Der Serving GPRS Support Node (SGSN) ist ein entscheidendes Element innerhalb der Netzwerkarchitektur des General Packet Radio Service (GPRS). Es spielt eine zentrale Rolle bei der Verwaltung paketvermittelter Datendienste und ermöglicht die effiziente Übertragung von Daten zwischen mobilen Geräten und externen Paketdatennetzen. Schauen wir uns die Aufgaben des SGSN genauer an:
1. Mobilitätsmanagement:
- Standortverfolgung:
- Eine der Hauptaufgaben des SGSN besteht darin, den Standort mobiler Geräte in seinem Versorgungsgebiet zu verfolgen. Dabei wird der aktuelle Standort jedes Geräts aktualisiert, sodass das Netzwerk weiß, wohin eingehende Datenpakete weitergeleitet werden sollen.
- Routing-Bereichsaktualisierung:
- Der SGSN kümmert sich um Routing-Bereichsaktualisierungen und stellt sicher, dass das Netzwerk genaue Informationen über den Standort mobiler Geräte verwaltet, während diese sich innerhalb des GPRS-Abdeckungsbereichs bewegen. Dies trägt zu einem effizienten Mobilitätsmanagement bei.
2. Sitzungsverwaltung:
- Sitzungsaufbau und -freigabe:
- Der SGSN ist für die Einrichtung und Freigabe von Sitzungen für GPRS-Datendienste verantwortlich. Wenn ein mobiles Gerät eine Datensitzung initiiert, koordiniert der SGSN den Einrichtungsprozess, weist Ressourcen zu und stellt die erforderlichen Verbindungen her. Ebenso verwaltet es die Freigabe von Sitzungen, wenn die Datenübertragung abgeschlossen ist.
- Bearer-Aktivierung und -Deaktivierung:
- Der SGSN aktiviert und deaktiviert Träger für jede Benutzersitzung. Ein Bearer stellt eine logische Verbindung zwischen dem mobilen Gerät und dem GPRS-Netzwerk dar und stellt die notwendigen Ressourcen für die Datenübertragung bereit.
3. Paketrouting:
- Paketweiterleitung:
- Der SGSN leitet Datenpakete zwischen dem Mobilgerät und externen Paketdatennetzen wie dem Internet weiter. Es fungiert als Vermittler und stellt sicher, dass die Daten korrekt und effizient übermittelt werden.
- Dynamische Zuweisung von Ressourcen:
- Der SGSN weist Ressourcen wie Funkkanäle und Übertragungswege dynamisch zu, basierend auf den aktuellen Netzwerkbedingungen und den spezifischen Anforderungen jeder Datensitzung. Dies trägt zu einer optimalen Ressourcennutzung bei.
4. Quality of Service (QoS)-Management:
- QoS-Parameter:
- Der SGSN verwaltet Quality of Service (QoS)-Parameter für jede Benutzersitzung. Dazu gehört die Bestimmung der Priorität und der Merkmale des Datenverkehrs, um sicherzustellen, dass verschiedene Dienste basierend auf ihren Anforderungen das entsprechende Serviceniveau erhalten.
- Verkehrspolizei und -gestaltung:
- Um die QoS aufrechtzuerhalten, kann der SGSN eine Verkehrsüberwachung und -gestaltung durchführen. Dazu gehört die Überwachung des Datenverkehrs, um sicherzustellen, dass er die definierten QoS-Parameter einhält, und die Gestaltung des Datenverkehrs bei Bedarf, um die angegebenen Kriterien zu erfüllen.
5. Sicherheit und Authentifizierung:
- Authentifizierung und Autorisierung:
- Der SGSN authentifiziert und autorisiert mobile Geräte während des Registrierungsprozesses. Dadurch wird sichergestellt, dass nur gültige Teilnehmer mit den entsprechenden Anmeldeinformationen auf GPRS-Dienste zugreifen können, was zur Netzwerksicherheit beiträgt.
- Sicherheitskontextmanagement:
- Der SGSN verwaltet den Sicherheitskontext für jede Benutzersitzung. Dies beinhaltet die Einrichtung von Verschlüsselungsschlüsseln und Sicherheitszuordnungen, um die Vertraulichkeit und Integrität der Daten während der Übertragung zu schützen.
6. Lade- und Abrechnungsunterstützung:
- Volumenmessung:
- Der SGSN unterstützt Abrechnungsmechanismen, indem er das für jede Benutzersitzung übertragene Datenvolumen misst. Diese Informationen sind für Abrechnungszwecke von entscheidender Bedeutung.
- Interaktion mit Lade-Gateway:
- Der SGSN interagiert mit dem Charging Gateway (CG) und stellt die notwendigen Ladeinformationen im Zusammenhang mit Datensitzungen bereit. Dies gewährleistet eine genaue Abrechnung und Abrechnung von GPRS-Diensten.
7. Zusammenarbeit mit externen Netzwerken:
- Schnittstelle mit GGSN:
- Der SGSN ist mit dem Gateway GPRS Support Node (GGSN) verbunden, der als Gateway zwischen dem GPRS-Netzwerk und externen Paketdatennetzwerken fungiert. Diese Schnittstelle gewährleistet die ordnungsgemäße Weiterleitung und Zustellung von Datenpaketen zwischen dem GPRS-Netzwerk und dem weiteren Internet.
8. Fehlerbehandlung und Fehlermanagement:
- Fehlererkennung und -behebung:
- Der SGSN ist für die Erkennung von Fehlern und Störungen im GPRS-Netzwerk ausgestattet. Es implementiert Mechanismen zur Fehlerbehebung, minimiert Dienstunterbrechungen und stellt die Zuverlässigkeit paketvermittelter Datendienste sicher.
- Fehlermeldung:
- Der SGSN meldet Fehler und Probleme an das Betriebs- und Wartungszentrum (OMC) und trägt so zur Gesamtverwaltung und Wartung des GPRS-Netzwerks bei.
Zusammenfassend ist der SGSN in GPRS ein vielschichtiges Element, das das Mobilitätsmanagement, den Sitzungsaufbau, das Paketrouting, das QoS-Management, die Sicherheit, die Gebührenunterstützung und die Zusammenarbeit mit externen Netzwerken überwacht. Sein umfassender Aufgabenbereich gewährleistet die nahtlose und sichere Bereitstellung paketvermittelter Datendienste für Mobilfunkteilnehmer.