蜂窝概念 - GPRS 架构

以下新的 GPRS 网络将以下元素添加到现有的 GSM 网络中。

  • 数据包控制单元 (PCU)。

  • 服务 GPRS 支持节点 (SGS − GPRS网络的MSC。

  • 网关 GPRS 支持节点 (GGS − 通往外部网络的网关。

  • 边界网关 (BG − 通往其他 PLMN 的网关。

  • PLMN 内骨干网 − 一个基于 IP 的网络互连所有 GPRS 元素。

通用分组无线服务 (GPRS)

  • GPRS 向移动用户引入分组数据传输。

  • GPRS 设计用于在现有 GSM 基础设施内使用额外的分组交换节点。

  • 此数据包模式技术使用多时隙技术并支持所有编码方案(CS-1 至 CS-4),将数据速率提高至 160 kbit/s。

  • GPRS 系统使用为 GSM 定义的物理无线电信道。 GPRS使用的物理信道称为分组数据信道(PDCH)。

  • PDCH 可以分配给 GPRS(专用 PDCH),也可以仅在没有电路交换连接需要时由 GPRS 使用(按需)。 运营商可以为每个小区定义 0-8 个专用 PDCH。 运营商可以指定他希望其 PDCH 位于何处。

  • 小区中的第一个专用 PDCH 始终是主 PDCH (MPDCH)。 在小区拥塞情况下,按需 PDCH 可以被传入的电路交换呼叫抢占。

编码方案 速度(千比特/秒)
CS-1 8.0
CS-2 12.0
CS-3 14.4
CS-4 20.0

服务 GPRS 支持节点 (SGSN) 功能

GPRS 网络的 SGSN 或服务 GPRS 支持节点元素提供了许多关注整个系统的 IP 元素的方法。 为手机提供多种服务 −

  • 数据包路由和传输
  • 移动管理
  • 身份验证
  • 附加/分离
  • 逻辑链接管理
  • 收费数据

SGSN 内有一个位置寄存器,它存储位置信息(例如,当前小区、当前 VLR)。 它还存储向特定 SGSN 注册的所有 GPRS 用户的用户配置文件(例如,IMSI、使用的数据包地址)。

网关 GPRS 支持节点 (GGSN) 功能

  • GGSN(网关 GPRS 支持节点)是 GSM EDGE 网络架构中最重要的实体之一。

  • GGSN 组织 GPRS/EDGE 网络与移动设备可能连接的外部分组交换网络之间的互连。 这些可能包括 Internet 和 X.25 网络。

  • GGSN 可以被认为是网关、路由器和防火墙的组合,因为它向外部隐藏了内部网络。 在操作中,当GGSN接收到寻址到特定用户的数据时,它检查该用户是否活跃,然后转发数据。 在相反的方向上,来自移动设备的分组数据被GGSN路由到正确的目标网络。

设备从GSM升级到GPRS

  • 移动站(MS) − 需要新的移动站才能访问 GPRS 服务。 这些新终端将向后兼容 GSM 语音通话。 提供三种类型的听筒。 A型:GPRS和GPRS 语音(同时),B型:GPRS 和语音 语音(自动切换),C型:GPRS 或语音(手动切换)。

  • BTS − 现有基站收发器站点需要进行软件升级。

  • BSC − 需要软件升级并安装称为数据包控制单元 (PCU) 的新硬件。 PCU 负责处理无线接口的媒体访问控制 (MAC) 和无线链路控制 (RLC) 层以及 Gb 接口的 BSSGP 和网络服务层。 每个 BSC 有一个 PCU。 Gb 接口将 GPRS/EGPRS 流量从 SGSN(服务 GPRS 支持节点)传送到 PCU。

  • GPRS 支持节点 (GSN) − GPRS的部署需要安装新的核心网络元件,称为服务GPRS支持节点(SGSN)和网关GPRS支持节点(GGSN)。

  • 数据库(HLR、VLR 等) − 网络中涉及的所有数据库都需要软件升级,以处理 GPRS 引入的新呼叫模型和功能。

位置信息 - GSM 服务区域层次结构

  • Cell − 小区是基本服务区,一个基站覆盖一个小区。 每个小区都有一个小区全局标识 (CGI),这是唯一标识该小区的数字。

  • LA − 一组小区形成一个位置区域。 这是当用户接到来电时被寻呼的区域。 每个位置区域都分配有一个位置区域标识(LAI)。 每个位置区域由一个或多个 BSC 提供服务。

  • MSC/VLR服务区 − 一个MSC覆盖的区域称为MSC/VLR服务区。

  • PLMN − 一个网络运营商覆盖的区域称为PLMN。 一个PLMN可以包含一个或多个MSC。

  • GSM 服务区 − 用户可以访问网络的区域。

GSM 层次结构