的基本体系结构和传输机制

GPRS PLMN用户接入点：Um接口和R参考点，如图2-4-1所示。

GPRS PLMN网间接入点：Gp接口，如图2-4-1所示。

GPRS PLMN到外部固定网络的接入点：Gi参考点，如图2-4-1所示。

图2-4-1　GPRS接入接口和参考点

通过Gi接口，GPRS PLMN支持与外部数据网络的互通，如与PSPDN网络或IP网络互通。

GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念，这样使得GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强。图2-4-2从不同的角度给出了GPRS网络的组成示意图。GPRS其实是叠加在现有的GSM网络的另一网络，GPRS网络在原有的GSM网络的基础上增加了SGSN（服务GPRS支持节点）、GGSN（网关GPRS支持节点）等功能实体。GPRS共用现有的GSM网络的BSS系统，但要对软硬件进行相应的更新；同时GPRS和GSM网络各实体的接口必须作相应的界定；另外，移动台则要求提供对GPRS业务的支持。GPRS支持通过GGSN实现与PSPDN的互联，接口协议可以是X.75或者是X.25，同时GPRS还支持和IP网络的直接互联。

图2-4-2　GPRS网络组成

图2-4-2　GPRS网络组成（续）

1. GPRS MS

1）终端设备（TE）

TE（Teminal Equipment）是终端用户操作和使用的计算机终端设备，在GPRS系统中用于发送和接收终端用户的分组数据。TE可以是独立的桌面计算机，也可以将TE的功能集成到手持的移动终端设备上，同MT（Mobile Terminal）合二为一。从某种程度上说，GPRS网络所提供的所有功能都是为了在TE和外部数据网络之间建立起一个分组数据传送的通路。

（1）移动终端（MT）。

MT（Mobile Terminal）一方面同TE通信，另一方面通过空中接口同BTS通信，并可以建立到SGSN的逻辑链路。GPRS的MT必须配置GPRS功能软件，以使用GPRS系统业务。在数据通信过程中，从TE的观点来看，MT的作用就相当于将TE连接到GPRS系统的Modem（调制解调器）。MT和TE的功能可以集成在同一个物理设备中。

（2）移动台（MS）。

MS可以看作是MT和TE功能的集成实体，物理上可以是一个实体，也可以是两个实体（TE+MT）。

MS有三种类型：

A类：可同时进行分组交换业务和电路交换业务。

B类：可同时附着在GPRS网络和GSM网络上，但不能同时进行电路交换和分组交换业务。

C类：不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上。

2. 分组控制单元（PCU）

PCU是在BSS侧增加的一个处理单元，主要完成BSS侧的分组业务处理和分组无线信道资源的管理，目前PCU一般实现在BSC和SGSN之间。

3. 服务GPRS支持节点（SGSN）

SGSN是GPRS网络的一个基本组成网元，是为了提供GPRS业务而在GSM网络中引进的一个新的网元设备。其主要的作用就是为本SGSN服务区域的MS转发输入/输出的IP分组，其地位类似于GSM电路网中的VMSC。SGSN提供以下功能：

（1）本SGSN区域内的分组数据包的路由与转发功能，为本SGSN区域内的所有GPRS用户提供服务。

（2）加密与鉴权功能。

（3）会话管理功能。

（4）移动性管理功能。

（5）逻辑链路管理功能。

（6）同GPRS BSS、GGSN、HLR、MSC、SMS-GMSC、SMS-IWMSC的接口功能。

（7）话单产生和输出功能，主要收集用户对无线资源的使用情况。

此外，SGSN中还集成了类似于GSM网络中VLR的功能，当用户处于GPRS Attach（GPRS附着）状态时，SGSN中存储了同分组相关的用户信息和位置信息。同VLR相似，SGSN中的大部分用户信息在位置更新过程中从HLR获取。

4. 关口GPRS支持节点（GGSN）

GGSN也是为了在GSM网络中提供GPRS业务功能而引入的一个新的网元功能实体，提供数据包在GPRS网和外部数据网之间的路由和封装。用户选择哪一个GGSN作为网关，是在PDP上下文激活过程中根据用户的签约信息以及用户请求的接入点名确定的。GGSN主要提供以下功能：

（1）同外部IP分组网络的接口功能。GGSN需要提供MS接入外部分组网络的关口功能，从外部网的观点来看，GGSN就好像是可寻址GPRS网络中所有用户IP的路由器，需要同外部网络交换路由信息。

（2）GPRS会话管理，完成MS同外部网的通信建立过程。

（3）将移动用户的分组数据发往正确的SGSN的功能。

（4）话单的产生和输出功能，主要体现用户对外部网络的使用情况。

5. 计费网关（CG）

CG主要完成从各GSN的话单收集、合并、预处理工作，并完成与计费中心之间的通信接口。在GSM原有网络中并没有这样一个设备，GPRS用户一次上网过程的话单会从多个网元实体中产生，而且每一个网元设备中都会产生多张话单。引入CG的目的就是在话单送往计费中心之前对话单进行合并与预处理，以减少计费中心的负担；同时SGSN、GGSN这样的网元设备也不需要实现与计费中心的接口功能。

