GPRS System Baru.

GPRS

Sistem General Packet Radio Service (GPRS) yang digunakan oleh sistem Global Sistem for Mobile (GSM), mobile phone sistem yang paling banyak digunakan didunia untuk mentransmisikan paket IP. GPRS core network adalah bagian penting dari sistem GPRS. GPRS juga menyediakan support untuk WCDMA yang berbasis jaringan 3G. GPRS core network adalah bagian dari sebuah kesatuan GSM Network Switching Subsystem (NSS).

Ada 6 Hal yang akan dijelaskan disini :

• Fungsi secara umum
• GPRS Tunneling Protocol (GTP)
• GPRS Support Node (GSN)
• Access Point
• PDP Context
• Interface

Fungsi secara umum :

GPRS core network menyediakan mobility management, session management dan transport untuk paket Internet Protocol di jaringan GSM dan WCDMA. Core network juga menyediakan support untuk fungsi tambahan lain seperti billing dan lawful interception. GPRS core network juga bertujuan mensupport service paket radio di sistem US D-AMPS TDMA walaupun dalam prakteknya semua jaringan telah di konversi ke GSM jadi opsi ini menjadi tak relevan.

Seperti GSM secara umumnya, GPRS module mengikuti standar dari 3GPP.

GPRS Tunneling Protocol (GTP):

GPRS Tunneling Protocol (GTP) yang bertugas mendefinisikan protokol IP dalam GPRS core network. GTP adalah  sebuah protokol dimana mengijinkan end user jaringan GSM atau WCDMA untuk berpindah dari satu tempat ke tempat lain sementara tetap melanjutkan koneksi ke Internet seolah-olah tetap dalam satu lokasi pada Gateway GPRS Support Node (GGSN). GTP melakukan fungsinya dengan membawa data subscriber dari subscriber GGSN saat ini ke GGSN yang menghandle sesi subscriber. Ada 3 bentuk GTP yang digunakan dalam GPRS core network :

GTP-U untuk transfer data user yang di pisahkan tunnel untuk setiap Packet Data Protocol (PDP) context.

GTP-C untuk kontrol :

1. setup dan deletion PDP context
2. verifikasi GSN reachability
3. updates, misal subscriber pindah dari satu SGSN ke SGSN lainnya.

GTPC ‘ untuk transfer charging data dari GSN ke Charhing Gateway Function (CGF).

GGSN dan SGSN (kita sebut saja GSN) mendengarkan pesan GTP-C pada UDP port 2123 dan pesan GTP-U pada port 2152. Komunikasi ini terjadi dalam satu single network atau mungkin juga dalam internasional roaming, tejadi secara internasional ini biasanya dalam sebuah GPRS roaming exchange (GRX).

Charging Gateway Function (CGF) mendengarkan pesan GTP ‘ yang dikirimkan dari GSN pada TCP atau UDP port 3386. Core network mengirimkan charging information ke CGF, biasanya termasuk waktu aktivasi PDP context dan kwalitas data dimana end user mentransmisikannya. Namun, komunikasi ini terjadi dimana dalam satu network yang kurang standar atau mungkin tergantung pada vendor dan pilihan konfigurasi, untuk proprietary encoding atau bahkan sepenuhnya proprietary sistem.

GPRS Support Nodes (GSN) :

GSN adalah sebuah network node yang mensupport menggunakan GPRS di dalam GSM core network. Semua GSN seharusnya punya Gn interface dan support GPRS  Tunneling Protocol (GTP). Ada dua variant GSN yaitu Gateway dan Serving GPRS Support Node.

Gateway GPRS Support Node (GGSN)

Gateway GPRS Support Node (GGSN) adalah komponen utama dalam GPRS network. GGSN bertanggungjawab untuk internetworking antara GPRS network dan external paket switching network, seperti Internet dan X.25 network.

Dari sudut pandang external network, GGSN adalah sebuah router yang menghubungkan sub-network, karena GGSN ‘menyembunyikan’ infrastruktur GPRS dari external network. Ketika GGSN menerima data yang di alamatkan ke spesifik user, GGSN mengecek apakah user aktif atau tidak. Jika user aktif, GGSN meneruskan data ke SGSN yang menghandle mobile user, jika tidak aktif data akan di hapus. Di sisi lain paket mobile asli akan di routing ke network yang benar oleh GGSN.

GGSN adalah kunci utama yang mengaktifkan mobility dari user terminal dalam GPRS/UMTS network. Pada intinya, GGSN membawa keluar tugas dalam GPRS yang sama ke Home Agent di mobile IP. GGSN perlu menjaga routing ke tunnel Protocol Data Unit (PDU) ke SGSN yang merupakan bagian Mobile Station (MS).

GGSN mengkonvert paket GPRS yang datang dari SGSN kedalam format Packet Data Protocol (PDP) (contoh: IP atau X.25) dan mengirimkannya pada paket data network yang sesuai. Di lain hal,  alamat PDP yang datang dari paket data di konversikan ke dalam alamat tujuan GSM user. Pengalamatan paket kembali di kirimkan ke SGSN yang bertanggungjawab. Untuk tujuan ini, GGSN menyerahkan alamat user SGSN yang sekarang dan profile nya dalam location register. GGSN bertanggungjawab pada alamat IP dan router default yang terkoneksi user equipment (UE). GGSN juga melakukan autentikasi dan charging function.

