http://ksmi.kz/ расценки на электромонтажные работы.
Архитектура GPRS PDF Print E-mail
Written by Administrator   
Wednesday, 09 May 2012 10:19

Существующие сети GSM, в том числе и новая технология HSCSD, могут поддерживать только трафик сетей с коммутацией каналов. Поэтому одним из важных шагов на пути эволюции сетей GSM к UMTS и IMT-2000 — стало внедрение услуг пакетной передачи GPRS (Genera1 Packet Radio Service). Система GPRS обеспечит сквозную передачу данных (от абонента до абонента) в пакетном режиме по IP-протоколу с повышением скорости передачи до 115,2 кбит/с. Здесь важно отметить, что именно служба GPRS способна предоставить новые виды услуг 3-го поколения уже сейчас, т.е. еще до начала развертывания сетей IMT-2000.

Поскольку служба передачи данных GPRS надстраивается над существующей сетью GSM, то не требуется кардинальной модернизации существующей сетевой инфраструктуры. Что же касается новых функциональных возможностей и изменения принципа сопряжения с внешними сетями, то, по сути, они являются всего лишь расширением существующей сети GSM (рис. 5.3).





Рис. 5.3. Архитектура сети GPRS























С системных позиций внедрение GPRS связано с добавлением в развернутую сеть GSM, как минимум, двух базовых узлов для поддержки службы пакетной передачи данных: сервисного узла SGSN (Serving GPRS Support Node) и шлюзового узла GGSN (Gateway GPRS Support Node). Кроме того, необходима также модернизация контроллеров базовых станций (BSC) и доработка программного обеспечения.

Сервисный узел SGSN обеспечивает маршрутизацию пакетов, аутентификацию и шифрование, а также управление мобильностью для всех абонентов, находящихся в его зоне обслуживания. На более высоком сетевом уровне узел SGSN поддерживает функции, аналогичные тем, которые обеспечивает центральный коммутатор с визитным регистром положения MSC/VLR в сетях с коммутацией каналов. Исходящий трафик из узла SGSN перенаправляется на контроллер базовой станции, а от него — на мобильные терминалы абонентов.

Связь сети GSM с внешними сетями передачи данных по протоколам Х.25 и IP реализуется через узел GGSN, который играет роль шлюза между SGSN и PDN. Узел GGSN перенаправляет пакеты данных, поступающие из внешней сети PDN в узлы SGSN, а от них по радиоканалу пакеты поступают к мобильным терминалам (МТ).

В оборудовании GGSN реализованы функции обеспечения безопасности, обработки счетов абонентов и динамического выделения IP-адресов. С точки зрения внешней сети узел GGSN выглядит как некая “диспетчерская” станция, владеющая адресами всех IP- абонентов, обслуживаемых системой GPRS.

Узлы SGSN и GGSN могут взаимодействовать друг с другом, используя IP- маршрутизаторы. Обмен пакетами данных между ними осуществляется по магистральной линии с использованием туннельного протокола GTP (GPRS Tunnel Protocol), который обеспечивает капсулирование" пакетов в прозрачном режиме.

Вновь введенные узлы GPRS предназначены для наращивания сетевой инфраструктуры на базе IP-протокола. Что же касается их конкретного расположения в сети, то оно может быть различным — они могут быть физически объединены в одном узле сетевой структуры (GSN) или распределены по сети. Такой подход к построению совмещенной сети GSM/GPRS позволяет оператору начать предоставление услуг на небольших сегментах сети с малым числом узлов SGSN и GGSN при минимальных первоначальных затратах.

Когда SGSN и GGSN расположены в одном узле GSN, то они взаимодействуют через интерфейс Gn (интерфейс сети Frame Relay). В случае их расположения в разных сетях PLMN связь между ними осуществляется через интерфейс Gp (рис. 5.3). Отличие интерфейса Gp от Gn в том, что Gp не только выполняет все функции интерфейса Gn, но и дополнительно обеспечивает повышенные меры безопасности, которые необходимы при установлении межсетевых соединений между разными PLMN.

Каждый абонент в совмещенной сети GSM/GPRS “закрепляется” за одним или несколькими обслуживающими узлами SGSN с помощью основного регистра положения HLR. Узел SGSN может запрашивать сведения об абонентах, взаимодействуя с основным регистром HLR через интерфейс Gr. Для управления сигнализацией тех абонентов, которым предоставлена возможность работать одновременно в двух режимам передачи; т.е. с коммутацией пакетов и каналов, используется специальный интерфейс Gs между визитным регистром положения VLR и сервисным узлом SGSN [58].

Сведения об абонентах может также запрашивать шлюзовой узел GGSN, взаимодействуя с основным регистром положения HLR, через интерфейс Gc. Связь между внешней сетью PDN и сетью GSM/PLMN поддерживается с помощью GGSN через интерфейс Gi.

Кроме этих двух базовых узлов в состав сети GPRS входит также еще один новый (нетиповой) для GSM-сетей элемент — центр услуг широковещательной передачи PTM-SC (Ро1пйо-Multipoint Service Center), который предназначен для обработки широковещательного трафика между магистральным каналом сети и основным регистром положения — HLR (на рис. 5.3. не показан).

В стандарте GPRS определены три класса терминалов, которые предназначены для работы в разных режимах.

Терминалы класса А предоставляют самый полный спектр услуг. Они поддерживают одновременно два режима работы — в сети GSM (коммутация каналов) и в сети GPRS (коммутация пакетов). Обладатели терминалов класса В также смогут работать в двух режимах GSM/GPRS, но поочередно, т.е. в каждый момент времени обеспечивается передача одного вида трафика: с коммутацией каналов или пакетов.

И, наконец, терминалы класса С могут функционировать только в режиме пакетной передачи. Такая классификация позволяет новым абонентам с самого начала работать в широких зонах покрытия GSM-сетей. Терминалы каждого из трех классов способны поддерживать режим многоканальной (многослотовой) работы, обеспечивая при этом максимальную скорость на канальный интервал 21,4 кбит/с.