Conceitos celulares - Arquitetura GPRS

A seguinte nova rede GPRS adiciona os seguintes elementos a uma rede GSM existente.

Unidade de controle de pacotes (PCU).
Serving GPRS Support Node (SGSN) - o MSC da rede GPRS.
Gateway GPRS Support Node (GGSN) - gateway para redes externas.
Border Gateway (BG) - um gateway para outro PLMN.
Backbone Intra-PLMN - uma rede baseada em IP que interconecta todos os elementos GPRS.

Serviço Geral de Pacotes de Rádio (GPRS)

O GPRS introduz a transmissão de dados por pacote ao assinante móvel.
O GPRS foi projetado para funcionar dentro da infraestrutura GSM existente com nós de comutação de pacotes adicionais.
Esta técnica de modo de pacote usa tecnologia multi-slot juntamente com suporte para todos os esquemas de codificação (CS-1 a CS-4) para aumentar as taxas de dados em até 160 kbit / s.
O sistema GPRS usa os canais de rádio físicos conforme definido para GSM. Um canal físico usado pelo GPRS é chamado de Canal de Dados de Pacote (PDCH).
Os PDCHs podem ser alocados para GPRS (PDCH dedicado) ou usados por GPRS apenas se nenhuma conexão comutada por circuito os exigir (sob demanda). O operador pode definir 0-8 PDCHs dedicados por célula. O operador pode especificar onde deseja que seus PDCHs sejam localizados.
O primeiro PDCH dedicado na célula é sempre um PDCH Mestre (MPDCH). Os PDCHs sob demanda podem ser antecipados por chamadas comutadas por circuito de entrada em situações de congestionamento na célula.

Esquema de Codificação	Velocidade (kbit / s)
CS-1	8,0
CS-2	12,0
CS-3	14,4
CS-4	20,0

Servindo Funções de Nó de Suporte GPRS (SGSN)

O elemento SGSN ou Serving GPRS Support Node da rede GPRS fornece uma série de tomadas focadas nos elementos IP de todo o sistema. Ele fornece uma variedade de serviços para celulares -

Roteamento e transferência de pacotes
Gerenciamento de mobilidade
Authentication
Attach/detach
Gerenciamento de link lógico
Dados de carregamento

Existe um registro de localização no SGSN e ele armazena as informações de localização (por exemplo, célula atual, VLR atual). Ele também armazena os perfis de usuário (por exemplo, IMSI, endereços de pacote usados) para todos os usuários GPRS registrados no SGSN específico.

Funções de nó de suporte GPRS do gateway (GGSN)

O GGSN, Gateway GPRS Support Node é uma das entidades mais importantes dentro da arquitetura de rede GSM EDGE.
O GGSN organiza a interoperabilidade entre a rede GPRS / EDGE e as redes externas de comutação de pacotes às quais os celulares podem ser conectados. Isso pode incluir redes de Internet e X.25.
O GGSN pode ser considerado uma combinação de gateway, roteador e firewall, pois esconde a rede interna para o exterior. Em operação, quando o GGSN recebe dados endereçados a um usuário específico, ele verifica se o usuário está ativo e, a seguir, encaminha os dados. Na direção oposta, os dados do pacote da unidade móvel são roteados para a rede de destino correta pelo GGSN.

Atualização de equipamentos de GSM para GPRS

Mobile Station (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. Três tipos de aparelhos estão disponíveis. Tipo-A: GPRS e fala (simultaneamente), Tipo-B: GPRS e fala (troca automática), Tipo-C: GPRS ou fala (troca manual).
BTS - Uma atualização de software é necessária no site do transceptor de base existente.
BSC- Requer uma atualização de software e a instalação de um novo hardware denominado unidade de controle de pacote (PCU). A PCU é responsável por lidar com as camadas de Controle de Acesso ao Meio (MAC) e Controle de Link de Rádio (RLC) da interface de rádio e as camadas BSSGP e Serviço de Rede da interface Gb. Existe uma PCU por BSC. A interface Gb transporta o tráfego GPRS / EGPRS do SGSN (Serving GPRS Support Node) para a PCU.
GPRS Support Nodes (GSNs) - A implementação de GPRS requer a instalação de novos elementos de rede central denominados nó de suporte GPRS de serviço (SGSN) e nó de suporte GPRS de gateway (GGSN).
Databases (HLR, VLR, etc.) - Todas as bases de dados envolvidas na rede necessitarão de atualizações de software para lidar com os novos modelos de chamadas e funções introduzidos pelo GPRS.

Informações de localização - Hierarquia de área de serviço GSM

Cell- Célula é a área de serviço básica e um BTS cobre uma célula. Cada célula recebe uma Identidade Global de Célula (CGI), um número que identifica exclusivamente a célula.
LA- Um grupo de células forma uma área de localização. Esta é a área que é paginada quando um assinante recebe uma chamada. Cada área de localização é atribuída a uma identidade de área de localização (LAI). Cada área de localização é atendida por um ou mais BSCs.
MSC/VLR Service Area - A área coberta por um MSC é chamada de área de serviço MSC / VLR.
PLMN- A área coberta por uma operadora de rede é chamada de PLMN. Um PLMN pode conter um ou mais MSCs.
GSM Service Area - A área em que um assinante pode acessar a rede.