Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM. Với những ứng dụng IP mới GPRS, công nghệ mà trước đây không khả thi đối với mạng GSM thì bây giờ có thể triển khai và cung cấp những ứng dụng Internet vô tuyến hấp dẫn hơn cho số lượng lớn người sử dụng.

Dịch vụ vô tuyến gói chung GPRS (General Package Radio Service) là một công nghệ mới nhằm cung cấp những dịch vụ gói IP đầu cuối tới đầu cuối qua mạng GSM. Với những ứng dụng IP mới GPRS, công nghệ mà trước đây không khả thi đối với mạng GSM thì bây giờ có thể triển khai và cung cấp những ứng dụng Internet vô tuyến hấp dẫn hơn cho số lượng lớn người sử dụng.

Vì GPRS được thiết kế để cho phép người sử dụng luôn được kết nối mà không cần sử dụng thêm các nguồn lực phụ trợ nên GPRS mang lại những cơ hội kinh doanh mới cho các nhà khai thác dịch vụ di động nhằm tăng doanh thu bằng việc đưa ra những dịch vụ IP mới và thu hút thêm những khách hàng mới với chi phí hợp lý cho người sử dụng đầu cuối. Về mặt đầu tư của nhà khai thác việc nhanh chóng đẩy mạnh mức độ bao phủ dịch vụ là có thể vì GPRS tận dụng được một cách hiệu quả mạng vô tuyến GSM.

Giải pháp GPRS của Ericsson được thiết kế để đẩy nhanh việc triển khai GPRS mà vẫn giữ cho chi phí đầu vào thấp. Các khối chức năng của mạng GSM hiện nay chỉ cần nâng cấp phần mềm, ngoại trừ BSC cần nâng cấp cả phần cứng (Hình 1). Hai nút mạng mới, nút mạng hỗ trợ phục vụ GPRS (Serving GPRS Support Node - SGSN) và nút mạng hỗ trợ cổng GPRS (Gateway GPRS Support Node - GGSN) được giới thiệu. Trong giải pháp của Ericsson, hai nút mạng này có thể được kết hợp thành một nút vật lý. Một sự triển khai linh hoạt GPRS là có thể, ví dụ: bắt đầu với nút mạng GPRS tập trung hợp cả SGSN và GGSN. Ở bước tiếp theo, node tập trung có thể được tách ra thành SGSN và GGSN chuyên dụng.

Hình 1: Giải pháp GPRS của Ericsson cho việc triển khai nhanh chóng GPRS

Giải pháp GPRS của Ericsson hỗ trợ các giao diện mở ngay từ đầu. Ví dụ giao diện giữa SSGM và BSC hỗ trợ một giao diện mở Gb như đã được định nghĩa trong tiêu chuẩn hoá của ETSI, mang lại cho nhà khai thác khả năng đạt tới cấu hình nhiều nhà cung cấp thiết bị.

Ericsson cũng cung cấp một tập hợp đầy đủ thiết bị để thiết lập một mạng IP xương sống hoàn chỉnh cũng như tất cả các loại dịch vụ nhằm giúp cho các nhà khai thác trở thành một nhà cung cấp dịch vụ Internet toàn diện.

Ericsson đưa ra những giải pháp sóng mang dữ liệu tinh vi từ các Server truy nhập và các mạng xương sống cho tới một nền tảng cung cấp dịch vụ hoàn chỉnh. Một vài ví dụ của giải pháp sang mang dữ liệu là ATM và thiết bị chuyển mạch khung, bộ định tuyến xương sống và tập hợp, bộ định tuyến truy nhập IP. Các dịch vụ về IP và giảI pháp Ericsson gồm một danh mục lớn và đầy đủ các sản phẩm từ điện thoại IP cho tới các dịch vụ khách hàng.

Bài viết này sẽ đưa ra một cái nhìn toàn diện về giải pháp GPRS của Ericsson.

