emot anropet (”standby”) så vet SGSN inte i vilken cell mobilen befinner sig, endast vägen dit (”routing area”`) är känd. Ett meddelande skickas då ut och mobilen svarar med ett meddelande som gör att SGSN kan lokalisera i vilken cell mobilen befinner sig. Paketet kan sedan skickas till rätt BSC och BTS för att till slut nå an-vändaren.

12.2.1 Telefonsamtal när dataöverföring pågår Som det finns beskrivet i avsnitt 9.2.3 på sidan 52 så finns det tre olika klasser av mobiler i GPRS:


• Class A Kan vara både GPRS- och IMSI-attached samtidigt och hantera data-trafik och samtal samtidigt.

• Class B Kan vara GPRS- och IMSI-attached samtidigt, men bara hantera den ena typen av trafik åt gången.

• Class C Kan bara vara ansluten (attached) till ett system åt gången, för att komma åt det andra systemet måste man koppla ned och ansluta sig till detta istället.

Det intressantaste fallet här är när en mobil i Class B får ett inkommande telefonsamtal när samtidigt som en dataöverföring pågår.

1) Mobilen har kopplat upp en dataförbindelse och håller till exempel på med att skicka ett mail eller surfa runt på nätet.

2) Ett inkommande telefonsamtal kommer till MSC/VLR.

3) MSC skickar en notifiering till BSS om att ett kretskopplat anrop har inkommit. BSC (som är en del av BSS) skickar detta vidare till MS (mobilen) via BTS (som är en annan del av BTS).


4) MS skickar ett Suspend till BSC, som vidarebefordrar det till SGSN som då stänger av datatrafiken.

5) Uppkoppling av samtalet sker.

6) Samtalet är uppkopplat och abonnenten kan besvara det och prata i telefon som vanligt.

7) När samtalet är avslutat skickar BSS (BSC) ett Resume till SGSN.

8) Dataförbindelsen återupptas och fortsätter där den slutade.

Samma scenario för en mobil i Class A hade varit att den hade besvarat samtalet utan att datatrafiken hade påverkats och för en mobil i Class C hade ett inkommande samtal då datatrafik pågår varit uteslutet eftersom en inte är IMSI-attached.

12.3 GSM Mobilitet När en mobil förflyttar sig inom ett GSM-nät beror det som händer på i vilket tillstånd mobilen befinner sig;

När mobilen rör sig från cell ”A” till cell ”B” som befinner sig i samma LA – Location Area så behövs inga extra meddelanden. Om cell ”B” och ”C” befinner sig i olika LA så märker mobilen att LA har ändrats så mobilen skickar en ”location area update” till MSA och VLR för att tala om att den har flyttat sig. Då kontrollerar MSC att användaren har rättighet att utnytt-ja den här LA och om så är fallet så skickar den ett meddelande till mobilen om att ”update” gick bra. Eftersom det, i det här fallet är samma MSC så behöver inget i HLR förändras.


Processen är ungefär densamma när en mobil ”roamar” till en ny area som hanteras av en annan MSC, som till exempel vid förflyttning från cell ”C” till ”D” i bilden. Eftersom cellen befinner sig hos en annan MSC så är det också en annan LA. Mobilen skickar ett ”area update message” till MSC och eftersom den nya arean hanteras av en annan MSC , så uppdateras HLR med adressen till denna. När detta är klart så får mobilen information om att det gick bra.

När en mobil är aktiv och det inte är något pågående samtal, så är procedu-ren lite annorlunda. I detta fall så åtföljs mobilen på cellnivå, så när den rör sig från cell ”D” till ”E” (under samma BSC) så är det BSC som bestäm-mer om när överflyttningen ska äga rum. Detta beslut baseras på informa-tion från BTS om mottagning etc. Den gamla BTS skickar till exempel information till den nya om vilken radiokanal den ska använda och mobi-len skickar då ett meddelande till BSC om att förflyttningen är klar och BSC skickar då ett meddelande till den gamla BTS om att den ska koppla ned kanalen. Om de två cellerna befinner sig i olika LA, skickar mobilen en ”location area update” när anropet är klart.

När mobilen förflyttar sig från en cell till en annan, där båda kontrolleras av samma MSC, som mellan cell ”E” och ”F” så är proceduren i stort sett


densamma, förutom att meddelandet mellan den nya och gamla BSC:n måste skickas via en

Vid förflyttning mellan olika MSC, till exempel från ”F” och ”G” så hän-der lite mer. När mobilen märker att den har flyttat sig skickar den ett med-delande till BSC. Den märker att den nya cellen inte finns inom dess områ-de så de skickar ett meddelande till MSC, som märker att den nya cellen finns under en annan MSC. Förflyttningen skickas då vidare till den nya MSC som skickar det vidare till sin BSC. Samtalet routas då från den gam-la BSC:n till den nya, som nu kontrollerar mobilen.

12.4 GPRS Mobilitet I GPRS beror hanteringen på i vilket tillstånd mobilen befinner sig. Till att börja med kan vi så på vad som händer när mobilen är ”ready”.

När mobilen är ”ready”, vet SGSN i vilken cell den befinner sig och mobi-len skickar information till SGSN när den flyttar sig från cell ”A” till ”B” och samma sak upprepar sig när mobilen rör sig från cell ”B” till ”C” efter-som alla celler befinner sig under samma SGSN. När mobilen flyttar sig till cell ”D” byter den också SGSN och mobilen märker förändringen och


skickar ett ”update” meddelande till den nya SGSN, i meddelandet ingår identiteten av den gamla ”routing arean” vilket gör att den nya SGSN kan lokalisera den gamla. Den nya SGSN skickar då ett meddelande till den gamla om att mobilen har flyttat sig och nu finns på en ny adress. Den gamla SGSN sätter då igång en ”timer” och så länge denna pågår så sänder den vidare alla inkommande paket till den nya adressen, detta förhindrar att man missar några paket under förflyttningen. Därefter skickar den nya SGSN ett meddelande till den sin GGSN om att mobilen nu befinner sig här så att paketen kan hamna rätt. HLR uppdateras också med information om den nya SGSN.

