基本介紹
- 中文名：GPRS核心網
- 外文名：GPRS Core Network
- 學科：計算機
- 領域：計算機
一般支撐功能,GPRS隧道協定（GTP）,GPRS支撐節點（GSN）,網關GPRS支撐節點（GGSN）,業務GPRS支撐節點（SGSN）,接入點,PDP上下文,參見,
一般支撐功能
GPRS核心網提供在GSM和WCDMA網路中的移動性管理、會話管理，以及IP數據包的傳輸業務。該核心網同時支持包括計費和合法監聽等其他附加功能。GPRS核心網曾一度被建議要在美國的D-AMPS TDMA系統中支持分組無線業務，但事實上，所有這些網路都已經被替換為GSM，因此該選項已經不重要了。
PRS模組是一個開放標準驅動的系統。它的標準化主體是3GPP。
GPRS隧道協定（GTP）
主條目：GPRS隧道協定
GPRS隧道協定（GPRS Tunnelling Protocol，簡稱GTP）是GPRS核心網目前定義的基於IP的協定。大體上說，這個協定允許GSM或WCDMA網路的最終用戶可以隨處移動，而同時持續地連線到網際網路，如同只是從GGSN的同一個位置進行的。
- GTP-U
- 用於在多個獨立的隧道中為每個PDP上下文（Packet Data Protocol context）傳輸用戶數據。
- GTP-C
- 用於控制目的，包括：
- PDP上下文的建立和刪除
- GSN可及性（reachability）的驗證
- 更新；例如，當一個簽約用戶從一個SGSN移動到另一個的時候
用於從各個GSN向計費功能（charging function）傳輸計費數據。
GGSN和SGSN（合稱“GSNs”）在UDP連線埠2123上監聽GTP-C訊息，而在連線埠2152上監聽GTP-U訊息。這個通信直接在一個單獨的網路中進行，或者在國際漫遊的有情況下，通過一個GRX（GPRS漫遊交換，英文：GPRS Roaming Exchange）進行。
GPRS支撐節點（GSN）
一個GSN是一個網路節點，它支持在GSM核心網中對GPRS的使用。所有的GSN都應當擁有一個Gn接口，並支持GPRS隧道協定。GSN有兩個關鍵的變種，即網關（gateway）和業務（service）GPRS支撐節點。
網關GPRS支撐節點（GGSN）
從外部網路的角度來看，GGSN是一個到某個“子網”（sub-network）的路由器（router），因為GGSN對外部網路“隱藏”了GPRS基礎設施（infrastructure）。當GGSN收到一個目的地址為某個特定用戶的數據後，它檢查該用戶是否仍處活躍狀態（active）。如果是的，則GGSN將該數據轉發到當前正在為該移動用戶提供服務的SGSN；如果該移動用戶不處於活躍狀態，則該數據被丟棄。換句話說，面向移動（mobile-originated）的數據包被GGSN路由到正確的網路。
GGSN是一個錨點（anchor point），它使得在GPRS/UMTS網路中的用戶終端具有可移動性（mobility）。在GPRS中，它扮演與移動IP中的歸屬代理（home agent）相同的角色。它維持與當前正在為一個特定MS（移動台，英文：Mobile Station）提供服務的SGSN之間進行協定數據單元（Protocol Data Units，簡稱PDU）隧道連線所必須的路由。
GGSN將來自SGSN的GPRS數據包轉換成合適的的包數據協定（Packet Data Protocol，簡稱PDP）格式（例如，IP或X.25），在相應的的包數據網路中將它們傳送出去。在另一個方向上，傳入的數據包的PDP地址被轉換為目標用戶的GSM地址。被更改地址後的數據包被傳送給相應負責的SGSN。為了這個目的，GGSN會在它的的本地暫存器中存儲用戶當前的SGSN地址以及他/她的用戶概要。GGSN要負責IP位址的分配，並且是已連線的用戶設備（User Equipment，簡稱：UE）的默認路由器。GGSN還履行鑒權（authentication）和計費（charging）的功能。
其它功能還包括簽約用戶禁止（Subscriber Screening）、IP池管理，以及地址映射、QoS和PDP上下文執行。
業務GPRS支撐節點（SGSN）
一個業務GPRS支撐節點（Serving GPRS Support Node，簡稱：SGSN）負責在它的地理位置服務區域內從移動台接收或向其傳送數據包。它的任務包括數據包路由和傳輸、可移動性管理（mobility management，附著/分離和位置管理）、邏輯鏈路管理（logical link management）以及鑒權和計費功能。SGSN的位置暫存器存儲所有在它上面註冊的GPRS用戶的位置信息（例如，當前蜂窩、當前VLR）和用戶概要（例如IMSI、包數據網路中所使用的地址）。
SGSN公共功能[編輯]
- 當待機（Standby）模式的行動電話從一個路由區域移動到另一個路由區域時，實現可移動性管理（mobility management）
- 對用戶數據進行計費
SGSN在GSM/EDGE中的特有功能[編輯]
- 每簽約用戶大約60 Kbps（對於EDGE來說約150 Kpbs）的最大數據速率
- 接受上行數據來形成IP數據包
- 加密下行數據，解密上行數據
- 為處於已連線（connected）模式的行動電話，實現蜂窩級的可移動性管理
SGSN在WCDMA中的特有功能[編輯]
- 承載最高約42 Mbps的下行流量和5.8 Mbps的上行流量（HSPA+）
- 隧道化/去隧道化面向無線網路控制器（RNC）的上行/下行數據包
- 為處於“已連線”模式的行動電話實現RNC級（level of an RNC）的可移動性管理
接入點
主條目：接入點名稱
一個“接入點”是：
- 一個移動機可以連線到的一個IP網路
- 用於該連線的一系列設定
- 一個行動電話中的在一系列設定中的一個特定選項
當一個GPRS行動電話建立了一個PDP上下文，則接入點被選擇。此時，一個接入點名稱（Access Point Name，簡稱APN）被確定。
- 舉例：aricenttechnologies.mnc012.mcc345.gprs
- 舉例：Internet
- 舉例：mywap
- 舉例：hcl.cisco.ggsn
PDP上下文
包數據協定（Packet Data Protocol，簡稱PDP，例如：IP、X.25、幀中繼）上下文（context）是一個數據結構，在SGSN和GGSN上都會出現。當簽約用戶擁有一個活躍的會話時，它會包含該簽約用戶的會話信息。當一個行動電話想要使用GPRS的時候，它必須首先附著（attach）並隨後激活一個PDP上下文。這會在簽約用戶當前正在拜訪的SGSN中，以及正在為該簽約用戶的接入點提供服務的GGSN中分配一個PDP上下文數據結構。該數據記錄包括：
若干個PDP上下文可能使用相同的IP位址。次級PDP上下文激活（Secondary PDP Context Activation）過程可能被用於在重用來自一個已經激活但具有不同的QoS概要的PDP上下文的PDP地址或其它PDP上下文信息時，激活一個PDP上下文。注意，該過程被稱為“次級”，不會導致與它們所重用的PDP地址沒有這種關係的PDP上下文產生。
