蜂窝概念 - GPRS架构



以下新的 GPRS 网络在现有 GSM 网络中添加了以下元素。

  • 分组控制单元 (PCU)。

  • 服务 GPRS 支持节点 (SGSN) - GPRS 网络的 MSC。

  • 网关 GPRS 支持节点 (GGSN) - 到外部网络的网关。

  • 边界网关 (BG) - 到其他 PLMN 的网关。

  • PLMN 内部骨干网 - 一个基于 IP 的网络,互连所有 GPRS 元素。

通用分组无线业务 (GPRS)

  • GPRS 将分组数据传输引入移动用户。

  • GPRS 旨在与现有 GSM 基础设施一起使用,并增加分组交换节点。

  • 这种分组模式技术使用多时隙技术以及对所有编码方案 (CS-1 到 CS-4) 的支持,将数据速率提高到 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),或者仅当没有电路交换连接需要它们时(按需)由 GPRS 使用。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他的 PDCH 位于何处。

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

编码方案 速度 (kbit/s)
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 网络的服务 GPRS 支持节点 (SGSN) 元素提供许多专注于系统整体 IP 元素的任务。它为移动设备提供各种服务 -

  • 分组路由和传输
  • 移动性管理
  • 认证
  • 连接/断开连接
  • 逻辑链路管理
  • 计费数据

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)。它还存储与特定 SGSN 注册的所有 GPRS 用户的用户配置文件(例如,IMSI、使用的分组地址)。

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到的外部分组交换网络之间的互通。这些可能包括互联网和 X.25 网络。

  • GGSN 可以被认为是网关、路由器和防火墙的组合,因为它向外部隐藏内部网络。在运行时,当 GGSN 接收到寻址到特定用户的數據时,它会检查用户是否处于活动状态,然后转发数据。在相反的方向上,来自移动设备的分组数据由 GGSN 路由到正确的目标网络。

从 GSM 到 GPRS 的设备升级

  • 移动台 (MS) - 需要新的移动台才能访问 GPRS 服务。这些新的终端将与 GSM 向后兼容,用于语音呼叫。有三种类型的手机。A 型:GPRS 和语音(同时),B 型:GPRS 和语音(自动切换),C 型:GPRS 或语音(手动切换)。

  • BTS - 现有基站收发信机需要软件升级。

  • BSC - 需要软件升级和安装名为分组控制单元 (PCU) 的新硬件。PCU 负责处理无线接口的介质访问控制 (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 接口承载来自 SGSN(服务 GPRS 支持节点)到 PCU 的 GPRS/EGPRS 通信。

  • GPRS 支持节点 (GSN) - GPRS 的部署需要安装新的核心网络元素,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

  • 小区 - 小区是基本服务区域,一个 BTS 覆盖一个小区。每个小区都分配一个小区全球标识 (CGI),这是一个唯一标识小区的号码。

  • LA - 一组小区构成一个位置区域。当用户接听来电时,这就是要寻呼的区域。每个位置区域都分配一个位置区域标识 (LAI)。每个位置区域由一个或多个 BSC 提供服务。

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

  • 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 服务区域 - 用户可以访问网络的区域。

GSM Hierarchy
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