C AMADA DE PROTOCOLOS

Apesar do GPRS utilizar vários protocolos da rede GSM e alguns protocolos padrão como os da família TCP/IP, essa pesquisa irá abordar somente os novos protocolos, específicos do GPRS.

3.5.1 Protocolos da interface Gn

GTP (GPRS tunneling protocol)

Este protocolo recebe e transfere datagramas IP e pacotes X.25, provenientes de redes externas, entre os nós GGSN e SGSN da rede. Como em uma rede podem existir diversos nós, o GTP fornece um TID (Tunnel ID) ou identificador de túnel, que identifica o destino e a transação aos quais o pacote/datagrama pertence. adequado à arquitetura da rede GPRS base, e também executa várias outras funções, tais como:

• Multiplexação de N-PDUs de uma ou várias entidades da camada de rede em uma conexão LLC apropriada;

• Colocação das N-PDUs em buffer para o serviço reconhecido;

• Gerência de seqüência de entrega de cada NSAPI (Network Layer Service Access Point Identifier);

• Compactação e descompactação das informações do protocolo e dos dados do usuário;

• Segmentação e remontagem dos dados compactados até o comprimento Maximo da LLC-PDU;

• Negociação dos parâmetros de controle (XID) entre as entidades do SDNCP;

LLC (logical link control)

Provê através de criptografia um enlace lógico altamente confiável entre a estação móvel e o SGSN. Este módulo usa diversos modos de transmissão de dados e dependendo do modo pode ou não utilizar acknowledgement. O LLC também gerencia a retransmissão de quadros, utilização de buffer e o comprimento da informação com base na classe de atraso de QoS negociada.

BSSGP (base station system GPRS protocol)

Responsável pelo roteamento de informações entre o BSS e o SGSN.

Sua função básica é fornecer informações relacionadas ao rádio para o uso pelas funções de RLC (radio link control) e MAC (medium access control) na interface aérea.

Ele não transporta nenhuma forma de correção de erro além de informações de QoS.

Utilizando quadros LLC a função de relay do BSS faz a comunicação entre o BSSGP e a camada RLC/MAC. As informações de rede enviadas pelo BSSGP às camadas de serviço para determinar o destino da transferência são:

• BVCI (BSSGP virtual connection identifier)

• LSP (link selection parameter)

• NSEI (network service entity identifier)

BSSAP+ (BSS Application Part Plus)

Define o uso de recursos móveis quando uma estação móvel utiliza ambos serviços, serviço de troca de circuito GSM e serviço de troca de pacotes GSM.

Ele define os procedimentos usados no nó de suporte do servidor GPRS (SGSN) para registros de visitantes locais por uma inter-operalidade entre serviços de troca de circuitos e pacotes. Mensagens da camada 3 na interface Gs são definidas.

A interface GS conecta o banco de dados no MSC/VLR e o SGSN. Os procedimentos do protocolo BSSAP+ são usados para coordenar a localização da informação do MS que são IMSI agregado a ambos serviços GPRS e não-GPRS. A interface Gs também é usada para converter alguns procedimentos relatados de circuito trocado via o SGSN.

A base para a rede interna entre um VLR e um SGSN é a exitencia de uma associação entre essas entidades via MS. Uma associação consiste do SGSN armazenar o número do VLR sevindo o MS por serviçoes de circuito trocado e o VLR armazenando número do SGSN servindo o MS para serviços de pacotes trocados. A associação é aplicavel somente para MS no modo de classe-A de operação e MS no modo classe B de operação.

Todas as mensagens no BSSAP + usa o serviço de sem-conectividade de SCCP (Signalling Connection Control Part) classe 0. Quando a opção de retorno no SCCP é usada e o enviante recebe uma notificação N_Notice do SCCP, a entidade enviante retorna para o Sistema de Operação e Manutenção.

O comportamento das entidades VLR e SGSN reportadas a interface Gs são definidas pelo estado de associação a um MS. Estados individuais por associação, ex: por modo de operação class-A do MS e modo de operação Class-B do MS, são mantidos em ambos o VLR e o SGSN.

O tipo de mensagem, unicamente identifica a mensagem sendo enviada.

NS (network service)

Utiliza o recurso de frame relay da interface Gb para prover uma conexão ponto-a-ponto entre o SGSN e o BSS ou uma rede frame relay. Para realizar o roteamento entre o SGSN e o BSS a interface NS utiliza uma tabela look-up de DLCI (identificador de conexão de enlace de dados).

BCC (Broadcast Call Control)

É usando no Serviço de chamadas de grupo de voz (VGCS) na interface de rádio. É o único da subcamada de protocolos da Connection Managemente (CM);

Geralmente certa quantidade de estações móveis participa numa chamada broadcast. Consequentemente há mais de uma MS com uma entidade BCC engajada na mesma chamada Broadcast, e há uma entidade BCC na rede engajada na chamada broadcast.

A MS ignora mensagens BCC enviadas num modo desconhecido e que especifica como destino uma identidade móvel que não é uma identidade móvel daquele MS. Camadas superiores da sub-camada MM decide quando aceitar transações paralelas BCC e quando e de que modo aceitar as transações paralelas BCC em outras transações CM.

A chamada broadcast mode ser iniciada por um usuario movel ou um despachante. O originador da transação BCC escolhe o Identificador da Transação (TI).

As entidades de chamada de controle são descritas como máquinas de estado de comunicação finito que troca mensagens através da interface de radio e comunicação internamente com outros protocolos sub-camadas ou camadas. Em particular, o protocolo BC usa as subcamadas Mm e RR especificadas em GSM 04.08.

A rede deve aplicar funções de supervisão para verficar que os procedimentos BCC estão progredindo ou não e tomar as medidas apropriadas para resolver o problema.

Os processos padrões no BCC incluem:

• Estabelecimento dos processos das chamadas de Broadcast;

• Processos de terminação de uma chamada Broadcast;

• Informação da fase dos processos da chamada Broadcast;

• Vários processos miscelâneos;

• Transferência de LLC-PDUs entre a camada LLC e a função MAC

• Segmentação de LLC-PDUs em blocos de dados RLC e a remontagem dos blocos de dados RLC para a inserção destes em blocos de quadros TDMA

• Segmentação e remontagem das mensagens de controle RLC/MAC em blocos de controle RLC/MAC

• Correção de erro no sentido reverso para a transmissão seletiva dos blocos de dados RLC

MAC (medium access control)

Realiza o controle da sinalização de acesso na interface aérea, incluindo a gerência dos recursos compartilhados de transmissão, designando o bloco de rádio a vários usuários em um mesmo timeslot.

Os principais parâmetros do cabeçalho do MAC são:

• USF (Uplink State Flag), ou Flag de status do uplink

• RRBP (Relative Reserved Block Period), ou Período relativo de blocos reservados

• PT (Payload Type), ou Tipo de Payload

• CV (Countdown Value), ou Valor de contagem regressiva (CV)

Observando a Figura 4 tem-se uma idéia exata da localização das interfaces acima citadas bem como seus protocolos. Ela apresenta em seqüência a pilha de protocolos GPRS, tanto os específicos, como GTP e LLC, quanto os definidos para diferentes redes, como os protocolos IP e X.25. Através dessa figura podemos ver claramente como seria o fluxo dos dados em uma chamada, sendo transmitido em seqüência por cada um dos protocolos.

Ao notar que a saída de uma interface possui os mesmo protocolos que a entrada da interface seguinte, pode-se ter uma idéia de como é a comunicação entre as interfaces.

Figura 4. Plano de dados e sinalização GPRS. (AGILENT Technologies, 2002, p.10).