GPRS网络主要实体

GPRS网络主要实体包括GPRS支持节点、GPRS骨干网、本地位置寄存器HLR、短消息业务网关移动 交换中心(SMS-GMSC)和短消息业务互通移动交换中心(SMS-IWMSC)、移动台、移动交换中心(MSC)/拜访位置寄存器(VLR)、分组数据网络(PDN)等。

2.3.1. GPRS支持节点(GSN)

GPRS的支持节点GSN是GPRS网络中最重要的网络节点,包含了支持GPRS所需的功能。GSN具有移动路由管理功能,可以连接各种类型的数据网络,并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN是一种类似于路由器的独立设备,也与GSM中的MSC集成在一起。在一个GSM网络中允许存在多个GSN。GSN有两种类型:SGSN和GGSN。

SGSN是为移动终端(MS)提供业务的节点(即Gb接口由SGSN支持)。在激活GPRS业务时,SGSN建立起一个移动性管理环境,包含关于这个移动终端(MS)的移动性和安全性方面的信息。SGSN的主要作用就是记录移动台的当前位置信息,并且在移动台和SGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。

GGSN通过配置一个PDP地址被分组数据网接入。它存储属于这个节点的GPRS业务用户的路由信息,并根据该信息将PDU利用隧道技术发送到MS的当前的业务接入点,即SGSN。GGSN可以经Gc接口从HLR查询该移动用户当前的地址信息。GGSN主要是起网关作用,它可以和多种不同的数据网络连接,如ISDN和LAN等。另外,GGSN也又被称作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与GGSN的功能既可以由一个物理节点全部实现,也可以在不同的物理节点上分别实现。它们都应有IP路由功能,并能与IP路由器相连。当SGSN与GGSN位于不同的PLMN时,通过Gp接口互联。SGSN可以通过任意Gs接口向MSC/VLR发送定位信息,并可以经Gs接口接收来自MSC/VLR的寻呼请求。

2.3.2. GPRS骨干网

GPRS中有内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网内部门PLMN骨干网是指位于同一个PLMN上的并与多个GSN互联的IP网。外部PLMN骨干网是指位于不同的PLMN上的并与GSN和内部PLMN骨干网互联的IP网,如图1所示。

图1 内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网

每一个内部PLMN骨干网都是一个IP专网,且仅用于传送GPRS数据和GPRS信令。IP专网是采用一定访问控制机制以达到所需安全级别的IP网。两个内部PIMN骨干网是使用边界网关(BG,Border Gateways)和一个外部PLMN骨干网并经Gp接口相连的,外部PLMN骨干网的选择取决于包含有BG安全功能的漫游协定,BG不在GPRS的规范之列。外部PLMN可以是一个分组数据网。
在同一个PLMN骨干网内,骨干网是图3.3.2中虚线方框内的部分。在GPRS骨干网内部,各GSN实体之间通过Gn接口相连,它们之间的信令和数据传输都是在同一传输平台中进行的,所利用的传输平台可以在ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等现有传输网中选择。


图2 GPRS网络骨干网的组成

 


2.3.3. 本地位置寄存器(HLR)

在HLR中有GPRS用户数据和路由信息。从SGSN经Gn接口或GGSN经Gc接口均都可访问HLR,对于漫游的MS来说,HLR可能位于另一个不同的PLMN中,而不是当前的PLMN中。

2.3.4. 消息业务网关移动交换中心(SMS-GMSC)和短消息业务互通移动交换中心(SMS-IWMSC)

SMS-GMSC和SMS-IWMSC经Gd接口连接到SGSN上,这样就能让GPRS MS通过GPRS无线信道收发短消息(SM)。

2.3.5. GPRS移动台

GPRS MS能以三个运行模式中的一个进行操作,其操作模式的选定由MS所申请的服务所决定:即仅有GPRS服务,同时具有GPRS和其他GSM服务,或依据MS的实际性能同时运行GPRS和其他GSM服务。
A类(Class-A)操作模式:MS申请有GPRS和其他GSM服务,而且MS能同时运行GPRS和其他GSM服务。
B类(Class-B)操作模式:一个MS可同时监测GPRS和其他GSM业务的控制信道,但同一时刻只能运行一种业务。
C类(Class-C)操作模式:MS只能应用于GPRS服务。

2.3.6. 移动交换中心(MSC)和拜访位置寄存器(VLR)

在需要GPRS网络与其他GSM业务进行配合时选用Gs接口,如利用GPRS网络实现电路交换业务的寻呼,GPRS网络与GSM网络联合进行位置更新,以及GPRS网络的SGSN节点接收MSC/VLR发来的寻呼请求等。同时MSC/VLR存储MS(此MS同时接入GPRS业务和GSM电路业务)的IMSI以及MS相连接的SGSN号码。

2.3.7. 分组数据网络(PDN)

PDN提供分组数据业务的外部网络。移动终端通过GPRS接入不同的PDN时,采用不同的分组数据协议地址。

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