General Packet Radio Service (GPRS) to mobilna usługa transmisji danych z komutacją pakietów, która umożliwia urządzeniom mobilnym przesyłanie i odbieranie danych w sieciach komórkowych. GPRS wprowadza specyficzne węzły sieciowe, które odgrywają zasadniczą rolę w ułatwianiu transmisji danych. Przyjrzyjmy się kluczowym węzłom sieci w GPRS:
1. Stacja mobilna (MS):
- Stacja mobilna (MS) reprezentuje samo urządzenie mobilne, takie jak smartfon, tablet lub inne urządzenie obsługujące GPRS. Obejmuje sprzęt użytkownika (UE) i kartę modułu identyfikacji abonenta (SIM), która przechowuje informacje o abonencie i dane uwierzytelniające.
2. Podsystem stacji bazowej (BSS):
- Bazowa stacja nadawczo-odbiorcza (BTS):
- Za komunikację radiową ze Stacjami Mobilnymi (MS) odpowiada Stacja Bazowa Transceiver (BTS). Realizuje takie zadania, jak nadawanie, odbiór i sterowanie mocą na częstotliwościach radiowych. W GPRS, BTS został udoskonalony, aby obsługiwać transmisję danych z komutacją pakietów.
- Kontroler stacji bazowej (BSC):
- Kontroler stacji bazowej (BSC) zarządza i kontroluje wiele BTS-ów. Obsługuje takie funkcje, jak przekazywanie, przeskakiwanie częstotliwości i kontrola poziomu mocy. W GPRS BSC koordynuje alokację zasobów radiowych dla usług transmisji danych z komutacją pakietów.
3. Jednostka kontroli pakietów (PCU):
- W GPRS wprowadzono jednostkę kontroli pakietów (PCU), która ma obsługiwać aspekty transmisji danych związane z komutacją pakietów. Łączy się z BSC i zarządza zasobami ruchu pakietowego. PCU odpowiada za efektywne wykorzystanie zasobów radiowych, planowanie i koordynację pakietów danych pomiędzy BSS a siecią rdzeniową GPRS (CN).
4. Sieć rdzeniowa GPRS (CN):
- Węzeł obsługujący GPRS (SGSN):
- Węzeł obsługujący GPRS (SGSN) jest krytycznym elementem sieci rdzeniowej GPRS. Obsługuje funkcje związane z zarządzaniem mobilnością, zarządzaniem sesjami i routingiem pakietów. SGSN jest odpowiedzialny za śledzenie lokalizacji urządzeń mobilnych, zarządzanie sesjami użytkowników i zapewnienie dostarczania danych pakietowych do właściwego miejsca przeznaczenia.
- Węzeł obsługi GPRS bramy (GGSN):
- Węzeł obsługi GPRS bramy (GGSN) działa jako brama pomiędzy siecią GPRS a zewnętrznymi sieciami danych pakietowych, takimi jak Internet. Odpowiada za przydzielanie adresów IP, routing pakietów danych i komunikację z sieciami zewnętrznymi.
- Bramka ładująca (CG):
- Brama ładowania (CG) jest odpowiedzialna za zbieranie informacji o ładowaniu związanych z usługami GPRS. Łączy się z SGSN w celu gromadzenia danych na temat ilości przesyłanych danych, czasu trwania sesji i innych parametrów do celów rozliczeniowych.
5. Rejestr lokalizacji domowej (HLR):
- Rejestr lokalizacji domowej (HLR) przechowuje informacje o subskrybentach, w tym profile użytkowników, dane uwierzytelniające i szczegóły subskrypcji. Jest to centralna baza danych ułatwiająca uwierzytelnianie, autoryzację i zarządzanie mobilnością użytkowników w sieci GPRS.
6. Centrum uwierzytelniania (AUC):
- Centrum Uwierzytelniania (AUC) odpowiada za weryfikację autentyczności abonentów GPRS podczas procesu rejestracji. Generuje parametry uwierzytelniające i zapewnia bezpieczną komunikację pomiędzy MS a siecią.
7. Rejestr identyfikacyjny sprzętu (EIR):
- Rejestr tożsamości sprzętu (EIR) prowadzi bazę danych identyfikującą urządzenia mobilne, zawierającą informacje o urządzeniach skradzionych lub nieautoryzowanych. Obsługuje identyfikację i zarządzanie urządzeniami w oparciu o ich numery International Mobile Equipment Identity (IMEI).
8. Centrum Obsługi i Konserwacji (OMC):
- Centrum Eksploatacji i Konserwacji (OMC) jest odpowiedzialne za ogólne zarządzanie, monitorowanie i konserwację sieci GPRS. Obsługuje takie zadania, jak wykrywanie usterek, monitorowanie wydajności i zarządzanie konfiguracją, aby zapewnić wydajne działanie sieci.
Podsumowując, węzły sieci GPRS współpracują, aby umożliwić usługi transmisji danych z komutacją pakietów w sieciach komórkowych. Połączenie radiowych elementów dostępowych, komponentów sieci rdzeniowej i węzłów pomocniczych zapewnia wydajną i bezpieczną transmisję danych pomiędzy urządzeniami mobilnymi a zewnętrznymi sieciami pakietowej transmisji danych.