Concetti cellulari - Architettura GPRS

La seguente nuova rete GPRS aggiunge i seguenti elementi a una rete GSM esistente.

  • Packet Control Unit (PCU).

  • Serving GPRS Support Node (SGSN) - l'MSC della rete GPRS.

  • Gateway GPRS Support Node (GGSN) - gateway per reti esterne.

  • Border Gateway (BG): un gateway per altri PLMN.

  • Backbone intra-PLMN: una rete basata su IP che collega tutti gli elementi GPRS.

General Packet Radio Service (GPRS)

  • GPRS introduce la trasmissione di dati a pacchetto all'abbonato mobile.

  • Il GPRS è progettato per funzionare all'interno dell'infrastruttura GSM esistente con nodi di commutazione di pacchetto aggiuntivi.

  • Questa tecnica in modalità pacchetto utilizza la tecnologia multi-slot insieme al supporto per tutti gli schemi di codifica (da CS-1 a CS-4) per aumentare le velocità di dati fino a 160 kbit / s.

  • Il sistema GPRS utilizza i canali radio fisici definiti per GSM. Un canale fisico utilizzato da GPRS è chiamato PDCH (Packet Data Channel).

  • I PDCH possono essere allocati per GPRS (PDCH dedicato) o utilizzati da GPRS solo se nessuna connessione a commutazione di circuito li richiede (su richiesta). L'operatore può definire da 0 a 8 PDCH dedicati per cella. L'operatore può specificare dove desidera che siano posizionati i suoi PDCH.

  • Il primo PDCH dedicato nella cella è sempre un Master PDCH (MPDCH). I PDCH su richiesta possono essere annullati dalle chiamate a commutazione di circuito in entrata in situazioni di congestione nella cella.

Schema di codifica Velocità (kbit / s)
CS-1 8.0
CS-2 12.0
CS-3 14.4
CS-4 20.0

Servire le funzioni del nodo di supporto GPRS (SGSN)

L'elemento SGSN o Serve GPRS Support Node della rete GPRS fornisce una serie di riprese incentrate sugli elementi IP del sistema complessivo. Fornisce una varietà di servizi ai cellulari:

  • Instradamento e trasferimento di pacchetti
  • Gestione della mobilità
  • Authentication
  • Attach/detach
  • Gestione dei collegamenti logici
  • Dati di ricarica

C'è un registro della posizione all'interno dell'SGSN e questo memorizza le informazioni sulla posizione (ad esempio, cella corrente, VLR corrente). Memorizza anche i profili utente (es. IMSI, indirizzi di pacchetti utilizzati) per tutti gli utenti GPRS registrati con il particolare SGSN.

Funzioni Gateway GPRS Support Node (GGSN)

  • Il GGSN, Gateway GPRS Support Node è una delle entità più importanti all'interno dell'architettura di rete GSM EDGE.

  • Il GGSN organizza l'interoperabilità tra la rete GPRS / EDGE e le reti esterne a commutazione di pacchetto a cui possono essere collegati i cellulari. Questi possono includere reti Internet e X.25.

  • Il GGSN può essere considerato una combinazione di gateway, router e firewall in quanto nasconde all'esterno la rete interna. Durante il funzionamento, quando il GGSN riceve dati indirizzati a un utente specifico, verifica se l'utente è attivo, quindi inoltra i dati. Nella direzione opposta, i dati a pacchetto dal cellulare vengono instradati alla rete di destinazione corretta dal GGSN.

Aggiornamento delle apparecchiature da GSM a GPRS

  • Mobile Station (MS)- È necessaria una nuova stazione mobile per accedere ai servizi GPRS. Questi nuovi terminali saranno retrocompatibili con il GSM per le chiamate vocali. Sono disponibili tre tipi di ricevitori. Tipo A: GPRS e voce (contemporaneamente), Tipo B: GPRS e voce (commutazione automatica), Tipo C: GPRS o voce (commutazione manuale)

  • BTS - È necessario un aggiornamento del software nel sito del ricetrasmettitore di base esistente.

  • BSC- Richiede un aggiornamento software e l'installazione di un nuovo hardware denominato unità di controllo dei pacchetti (PCU). PCU è responsabile della gestione dei livelli MAC (Medium Access Control) e RLC (Radio Link Control) dell'interfaccia radio e dei livelli BSSGP e Network Service dell'interfaccia Gb. C'è una PCU per BSC. L'interfaccia Gb trasporta il traffico GPRS / EGPRS dal SGSN (Serving GPRS Support Node) alla PCU.

  • GPRS Support Nodes (GSNs) - L'implementazione di GPRS richiede l'installazione di nuovi elementi di rete centrale denominati nodo di supporto GPRS di servizio (SGSN) e nodo di supporto GPRS gateway (GGSN).

  • Databases (HLR, VLR, etc.) - Tutti i database coinvolti nella rete richiederanno aggiornamenti software per gestire i nuovi modelli e funzioni di chiamata introdotti da GPRS.

Informazioni sulla posizione - Gerarchia dell'area di servizio GSM

  • Cell- La cella è l'area di servizio di base e un BTS copre una cella. A ogni cella viene assegnata una Cell Global Identity (CGI), un numero che identifica in modo univoco la cella.

  • LA- Un gruppo di celle forma un'area di ubicazione. Questa è l'area che viene cercata quando un abbonato riceve una chiamata in arrivo. A ciascuna area di ubicazione è assegnata una LAI (Location Area Identity). Ogni Area di ubicazione è servita da uno o più BSC.

  • MSC/VLR Service Area - L'area coperta da un MSC è chiamata area di servizio MSC / VLR.

  • PLMN- L'area coperta da un operatore di rete è denominata PLMN. Un PLMN può contenere uno o più MSC.

  • GSM Service Area - L'area in cui un abbonato può accedere alla rete.