GPRS系统结构

由于GPRS是GSM系统中提供分组业务的一种方式,所以它能广泛应用于IP域。其移动终端通过GSM网络提供的寻址方案和运营商的具体网间互通协议实现全球网间通信。

GPRS网络是在现有GSM网络中增加 GGSN和SGSN 来实现的,使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。其系统结构如图1所示。

图1 GPRS总体结构及接入接口和参考点

图中,笔记本电脑通过串行或无线方式连接到GPRS蜂窝电话上;GPRS蜂窝电话与GSM基站通信,但与电路交换式数据呼叫不同,GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN),而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信;GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如因特网或X.25网络。 来自因特网标识有移动台地址的IP包,由GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到移动台上。 SGSN是GSM网络结构中的一个节点,它与MSC处于网络体系的同一层。SGSN通过帧中继与BTS相连,是GSM网络结构与移动台之间的接口。SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息,并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。 GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网连接到SGSN, 是连接GSM网络和外部分组交换网(如因特网和局域网)的网关。GGSN主要是起网关作用,也有将GGSN称为GPRS路由器。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换,从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。 SGSN和GGSN利用GPRS隧道协议(GTP)对IP或X.25分组进行封装,实现二者之间的数据传输。 图2给出了GPRS网络结构的接入与参考点的简图。

图2 GPRS总体结构及接入接口和参考点

GGSN到外部分组网络是通过Gi参考点连通的,而其他GPRS网络是通过Gp接口连通的。另外,从MS端到GPRS网络有两个接入点,Um接口用于无线通信接入而R参考点用于信息的产生或接收。移动终端MT(例如手机)通过Um接口接入GPRS PLMN,R则是MT和TE(如笔记本电脑)之间的参考点。这里的MS由TE和MT两部分组成,它们通过R参考点组成一个整体,另外,MS也可单独由一个移动终端(MT)组成。

对于一个支持GPRS 的公共陆地移动网络(PLMN),当它运行GPRS业务时可能涉及到任何其他网这时就产生了网络互通的需求。GPRS网络通过Gi参考点和Gp接口实现同其他网络的互通。 对于具有GPRS业务功能的移动终端,它本身具有GSM和GPRS业务运营商提供的地址,这样,分组公共数据网的终端利用数据网识别码即可向GPRS终端直接发送数据。另外GPRS支持与基于IP的网络互通,当在TCP连接中使用数据报时,GPRS提供TCP/IP报头的压缩功能。

由于GPRS是GSM系统中提供分组业务的一种方式,所以它能广泛应用于IP域。其移动终端通过GSM网络提供的寻址方案和运营商的具体网间互通协议实现全球网间通信。

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