Conceptos celulares - Arquitectura GPRS

La siguiente nueva red GPRS agrega los siguientes elementos a una red GSM existente.

  • Unidad de control de paquetes (PCU).

  • Nodo de soporte de GPRS (SGSN): el MSC de la red GPRS.

  • Gateway GPRS Support Node (GGSN): puerta de enlace a redes externas.

  • Border Gateway (BG): una puerta de entrada a otras PLMN.

  • Intra-PLMN backbone: una red basada en IP que interconecta todos los elementos GPRS.

Servicio general de radio por paquetes (GPRS)

  • GPRS introduce la transmisión de datos por paquetes al abonado móvil.

  • GPRS está diseñado para funcionar dentro de la infraestructura GSM existente con nodos de conmutación de paquetes adicionales.

  • Esta técnica de modo paquete utiliza tecnología de múltiples ranuras junto con soporte para todos los esquemas de codificación (CS-1 a CS-4) para aumentar las velocidades de datos hasta 160 kbit / s.

  • El sistema GPRS utiliza los canales de radio físicos definidos para GSM. Un canal físico utilizado por GPRS se denomina canal de datos por paquetes (PDCH).

  • Los PDCH pueden asignarse para GPRS (PDCH dedicado) o utilizarse por GPRS solo si ninguna conexión de conmutación de circuitos los requiere (a pedido). El operador puede definir 0-8 PDCH dedicados por celda. El operador puede especificar dónde quiere que se ubiquen sus PDCH.

  • El primer PDCH dedicado en la celda es siempre un PDCH maestro (MPDCH). Los PDCH bajo demanda pueden ser sustituidos por llamadas entrantes conmutadas por circuitos en situaciones de congestión en la celda.

Esquema de código Velocidad (kbit / s)
CS-1 8.0
CS-2 12,0
CS-3 14,4
CS-4 20,0

Funciones del nodo de soporte de GPRS (SGSN)

El elemento SGSN o Nodo de soporte de servicio GPRS de la red GPRS proporciona una serie de tomas centradas en los elementos IP del sistema en general. Proporciona una variedad de servicios a los móviles:

  • Enrutamiento y transferencia de paquetes
  • Gestión de movilidad
  • Authentication
  • Attach/detach
  • Gestión de enlaces lógicos
  • Carga de datos

Hay un registro de ubicación dentro del SGSN y este almacena la información de ubicación (por ejemplo, celda actual, VLR actual). También almacena los perfiles de usuario (por ejemplo, IMSI, direcciones de paquetes utilizadas) para todos los usuarios de GPRS registrados con el SGSN particular.

Funciones del nodo de soporte de Gateway GPRS (GGSN)

  • GGSN, Gateway GPRS Support Node es una de las entidades más importantes dentro de la arquitectura de red GSM EDGE.

  • El GGSN organiza la interacción entre la red GPRS / EDGE y las redes externas de conmutación de paquetes a las que se pueden conectar los móviles. Estos pueden incluir redes de Internet y X.25.

  • Se puede considerar que el GGSN es una combinación de puerta de enlace, enrutador y cortafuegos, ya que oculta la red interna al exterior. En funcionamiento, cuando el GGSN recibe datos dirigidos a un usuario específico, verifica si el usuario está activo y luego reenvía los datos. En la dirección opuesta, el GGSN enruta los datos en paquetes del móvil a la red de destino correcta.

Actualización de equipos de GSM a GPRS

  • Mobile Station (MS)- Se requiere una nueva estación móvil para acceder a los servicios GPRS. Estos nuevos terminales serán compatibles con GSM para llamadas de voz. Hay tres tipos de teléfonos disponibles. Tipo A: GPRS y voz (simultáneamente), Tipo B: GPRS y voz (cambio automático), Tipo C: GPRS o voz (cambio manual).

  • BTS - Se requiere una actualización de software en el sitio del transceptor base existente.

  • BSC- Requiere una actualización de software y la instalación de nuevo hardware llamado unidad de control de paquetes (PCU). La PCU es responsable de manejar las capas de Control de acceso al medio (MAC) y Control de enlace de radio (RLC) de la interfaz de radio y las capas BSSGP y Servicio de red de la interfaz Gb. Hay una PCU por BSC. La interfaz Gb transporta tráfico GPRS / EGPRS desde SGSN (Nodo de soporte de servicio GPRS) a la PCU.

  • GPRS Support Nodes (GSNs) - El despliegue de GPRS requiere la instalación de nuevos elementos de red central denominados nodo de soporte de servicio GPRS (SGSN) y nodo de soporte de puerta de enlace GPRS (GGSN).

  • Databases (HLR, VLR, etc.) - Todas las bases de datos involucradas en la red requerirán actualizaciones de software para manejar los nuevos modelos de llamadas y funciones introducidas por GPRS.

Información de ubicación: jerarquía del área de servicio GSM

  • Cell- La celda es el área de servicio básico y una BTS cubre una celda. A cada celda se le asigna una identidad global de celda (CGI), un número que identifica de manera única la celda.

  • LA- Un grupo de celdas forma un área de ubicación. Esta es el área que se busca cuando un suscriptor recibe una llamada entrante. A cada área de ubicación se le asigna una identidad de área de ubicación (LAI). Cada área de ubicación es atendida por uno o más BSC.

  • MSC/VLR Service Area - El área cubierta por un MSC se denomina área de servicio MSC / VLR.

  • PLMN- El área cubierta por un operador de red se llama PLMN. Una PLMN puede contener una o más MSC.

  • GSM Service Area - El área en la que un suscriptor puede acceder a la red.