تُعتبر عقدة دعم (GGSN) جزءًا من الشبكة الأساسية التي تربط شبكات (3G) القائمة على (GSM) بالإنترنت ويعمل (GGSN) المعروف أحيانًا باسم جهاز التوجيه اللاسلكي، جنبًا إلى جنب مع عقدة دعم خدمة (GPRS) (SGSN) لإبقاء مستخدمي الهاتف المحمول متصلين بالإنترنت والتطبيقات القائمة على بروتوكول الإنترنت.

 

ما هي عقد دعم GPRS

 

عقدة دعم (GPRS): هي عقدة تعمل كامتداد لـ (SGSN) في شبكات (GPRS) لتوصيل شبكة (GPRS) بشبكة بيانات خارجية وعلى سبيل المثال الإنترنت.

 

  • “GGSN” هي اختصار لـ “Gateway GPRS Support Node”.

 

  • “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node”.

 

  • “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Service”.

 

  • “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile”.

 

أساسيات عقد دعم GPRS

 

تتقارب الاتصالات السلكية واللاسلكية والبيانات ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى الدور البارز المتزايد لبروتوكول الإنترنت (IP)، كما يريد المستخدمون الوصول إلى الإنترنت أثناء تواجدهم بعيدًا عن مكاتبهم ومنازلهم وتقدم خدمات تبديل الحزم فرصًا جديدة للمشغلين والمستخدمين، حيث إنّها تسمح للمشغلين بالاستفادة من النمو السريع في استخدام الإنترنت ووضع الخدمة الخلوية كنفاذ إلى الإنترنت عبر الهاتف المحمول.

 

يُعد إدخال خدمة الحزمة الراديوية العامة (GPRS) في الشبكات الخلوية اليوم خطوة أساسية في التطور نحو شبكات المحمول من الجيل الثالث، ويجعل الإنترنت المحمول يسمح للمستخدمين بالوصول إلى شبكات الإنترانت الخاصة بالشركات أو مزودي خدمة الإنترنت (ISP) من جهاز محمول، بحيث يمكن لمستخدميها البقاء على الإنترنت دون شغل قناة راديو معينة بشكل مستمر.

 

يتم مشاركة كل قناة من قبل عدة مستخدمين ولا يتم استخدامها إلّا عند إرسال حزم البيانات أو استلامها ويقوم (GGSN) بتحويل حركة مرور البيانات الواردة من مستخدمي الهاتف المحمول عبر (SGSN)، وإعادة توجيهها إلى الشبكة ذات الصلة والعكس صحيح، لذلك على سبيل المثال سيتم توجيه استعلام (Google) من هاتف ذكي عبر (SGSN) إلى (GGSN) وإرساله كاستعلام إلى محرك البحث على الإنترنت، ثم يتم عكس العملية للرد على مستخدم الهاتف.

 

يُشكل كل من (GGSN) و(SGSN) معاً عقد دعم (GSN)، وترتبط (GGSN) أيضاً بالخدمات المستضافة مثل الصوت والفيديو وعناصر الفوترة والتحكم في السياسة والتحقق من المستخدم للشبكة الأساسية، ونظام اتصالات ومحطة طرفية ولا سيما لنظام خدمة الحزمة العامة الراديوية (GPRS) القائم على (GSM)، حيث في (GSM) والتي تسمح لمحطة المشترك بتحديد شبكة افتراضية من عدة شبكات بيانات حزم شبكات حزم البيانات (PDNs) المتصلة ببوابة عقدة دعم (GGSN).

 

  • “ISP” هي اختصار لـ “internet service provider”.

 

  • “GSN” هي اختصار لـ “Gateway Switching Node”.

 

  • “PDN” هي اختصار لـ “Packet Data Network”.

 

  • “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

 

مبدأ عمل عقد دعم GPRS

 

يمكن أن تكون شبكات حزم البيانات عبارة عن شبكات حزم بيانات أو مزودي خدمة إنترنت (ISPs) من أي نوع، وخلفية التوحيد القياسي للابتكار لخدمة حزمة الراديو العامة (GPRS) في النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GPRS) قيد التنفيذ حاليًا في المعهد الأوروبي لمعايير الاتصالات (ETSI)، و(GPRS) هي خدمة (GSM) جديدة توفر وصولاً حقيقيًا لحزم الراديو لمستخدمي (GSM) على الهواتف المحمولة.

 

وفقًا لنظام (GPRS) يتم حجز موارد الراديو فقط عندما يكون هناك شيء لإرساله وذلك نظراً لطبيعة حزم هذا النظام ويتم مشاركة نفس موارد الراديو من قبل جميع المحطات المتنقلة للخلية، ممّا يوفر استخداماً فعالًا للندرة مصادر، كما يسهل (GPRS) مجموعة متنوعة من التطبيقات مثل القياس عن بعد وأنظمة التحكم في القطار والوصول التفاعلي للبيانات وأنظمة الشحن وتصفح الإنترنت باستخدام (World-Wide-Web).

