GPRS - 架構

GPRS 架構的工作原理與 GSM 網路相同，但增加了允許分組資料傳輸的實體。該資料網路與第二代 GSM 網路重疊，提供 9.6 至 171 kbps 的分組資料傳輸速率。除了分組資料傳輸外，GSM 網路還允許多個使用者同時共享相同的空中介面資源。

以下是 GPRS 架構圖

GPRS 試圖儘可能地重用現有的 GSM 網路元素，但為了有效地構建基於分組的移動蜂窩網路，需要一些新的網路元素、介面和協議來處理分組流量。

因此，GPRS 需要對許多 GSM 網路元素進行修改，如下所示

GSM 網路元素	GPRS所需的修改或升級。
移動臺 (MS)	需要新的移動臺才能訪問 GPRS 服務。這些新終端將與 GSM 向後相容，用於語音呼叫。
BTS	現有基站收發信機 (BTS) 需要軟體升級。
BSC	基站控制器 (BSC) 需要軟體升級並安裝新的硬體，稱為分組控制單元 (PCU)。PCU 將資料流量引導到 GPRS 網路，並且可以是與 BSC 關聯的獨立硬體元素。
GPRS 支援節點 (GSN)	GPRS 的部署需要安裝新的核心網路元素，稱為服務 GPRS 支援節點 (SGSN) 和閘道器 GPRS 支援節點 (GGSN)。
資料庫 (HLR、VLR 等)	網路中涉及的所有資料庫都需要軟體升級，以處理 GPRS 引入的新呼叫模型和功能。

GPRS 移動臺

需要新的移動臺 (MS) 來使用 GPRS 服務，因為現有的 GSM 手機無法處理增強的空中介面或分組資料。可以存在各種 MS，包括支援高速資料訪問的當前手機的高速版本、嵌入 GSM 手機的新型 PDA 裝置以及用於筆記型電腦的 PC 卡。這些移動臺可向後相容，以便使用 GSM 進行語音呼叫。

每個 BSC 都需要安裝一個或多個分組控制單元 (PCU) 並進行軟體升級。PCU 為基站子系統 (BSS) 提供用於分組資料流量的物理和邏輯資料介面。BTS 也可能需要軟體升級，但通常不需要硬體增強。

當用戶移動裝置發起語音或資料流量時，它將透過空中介面傳輸到 BTS，然後從 BTS 傳輸到 BSC，其方式與標準 GSM 呼叫相同。但是，在 BSC 的輸出端，流量將被分離；語音將按照標準 GSM 傳送到移動交換中心 (MSC)，而資料將透過 PCU 透過幀中繼介面傳送到名為 SGSN 的新裝置。

添加了以下兩個新元件，稱為閘道器 GPRS 支援節點 (GSN) 和服務 GPRS 支援節點 (SGSN)

閘道器 GPRS 支援節點充當外部網路的介面和路由器。它包含 GPRS 移動裝置的路由資訊，用於透過基於 IP 的內部骨幹網將資料包隧道到正確的服務 GPRS 支援節點。GGSN 還收集與使用外部資料網路相關的計費資訊，並且可以充當傳入流量的分組過濾器。

服務 GPRS 支援節點負責對 GPRS 移動裝置進行身份驗證、在網路中註冊移動裝置、移動性管理以及收集有關使用空中介面的計費資訊。

內部骨幹網是基於 IP 的網路，用於在不同的 GSN 之間傳輸資料包。SGSN 和 GGSN 之間使用隧道技術，因此內部骨幹網不需要有關 GPRS 網路外部域的任何資訊。從 GSN 到 MSC、HLR 或 EIR 的信令使用 SS7 進行。

GPRS 引入了路由區的概念。該概念類似於 GSM 中的位置區，但通常包含較少的單元格。由於路由區小於位置區，因此在廣播尋呼訊息時使用的無線電資源較少。

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