GPRS - Архитектура

Архитектура GPRS работает по той же самой процедуре, что и сеть GSM, но имеет дополнительные объекты, которые разрешают передачу пакетных данных. Эта сеть передачи данных перекрывает сеть второго поколения GSM, обеспечивающую передачу пакетных данных. Наряду с транспортировкой пакетных данных сеть GSM позволяет нескольким пользователям одновременно использовать одни и те же ресурсы радиоинтерфейса.

GPRS пытается как можно больше использовать существующие элементы сети GSM, но для эффективного построения сети мобильной сотовой связи на основе пакетов необходимы некоторые новые сетевые элементы, интерфейсы и протоколы для обработки пакетного трафика.

Поэтому GPRS требует модификации многочисленных элементов сети GSM, как показано ниже:

Элемент сети GSM Модификация или обновление, необходимые для GPRS
Мобильные станции (MS) Для доступа к услугам GPRS требуется новая мобильная станция. Эти новые терминалы будут обратно совместимы с GSM для голосовых вызовов.
BTS В существующей базовой приемопередающей станции (BTS) требуется обновление программного обеспечения.
BSC Контроллер базовой станции (BSC) требует обновления программного обеспечения и установки нового оборудования, называемого блоком управления пакетами (PCU). PCU направляет трафик данных в сеть GPRS и может быть отдельным аппаратным элементом, связанным с BSC.
Узлы поддержки GPRS (GSN) Для развертывания GPRS требуется установка новых базовых сетевых элементов, называемых обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN) и узлом поддержки GPRS шлюза (GGSN).
Databases Все базы данных, участвующие в сети, потребуют обновления программного обеспечения для обработки новых моделей вызовов и функций, введенных GPRS.

Мобильные станции GPRS

Новые мобильные станции (MS) должны использовать услуги GPRS, поскольку существующие GSM-телефоны не поддерживают расширенный радиоинтерфейс или пакетные данные. Могут существовать разнообразные MS, включая высокоскоростную версию текущих телефонов для поддержки высокоскоростного доступа к данным, новое PDA-устройство со встроенным GSM-телефоном и PC-карты для ноутбуков. Эти мобильные станции обратно совместимы для совершения голосовых вызовов с использованием GSM.

Подсистема базовой станции GPRS

Каждый BSC требует установки одного или нескольких блоков управления пакетами (PCU) и обновления программного обеспечения. PCU обеспечивает физический и логический интерфейс данных для подсистемы базовых станций (BSS) для трафика пакетных данных. BTS также может потребовать обновления программного обеспечения, но обычно не требует аппаратных улучшений.

Узлы поддержки GPRS

Следующие два новых компонентов, называются узлами поддержки шлюза GPRS (GSN) и обслуживающим узлом поддержки GPRS (SGSN):

  • Узел поддержки GPRS Gateway действует как интерфейс и маршрутизатор для внешних сетей. Он содержит информацию о маршрутизации для мобильных телефонов GPRS, которая используется для туннелирования пакетов через внутреннюю магистраль на основе IP в правильный обслуживающий узел поддержки GPRS. GGSN также собирает информацию об оплате, связанную с использованием внешних сетей передачи данных, и может действовать как фильтр пакетов для входящего трафика.
  • Сервисный узел поддержки GPRS отвечает за аутентификацию мобильных телефонов GPRS, регистрацию мобильных телефонов в сети, управление мобильностью и сбор информации о взимании платы за использование радиоинтерфейса.

Внутренняя магистраль

Внутренняя магистраль - это IP-сеть, используемая для переноса пакетов между различными GSN. Туннелирование используется между SGSN и GGSN, поэтому внутренняя магистральная сеть не нуждается в какой-либо информации о доменах вне сети GPRS. Сигнализация от GSN до MSC, HLR или EIR выполняется с использованием SS7.

Область маршрутизации

GPRS представляет концепцию маршрутной зоны. Эта концепция аналогична Location Area в GSM, за исключением того, что она обычно содержит меньше ячеек. Поскольку области маршрутизации меньше, чем области местоположения, используется меньшее количество радиоресурсов.