GPRS (Genel Paket Radyo Hizmeti) destek düğümleri, mobil cihazlar için paket anahtarlamalı veri hizmetlerinin etkinleştirilmesinde önemli rol oynayan temel ağ öğelerinden oluşur. Bu düğümler toplu olarak bir GPRS ağı içerisinde verimli veri iletişimini kolaylaştırmak için gerekli altyapıyı oluşturur. Birincil GPRS destek düğümleri, Hizmet Veren GPRS Destek Düğümünü (SGSN) ve Ağ Geçidi GPRS Destek Düğümünü (GGSN) içerir. Bu düğümlerin fonksiyonlarını ve bileşenlerini detaylı olarak inceleyelim:
1. GPRS Destek Düğümüne Hizmet Verme (SGSN):
1.1. Paket Yönlendirme ve Anahtarlama:
- Veri Paketlerini Yönlendirme:
- SGSN, GPRS ağı içindeki veri paketlerinin yönlendirilmesinden ve değiştirilmesinden sorumludur. Mobil cihazlar ile internet gibi harici paket anahtarlamalı ağlar arasındaki iletişimi yönetir.
1.2. Mobilite Yönetimi:
- Mobil Cihazları Takip Etme:
- SGSN, GPRS ağı içindeki mobil cihazların mobilite yönetimini yönetir. Cihazların konumunu takip ederek farklı GPRS hücreleri veya baz istasyonları arasında kesintisiz geçiş yapılmasını kolaylaştırır.
1.3. Oturum Yönetimi:
- Oturumların Oluşturulması ve Sürdürülmesi:
- SGSN, mobil cihazlar için oturum yönetimi, veri oturumlarının oluşturulması ve sürdürülmesiyle ilgilenmektedir. Cihazların bağlı kalmasını ve verimli bir şekilde veri gönderip alabilmesini sağlar.
1.4. Kimlik doğrulama ve yetkilendirme:
- Kullanıcı Kimliğini Doğrulama:
- SGSN, mobil cihazların kimliğini doğrulamak ve yetkilendirmek için Ev Konumu Kaydı (HLR) ve Kimlik Doğrulama Merkezi (AuC) ile arayüz oluşturur. GPRS ağına yalnızca yetkili cihazların erişebilmesini sağlar.
1.5. Hizmet Kalitesi (QoS) Yönetimi:
- Trafik Önceliklendirme:
- SGSN, farklı trafik türlerine öncelik vermek için Hizmet Kalitesi (QoS) parametrelerini yönetir. Daha yüksek veri hızları veya daha düşük gecikme gerektiren hizmetlerin uygun kaynak tahsislerini almasını sağlar.
- Bant genişliği tahsisi:
- SGSN, bant genişliğini çeşitli uygulamaların QoS gereksinimlerine göre tahsis ederek ağın performansını hem ses hem de veri hizmetleri için optimize eder.
1.6. Şarj Bilgisi Toplama:
- Veri Kullanımı İzleme:
- SGSN, bireysel mobil cihazların veri kullanımına ilişkin bilgi toplar. Bu bilgiler faturalandırma açısından çok önemlidir ve servis sağlayıcıların kullanıcılardan veri tüketimlerine göre ücret almasına olanak tanır.
1.7. Hata İşleme ve Raporlama:
- Sorunları Tespit Etme ve Raporlama:
- SGSN, ağı hatalara ve anormalliklere karşı izleyerek paket kaybı veya kesintiler gibi sorunları tespit eder. Sorun giderme ve çözüm için bu sorunları ağ yöneticilerine bildirir.
1.8. Tünel Açma ve Kapsülleme:
- Paket Kapsülleme:
- SGSN, GPRS ağı ile harici ağlar arasında geçiş yapan veri paketlerini kapsüller ve tüneller. Bu kapsülleme, iletilen verilerin bütünlüğünün ve güvenliğinin korunmasına yardımcı olur.
2. Ağ Geçidi GPRS Destek Düğümü (GGSN):
2.1. Paket Yönlendirme:
- Veri Paketlerini Yönlendirme:
- GGSN, GPRS ağı ile harici paket anahtarlamalı ağlar arasında bir ağ geçidi görevi görür. Veri paketlerini GPRS ağı ile harici sunucular, hizmetler ve internet arasında yönlendirir.
2.2. IP Adresi Tahsisi:
- IP Adreslerini Atama:
- GGSN, GPRS ağı içindeki mobil cihazlara IP adresleri atar. Her cihaza, internetteki veya harici ağlardaki diğer cihazlarla iletişim kurulmasını sağlayan benzersiz bir IP adresi atanır.