Trong phần 2, các node mới được thêm vào mạng GSM là SGSN và GGSN được gọi chung là GSN. Phần 3 mô tả về giải pháp BSS cho GPRS. Phần 4 nói về tác động lên bộ phận chuyển mạch của mạng. Phần 5 đề cập đến ảnh hưởng đối với tính cước, dự phòng và O&M. Phần cuối mô tả một số khía cạnh về xương sống và chuyển giao.

2. Khối chức năng mới: Các node GSN

2.1. Chức năng của GSN

Hai nút mới của hệ thống GSM Ericsson phụ trách chuyển các gói dữ liệu được gọi là nút hỗ trợ phục vụ GPRS (SGSN) và nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN). Cả SGSN và GGSN có thể được biểu thị bởi một khái niệm chung là nút hỗ trợ GPRS (GSN).

SGSN cung cấp định tuyến gói tới và từ vùng SGSN địa lý, còn GGSN mang giao diện với các mạng gói IP bên ngoài.

SGSN/GGSN tách biết vật lý hoàn toàn với bộ phận chuyển mạch của hệ thống GSM Ercisson. Khối điều khiển trạm gốc (BSC) cần phải có một phần cứng mới được gọi là khối điểu khiển gói tin (PCU). Những thành phần khác của cấu trúc GPRS của Ericsson sử dụng các khối chức năng của mạng GSM hiện hành nhưng yêu cầu phải nâng cấp phần mềm.

Chức năng của SGSN và GGSN có thể được kết hợp trong cùng một node vật lý (khối chức năng của mạng), hoặc có thể nằm ở các nút vật lý khác nhau. SGSN và GGSN mang chức năng GPRS của mạng IP xuơng sống và được liên kết với bộ định tuyến IP.

Nhiệm vụ chính của SGSN:

- Định tuyến và truyền gói tin tới và từ vùng SGSN. Lưu lượng được định tuyến từ SGSN tới BSC, qua BTS và tới trạm di động.

- Bảo mật trên truy nhập vô tuyến: mật mã và nhận thực

- Quản lý di động

- Quản lý kết nối logic tới trạm di động

- Kết nối tới các nút GSM: MSC, HLR, BSC, trung tâm dịch vụ tin nhắn ngắn, v.v...

- Đầu ra của dữ liệu tính cước (Bản ghi chi tiết cuộc gọi, CDR)

Nhiệm vụ chính của GGSN:

- Giao tiếp với mạng IP gói ngoài

- Chức năng bảo mật đối với Internet

- Quản lý phiên GPRS theo mức IP, cài đặt liên lạc với các mạng bên ngoài.

- Đầu ra dữ liệu tính cước (CDR)

2.2. Kiến trúc GSN

GSN được xây dựng trên nền tảng gói vô tuyến của Ericsson, một nền tảng chuyển mạch gói mới, đa năng và hiệu suất cao.

Nền tảng gói vô tuyến của Ericsson kết hợp những tính năng thường là liên quan tới truyền thông dữ liệu như là tính chắc chắn và thiết thực với những tính năng của truyền thông tin điện tử như mạnh và ổn định.

Những đặc điểm chính của nền tảng mới này là:

- Dựa trên những tiêu chuẩn của ngành cả về phần cứng và phần mềm

- Hệ thống có thể hỗ trợ sự tồn tại đồng thời của nhiều ứng dụng trong cùng một node. Điều này có nghĩa là có thể hoạt động đồng thời trên một SGSN, một GGSN hay một SGSN/GGSN kết hợp trong cùng một phần cứng.

- Bộ điều khiển và phần lưu lượng hoạt động với các bộ xử lý khác nhau. Có 3 loại bộ xử lý được sử dụng:

+ Bộ xử lý ứng dụng trung tâm (AP/C) cho những chứng năng thuộc trung tâm và có đặc điểm chung, như O&M

+ Bộ xử lý ứng dụng (AP) để xử lý những chức năng đặc thù về GPRS như quản lý di động.

+ Bộ xử lý thiết bị được chuyên môn hóa để xử lý tải lưu lượng trong một giao diện nào đó như IP qua giao diện ATM