Concepts cellulaires - Architecture GPRS

Le nouveau réseau GPRS suivant ajoute les éléments suivants à un réseau GSM existant.

  • Unité de contrôle des paquets (PCU).

  • Serving GPRS Support Node (SGSN) - le MSC du réseau GPRS.

  • Gateway GPRS Support Node (GGSN) - passerelle vers les réseaux externes.

  • Border Gateway (BG) - une passerelle vers d'autres PLMN.

  • Backbone intra-PLMN - un réseau basé sur IP interconnectant tous les éléments GPRS.

Service général de radiocommunication par paquets (GPRS)

  • Le GPRS introduit la transmission de données par paquets vers l'abonné mobile.

  • Le GPRS est conçu pour fonctionner au sein de l'infrastructure GSM existante avec des nœuds de commutation de paquets supplémentaires.

  • Cette technique en mode paquet utilise la technologie multi-créneaux avec la prise en charge de tous les schémas de codage (CS-1 à CS-4) pour augmenter les débits de données jusqu'à 160 kbit / s.

  • Le système GPRS utilise les canaux radio physiques tels que définis pour le GSM. Un canal physique utilisé par GPRS est appelé un canal de données par paquets (PDCH).

  • Les PDCH peuvent être soit alloués pour GPRS (PDCH dédié), soit utilisés par GPRS uniquement si aucune connexion à commutation de circuits ne les nécessite (à la demande). L'opérateur peut définir 0 à 8 PDCH dédiés par cellule. L'opérateur peut spécifier où il souhaite que ses PDCH soient situés.

  • Le premier PDCH dédié dans la cellule est toujours un Master PDCH (MPDCH). Les PDCH à la demande peuvent être anticipés par des appels à commutation de circuits entrants dans des situations d'encombrement dans la cellule.

Schéma de codage Vitesse (kbit / s)
CS-1 8,0
CS-2 12,0
CS-3 14,4
CS-4 20,0

Fonctions du nœud de support GPRS (SGSN)

L'élément SGSN ou Serving GPRS Support Node du réseau GPRS fournit un certain nombre de prises axées sur les éléments IP du système global. Il fournit une variété de services aux mobiles -

  • Routage et transfert de paquets
  • Gestion de la mobilité
  • Authentication
  • Attach/detach
  • Gestion des liens logiques
  • Données de charge

Il existe un registre de localisation dans le SGSN et celui-ci stocke les informations de localisation (par exemple, cellule actuelle, VLR actuel). Il stocke également les profils d'utilisateur (par exemple, IMSI, adresses de paquets utilisées) pour tous les utilisateurs GPRS enregistrés avec le SGSN particulier.

Fonctions du nœud de support GPRS de la passerelle (GGSN)

  • Le GGSN, Gateway GPRS Support Node est l'une des entités les plus importantes de l'architecture de réseau GSM EDGE.

  • Le GGSN organise l'interfonctionnement entre le réseau GPRS / EDGE et les réseaux externes à commutation de paquets auxquels les mobiles peuvent être connectés. Ceux-ci peuvent inclure à la fois les réseaux Internet et X.25.

  • Le GGSN peut être considéré comme une combinaison d'une passerelle, d'un routeur et d'un pare-feu car il cache le réseau interne vers l'extérieur. En fonctionnement, lorsque le GGSN reçoit des données adressées à un utilisateur spécifique, il vérifie si l'utilisateur est actif, puis transmet les données. Dans le sens opposé, les données par paquets du mobile sont acheminées vers le bon réseau de destination par le GGSN.

Mise à niveau des équipements du GSM au GPRS

  • Mobile Station (MS)- Une nouvelle station mobile est requise pour accéder aux services GPRS. Ces nouveaux terminaux seront rétrocompatibles avec le GSM pour les appels vocaux. Trois types de combinés sont disponibles. Type-A: GPRS & Speech (simultanément), Type-B: GPRS & Speech (commutateur automatique), Type-C: GPRS ou Speech (commutateur manuel).

  • BTS - Une mise à niveau logicielle est requise sur le site d'émetteur-récepteur de base existant.

  • BSC- Nécessite une mise à jour logicielle et l'installation d'un nouveau matériel appelé unité de contrôle de paquets (PCU). Le PCU est responsable de la gestion des couches de contrôle d'accès au support (MAC) et de contrôle de liaison radio (RLC) de l'interface radio et des couches BSSGP et service réseau de l'interface Gb. Il y a un PCU par BSC. L'interface Gb transporte le trafic GPRS / EGPRS du SGSN (Serving GPRS Support Node) à la PCU.

  • GPRS Support Nodes (GSNs) - Le déploiement de GPRS nécessite l'installation de nouveaux éléments de réseau central appelés nœud de support GPRS de desserte (SGSN) et nœud de support GPRS de passerelle (GGSN).

  • Databases (HLR, VLR, etc.) - Toutes les bases de données impliquées dans le réseau nécessiteront des mises à niveau logicielles pour gérer les nouveaux modèles d'appel et les nouvelles fonctions introduites par GPRS.

Informations de localisation - Hiérarchie des zones de service GSM

  • Cell- La cellule est la zone de service de base et un BTS couvre une cellule. Chaque cellule reçoit une identité globale de cellule (CGI), un numéro qui identifie de manière unique la cellule.

  • LA- Un groupe de cellules forme une zone de localisation. Il s'agit de la zone qui est paginée lorsqu'un abonné reçoit un appel entrant. Chaque zone de localisation se voit attribuer une identité de zone de localisation (LAI). Chaque zone de localisation est desservie par un ou plusieurs BSC.

  • MSC/VLR Service Area - La zone couverte par un MSC est appelée zone de service MSC / VLR.

  • PLMN- La zone couverte par un opérateur de réseau est appelée PLMN. Un PLMN peut contenir un ou plusieurs MSC.

  • GSM Service Area - La zone dans laquelle un abonné peut accéder au réseau.