Архитектура и основные принципы функционирования сети поддерживающей процедуру GPRS.

Для высокоскоростной передачи данных посредством существующих GSM-сетей и была разработана GPRS (General Packet Radio Service – услуга пакетной передачи данных по радиоканалу). Необходимо отметить, что кроме повышения скорости (максимум составляет 171,2 кбит/с), новая система предполагает иную схему оплаты услуги передачи данных – при использовании GPRS расчеты будут производиться пропорционально объему переданной информации, а не времени. К тому же, введение GPRS будет способствовать более бережливому и рациональному распределению радиочастотного ресурса, можно сказать, что пакеты данных предполагается передавать одновременно по многим каналам (именно в одновременном использовании нескольких каналов и заключается выигрыш в скорости) в паузах между передачей речи. И только в паузах – голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными, так что скорость передачи информации определяется не только возможностями сетевого и абонентского оборудования, но и загрузкой сети.

GPRS позволит ввести принципиально новые услуги, которые раньше не были доступны. Прежде всего, это мобильный доступ к ресурсам Интернета с удовлетворяющей потребителя скоростью, мгновенным соединением и с очень выгодной системой тарификации. Например, при просмотре с помощью системы GPRS WEB-страницы в Интернете, мы можем изучать содержимое столько, сколько нам необходимо, поскольку платим только за принятую информацию и не платим за время нахождения в сети Интернет (не передавая данные, мы не занимаем каналы сети). При введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного GPRS-телефона будут еще более конкурентоспособны. Для тех абонентов, кто уже оценил удобство использования телефонов с WAP-броузером, внедрение технологии GPRS означает практически мгновенную загрузку WAP-страниц на экране телефона и более выгодную систему тарификации.

Для корпоративных пользователей система GPRS может послужить отличным инструментом для обеспечения безопасного и быстрого доступа сотрудников к корпоративным сетям предприятий, к почтовым, информационным серверам, удаленным базам данных. При этом появится возможность получать доступ к корпоративным сетям даже если абонент находится в сети другого GSM оператора, с которым организован GPRS-роуминг.

Технологии GPRS может применяться в системах телеметрии: устройство может быть все время подключено, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга может быть востребована службами охраны, банками для подключения банкоматов и в других областях, в том числе и промышленных. Технология GPRS позволит быстро передавать и получать большие объемы данных, видеоизображения, музыкальные файлы стандарта MP-3 и другую мультимедийную информацию.

В GPRS ни один канал не занимается под передачу данных целиком - и это основное качественное отличие новой технологии от используемых ныне. Разумеется, разработчики GPRS приложили все усилия для того, чтобы установка новой системы "поверх" существующих GSM-сетей оказалась как можно менее обременительной для операторов.

Рассмотрим подробнее, какие новые блоки и связи появляются в общей архитектуре системы сотовой связи стандарта GSM с внедрением GPRS, и пользовательское оборудование, способное работать с высокоскоростной пакетной передачей данных. Доработку GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы - программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно нуждается в замене или обновлении практически всюду - начиная с реестров ДРМ и ВРМ и заканчивая базовыми станциями (BTS). В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в ДРМ, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента).

Обобщенная структурная схема сотовой системы мобильной связи стандарта GSM при использовании технологии GPRS представлена на рис.

Структурная схема сети GSM с использованием технологии GPRS

1 – ПМС (MSS) – подсистема мобильных станций;

2-5 – МС (MS) – мобильная станция;

6 – ПБС (BSS) – подсистема базовых станций;

7-9 – БС (BTS) – базовая станция;

10 – КБС (BSC) – контроллер базовых станций;

11 – КПП (PCU) – устройство контроля пакетной передачи данных;

12 – СБС (MFS) – сервер GPRS, предназначенный для поддержки существующих базовых станций Evolium BSS;

13 – ТК (ТС) – транскодер;

14 – УП ППД (SGSN) – узел поддержки пакетной передачи данных;

15 – ШУ ППД (GGSN) – шлюзовой узел пакетной передачи данных, осуществляет связь между сотовой сетью и внешними информационными магистралями;

16 – СПД – сеть передачи данных;

17 – ПК (SSS) – подсистема коммутаций;

18 – ЦКМС (MSC) – центр коммутации мобильной связи;

19 – ДРМ (HLR) – домашний регистр местоположения;

20 – ВРМ (VLR) – визитный регистр местоположения;

21 – ШЦ КПС (GMSC) – шлюз центра коммутации подвижной связи;

22 – ТCОП (PSTN)– телефонная сеть общего пользования;

23 – ЦСИС (ISDN) – цифровая сеть с интеграцией служб;

24 – СД (PTN) – сеть передачи данных;

25 – ЦА (AUC) – центр аутентификации;

26 – РИО (EIR) – регистр идентификации оборудования;

27 – ЦУО (OMC) – центр управления и обслуживания;