För en mobil som är ”standby” ser det här ungefär likadant ut, skillnaden är att när mobilen rör sig från en cell till en annan i samma ”routing area” behövs ingen ”update”. När mobilen rör sig från ”A” till ”B” händer ingen-ting, men när den rör sig från ”B” till ”C”, som befinner sig i olika ”routing areas” skickas ett meddelande om till SGSN.


13 HSCSD – High Speed Cir-cuit Switched Data

HSCSD är en teknik som kan betraktas som parallell med GPRS och precis som denna bygger den på att högre bandbredd kan uppnås genom ett man tillåter att en användare utnyttjar en större del av utrymmet i radionätet. Men i motsats till GPRS så är HSCSD kretskopplat.

AuC = Authentication Centre HLR = Home Location Register

BSC = Base Station Controller MS = Mobile Station

BTS = Base Transceiver Station MSC = Mobile services Switching Centre

EIR = Equipment Identity Register VLR = Visitor Location Register

GMSC = Gateway MSC

När det gäller radiolänken så bygger det precis som GPRS på att en använ-dare kan utnyttja fler tidluckor eller trafikkanaler. Skillnaden ligger i hur tidluckorna/trafikkanalerna hanteras och hur hanteringen sker i det fasta nätet. Eftersom HSCSD är kretskopplat finns inte de GPRS-specifika no-derna SGSN och GGSN.


Översiktligt set dataöverföring över GSM, ut som:.

Om man istället ser samma bild med HSCSD infört så ser det istället ut som:

Den stora förändringen här är att man har fler kanaler mellan MS och BTS, liksom mellan BTS och BSC. Som mest kan man med HSCSD ha åtta kanaler här (en TDMA-ram), medan GSM normalt bara kan använda en kanal. Vid A- och E-gränssnitten kan man dock bara ha en kanal, men här är det en 64-kbps kanal.

Kanalerna i HSCSD kan allokeras antingen symmetriskt eller asymmet-riskt och när det är asymmetriskt så är det i allmänhet så att man lägger beslag på större bandbredd från nätet till mobilen än tvärtom. Anledningen till detta kan vara att ifall det finns fyra kanaler att tillgå så får man oftast bättre prestanda om man har en kanal från mobilen till nätet och tre från nätet till mobilen, istället för att ha två i varje riktning.

En symmetrisk HSCSD-kanal består av en tvåvägs (bi-directional) snabb kontrollkanal (FACCH – Fast Associated Control Channel) och medallo-kerade tvåvägs trafikkanaler (TCH/F) samt långsamma kontrollkanaler (SACCH – Slow Associated Control Channel).


En asymmetrisk HSCSD-kanal består av en tvåvägs snabb FACCH och medallokerade envägs (uni-directional) eller tvåvägs TCH/F samt SACCH.

Varje kanal har en egen kryptering där kanalens krypteringsnyckel härleds ur Kc på samma sätt som för GPRS (se Kryptering på sidan 163).

13.1.1 Uppkoppling – Call establishment Precis som för GPRS finns det Transparent och Non-transparent uppkopp-ling (jämför med avsnitt Anslutning till Internet och andra PDN på sidan 167). I HSCSD är det följande skillnad mellan transparent och icke-transparent:

Type Bandwidth BER Rate/Slots Usage Transparent 64 kbps variable Fixed data rate and number

of timeslots. Fax and Video

Non-transparent 38.4 kbps very low Variable data rate and number of timeslots.

Applications, file transfer, e-mail

BER = Bit Error Rate

Uppkoppling från mobilen – mobile originated (MO) Detta beskriver uppkopplingen så som den ser ut när man kopplar upp (ringer upp) ett datasamtal från mobilen.


1. Mobilen skickar Multislot class, när den ansluter sig. Detta beskrivs i detalj i GSM 05.02. Enkelt förklarat innebär det att mobilen talar om hur många samtidiga tidluckor den kan hantera.

2. Mobilen (MS) skickar ett antal parametrar som talar om den karakte-ristik den vill ha för förbindelsen. De parametrar som skickas är:

Parameter Beskrivning Typ OMT Other Modem Type T/NT FNUR Fixed Network User Rate T/NT ACC Acceptable Channel Codings T/NT Max TCH/F Maximum number of traffic channels T/NT UIMI User Initiated Modification Indication NT AIUR wanted Air Interface User Rate NT

T = Transparent NT = Non-transparent


3. Nätverket svarar sedan med vilka värden det kan erbjuda för OMT, FNUR och UIMI (den sista bara för NT) och MS accepterar dessa värden som det bästa som gick att erhålla.

4. MSC skickar sedan ett Assignment Request till BSC för att ordna kanalkonfigurationen enligt de parametrar den och MS kommit överens om. och BSC allokerar då lämpligt antal kanaler.

5. En separat aktivering sker för varje kanal.

6. BSS skickar en beskrivning av multislot konfigurationen till MS.

7. MS svarar med ett Assignment Complete, vilket BSC skickar vidare till MSC som kan lägga beslag på erforderliga resurser i nätet.

Uppkoppling till mobilen – mobile terminated (MT) Detta visar tillvägagångssättet när mobilen blir anropad, det vill säga upp-ringd av ett datasamtal.

1. Mobilen skickar Multislot class, när den ansluter sig. Detta beskrivs i detalj i GSM 05.02. Enkelt förklarat innebär det att mobilen talar om hur många samtidiga tidluckor den kan hantera.


2. Nätverket (MSC) skickar ett antal parametrar som talar om den ka-rakteristik den vill ha för förbindelsen. De parametrar som skickas är:

Parameter Beskrivning Typ OMT wanted Other Modem Type T/NT FNUR wanted Fixed Network User Rate T/NT ACC Acceptable Channel Codings T/NT Max TCH/F Maximum number of traffic channels T/NT UIMI User Initiated Modification Indication NT AIUR wanted Air Interface User Rate NT

T = Transparent NT = Non-transparent

3. Mobilen svarar sedan med vilka värden det kan acceptera och MSC accepterar dessa värden som det bästa som gick att erhålla.

