3G数据网络的基本结构与协议栈
2005-11-01 16:32
302 查看
3G数据网络的基本结构与协议栈
图1是一个简化的GPRS网络结构,它描述了3GPP给出的典型的包交换3G网络结构。
图1 GPRS网络结构
GPRS网络的核心网元包括用户设备(UE)、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)、GPRS服务支撑节点(SGSN)、GPRS网关支撑节点(GGSN)。UTRAN由无线网络控制器(RNC)和UTRAN基站组成。
GGSN是一个专门的路由器,在GPRS 网络与外界网络(也就是因特网)之间扮演网关的角色。在许多情况下,GGSN 都与网络接入服务器(NAS)类似。SGSN的主要功能包括认证、鉴权、移动性管理以及计费信息的收集等。SGSN与七号信令系统相连,并通过它与家乡位置注册器(HLR)相连,因此可以执行用户信息的处理、认证和鉴权等工作。移动终端与GGSN之间建立了基于IPv4或IPv6的分组数据协议(PDP)上下文请求(context),而从移动终端发出的IP数据包由GGSN路由,经由GGSN上的一个接入点(该接入点的名称(APN)是由用户在GGSN上的接入点列表中指定的)访问目标网络。图2为GPRS网络各个环节之间通信所需的协议栈。
图2 GPRS协议栈 GTP_U是运行在用户数据报协议/因特网协议(UDP/IP)之上的一个简单隧道协议,用来在同一个UMTS骨干网之内或不同的UMTS骨干网之间为RNC、SGSN 和GGSN之间的包提供路由。GTP_U隧道在隧道两端以隧道端点标识符(TEID)来标识。
用户设备和GGSN之间连接的建立和数据包的传送都是通过PDP上下文请求来进行的。在一个PDP上下文请求上可以执行以下三种基本操作:
·激活PDP上下文请求:打开一个到GGSN的新的PDP上下文请求;
·修改PDP上下文请求:改变一个PDP上下文请求的特征,如QoS属性等;
·关闭PDP上下文请求:关闭一个PDP上下文请求。
PDP上下文请求分为主要PDP上下文请求和次要PDP上下文请求两种。如果激活一个新的主要PDP上下文请求,就会在用户设备和GGSN之间创建一条新的链路。用户设备可以打开到一个或多个GGSN的主要PDP上下文请求。如果与一条链路有关联的主要PDP上下文请求和所有次要PDP上下文请求都已关闭,则该链路被删除。
APN可以标识出一种业务或一个外部网络,其表示方法与一个不受限域名相当。在“激活PDP上下文请求”的操作中,SGSN通过执行一个域名服务器(DNS)查询来找到终端所请求的一个或多个为该APN服务的GGSN。DNS的应答包含一个GGSN地址列表,SGSN通过循环的方式从中选择一个地址使用。
图1是一个简化的GPRS网络结构,它描述了3GPP给出的典型的包交换3G网络结构。
图1 GPRS网络结构
GPRS网络的核心网元包括用户设备(UE)、UMTS陆地无线接入网(UTRAN)、GPRS服务支撑节点(SGSN)、GPRS网关支撑节点(GGSN)。UTRAN由无线网络控制器(RNC)和UTRAN基站组成。
GGSN是一个专门的路由器,在GPRS 网络与外界网络(也就是因特网)之间扮演网关的角色。在许多情况下,GGSN 都与网络接入服务器(NAS)类似。SGSN的主要功能包括认证、鉴权、移动性管理以及计费信息的收集等。SGSN与七号信令系统相连,并通过它与家乡位置注册器(HLR)相连,因此可以执行用户信息的处理、认证和鉴权等工作。移动终端与GGSN之间建立了基于IPv4或IPv6的分组数据协议(PDP)上下文请求(context),而从移动终端发出的IP数据包由GGSN路由,经由GGSN上的一个接入点(该接入点的名称(APN)是由用户在GGSN上的接入点列表中指定的)访问目标网络。图2为GPRS网络各个环节之间通信所需的协议栈。
图2 GPRS协议栈 GTP_U是运行在用户数据报协议/因特网协议(UDP/IP)之上的一个简单隧道协议,用来在同一个UMTS骨干网之内或不同的UMTS骨干网之间为RNC、SGSN 和GGSN之间的包提供路由。GTP_U隧道在隧道两端以隧道端点标识符(TEID)来标识。
用户设备和GGSN之间连接的建立和数据包的传送都是通过PDP上下文请求来进行的。在一个PDP上下文请求上可以执行以下三种基本操作:
·激活PDP上下文请求:打开一个到GGSN的新的PDP上下文请求;
·修改PDP上下文请求:改变一个PDP上下文请求的特征,如QoS属性等;
·关闭PDP上下文请求:关闭一个PDP上下文请求。
PDP上下文请求分为主要PDP上下文请求和次要PDP上下文请求两种。如果激活一个新的主要PDP上下文请求,就会在用户设备和GGSN之间创建一条新的链路。用户设备可以打开到一个或多个GGSN的主要PDP上下文请求。如果与一条链路有关联的主要PDP上下文请求和所有次要PDP上下文请求都已关闭,则该链路被删除。
APN可以标识出一种业务或一个外部网络,其表示方法与一个不受限域名相当。在“激活PDP上下文请求”的操作中,SGSN通过执行一个域名服务器(DNS)查询来找到终端所请求的一个或多个为该APN服务的GGSN。DNS的应答包含一个GGSN地址列表,SGSN通过循环的方式从中选择一个地址使用。
相关文章推荐
- Linux内核--网络协议栈深入分析(一)--与sk_buff有关的几个重要的数据结构
- Linux内核--网络协议栈深入分析(一)--与sk_buff有关的几个重要的数据结构
- Linux内核--网络协议栈深入分析(一)--与sk_buff有关的几个重要的数据结构
- 【Linux 内核网络协议栈源码剖析】系统网络协议栈初始化及数据传输通道建立过程
- 【数据结构】顺序栈的基本操作操作---C/C++
- 数据结构——链表的基本操作
- 数据结构——单链表的基本操作
- Linux 网络协议栈开发代码分析篇之数据收发(二) —— dev_queue_xmit()函数
- 数据结构——链栈的基本操作
- 数据结构(二) --- 基本数据类型
- 南邮数据结构实验6.1二叉树的基本操作
- 数据结构的基本概念及术语
- netlink监听网络变化代码(转载)+流程分析(原创+转载)+数据结构以及相关宏的解析(原创)
- 数据结构线性数组的基本操作
- 数据结构——栈的基本操作
- 数据结构——第一讲、基本概念(3)
- 数据结构之串的基本操作的实现(c语言)
- 数据结构图和图的基本操作
- “数据结构基础”系列网络课程主页
- 数据结构之链表(1):单链表基本操作