GPRS - Arquitetura
A arquitetura GPRS funciona no mesmo procedimento da rede GSM, mas possui entidades adicionais que permitem a transmissão de dados por pacote. Esta rede de dados se sobrepõe a uma rede GSM de segunda geração, fornecendo transporte de dados em pacotes a taxas de 9,6 a 171 kbps. Junto com o transporte de dados por pacote, a rede GSM acomoda vários usuários para compartilhar os mesmos recursos de interface aérea simultaneamente.
A seguir está o diagrama da Arquitetura GPRS:
O GPRS tenta reutilizar os elementos de rede GSM existentes tanto quanto possível, mas para construir efetivamente uma rede celular móvel baseada em pacotes, alguns novos elementos de rede, interfaces e protocolos para lidar com o tráfego de pacotes são necessários.
Portanto, o GPRS requer modificações em vários elementos da rede GSM, conforme resumido abaixo:
| Elemento de rede GSM | Modificação ou atualização necessária para GPRS. |
|---|---|
| Estação Móvel (MS) | É necessária uma nova estação móvel para acessar os serviços GPRS. Esses novos terminais serão compatíveis com versões anteriores do GSM para chamadas de voz. |
| BTS | Uma atualização de software é necessária na Estação Transceptora Base (BTS) existente. |
| BSC | O Controlador de estação base (BSC) requer uma atualização de software e a instalação de um novo hardware denominado unidade de controle de pacote (PCU). A PCU direciona o tráfego de dados para a rede GPRS e pode ser um elemento de hardware separado associado ao BSC. |
| Nós de suporte GPRS (GSNs) | A implantação de GPRS requer a instalação de novos elementos de rede central chamados de nó de suporte GPRS de serviço (SGSN) e nó de suporte GPRS de gateway (GGSN). |
| Bancos de dados (HLR, VLR, etc.) | Todas as bases de dados envolvidas na rede exigirão atualizações de software para lidar com os novos modelos de chamadas e funções introduzidas pelo GPRS. |
Estações móveis GPRS
Novas Estações Móveis (MS) são necessárias para usar serviços GPRS porque os telefones GSM existentes não suportam a interface aérea aprimorada ou dados de pacote. Uma variedade de MS pode existir, incluindo uma versão de alta velocidade dos telefones atuais para suportar acesso de dados em alta velocidade, um novo dispositivo PDA com um telefone GSM integrado e placas de PC para laptops. Essas estações móveis são compatíveis com versões anteriores para fazer chamadas de voz usando GSM.
Subsistema de estação base GPRS
Cada BSC requer a instalação de uma ou mais Packet Control Units (PCUs) e uma atualização de software. A PCU fornece uma interface de dados física e lógica para o subsistema de estação base (BSS) para tráfego de dados de pacote. O BTS também pode exigir uma atualização de software, mas normalmente não requer melhorias de hardware.
Quando o tráfego de voz ou de dados é originado no celular do assinante, ele é transportado pela interface aérea para o BTS e do BTS para o BSC da mesma forma que uma chamada GSM padrão. No entanto, na saída do BSC, o tráfego é separado; a voz é enviada para o Mobile Switching Center (MSC) por padrão GSM e os dados são enviados para um novo dispositivo chamado SGSN por meio da PCU por meio de uma interface Frame Relay.
Nós de suporte GPRS
Seguindo dois novos componentes, chamados de Gateway GPRS Support Nodes (GSNs) e Serving GPRS Support Node (SGSN) são adicionados:
Nó de suporte GPRS do gateway (GGSN)
O Gateway GPRS Support Node atua como uma interface e um roteador para redes externas. Ele contém informações de roteamento para dispositivos móveis GPRS, que são usados para encapsular pacotes através do backbone interno baseado em IP para o nó de suporte de serviço GPRS correto. O GGSN também coleta informações de cobrança conectadas ao uso de redes de dados externas e pode atuar como um filtro de pacotes para o tráfego de entrada.
Servindo Nó de Suporte GPRS (SGSN)
O Serving GPRS Support Node é responsável pela autenticação dos telemóveis GPRS, registo dos telemóveis na rede, gestão da mobilidade e recolha de informação sobre a tarifação da utilização da interface aérea.
Backbone interno
O backbone interno é uma rede baseada em IP usada para transportar pacotes entre diferentes GSNs. O tunelamento é usado entre SGSNs e GGSNs, de modo que o backbone interno não precisa de nenhuma informação sobre domínios fora da rede GPRS. A sinalização de um GSN para um MSC, HLR ou EIR é feita usando SS7.
Área de Roteamento
O GPRS apresenta o conceito de Área de Roteamento. Este conceito é semelhante à área de localização no GSM, exceto que geralmente contém menos células. Como as áreas de roteamento são menores do que as áreas de localização, menos recursos de rádio são usados durante a transmissão de uma mensagem de page.