Sedan följer signalering på exakt samma sätt som i punkt 4 och framåt som för uppkoppling från mobilen (MO).

13.1.2 Handover – att flytta i nätverket När signalen blir för svag från en BTS (radiobasstation), måste mobilen försöka flytta kommunikationen till en annan BTS med bättre signalstyrka. Detta gör den genom att kontinuerligt mäta signalstyrkan och om den mär-ker att signalen är för svag så skickas en förfrågan till BSC om att mobilen behöver ansluta sig mot en ny BTS.

Intra BSC handover – flytta från en BTS till en annan För en icke-transparent förbindelse kan konfigurationen förändras vid flyttning, det är inte säkert att den nya BTS:en kan erbjuda samma karakte-ristik som den förra.

Anslutningen mot den nya BTS:en sker på precis samma sätt som då ett nytt samtal ska ringas upp (se Uppkoppling från mobilen – mobile origina-ted (MO) på sidan 181).


Inter BSC, intra MSC handover – flytta till ny BTS och ny BSC När man ska byta BSC (och därmed BTS) säger MSC till den nya BSC att allokera en kanalkonfiguration i enlighet med de parametrar den har från den gamla förbindelsen.

För en icke-transparent förbindelse kan parametrarna förändras under över-flyttningen, beroende på att det nya nätet kanske inte kan erbjuda samma värden.

När överflyttningen (handover) är klar talar BSC om den nya HSCSD-konfigurationen för MSC som kan justera utnyttjandet av resurser i nätet därefter.


Inter MSC handover – flytta till en ny MSC När överflyttning sker till en ny MSC, skickas kanalkonfigurationen vidare till en BSC som hanteras av den nya MSC via MAP-protokollet. Procedu-ren för överflyttningen är sedan ungefär densamma som för byte av BSC.


13.1.3 Nätverksinitierad upp/nedgradering av resurser

Med uppgradering av resurser menar man att man allokerar fler kanaler till en förbindelse och omvänt vid nedgradering. Båda dessa procedurer initie-ras av nätverket. För icke-transparenta förbindelser kan antalet kanaler variera mellan Max TCH/F och 1 (ett). För transparenta förbindelser kan antalet kanaler också ändras, förutsatt att AIUR (bandbredden i luften) hålls konstant.

Bilden visar en upp- och nedgradering av antalet kanaler för en pågående HSCSD-förbindelese, så som det ser ut om huvudkanalen (main TCH/F) hålls oförändrad.

Om man istället ska förändra antalet kanaler och även ändra huvudkanalen, ser det ut som:


13.1.4 Användarinitierad upp/nedgradering av tjänsten

Under en pågående icke-transparent HSCSD-förbindelse kan användaren efterfråga att nätet ska förändra antalet möjliga kanaler (Max TCH/F) eller bandbredden i radionätet (AIUR).

Om nätverket godkänner förändringen så skickas de nya parametrarna till BSC och resurserna justeras.


Användaren kan också efterfråga att andra parametrar ändras och isåfall ändras dessa separat från förändringen av resurser (Max TCH/F och AIUR).

Detta kan till exempel användas så att man för en icke-transparent förbin-delse först ansluter sig med 9.6 kbps för att logga in och surfa runt en stund och när man sedan vill föra över en fil så kan man öka bandbredden till 38.4 kbps.


14 EDGE – Enhanced Data Ra-tes for Global Evolution

En annan likartad betydelse jag sett för EDGE är Enhanced Data Rates for GSM and TDMA/136 Evolution och ytterligare en är Enhanced Data Rates for GSM Evolution, men den som står i rubriken här är alltså den mest korrekta och den som ETSI använder.

EDGE är ett sätt att öka kapaciteten i GSM och TDMA/136 (D-AMPS) genom att använda en effektivare modulering.

Förutom moduleringen så förändrar EDGE inte så mycket i den befintliga infrastrukturen. Frekvenserna blir desamma som finns nu, det vill säga 800, 900, 1800 och 1900 MHz. TDMA kommer också att användas och strukturen för tidluckor kommer inte att förändras.

Det som behöver förändras i GSM-nätet är i huvudsak BTS och BSC, det vill säga BSS, basstationerna. Givetvis behöver mobilerna (MS) förändras också, men eftersom det vanliga GSM-nätet kommer att finnas kvar parallellt så påverkar detta bara huruvida de kan tillgodogöra sig den ökade bandbredden eller inte.

14.1.1 Modulering – hur EDGE blir snabbt Det som gör att EDGE kan uppnå en högre bandbredd än vad som idag är möjligt i GSM är att man ändrar moduleringen, det vill säga det sätt på vilket data representeras i radiovågorna.

Radiokommunikation bygger på att man överlagrar informationen på en bärvåg och det finns tre olika sätt att göra detta:


• Amplitudmodulering Signalen varieras så att man förändrar amplituden, det vill säga höj-den på vågorna. Här kan till exempel en amplitud, utöver bärvågens, på 1 mW betyda en 1:a och -1 mW en 0:a.

• Frekvensmodulering Signalen varieras så att man förändrar frekvensen, här kan till exem-pel en frekvens, utöver bärvågens, på 100 Hz betyda en 1:a och en frekvens under 50 Hz en 0:a.

• Fasmodulering Här varierar man fasvridningen mellan ström och spänning, en fas-vridning på 45º kan betyda en 1:a och en på -45º en 0:a.

Ibland använder man också en modulering som är en kombination av mer än en teknik. Ett exempel på detta är QAM – Quadrature Amplitude Mo-dulation som är en kombination av Amplitudmodulering och fasmodule-ring.

Det handlar som att få med så mycket information som möj-ligt i en enda signal. Som exempel kan vi se bilden här bred-vid, den använder amplitudmodulering med två lägen, 0 volt och låt säga 1 volt. Med denna modulering kan vi alltså skicka en nolla eller en etta, det vill säga en bit med en signal.

