ＧＰＲＳ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

2019-11-03 09:44:28

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供稿：網(wǎng)友

ＧＰＲＳ系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
ＧＰＲＳ系統(tǒng)在ＧＳＭ系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，增加了分組控制單元（ＰＣＵ）、服務(wù)ＧＰＲＳ支持節(jié)點（ＳＧＳＮ）、網(wǎng)關(guān)ＧＰＲＳ支持節(jié)點（ＧＧＳＮ）等網(wǎng)元設(shè)備。ＰＣＵ處理從話音業(yè)務(wù)中分離出數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，控制無線信道的分配；節(jié)點ＳＧＳＮ的功能與ＭＳＣ／ＶＬＲ類似，具有網(wǎng)絡(luò)接入控制、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)、移動性管理、計費信息的收集等功能，支持Ｇｂ、ＳＳ７和Ｇｒ等接口。網(wǎng)關(guān)節(jié)點ＧＧＳＮ的主要功能是網(wǎng)絡(luò)接入控制（如消息屏蔽）、計費信息收集、路由選擇和轉(zhuǎn)發(fā)（如地址翻譯和映射、封裝和隧道傳輸）、移動性管理、邊界網(wǎng)關(guān)等，支持與外部網(wǎng)絡(luò)（ＩＰ或Ｘ．２５）的透明和不透明連接。

ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)主要用于移動用戶的話音業(yè)務(wù)，如要使用ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)，用戶終端需要改變，ＧＰＲＳ分別有Ａ、Ｂ、Ｃ三類終端。Ａ類是可以同時使用話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的雙模手機；Ｂ類手機可以同時監(jiān)測這兩種業(yè)務(wù)，可以在數(shù)據(jù)和話音業(yè)務(wù)之間快速切換，但不能同時使用兩種業(yè)務(wù)；Ｃ類手機不能同時監(jiān)測話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，用戶要么注冊上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)網(wǎng)，要么注冊上話音業(yè)務(wù)網(wǎng)，但兩者之間可以人工切換。

在無線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中，通過ＢＴＳ軟件升級或在基站控制器ＢＳＣ中增加ＰＣＵ設(shè)備等方式把數(shù)據(jù)和話音分別在Ｇｂ和Ａ接口中分離開，而在交換網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中提供ＳＧＳＮ和ＧＧＳＮ兩個功能設(shè)備，修改ＧＳＭ中的ＨＬＲ系統(tǒng)，為了與ＧＳＭ系統(tǒng)協(xié)同工作，需要在ＧＰＲＳ系統(tǒng)設(shè)備和ＧＳＭ系統(tǒng)之間提供一些接口。

因此ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)的實現(xiàn)可以不需要變更ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)設(shè)施，運營商只需根據(jù)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求，將蜂窩小區(qū)原來用于話音業(yè)務(wù)的某些頻點分給ＧＰＲＳ用戶使用，將該頻點的８個信道劃分為話音、數(shù)據(jù)、交換（話音或數(shù)據(jù)共用）等三種信道，進行靈活配置。

ＧＰＲＳ提供的業(yè)務(wù)主要是ＩＰ和Ｘ．２５兩種業(yè)務(wù)。在國內(nèi)主要是無連接的ＩＰ業(yè)務(wù)。這意味著許多現(xiàn)有的ＩＰ應(yīng)用可以在ＧＳＭ蜂窩網(wǎng)絡(luò)上得以實現(xiàn)，具備ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)功能的蜂窩網(wǎng)絡(luò)是互聯(lián)網(wǎng)／企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)在無線業(yè)務(wù)上的擴展。ＧＰＲＳ通常的應(yīng)用包括信息業(yè)務(wù)（天氣、股票、新聞報道等）、電子商務(wù)（移動銀行、網(wǎng)上訂票、股票交易等）、娛樂（下載音樂、旅游指南）、和其他遠程信息業(yè)務(wù)（電子郵件、文件傳送）。

