GPRS-アーキテクチャ
GPRSアーキテクチャはGSMネットワークと同じ手順で機能しますが、パケットデータ送信を可能にする追加のエンティティがあります。このデータネットワークは、9.6〜171kbpsのレートでパケットデータ転送を提供する第2世代のGSMネットワークと重複しています。パケットデータ転送に加えて、GSMネットワークは複数のユーザーが同じエアインターフェイスリソースを同時に共有できるようにします。
以下は、GPRSアーキテクチャ図です。
GPRSは、既存のGSMネットワーク要素を可能な限り再利用しようとしますが、パケットベースのモバイルセルラーネットワークを効果的に構築するには、パケットトラフィックを処理するためのいくつかの新しいネットワーク要素、インターフェイス、およびプロトコルが必要です。
したがって、GPRSでは、以下に要約するように、多数のGSMネットワーク要素を変更する必要があります。
| GSMネットワーク要素 | GPRSには変更またはアップグレードが必要です。 |
|---|---|
| 移動局（MS） | GPRSサービスにアクセスするには、新しいモバイルステーションが必要です。これらの新しい端末は、音声通話用のGSMと下位互換性があります。 |
| BTS | 既存の基地局（BTS）ではソフトウェアのアップグレードが必要です。 |
| BSC | ベースステーションコントローラ（BSC）には、ソフトウェアのアップグレードと、パケットコントロールユニット（PCU）と呼ばれる新しいハードウェアのインストールが必要です。PCUはデータトラフィックをGPRSネットワークに転送し、BSCに関連付けられた個別のハードウェア要素にすることができます。 |
| GPRSサポートノード（GSN） | GPRSの展開には、サービングGPRSサポートノード（SGSN）およびゲートウェイGPRSサポートノード（GGSN）と呼ばれる新しいコアネットワーク要素のインストールが必要です。 |
| データベース（HLR、VLRなど） | ネットワークに関係するすべてのデータベースは、GPRSによって導入された新しい呼び出しモデルと機能を処理するためにソフトウェアのアップグレードを必要とします。 |
GPRS移動局
既存のGSM電話は拡張されたエアインターフェイスまたはパケットデータを処理しないため、GPRSサービスを使用するには新しい移動局（MS）が必要です。高速データアクセスをサポートする現在の電話の高速バージョン、GSM電話が組み込まれた新しいPDAデバイス、ラップトップコンピュータ用のPCカードなど、さまざまなMSが存在する可能性があります。これらの移動局は、GSMを使用して音声通話を行うための下位互換性があります。
GPRS基地局サブシステム
各BSCには、1つ以上のパケットコントロールユニット（PCU）のインストールとソフトウェアのアップグレードが必要です。PCUは、パケットデータトラフィック用の基地局サブシステム（BSS）への物理的および論理的なデータインターフェイスを提供します。BTSはソフトウェアのアップグレードも必要とする場合がありますが、通常はハードウェアの拡張は必要ありません。
音声またはデータトラフィックのいずれかが加入者モバイルで発信されると、標準のGSM通話と同じ方法で、エアインターフェイスを介してBTSに転送され、BTSからBSCに転送されます。ただし、BSCの出力では、トラフィックは分離されます。音声は標準GSMに従ってモバイルスイッチングセンター（MSC）に送信され、データはフレームリレーインターフェイスを介してPCUを介してSGSNと呼ばれる新しいデバイスに送信されます。
GPRSサポートノード
ゲートウェイGPRSサポートノード（GSN）と呼ばれる2つの新しいコンポーネントに続いて、サービングGPRSサポートノード（SGSN）が追加されました。
ゲートウェイGPRSサポートノード（GGSN）
ゲートウェイGPRSサポートノードは、外部ネットワークへのインターフェイスおよびルーターとして機能します。これには、IPベースの内部バックボーンを介して正しいサービングGPRSサポートノードにパケットをトンネリングするために使用されるGPRSモバイルのルーティング情報が含まれています。GGSNは、外部データネットワークの使用に関連する課金情報も収集し、着信トラフィックのパケットフィルターとして機能します。
GPRSサポートノード（SGSN）にサービスを提供
サービングGPRSサポートノードは、GPRSモバイルの認証、ネットワークへのモバイルの登録、モビリティ管理、およびエアインターフェイスの使用に対する課金に関する情報の収集を担当します。
内部バックボーン
内部バックボーンは、異なるGSN間でパケットを伝送するために使用されるIPベースのネットワークです。トンネリングはSGSNとGGSNの間で使用されるため、内部バックボーンはGPRSネットワーク外のドメインに関する情報を必要としません。GSNからMSC、HLR、またはEIRへのシグナリングは、SS7を使用して行われます。
ルーティングエリア
GPRSは、ルーティングエリアの概念を導入しています。この概念は、一般的にセルが少ないことを除いて、GSMのロケーションエリアに似ています。ルーティングエリアはロケーションエリアよりも小さいため、ページメッセージのブロードキャスト中に使用される無線リソースは少なくなります。