Om vi istället tänker att vi kan ha en amplitud med 0, 1, 2 eller 3 volt så kan vi skicka (0,0), (0,1), (1,0) eller (1,1) det vill säga vi kan skicka två bits med en signal. Det är just detta som utnyttjas i EDGE, fast det är inte amplitudmodu-

lering som används och verkligheten är något mer komplex.

I GSM använder man GMSK – Gaussian Mini-mum Shift Keying som är en fasmodulering.

Det fungerar på så sätt att man har fyra olika punkter, varv ingen egentligen repre-senterar varken 1:a eller 0:a, det som avgör hur det som skickas ska tolkas är hur


fasen har vridit sig i förhållande till föregående signal. Moturs rotation innebär en 1:a och medurs en 0:a. Detta innebär att man bara kan skicka en bit med varje signal.

När man valde moduleringsmetod för GSM passade GMSK mycket bra, av bland annat två orsaker. Den ena orsaken är att det vid denna tid inte fanns något direkt behov av att kunna skicka större mängder av data, även om GSM i motsats till NMT utformades för att kunna skicka data i viss om-fattning. Den andra orsaken var att man behövde en modulering som var enkel och billig att utveckla för mobiltelefoner, med de begränsade resur-ser dessa har.

Sedan dess har mycket hänt, behovet av att kunna skicka data med god kapacitet har växt lavinartat och dagens mobiltelefoner har betydligt bättre kapacitet för annat än just telefoni.

I EDGE använder man därför istället en moduleringsmetod som heter 8PSK – 8-Pase Shift Keying. Den är lite svårare att implementra, men den ger tre gånger så hög ka-pacitet. Här har man 8 lägen istället för 4, men i motsats till GMSK där varje läge endast represen-terar 1 siffra, så motsvarar varje läge 3 siffror här. Det vill säga, man kan överföra 3 bits med en enda signal, en förbättring med en faktor 3 jämfört med GMSK. Detta är i sig inget revolutionerande eftersom det finns moduleringstekniker som klarar betydligt mer, till ex-empel QAM eller TCM, men dessa är av olika skäl inte lika lämpliga som 8PSK i detta fall.

Lägg märke till att binärvärdena i bilden för 8PSK är Gray-kodade, det vill säga, att det bara är en bit som skiljer mellan två närliggande värden. Att det är på detta sätt beror på att det vanligaste felet vid tolkning av en mo-dulerad signal är att mottagaren av misstag tolkar ett värde (en fasvridning) som en av de närliggande, på grund av till exempel brus och störningar. Genom att då använda Gray-kod är det högst 1 (en) bit som är felaktig.

Om vi ska se hur till hur 8PSK, eller med generellt hur PSK (fasskift) fun-gerar så kan vi förställa oss ett enkelt system där en 1:a motsvarar en fas-


vridning på 0º och en 0:a en fasvridning på 180º. I det här enkla fallet har vi bara två lägen ock kan bara föra över en bit med varje signal.

Signalen matas in, överlagras på bärvågen (carrier) och ut kommer en signal där bärvågen är fasvriden 180º på vissa ställen och 0º på andra. Nu har vi fått en signal som går att skicka över radionätet (eller i kabel också för den delen). Om vi som i 8PSK inför ytterligare sex fasvinklar så kan vi dessutom föra över 3 bits med en enda signal.

För att det inte ska bli konflikt mellan EDGE och äldre utrustning kommer EDGE/8PSK och GMSK att finnas parallellt i samma basstationer. Det finns också förslag på att det ska finnas två klasser av mobiler för EDGE.

• En som kräver GMSK i kommunikationen uplink, det vill säga från mobilen till basstationen (BSS), men som använder 8PSK i andra riktningen. Detta innebär att man uplink får den bandbredd som GPRS kan erbjuda, medan man till mobilen får tre gånger bättre bandbredd med hjälp av EDGE. Detta räcker gott i de flesta fall ef-tersom det är i den riktningen man brukar ha den tunga trafiken.

• Den andra klassen kräver EDGE/8PSK i båda riktningarna.

14.1.2 EDGE inverkan på GSM En ökning av bandbredden i luften ställer nya krav på det befintliga GSM-nätet, de komponenter som finns i anslutning till radiolänken har konstrue-rats för att klara av den bandbredd GSM har, med en liten marginal.


Det som kommer att utgöra flaskhalsen är länken mellan BTS och BSC, Abis. Detta är idag utformat för att klara av 16 kbps per kanal (tidlucka), vilket inte räcker för de krav EDGE kommer att ställa. GPRS påverkar inte detta eftersom det bygger på att man utnyttjar fler kanaler/tidluckor för en förbindelse. Det som däremot påverkar behovet av bandbredd par ka-nal/tidlucka är den kodning som ska användas (se Bandbredd på sidan 198). Om CS2 kommer att användas, vilket är mest sannolikt så kommer en bandbredd på 43.2 kbps att erfordras och skulle nu mot förmodan CS3 eller CS4 implementeras så krävs ytterligare kapacitet.

I gränssnittet A mot det kretskopplade nätet finns en kapacitet på 64 kbps, vilket räcker än så länge och i Gb mot GPRS-nätet finns kapacitet för be-tydligt högre bandbredd, så det är just Abis som måste förbättras.


15 EGPRS och EHSCSD

EGPRS – Enhanced GPRS och EHSCSD – Enhanced HSCSD är vidareut-vecklingar av GPRS och HSCSD. Båda bygger på EDGE i botten, men förutom det har ett antal mekanismer förbättrats.

För EGPRS finns till exempel följande förbättringar:

• Förbättrad adressering på datalänknivå, GPRS har ett adressfönster på 64 adresser (GSM standard), medan EGPRS har 1024. Detta för-hindrar att kommunikationen hänger sig på grund av att adresser upprepas.

• Förbättrade mekanismer för omsändning. Bland annat är det möjligt att skicka om ett paket som misslyckats, med ett annat kodschema det vill säga annan kanalkodning.

• Förbättrade mekanismer för uppdatering av Location Area och i öv-rigt hantering av mobilitet i GPRS-nätet.

• EGPRS är i grunden utformat för realtidstjänster, vilket GPRS egentligen inte är. Det går alltså att föra över ljud och bild på ett helt annat sätt med EGPRS.

