解析GPRS 协议栈功能

　　张冰涛， 现任广州金鹏集团工程技术中心技术支持部经理兼高级系统工程师。1998年4月毕业于东北大学连轧自动化国家重点实验室，并获工学硕士学位。同年加入金鹏集团有限公司，主要负责GSM、GPRS、CDMA的售前、售后技术支持工作和系统网络优化工作，曾先后负责江西联通GSM/CDMA网络的多期工程建设、网络优化和项目管理工作和金鹏CDMA1X山西太原试验局的设计、工程建设、系统测试和验收工作。目前就读于华中科技大学电子与通信专业工程硕士。

　　一、移动数据业务的通用承载模型

　　GPRS、WCDMA、CDMA2000都属于可漫游移动用户的承载网络，都是在移动用户和远端数据网之间提供数据连接。本文将对作为一种移动数据业务承载网并且基于GSM的GPRS技术从协议栈的角度进行深入剖析。

　　二、GPRS 的网络结构和网元功能

　　（1）GPRS的网络拓扑结构

　　(2) GPRS 各个网元的功能

　　PCU的功能：该功能实体可以和BSC合设，也可以作为一个单独的网元，其和SGSN之间的Gb接口为规范定义的标准接口，和BSC之间的接口为内部接口。负责处理无线信道的数据业务；无线数据信道的管理和分配，允许多个用户接入同一无线资源；用户数据的压缩、加密和转发；同时还具有功率控制、质量控制和选择信道编码方案的功能，其向GPRS数据核心网络屏蔽使用的无线技术。

　　SGSN的功能：是GPRS骨干网的重要组成部份，是分组交换的核心部分，通过帧中继和PCU相连。功能类同于GSM系统的MSC/VLR功能，SGSN不仅处理分组交换中的信令传输，同时也进行数据包的处理和传送。面向MS执行移动性管理、安全管理、介入控制和路由选择功能。即记录当前活动在该SGSN区域内的移动数据用户的有关信息，如位置信息，可以对当前用户信息进行修改、删除等；负责数据用户的Attach和Detach、位置更新、寻呼、鉴权、加密等；负责MS和SGSN之间逻辑链路的建立、维护和释放；负责路由的选择和信息的存储转发；产生原始计费数据。