Fungsi lain dari GGSN adalah subscriber screening, IP Pool management dan address mapping, QoS dan PDP context enforcement.

Dengan skenario LTE, GGSN berubah menjadi SAE gateway (dengan SGSN menjadi MME).

Serving GPRS Support Node (SGSN)

Serving GPRS Support Node (SGSN) bertanggungjawab terhadap pengiriman paket data dari dan ke mobile station (MS) dalam area service geograpical yang sama. SGSN juga bertugas meroutingkan paket dan mentransfernya, mobility management (plug/unplug dan lokasi management), logikal link management, dan autentikasi dan charging function (CF). Location register dari SGSN yang mennyediakan informasi lokasi (seperti: keberadaan cell, keberadaan VLR) dan profile user (seperti: IMSI, alamat yang digunakan dalam paket data network) dari semua GPRS user yang teregistrasi dengan SGSN ini.

Fungsi umum SGSN

• Detunnel paket GTP dari GGSN (downlink)
• Tunnel paket IP ke GGSN (uplink)
• Melakukan mobility management sebagai mode stanby perpindahan mobile dari satu routing area ke routing area yang lain
• Data billing user

Fungsi Khusus SGSN GSM/EDGE

Fungsi khusus SGSN Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) dan karakteristiknya :

• Max data rate sekitar 60 kbit/s (150 kbit/s untuk EDGE) per subscriber
• Koneksi via frame relay atau IP ke Packet Control Unit menggunakan protokol Gb
• Mengijinkan uplink data dalam paket IP
• Encrypt downlink data, decrypt uplink data
• Melakukan mobility management pada level sebuah cell untuk koneksi mode mobile

Fungsi Khusus SGSN WCDMA

• Mengangkut trafik downlink sekitar 42 Mbit/s dan trafik uplink 5,8 Mbit/s (HSPA+)
• Tunnel/Detunnel Downlink/Uplink paket ke radio network controler (RNC)
• Melakukan mobility management pada level sebuah RNC untuk koneksi mode mobile

Access Point :

Sebuah acces point adalah

• Jaringan IP yang dapat menghubungkan mobile
• Sebuah aturan yang digunakan untuk koneksi
• Sebuah pilihan tertentu di dalam sebuah pengaturan mobile phone

Ketika GPRS mobile phone setup PDP context, access point di pilih. Pada kondisi ini access point name (APN) di tentukan.

contoh : himatel.polban.gprs

contoh : Internet

contoh : mywap

Packet Data Protocol (PDP) Context :

PDP context adalah struktur data antara SGSN dan GGSN yang berisi informasi Subscriber Session saat subscriber pada kondisi active session. Saat mobile user menginginkan untuk menggunakan GPRS, pertama mobile user harus attach dahulu dan mengaktifan PDP context. SGSN akan menerima alokasi struktur PDP context begitu juga dengan GGSN akan membaca subscriber access point. Data pada PDP context meliputi :

• Subscriber IP Address
• Subscriber IMSI
• Subscriber

1. Tunnel Endpoint ID (TEID) pada GGSN
2. Tunnel Endpoint ID (TEID) pada SGSN

Tunnel Endpoint ID adalah alokasi nomor yang diberikan oleh GSN dimana mengidentifikasikan tunnel data dengan PDP context.

Beberapa PDP context mungkin akan menggunakan IP address yang sama. Prosedure pengaktifan secondary PDP context akan digunakan saat mengaktifkan PDP context saat reuse PDP address dan informasi PDP context yang lain dari PDP context yang siap aktif, tapi menggunakan profile QoS yang berbeda.

Interface :

Gb : interface antara SGSN dengan BSS. Menggunakan protokol Frame Relay atau IP

Gd : interface antara SGSN dengan SMS Gateway. Bisa menggunakan MAP1, MAP2 atau MAP3

Ge : interface antara SGSN dengan Service Control Point (SCP). Menggunakan protokol CAP

Gf : interface antara SGSN dengan Equipment Identity Register (EIR). Digunakan untuk mengecheck IMEI mobile user

Gi : interface antara GGSN dengan Public Data Network (PDN)

Gmb : interface antara GGSN dengan Broadcast Multicast Service Center, untuk control MBMS bearer

Gn : interface antara SGSN dengan SGSN lainnya (internal GGSN). Menggunakan GTP protokol

Gp : interface antara SGSN dengan external SGSN dan external GGSN

Gr : interface antara SGSN dengan HLR. Menggunakan protokol MAP3

Gs : interface antara SGSN dengan MSC/VLR. Menggunakan BSSAP+ protokol

Gx : interface antara GGSN dengan Charging Rules Function (CRF)

Gy : interface antara GGSN dengan Online Charging System (OCS)

Gz : interface antara GSN dengan Charging Gateway (CG). Menggunakan GTP ‘

Lg : interface antara SGSN dengan Gateway Mobile Location Center (GMLC). Digunakan untuk location based service