Sedan gäller för både EGPRS och EHSCSD ett betydligt effektivare ut-nyttjande av radiolänken tack vare EDGE (se Modulering – hur EDGE blir snabbt på sidan 190). Detta gör att en bandbredd på ungefär tre gånger den ursprungliga kan erbjudas.

De nya kodschema/den nya kanalkodning som finns i EGPRS är:

Scheme Modulation Max rate [kbps]

Code rate Octets Blocks per 20 ms

Family

MCS-9 8PSK 59.2 1.0 2x74 2 A


MCS-8 54.4 0.92 2x68 2 A MCS-7 44.8 0.78 2x56 2 B MCS-6 29.6 0.50 74 1 A MCS-5

22.4 0.38 56 1 B MCS-4 16.8 1.0 44 1 C MCS-3 14.8 0.89 37 1 A MCS-2 11.2 0.69 28 1 B MCS-1

GMSK

8.4 0.53 22 1 C

Indelningen i olika familjer här har med möjligheten att bygga om pake-ten/blocken och sända dem med en annan kanalkodning. Detta innebär att om en sändning misslyckas på grund av dålig kapacitet i en cell, så kan man bygga om paketet/blocket till en kodning med lägre bandbredd.

De olika blocken i EGPRS ser ut som:

Inom en familj finns ett förhållande mellan storleken på datadelen i ramar-na, så att omsändning är möjlig. Detta innebär att man kan flytta ett paket, till exempel från MCS9 till MCS8 eller från MCS8 till MCS3. Eftersom en sändning med till exempel MCS9 inte får plats i ett enda MCS3-block så delas informationen upp i flera block.

Detta innebär också att EGPRS automatiskt kan byta modulering från 8PSK till GMSK.


Möjligheten att bygga om block i EGPRS gör att LCQ – Link Quality Con-trol kan arbeta effektivare, detta är däremot inte möjligt i GPRS.

Om man lägger in de olika kanalkodningarna i ett diagram och jämför med kodningen i GPRS och HSCSD som använder ren GSM i botten, ser det ut som:

Bilden visar den bandbredd som är tillgänglig för dataöverföring, det som går åt för hantering av RLC/MAC (lägre protokoll) är redan avdrager här.

Notera att MCS1-MCS4 använder GMSK, precis som CS1-CS4 från GPRS/GSM men det är inte samma kodschema/kanalkodning, utan EGPRS har helt ny kodning. Att det skiljer lite i bandbredd mellan till exempel CS1 och MCS1, beror på att ramarna är olika utformade så att den en varianten har större ”header”. Orsaken till att EGPRS har lägre band-bredd än GPRS med dessa kodningar beror på just det att EGPRS är ut-format för att kunna sända om paket med en annan kodning än de ur-sprungligen skickades med om nätet så kräver. Det kan till exempel vara så att om det blir del i paketet i överföringen, så kan EGPRS automatiskt sända det med en kodning som innehåller bättre felkorrigering.


16 GPRS, verkligheten och framtiden…

Det spekuleras och pratas mycket om vad GPRS i verkligheten kommer att kunna erbjuda, förespråkarna pratar om hastigheter som ligger på det tre-dubbla mot vad ett vanligt modem kan prestera, medan belackarna hävdar att GPRS endast kommer att innebära en marginell förbättring mot GSM...

Så, vad är då sanningen och hur ser verkligheten ut…?

16.1 Bandbredd Den förväntade ökningen av bandbredd med hjälp av GPRS bygger på att man kan utnyttja fler tidluckor/kanaler för en och samma överföring och att en bättre kanalkodning (Channel Coding) införs.

I GSM (utan GPRS) kan man utnyttja en tidlucka och med kodningen CS1 har varje tidlucka en bandbredd av 9600 bps, vilket med avdrag för kon-trollsignaler och så ger en datakapacitet på 9.05 kbps. En ny kodning CS2, som ger en total bandbredd på 14.4 kbps vilket motsvarar en databand-bredd på 13.4 kbps finns också. Detta är alltså i första hand vad GPRS ska ”tävla mot” och vara väsentligt bättre än.

Förespråkarna och marknadsfolket säger ungefär att ”GPRS kommer att kunna ge en bandbredd på uppemot 171.2 kbps” och frågan är då om detta verkligen stämmer med verkligheten, kommer GPRS verkligen att kunna erbjuda denna bandbredd?

Vi börjar med att titta på vad det är som ligger bakom denna siffra. För det första så förutsätter den att man utnyttjar alla tidluckor som finns, det vill


säga 8 stycken, men 8 gånger 13.4 blir ”bara” 107.2, så det måste vara något mer som måste uppfyllas. Då tänker vi lite till och kommer fram till att de måste förutsätta att man utför kodningen med CS4, som ger 8 gånger 21.4 kbps, det vill säga 171.2 kbps… det är bara ett problem med det… CS4 finns inte och det är tveksamt om det någonsin kommer att implemen-teras på grund av stora kostnader för utbyggnad av nätet… och för CS3 gäller samma sak som för CS4, alltså – finns inte…

Code Scheme CS1 CS2 CS3 CS4 Max Bandwidth per timeslot 9.60 14.4 16.8 22.8 Max Data rate per timeslot 9.05 13.4 15.6 21.4 Max Data rate with 8 timeslots 72.40 107.2 124.8 171.2 Data bits in radio block 181 268 312 428

Men CS2 finns ju i alla fall och det ger ju en bandbredd på 107.2 kbps vilket trots allt är dubbelt så mycket som ett modem… men… som vi sa förut så förutsätter ju detta då att man utnyttjar alla åtta tidluckor och det finns tester som visar att de flesta sändare/mottagare som finns idag får klara problem att hantera multiplexeringen redan vid 5 tidluckor, det är alltså inte säkert att man kan utnyttja mer än 4… vilket innebär en band-bredd på 4 gånger 13.4, det vill säga 53.6 kbps…

Att man dessutom ofta kommer att få problem med överföring över radio-länken, vilket resulterar i minskad bandbredd på grund av omsändningar lämnar vi därhän nu, detta problem finns ju redan vid överföring över kretskopplad GSM.

