ＧＰＲＳ系统结构

发布: 2010-10-20 00:50 | 作者: | 来源: | 字体: 小中大

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ＧＰＲＳ系统结构

ＧＰＲＳ系统在ＧＳＭ系统的基础上，增加了分组控制单元（ＰＣＵ）、服务ＧＰＲＳ支持
节点（ＳＧＳＮ）、网关ＧＰＲＳ支持节点（ＧＧＳＮ）等网元设备。ＰＣＵ处理从话音业务中分
离出数据业务，控制无线信道的分配；节点ＳＧＳＮ的功能与ＭＳＣ／ＶＬＲ类似，具有网络接入
控制、路由选择和转发、移动性管理、计费信息的收集等功能，支持Ｇｂ、ＳＳ７和Ｇｒ等接口。
网关节点ＧＧＳＮ的主要功能是网络接入控制（如消息屏蔽）、计费信息收集、路由选择和转发
（如地址翻译和映射、封装和隧道传输）、移动性管理、边界网关等，支持与外部网络（ＩＰ或
Ｘ．２５）的透明和不透明连接。

ＧＳＭ网络主要用于移动用户的话音业务，如要使用ＧＰＲＳ业务，用户终端需要改变，Ｇ
ＰＲＳ分别有Ａ、Ｂ、Ｃ三类终端。Ａ类是可以同时使用话音和数据业务的双模手机；Ｂ类手机
可以同时监测这两种业务，可以在数据和话音业务之间快速切换，但不能同时使用两种业务；Ｃ类
手机不能同时监测话音和数据业务，用户要么注册上数据业务网，要么注册上话音业务网，但两者
之间可以人工切换。

在无线网络设备中，通过ＢＴＳ软件升级或在基站控制器ＢＳＣ中增加ＰＣＵ设备等方式把
数据和话音分别在Ｇｂ和Ａ接口中分离开，而在交换网络设备中提供ＳＧＳＮ和ＧＧＳＮ两个功能
设备，修改ＧＳＭ中的ＨＬＲ系统，为了与ＧＳＭ系统协同工作，需要在ＧＰＲＳ系统设备和ＧＳ
Ｍ系统之间提供一些接口。

因此ＧＰＲＳ业务的实现可以不需要变更ＧＳＭ网络的基础设施，运营商只需根据数据业务
的需求，将蜂窝小区原来用于话音业务的某些频点分给ＧＰＲＳ用户使用，将该频点的８个信道划
分为话音、数据、交换（话音或数据共用）等三种信道，进行灵活配置。

ＧＰＲＳ提供的业务主要是ＩＰ和Ｘ．２５两种业务。在国内主要是无连接的ＩＰ业务。这
意味着许多现有的ＩＰ应用可以在ＧＳＭ蜂窝网络上得以实现，具备ＧＰＲＳ业务功能的蜂窝网络
是互联网／企业内部网在无线业务上的扩展。ＧＰＲＳ通常的应用包括信息业务（天气、股票、新
闻报道等）、电子商务（移动银行、网上订票、股票交易等）、娱乐（下载音乐、旅游指南）、和
其他远程信息业务（电子邮件、文件传送）。

根据中国ＧＰＲＳ设备规范书（草案）的要求，ＧＰＲＳ系统初期需要支持的承载业务是点
对点（ＰＴＰ）业务，支持的电信业务是短消息业务，对于ＳＧＳＮ设备，需要支持由手机发起的
ＰＤＰ（分组数据协议）上下文激活和由网络发起的ＰＤＰ上下文激活，可不支持Ｇｓ接口。

ＧＰＲＳ技术的引进，把电信网络和计算机网络有机地连接在一起，朝未来的全ＩＰ网络平
台发展。ＧＰＲＳ基站与ＳＧＳＮ设备之间的连接一般通过帧中继连接，ＳＧＳＮ与ＧＧＳＮ设备
之间通过ＩＰ网络连接。ＧＧＳＮ可以由具有ＮＡＴ（网络地址翻译）功能的路由器承担内部ＩＰ
地址与外部网络ＩＰ地址的转换，ＭＳ可以访问ＧＰＲＳ内部的网络，也可以通过ＡＰＮ（外部网
络接入点）访问外部的ＰＤＮ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络。

在标识ＧＰＲＳ设备中，手机ＭＳ的标识除了ＧＳＭ中使用的ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ等号
码外，还需要分配ＩＰ地址，网元设备ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ的标识既有７号信令地址，又有数据Ｇ
ＧＳＮ的ＩＰ地址，ＧＳＮ（ＳＧＳＮ或ＧＧＳＮ）之间的通信采用ＩＰ地址，而ＧＳＮ与ＭＳ
Ｃ、ＨＬＲ等实体的通信采用７号信令地址。在ＧＰＲＳ系统中，有两个重要的数据库记录信息：
一是用户移动性管理上下文，用于管理移动用户的位置信息，另一是用户的ＰＤＰ上下文（分组数
据协议上下文），用于管理从手机ＭＳ到网关ＧＧＳＮ及到ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服务提供
商）之间的数据路由信息。当ＭＳ访问ＧＰＲＳ内部网络或外部ＰＤＮ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ网络
时，ＭＳ向ＳＧＳＮ发激活ＰＤＰ上下文请求消息，ＭＳ可以与运营商签约选择固定服务的ＧＧＳ
Ｎ，或根据ＡＰＮ选择规则，由ＳＧＳＮ选择服务的ＧＧＳＮ、ＳＧＳＮ再向ＧＧＳＮ发建立ＰＤ
Ｐ上下文请求消息，ＧＧＳＮ分配ＭＳ一个ＩＰ地址（静态或动态、公用或私有），在建立ＰＤＰ
上下文过程中，需要对用户的身份、需要的服务质量进行鉴权和论证，在成功地建立和激活ＰＤＰ
上下文后，ＭＳ、ＳＧＳＮ和ＧＧＳＮ都存储了用户的ＰＤＰ上下文信息。有了用户的位置信息和
数据的路由信息，ＭＳ就可以访问该网络的资源了。