2.3. Hizmet Kalitesi (QoS) Yönetimi:
- QoS Parametrelerinin Sağlanması:
- GGSN, tahsis edilen kaynakların farklı hizmetler, uygulamalar ve kullanıcılar için belirlenen QoS gereksinimlerini karşılamasını sağlayarak Hizmet Kalitesi parametrelerini yönetir.
2.4. Şarj ve Faturalandırma Desteği:
- Veri Kullanımı İzleme:
- GGSN, bireysel mobil cihazların veri kullanımını izler ve kaydeder. Bu bilgiler faturalandırma açısından önemlidir ve servis sağlayıcıların kullanıcılardan veri tüketimlerine göre ücret almasına olanak tanır.
2.5. Ev Konumu Kaydı (HLR) ve Kimlik Doğrulama Merkezi (AuC) ile Arayüz:
- Kimlik doğrulama ve yetkilendirme:
- GGSN, mobil cihazların kimliğini doğrulamak ve yetkilendirmek için HLR ve AuC ile arayüz oluşturur. GPRS ağına ve harici paket anahtarlamalı ağlara yalnızca yetkili cihazların erişebilmesini sağlar.
2.6. Mobilite Yönetimi:
- Devir Teslim İşlemlerinin Yapılması:
- GGSN, mobil cihazların farklı GPRS hücreleri veya baz istasyonları arasında geçişini kolaylaştırarak mobilite yönetimine dahil olur. Bu, cihaz ağ içinde hareket ederken kesintisiz bağlantı sağlar.
2.7. Tünel Açma ve Kapsülleme:
- Paket Kapsülleme:
- GGSN, GPRS ağı ile harici ağlar arasında geçiş yapan veri paketlerini kapsüller ve tüneller. Bu kapsülleme, iletilen verilerin bütünlüğünün ve güvenliğinin korunmasına yardımcı olur.
2.8. Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü (DHCP) Desteği:
- IP Adresi Yapılandırması:
- GGSN, GPRS ağına bağlanan mobil cihazlar için IP adreslerini dinamik olarak yapılandırarak DHCP’yi destekleyebilir. Bu dinamik yapılandırma, cihazları ağa bağlama sürecini kolaylaştırır.
2.9. Şarj Ağ Geçidi İşlevi (CGF):
- Şarj Bilgilerinin Sağlanması:
- GGSN, şarj sistemine şarj bilgisi sağlayan bir Şarj Ağ Geçidi Fonksiyonu (CGF) içerebilir. Bu bilgiler, faturalandırma amaçlı veri oturumlarının süresi ve hacmine ilişkin ayrıntıları içerir.
2.10. Hizmet Veren GPRS Destek Düğümü (SGSN) ile Etkileşim:
- SGSN ile koordinasyon:
- GGSN, kesintisiz bağlantı ve verimli veri aktarımı sağlamak için SGSN ile yakın etkileşim içindedir. Bu düğümler arasındaki koordinasyon, kullanıcı oturumlarını yönetmek ve mobiliteyi yönetmek için çok önemlidir.
2.11. Hata İşleme ve Raporlama:
- Hataları Tespit Etme ve Raporlama:
- GGSN ağı hatalara ve anormalliklere karşı izler. Paket kaybı veya kesinti gibi sorunları tespit eder ve sorun giderme ve çözüm için bunları ağ yöneticilerine bildirir.
2.12. Güvenlik Uygulaması:
- Güvenlik önlemleri:
- GGSN, GPRS ağı üzerinden iletilen verilerin bütünlüğünü ve gizliliğini korumak için güvenlik önlemleri uygular. Kullanıcı bilgilerini korumak için şifreleme ve kimlik doğrulama gibi özellikler içerebilir.
Özetle, Hizmet Veren GPRS Destek Düğümü (SGSN) ve Ağ Geçidi GPRS Destek Düğümünden (GGSN) oluşan GPRS destek düğümleri, topluca bir GPRS ağının omurgasını oluşturur. İşlevleri arasında paket yönlendirme, mobilite yönetimi, oturum yönetimi, kimlik doğrulama, QoS yönetimi, ücretlendirme ve faturalandırma desteği, hata işleme, tünel oluşturma ve kapsülleme yer alır. Bu öğeler, GPRS ağı içindeki mobil cihazlar için paket anahtarlamalı veri hizmetlerinin verimli bir şekilde iletilmesini sağlamak üzere birlikte çalışır.