Det som händer rent konkret är att GPRS kommer att multiplicera GSMs kapacitet med mellan 4 och 8 och där gäller 4 idag. När sedan EDGE kommer så kommer det att ytterligare multiplicera detta med 3.

Så, för att sätta förväntningarna rätt kan man räkna med att GPRS (så länge EDGE inte finns) kommer att kunna erbjuda en bandbredd som i stort sett motsvarar moderna modem och det är ändå i sig inte så dåligt eftersom en stor del av transporten här sker i luften över stora avstånd….


16.2 GPRS och framtiden – Q/A Här har jag försökt samla några av de vanligaste och kanske viktigaste frågorna angående GPRS. Detta är inte frågor av ingående teknisk natur, utan vanliga enkla vardagsfrågor om vad GPRS är och kommer att innebä-ra.

• Kommer GPRS att ”innebära framtiden” ? Nej, men det är ett steg på vägen. GPRS är nära relaterat till WAP och EDGE och man kan se HSCSD som ytterligare ett alternativ. Man kan göra en jämförelse med en bil. WAP är karossen och alla roliga och nyttiga finesser. GPRS är hjulupphängning och chassi som gör det möjligt att få det hela att röra på sig och fungera, men fortfarande går det inte fort. Man kan komma upp i rätt bra hastighet i nedförsbackar, men uppför går det väldigt långsamt. EDGE där-emot utgör motorn som gör det hela användbart och som gör att även på raksträckor och uppförsbackar så uppnår man en acceptabel hastighet. För att även dra in HSCSD i metaforen så kan man säga att GPRS är en snygg modern hjulupphängning med delad bakaxel och andra finesser, medan HSCSD är en mer traditionell upphäng-ning med stel bakaxel och bladfjädrar, men bilen kommer att funge-ra och gå ungefär lika fort med det.

• Kan man verkligen vara uppkopplad hela tiden med GPRS? Javisst kan man det, men det kan man faktiskt med vanlig GSM också… detta scenario bygger helt på att man förutsätter att operatö-rerna kommer att ta betalt för överförd datamängd och inte som idag för uppkopplad tid. Så detta är egentligen en fråga man ska ställa till operatörerna.

• Vad finns det som kan begränsa den kapacitet man faktiskt får när man är uppkopplad till GPRS i en cell? Det finns egentligen fem olika faktorer som kan begränsa den kapa-citet en abonnent får i en cell.

1) Bandbredden eller antalet tillgängliga trafikkanaler. Genom att fördubbla antalet trafikkanaler i en cell, kan man också fördubbla antalet användare och också bibehålla samma kapacitet.

2) Antalet vanliga telefonsamtal begränsar kapaciteten eftersom de och GPRS delar på tillgängliga resurser, men vanliga samtal har högre prioritet.


3) Antalet GPRS-användare gör att radioresurserna utnyttjas effek-tivare, men varje användare kan få sämre prestanda.

4) Den kanalkodning som används, när förutsättningarna för radio-överföring är goda ger till exempel CS2 bättre kapacitet än CS1 (se Bandbredd på sidan 198).

5) Funktionerna i den mobil (MS) man har. Generellt sett ger en MS som kan hantera fler kanaler/tidluckor samtidigt betydligt bättre prestanda.

• Kan man programmera i GPRS på samma sätt som i WAP? Nej, GPRS är en ren ”transportör”, däremot kan man använda GPRS för att transportera WAP och därmed uppnå högre bandbredd och helt andra möjligheter i WAP.

• Är GPRS snabbare än HSCSD? Teoretiskt sett är GPRS snabbare än HSCSD, men i praktiken kom-mer skillnaden inte att bli så stor och under vissa förutsättningar kommer också HSCSD att erbjuda en bättre bandbredd än GPRS. Man kan se det som två konkurrerande teknologier som idag (utan EDGE alltså) är till stora delar likvärdiga.

• Vad är skillnaden mellan GPRS och HSCSD? GPRS är i rent paketförmedlande, medan HSCSD är kretskopplat. Detta innebär att GPRS allokerar tidluckor mer dynamiskt när de behövs, medan HSCSD allokerar dem konstant på ett annat sätt. En-kelt uttryckt innebär detta att GPRS ger en bättre dynamik och ett bättre utnyttjande av resurserna i nätverket, medan HSCSD på ett annat sätt kan garantera en konstant bandbredd. Generellt kan man säga att GPRS är klart bättre lämpat för data, medan HSCSD kan er-bjuda en länk som är bättre för ljud och bild.

• Men när EDGE kommer så kommer väl GPRS att bli mycket snabbare än HSCSD? Nej, både GPRS och HSCSD kommer att kunna använda sig av EDGE. Då kommer GPRS att vidareutvecklas till EGPRS – Enhan-ced GPRS och HSCSD till EHSCSD – Enhanced HSCSD.

• Kommer GPRS att ”falla till marken” som WAP och 3G? Varken WAP eller 3G har fallit till marken. Den något svängiga ut-veckling vi sett för WAP beror mycket på att det är en alldeles strå-lande idé och teknik, som lanserades innan underliggande förutsätt-ningar egentligen fanns. När det gäller 3G så är det, i motsats till


WAP, GPRS och EDGE, förenat med mycket stora investerings-kostnader för operatörerna.

• Varför ska man satsa på GPRS och/eller WAP och/eller EDGE nu då, när 3G ändå kommer snart? Alla dessa tekniker kommer att leva med in i 3G så det är inget som kommer att försvinna eller bara leva kvar i 2.5G. De innebär så sett en stegvis övergång från GSM till UMTS. Dessutom kommer det att dröja ett bra tag innan 3G är utbyggt.

• Men varför räcker inte då GSM med WAP, GPRS och EDGE? Vad fyller 3G för funktion? Problemet med GSM och en av de stora fördelarna med 3G är att GSM bygger på TDMA (kretskopplat) som är både långsamt och något otidsenligt, medan 3G bygger på CDMA som är snabbare, mer dynamiskt och i grunden utformat för att bära data, ljud och bild på samma sätt som Internet.