根據(jù)中國ＧＰＲＳ設(shè)備規(guī)范書（草案）的要求，ＧＰＲＳ系統(tǒng)初期需要支持的承載業(yè)務(wù)是點對點（ＰＴＰ）業(yè)務(wù)，支持的電信業(yè)務(wù)是短消息業(yè)務(wù)，對于ＳＧＳＮ設(shè)備，需要支持由手機發(fā)起的ＰＤＰ（分組數(shù)據(jù)協(xié)議）上下文激活和由網(wǎng)絡(luò)發(fā)起的ＰＤＰ上下文激活，可不支持Ｇｓ接口。

ＧＰＲＳ技術(shù)的引進，把電信網(wǎng)絡(luò)和計算機網(wǎng)絡(luò)有機地連接在一起，朝未來的全ＩＰ網(wǎng)絡(luò)平臺發(fā)展。ＧＰＲＳ基站與ＳＧＳＮ設(shè)備之間的連接一般通過幀中繼連接，ＳＧＳＮ與ＧＧＳＮ設(shè)備之間通過ＩＰ網(wǎng)絡(luò)連接。ＧＧＳＮ可以由具有ＮＡＴ（網(wǎng)絡(luò)地址翻譯）功能的路由器承擔(dān)內(nèi)部ＩＰ地址與外部網(wǎng)絡(luò)ＩＰ地址的轉(zhuǎn)換，ＭＳ可以訪問ＧＰＲＳ內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，也可以通過ＡＰＮ（外部網(wǎng)絡(luò)接入點）訪問外部的ＰＤＮ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ網(wǎng)絡(luò)。

在標(biāo)識ＧＰＲＳ設(shè)備中，手機ＭＳ的標(biāo)識除了ＧＳＭ中使用的ＩＭＳＩ、ＭＳＩＳＤＮ等號碼外，還需要分配ＩＰ地址，網(wǎng)元設(shè)備ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ的標(biāo)識既有７號信令地址，又有數(shù)據(jù)ＧＧＳＮ的ＩＰ地址，ＧＳＮ（ＳＧＳＮ或ＧＧＳＮ）之間的通信采用ＩＰ地址，而ＧＳＮ與ＭＳＣ、ＨＬＲ等實體的通信采用７號信令地址。在ＧＰＲＳ系統(tǒng)中，有兩個重要的數(shù)據(jù)庫記錄信息：一是用戶移動性管理上下文，用于管理移動用戶的位置信息，另一是用戶的ＰＤＰ上下文（分組數(shù)據(jù)協(xié)議上下文），用于管理從手機ＭＳ到網(wǎng)關(guān)ＧＧＳＮ及到ＩＳＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ服務(wù)提供商）之間的數(shù)據(jù)路由信息。當(dāng)ＭＳ訪問ＧＰＲＳ內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或外部ＰＤＮ／Ｉｎｔｅｒｎｅｔ網(wǎng)絡(luò)時，ＭＳ向ＳＧＳＮ發(fā)激活ＰＤＰ上下文請求消息，ＭＳ可以與運營商簽約選擇固定服務(wù)的ＧＧＳＮ，或根據(jù)ＡＰＮ選擇規(guī)則，由ＳＧＳＮ選擇服務(wù)的ＧＧＳＮ、ＳＧＳＮ再向ＧＧＳＮ發(fā)建立ＰＤＰ上下文請求消息，ＧＧＳＮ分配ＭＳ一個ＩＰ地址（靜態(tài)或動態(tài)、公用或私有），在建立ＰＤＰ上下文過程中，需要對用戶的身份、需要的服務(wù)質(zhì)量進行鑒權(quán)和論證，在成功地建立和激活ＰＤＰ上下文后，ＭＳ、ＳＧＳＮ和ＧＧＳＮ都存儲了用戶的ＰＤＰ上下文信息。有了用戶的位置信息和數(shù)據(jù)的路由信息，ＭＳ就可以訪問該網(wǎng)絡(luò)的資源了。

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