 

على عكس الطبيعة المحولة للدوائر في شبكة (GSM) يتم تكييف تشغيل (GPRS) لتقديم اتصال بشبكة بيانات قياسية باستخدام بروتوكولات مثل (TCP / IP) و(X.25) و(CLNP)، وفي المقابل تم تصميم شبكة (GSM) التقليدية في الأصل لتقديم جلسات صوتية بتبديل الدارات فقط، وكما أنّه لا يزال هناك بعض التعاون بين عناصر خدمات (GSM) الحالية وشبكة GPRS الجديدة.

 

في الطبقة المادية يمكن رفض الموارد وهناك بعض خصائص الإشارة الشائعة، حيث في نفس الموجة الراديوية قد تكون هناك فترات زمنية محجوزة في نفس الوقت لاستخدام الدوائر المبدلة و(GPRS)، كما يتم الحصول على الاستخدام الأمثل للموارد من خلال المشاركة الديناميكية بين قنوات الدوائر المبدلة وقنوات (GPRS)، وأثناء إجراء مكالمة عبر الدوائر المبدلة لا يزال هناك وقت كافٍ لشراء موارد (GPRS) لخلايا الدائرة المبدلة التي لها أولوية أعلى.

 

تفاعل شبكة (GSM) وشبكة (GPRS) عبارة عن نظرة عامة بسيطة عن تفاعل خصائص دارة تبديل (GSM) وعناصر نظام حزمة تبديل (GPRS)، وعقدة دعم (GPRS GSN) هي العنصر الرئيسي وتوفر الاتصال والتفاعل مع العديد من شبكات البيانات وإدارة التنقل من خلال سجلات (GPRS)، وبالطبع تسليم حزم البيانات إلى محطات (GPRS-MS) المتنقلة بغض النظر عن وضعها.

 

  • “TCP / IP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol/Internet Protocol”.

 

  • “ETSI” هي اختصار لـ “European Telecommunications Standards Institute”.

 

تطور عمل عقد دعم GPRS

 

مادياً، يمكن دمج (GSN) في مركز التبديل المتنقل (MSC) لشبكة (PLMN)، وبدلاً من ذلك يمكن أن تكون شبكة منفصلة بناءً على بنية أجهزة توجيه شبكة البيانات، كما تتدفق بيانات المستخدم بين (GSN) والنظام الفرعي للمحطة الأساسية (BSS) ويتم تبادل الإشارات بين (MSC) و(GSN)، وبالتالي يوفر (GPRS) خدمة حامل من حد شبكة البيانات إلى (MS GPRS).

 

إنّ مستخدمو الخدمة الناقلة هم حزم برامج طبقة الشبكة العامة مثل (IP) و(OSI CLNP) و(X.25)، بحيث ستستخدم تطبيقات (GPRS) المحددة خدمة (GPRS)، كما تم تصميم GPRS لدعم عمليات النقل المتقطعة والمتفجرة إلى النقل العرضي لكميات كبيرة من البيانات، ويتم دعم أربعة مستويات مختلفة لجودة الخدمة (QoS) ويتم إنشاء (QoS) في البداية أثناء إجراء تنشيط سياق (PDP).

 

كما يتم تصميم (GPRS) لإجراء حجز سريع لبدء إرسال الحزمة حتى 0.5 إلى 1 ثانية، وتعتمد الرسوم عادةً على كمية البيانات المنقولة نظرًا لطبيعة حزم الإرسال، والمحطات الطرفية التي تدعم (GPRS) يتم دعم ثلاثة أنواع مختلفة من محطات (GPRS) المتنقلة في (GPRS):

 

  • يمكن لـ (MS Class-A) تشغيل (GPRS) وخدمات (GSM) الأخرى في وقت واحد.

 

  • يمكن لـ MS من الفئة B مراقبة قنوات التحكم لـ (GPRS) وخدمات (GSM) الأخرى في وقت واحد، ولكن يمكنها فقط تشغيل مجموعة واحدة من الخدمات في كل مرة.

 

  • يمكن لـ (MS GPRS MS) من الفئة C تشغيل خدمات (GPRS) حصريًا.

 

يُعد إرسال حزم البيانات بعد إنشاء عقد دعم (GSN GPRS) إحدى المشكلات الرئيسية في شبكة (GPRS) وهي بالطبع توجيه حزم البيانات إلى أومن محطة متنقلة (MS)، كما يمكن تقسيم هذه المشكلة إلى مشكلتين فرعيتين وتحديداً توجيه حزمة البيانات وإدارة التنقل.

 

إنّ (GPRS Support Node) تعني عقدة الشبكة التي تعمل كبوابة بين شبكة البيانات اللاسلكية (GPRS) والشبكات الأخرى مثل الإنترنت أو الشبكات الخاصة، حيث عندما ينشئ جهاز (GPRS) سياق بروتوكول حزم البيانات (PDP) لاسم نقطة وصول محدد (APN)، يحدد (APN) المحدد (GGSN) الذي سيتم استخدامه.

 

ملاحظة: “PDP” هي اختصار لـ “Packet Data Protocol” و”APN” هي اختصار لـ “Access Point Name”.

 

ملاحظة: “MS” هي اختصار لـ “Mobile station” و”QoS” هي اختصار لـ “Quality of service”.

 

ملاحظة: “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol” و”CLNP” هي اختصار لـ “Connection Less-mode Network Protocol”.