• Vad ska man med WAP och GPRS till, är inte mobilt Internet ett bättre alternativ? Det finns ett stort problem med mobilt Internet, för det första behö-ver det någon form av transport, det går inte att skicka det hur som helst i luften och 802.11 är på grund av den korta räckvidden inte ett alternativ (den korta räckvidden på 802.11 beror på att sändareffek-ten är begränsad på grund av det frekvensband det arbetar i). Så GPRS är isåfall även i detta fall ett gott alternativ. Ett annat problem är att det blir fördröjningar i trådlösa nät (se QoS – Quality of Service på sidan 63). Här kan man se att fördröjningen för större överföringar ligger i allra bästa fall på 2 sekunder och ett protokoll som HTTP 1.0 är direkt olämpligt då. Det öppnar en ny länk för varje objekt som ska hämtas, vilket kan ge helt fantastiska fördröjningar i slutänden. Detta hanteras betydligt bättre av WAP, där WTP som faktiskt är en utveckling av HTTP är anpassad just för trådlös kommunikation.

• Ska man köpa en GPRS-telefon eller motsvarande? Det beror på… om man har behov av att överföra data via en mobil-telefonlänk så kommer GPRS att erbjuda en kapacitet som i stort sett motsvarar ett vanligt modem, det vill säga betydligt bättre än vad som är möjligt idag. För en telefon som också har WAP kom-mer man att få betydligt snabbare åtkomst och nedladdning.


Om man har något av de här nämnda behoven kan det vara idé att köpa en telefon, speciellt som glappet från det att operatörerna har byggt ut GPRS till det att de har byggt ut EDGE, kan vara kanske ett par år.

• Kan befintliga GSM-telefoner utnyttja GPRS? Nej, det behövs speciell programvara i telefonen för att den ska kunna använda sig av det.

• Stöder GPRS bara GSM? Nej, GPRS stöder också D-AMPS (TDMA/136), det vill säga den amerikanska versionen av mobiltelefoni.


Appendix 1 – AT Kommandon

Detta är vanliga AT-kommandon, precis som de som an-vänds av ett vanligt modem. I GPRS används de av TE för att kontrollera MT, via en enkel icke multiplexerad teck-enström. Denna typ av kommunikation innebär vissa be-gränsningar för kommunikationen, det är inte möjligt för

MT att skicka kommandon till TE och det är inte möjligt för TE att skicka kommandon när en dataöverföring pågår. De kommandon som används finns beskrivna i GSM 07.07 och en alternativ kommunikation över multi-plexerad länk finns beskriven i GSM 07.10.

Funktionaliteten i en MT kan variera mycket från en i Klass A som stöder flera protokoll (PDP types), liksom kretskopplad dataöverföring flera ex-terna nätverk och QoS-profiler, till en i Klass C som bara stöder ett proto-koll (PDP type), ett externt nätverk och som helt förlitar sig på HLR – Home Location Register för lagring av parametrar (kontext).

Här följer en sammanställning av de AT kommandon som används i GPRS. För en fullständig beskrivning, se GSM 07.07.

AT kommandon för GPRS

Command Description +CGACT PDP context activate or deactivate +CGANS Manual response to a network request for PDP context activa-

tion +CGATT GPRS attach or detach +CGAUTO Automatic response to a network request for PDP context

activation +CGCLASS GPRS mobile station class


+CGCLOSP Configure local Octet Stream PAD parameters +CGCLPAD Configure local triple-X PAD parameters +CGDATA Enter data state +CGDCONT Define PDP context +CGEREP Control unsolicited GPRS event reporting +CGPADDR Show PDP address +CGREG GPRS network registration status +CGQMIN Quality of service profile (minimum acceptable) +CGQREQ Quality of service profile (requested) +CGSMS Select service for MO (Mobile Originated) SMS messages

GPRS tillägg till befintliga GSM AT kommandon

Command Description +CEER Extended error report +CMEE Report mobile equipment error +CR Service reporting control +CRC Cellular result code

Mer information om dessa kommandon finns i GSM 07.07

AT kommandon för GPRS modemkompatibilitet

Command Description A Answer – manual acceptance of a network request for PDP

context activation D Dial – request GPRS service H On-hook – manual rejection of a network request for PDP

context activation S0 Automatic answering control – automatic acceptance of a

network request for PDP context activation


Index

Detta index omfattar alla avsnitt i boken utom avsnitt 7 Ordlista eftersom detta index annars hade innehållit otillbörligt mycket referenser till detta avsnitt. Därför kan detta index och ordlistan i viss mån anses komplettera varandra.

A

Abonnentdata............................. 142 Access Point Name ...................... 63 Anonymous Access ................... 114 Anslutning ................................. 121 APN ............................................. 63 Arkitektur..................................... 46 AT Kommandon ........................ 206 Attach......................................... 121 AuC........................................ 47, 59 Authentication Centre .................. 59 Avlyssning ................................. 166

B

Bandbredd.................................. 200 Base Station Controller.... 47, 54, 55 Base Station System..................... 54 Base Station System Application

Part+................................. 94, 100 Base Station System GPRS Protocol

........................................... 92, 99 Base Trensceiver Station ............. 54 BCC ........................................... 102 Behörighet ................................. 129 Broadcast Call Control............... 102 BSC.................................. 47, 54, 55

BSS .............................................. 54 BSSAP+............................... 94, 100 BSSGP ................................... 92, 99 BTS.............................................. 54

C

Cell Identity ................................. 62 Celler............................................ 71 CI ................................................. 62 Circuit Switching ......................... 52 Combined RA/LA Update ......... 118 CS Paging .................................. 118 CSS .............................................. 52

D

Detach ........................................ 124

E

EDGE......................................... 191 Inverkan på GSM................... 194 Modulering ............................ 191

EGPRS....................................... 196 EHSCSD.................................... 196 EIR......................................... 47, 59 Encapsulation............................. 158 Enhanced Data Rates for Global

Evolution................................ 191


Enhanced GPRS......................... 196 Enhanced HSCSD...................... 196 Equipment Identity Register ........ 59