6. RADIUS服务器

在非透明接入的时候，需要对用户的身份进行认证，RADIUS服务器（Remote Authentication Dial In User Service，远程接入鉴权与认证服务器）上存储有用户的认证、授权。该功能实体并非GPRS所专有的设备实体。

7. 域名服务器

GPRS网络中存在两种域名服务器，一种是GGSN同外部网之间的DNS，主要功能是对外部网的域名进行解析，其作用完全等同于固定Internet网络上的普通DNS；另一种是GPRS骨干网上的DNS，其作用主要有两点：其一是在PDP上下文激活过程中根据确定的APN（Access Point Name）解析出GGSN的IP地址，另一是在SGSN间的路由区更新过程中，根据旧的路由区号码，解析出老的SGSN的IP地址。该功能实体并非GPRS专有的设备实体。

8. 边缘网关（BG）

BG（Border Gate Way）实际上就是一个路由器，主要完成分属不同GPRS网络的SGSN、GGSN之间的路由功能，以及安全性管理功能。该功能实体并非GPRS专有的设备实体。

1. Um接口

GPRS MS与GPRS网络侧的接口，通过MS完成与网络侧的通信，完成分组数据传送、移动性管理、会话管理、无线资源管理等多方面的功能。

2. Gb接口

Gb接口是SGSN和BSS间的接口（在华为的GPRS系统中，Gb接口是SGSN和PCU之间的接口），通过该接口SGSN完成同BSS系统、MS之间的通信，以完成分组数据传送、移动性管理、会话管理方面的功能。该接口是GPRS组网的必选接口。在目前的GPRS标准协议中，指定Gb接口采用帧中继作为底层的传输协议，SGSN与BSS之间可以采用帧中继网进行通信，也可以采用点到点的帧中继连接进行通信。

3. Gi接口

Gi接口是GPRS与外部分组数据网之间的接口。GPRS通过Gi接口和各种公众分组网如Internet或ISDN网实现互联，在Gi接口上需要进行协议的封装/解封装、地址转换（如私有网IP地址转换为公有网IP地址）、用户接入时的鉴权和认证等操作。

4. Gn接口

Gn接口是GRPS支持节点间的接口，即同一个PLMN内部SGSN间、SGSN和GGSN间的接口，该接口采用在TCP/UDP协议之上承载GTP（GPRS隧道协议）的方式进行通信。

5. Gs接口

Gs接口是SGSN与MSC/VLR之间的接口，Gs接口采用7号信令上承载BSSAP+协议。SGSN通过Gs接口和MSC配合完成对MS的移动性管理功能，包括联合的附着/解附着（Attach/Detach）、联合的路由区/位置区更新等操作。SGSN还将接收从MSC来的电路型寻呼信息，并通过PCU下发到MS。如果不提供Gs接口，则无法进行寻呼协调，网络只能工作在操作模式Ⅱ或Ⅲ，不利于提高系统接通率；如果不提供Gs接口，则无法进行联合位置路由区更新，不利于减轻系统信令负荷。

6. Gr接口

Gr接口是SGSN与HLR之间的接口，Gr接口采用7号信令上承载MAP+协议的方式。SGSN通过Gr接口从HLR取得关于MS的数据，HLR保存GPRS用户数据和路由信息，当发生SGSN间的路由区更新时，SGSN将会更新HLR中相应的位置信息；当HLR中数据有变动时，也将通知SGSN，SGSN会进行相关的处理。

7. Gd接口

Gd接口是SGSN与SMS-GMSC、SMS-IWMSC之间的接口。通过该接口，SGSN能接收短消息，并将它转发给MS，SGSN和SMS-GMSC、SMS-IWMSC、短消息中心之间通过Gd接口配合完成在GPRS上的短消息业务。如果不提供Gd接口，当C类手机附着在GPRS网上时，它将无法收发短消息。

8. Gp接口

Gp接口是GPRS网间的接口，是不同PLMN网的GSN之间采用的接口，在通信协议上与Gn接口相同，但是增加了边缘网关（BG）和防火墙，通过BG来提供边缘网关路由协议，以完成归属于不同PLMN的GPRS支持节点之间的通信。

9. Gc接口

Gc接口是GGSN与HLR之间的接口，主要用于网络侧主动发起对手机的业务请求时，由GGSN用IMSI向HLR请求用户当前SGSN地址信息。由于移动数据业务中很少会有网络侧主动向手机发起业务请求的情况，因此Gc接口目前作用不大。

10. Gf接口

Gf接口是SGSN与EIR之间的接口，由于目前网上一般都没有EIR，因此该接口作用不大。