Gprs-architecture
GPRS-アーキテクチャ
GPRSアーキテクチャは、GSMネットワークと同じ手順で動作しますが、パケットデータの送信を許可する追加のエンティティがあります。 このデータネットワークは、9.6〜171 kbpsのレートでパケットデータ転送を提供する第2世代のGSMネットワークと重複しています。 パケットデータ転送とともに、GSMネットワークは複数のユーザーに対応し、同じエアインターフェイスリソースを同時に共有します。
以下はGPRSアーキテクチャ図です。
GPRSは既存のGSMネットワーク要素を可能な限り再利用しようとしますが、パケットベースのモバイルセルラーネットワークを効果的に構築するには、パケットトラフィックを処理するためのいくつかの新しいネットワーク要素、インターフェイス、およびプロトコルが必要です。
したがって、GPRSでは、以下に要約するように、多数のGSMネットワーク要素を変更する必要があります。
GSM Network Element | Modification or Upgrade Required for GPRS. |
---|---|
Mobile Station (MS) | New Mobile Station is required to access GPRS services. These new terminals will be backward compatible with GSM for voice calls. |
BTS | A software upgrade is required in the existing Base Transceiver Station(BTS). |
BSC | The Base Station Controller (BSC) requires a software upgrade and the installation of new hardware called the packet control unit (PCU). The PCU directs the data traffic to the GPRS network and can be a separate hardware element associated with the BSC. |
GPRS Support Nodes (GSNs) | The deployment of GPRS requires the installation of new core network elements called the serving GPRS support node (SGSN) and gateway GPRS support node (GGSN). |
Databases (HLR, VLR, etc.) | All the databases involved in the network will require software upgrades to handle the new call models and functions introduced by GPRS. |
GPRSモバイルステーション
既存のGSM電話は拡張エアインターフェイスまたはパケットデータを処理しないため、GPRSサービスを使用するには新しいモバイルステーション(MS)が必要です。 高速データアクセスをサポートする現在の電話機の高速バージョン、GSM電話機が組み込まれた新しいPDAデバイス、ラップトップコンピュータ用のPCカードなど、さまざまなMSが存在する可能性があります。 これらのモバイルステーションは、GSMを使用して音声通話を行うための下位互換性があります。
GPRSベースステーションサブシステム
各BSCには、1つ以上のパケット制御ユニット(PCU)のインストールとソフトウェアのアップグレードが必要です。 PCUは、パケットデータトラフィック用のベースステーションサブシステム(BSS)への物理および論理データインターフェイスを提供します。 BTSではソフトウェアのアップグレードも必要になる場合がありますが、通常はハードウェアの強化は必要ありません。
音声またはデータトラフィックのいずれかが加入者モバイルで発信されると、標準のGSMコールと同じ方法で、エアインターフェイスを介してBTSに転送され、BTSからBSCに転送されます。 ただし、BSCの出力では、トラフィックは分離されます。音声は標準のGSMごとにモバイルスイッチングセンター(MSC)に送信され、データはフレームリレーインターフェイスを介してPCU経由でSGSNと呼ばれる新しいデバイスに送信されます。
GPRSサポートノード
ゲートウェイGPRSサポートノード(GSN)およびサービングGPRSサポートノード(SGSN)と呼ばれる2つの新しいコンポーネントが追加されました。
ゲートウェイGPRSサポートノード(GGSN)
ゲートウェイGPRSサポートノードは、外部ネットワークへのインターフェイスおよびルーターとして機能します。 これには、GPRSモバイルのルーティング情報が含まれています。これは、IPベースの内部バックボーンを介して正しいServing GPRSサポートノードにパケットをトンネルするために使用されます。 GGSNは、外部データネットワークの使用に関連する課金情報も収集し、着信トラフィックのパケットフィルターとして機能できます。
GPRSサポートノード(SGSN)の提供
サービングGPRSサポートノードは、GPRSモバイルの認証、ネットワークへのモバイルの登録、モビリティ管理、およびエアインターフェイスの使用に対する課金に関する情報の収集を担当します。
内部バックボーン
内部バックボーンは、異なるGSN間でパケットを伝送するために使用されるIPベースのネットワークです。 トンネリングはSGSNとGGSNの間で使用されるため、内部バックボーンはGPRSネットワーク外のドメインに関する情報を必要としません。 GSNからMSC、HLR、またはEIRへのシグナリングは、SS7を使用して行われます。
ルーティングエリア
GPRSは、ルーティングエリアの概念を導入しています。 この概念は、GSMのロケーションエリアに似ていますが、一般的にセルの数が少ない点が異なります。 ルーティングエリアはロケーションエリアよりも小さいため、ページメッセージのブロードキャスト中に使用される無線リソースは少なくなります。