F

Frånkoppling.............................. 124 Fysisk kanal ................................. 69

G

Gateway GPRS Support Node..... 56 Information .............................. 84

Gateway Mobile services Switching Centre....................................... 59

Gateway MSC.............................. 47 GCC........................................... 103 GGSN .......................................... 56

Information .............................. 84 GMM ......................................... 104 GMSC.................................... 47, 59 GPRS Mobility Management..... 104 GPRS Service Area...................... 72 GPRS Session Management ...... 105 GPRS Tunneling Protocol ... 91, 106 Group Call Control .................... 103 Gränssnitt..................................... 89 GSM Radio Frequency ................ 92 GSM-RF ...................................... 92 GSN Adresser .............................. 62 GTP...................................... 91, 106

H

High Speed Circuit Switched Data............................................... 180

HLR ................................. 47, 58, 80 Home Location Register ........ 58, 80 HSCSD ...................................... 180

Handover ............................... 185 Hantering av resurser ............. 188 Mobilitet ................................ 185 Uppkoppling .......................... 182

Hyperframe .................................. 67 Högnivåfunktioner....................... 75

I

IMSI....................................... 60, 80 Information, lagring av ................ 80 Inkapsling .................................. 158 Innehållsförteckning ...................... 3 Interface ....................................... 89 International Mobile Subscriber

Identity ..................................... 60 Internet Protocol .......................... 91 Internet, anslutning till ............... 168 IP 91

K

Kanalkodning............................. 200 Kapacitet .................................... 200 Kombinerad uppdatering av RA/LA

............................................... 118 Kompatibilitet med GSM........... 159 Kretskopplat anrop..................... 118 Kryptering.......................... 130, 164

L

LLC...................................... 92, 108 Location Management ............... 131 Logical Link Control ........... 92, 108 Logical Link Management........... 78 Logisk kanal................................. 69

M

MAC ............................................ 92 MAP............................................. 95 Medium Access Control .............. 92 MM Information Procedure ....... 120 Mobile Application Part............... 95 Mobile Management .................... 78 Mobile services Switching Centre 47 Mobile Station.............................. 47

Information .............................. 86 Mobile Switching Centre ............. 57 Mobile Terminal .......................... 54 Mobility Management........ 104, 112 MPDCH ....................................... 70 MS.......................................... 47, 52


Information .............................. 86 MS Information Procedure ........ 119 MSC....................................... 47, 57 MSC/VLR............................ 57, 117

Information .............................. 88 MT ............................................... 54 Multiframe ................................... 67

N

Network Access Control.............. 76 Network Management................ 143 Network Service .................... 92, 98 NS .......................................... 92, 98 NSAPI.......................................... 60 Nätverkshierarki .......................... 71

O

Octet Stream ................................ 91 Ordlista ........................................ 21 OSP.............................................. 91

P

Packet Routeing & Transfer 77, 145 Packet Switching ......................... 52 Packet-Temporary Mobile

Subscription Identity.............. 129 Paketdatakanal ............................. 69 Paketförmedling......................... 156 PDCH........................................... 69 PDP Address.......................... 58, 61 PDP Type..................................... 58 Periodisk uppdatering av RA..... 116 PLMN .......................................... 71 PSS............................................... 52 P-TMSI ................................ 60, 129 Public Land Mobile Network ...... 71 Punkt till multipunkt .................... 48 Punkt till punkt ............................ 48 Purge.......................................... 128

Q

QoS .............................................. 63 Dataflöde.................................. 65

Fördröjning .............................. 65 Quality of Service ........................ 63

R

RA................................................ 71 Radio Link Control ...................... 92 Radio Link Protocol................... 109 Radio Resource Management ...... 79 Radio resurser ............................ 143 Radionät ....................................... 66

GSM-RF .................................. 92 Hantering av resurser ............... 79 Parametrar................................ 72 Resurser ................................. 143 RLP........................................ 109 TDMA...................................... 66

Radioparametrar........................... 72 RAI .............................................. 62 Ready Timer .............................. 115 Referenser .................................... 17 Relay .................................... 92, 157 RLC.............................................. 92 RLP............................................ 109 Roaming..................................... 131 Routeing Area.............................. 71 Routeing Area Identity................. 62

S

Service Area................................. 72 Serving GPRS Support Node56, 117

Information .............................. 82 Session Management ......... 105, 145 SGSN ................................... 56, 117

information............................... 82 Routeing Area .......................... 71

Short Message Service............... 159 Signalplanet ................................. 92

GGSN – HLR .......................... 96 GSN – GSN ............................. 96 MS – SGSN ............................. 93 SGSN – EIR............................. 95 SGSN – HLR ........................... 94 SGSN – MSC/VLR.................. 94


SGSN – SMS-GMSC .............. 95 SGSN – SMS-IWMSC ............ 95

SM ..................................... 105, 145 SMS ........................................... 159 SMS Centre.................................. 59 SMSC........................................... 59 SMS-GMSC................................. 59 SMS-IW-MSC ............................. 59 SNDCP ................................ 91, 110 Subnetwork Dependent

Convergence Protocol...... 91, 110 Subscriber Management ............ 142 Superframe................................... 67 Säkerhetsfunktioner ................... 129

T

TCP.............................................. 91 TDMA ......................................... 66 TE ................................................ 53 Terminal Equipment .................... 53

TID............................................... 62 tidsluckor ..................................... 67 TLLI............................................. 60 Trafikfall .................................... 173

GPRS ..................................... 174 GSM....................................... 173 Mobilitet................................. 176

GPRS ................................. 178 GSM................................... 176

Transmission Control Protocol .... 91 Transmissionsplanet..................... 90 Tunnel Identifier .......................... 62

U

UDP ............................................. 91 User Datagram Protocol............... 91

V

Visitor Location Register............. 57 VLR ....................................... 47, 57

Documents

© Studentlitteratur - Enargo · GMM – GPRS Mobility Management ... Nja… GPRS är ju en förkort- ... dælt er heima hvað. . © Studentlitteratur © Studentlitteratur 1. 2. 3