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SGSN

鎖定
SGSN(Serving GPRS Support Node)服務GPRS支持節點。SGSN作為移動通信網絡GPRS/WCDMA(TD-SCDMA)核心網分組域設備重要組成部分,主要完成分組數據包的路由轉發、移動性管理、會話管理、邏輯鏈路管理、鑑權和加密、話單產生和輸出等功能。
中文名
GPRS服務支持節點
外文名
Serving GPRS Support Node
簡    稱
SGSN
領    域
信息科學
功    能
完成分組數據包的路由轉發、移動性管理、會話管理等
主要作用
為在其地理範圍內的移動站傳遞數據包

SGSN簡介

SGSN與GGSN 配合,共同完成移動通信網絡分組業務(PS,Packet Service)功能。SGSN通過Gb口與GERAN連接,通過Iu-PS口與UTRAN連接,通過Gn口與GGSN連接,其地位和作用類似於移動通信網絡電路域(CS,Circuit Switch)中的MSC/VLR。當用户處於GPRS Attach(GPRS附着)狀態時,SGSN 中存儲了同分組相關的用户信息和位置信息。

SGSN作用

SGSN主要用於為在其地理範圍內的移動站傳遞數據包,相當於無線網絡中的路由節點。它可以進行分組路由和轉發,移動性管理(附着、去附着和位置管理),邏輯鏈路管理,鑑權以及計費功能。SGSN的位置寄存器保存着位置信息,比如當前的小區。

SGSN主要功能

SGSN即GPRS服務支持節點,它通過Gb接口與GERAN網絡BSC的連接,或通過Iu-PS口與UTRAN網絡RNC連接,進行移動數據的管理,如用户身份識別,加密,壓縮等功能;通過Gr接口與HLR相連,進行用户數據庫的訪問及接入控制;它還通過Gn接口與GGSN相連,提供IP數據包到無線單元之間的傳輸通路和協議變換等功能;SGSN還可以通過Gs口與MSC連接以支持數據業務和電路業務的協同工作(節省空口信令),通過Gd口與SMS-GMSC連接以支持通過SGSN進行短信收發等功能。 [1] 
SGSN在GPRS網絡架構中的位置如圖1所示:
圖1 圖1
MSCS、VLR、MGW網元是CS域中的網絡實體,而SGSN、GGSN則是為用户提供PS域業務的主要網元,CS域、PS域網元並HLR統稱為核心網(CN,Core Network)。
SGSN的具體功能包含如下幾個方面:
用户數據管理:SGSN與HLR網元相連接,進行用户數據庫的訪問及用户接入控制。前者(用户數據庫的訪問)指SGSN從HLR中獲取用户的簽約數據,如分組數據協議PDP(Packet Data Protocol)信息以及路由信息,以便為用户提供網絡路由和上網服務;後者的接入控制指在移動終端附着(Attach)的過程中,SGSN通過比較用户返回的鑑權信息,與從HLR中獲取到的鑑權數據是否一致來判斷用户的合法性。
移動性管理和會話管理:SGSN網元的移動性管理包含終端的附着、尋呼以及位置相關的功能;會話管理指SGSN可以完成激活、修改或者刪除PDP上下文等功能,此外SGSN還與MSCS相連,以支持數據業務和電路業務的協同工作和短信收發等網絡應用。
PS域附着是指終端登錄在PS網絡中,同時在HLR中保存了PS域的位置信息,對用户來講是指他正常開機且在運營商處已開通GPRS業務,只有附着成功才能正常發起PS業務;PDP激活指網絡由於需要進行分組數據的傳輸,而為終端分配IP地址的過程,例如用户使用手機打開網頁開始瀏覽,此時會有用户面的流量產生。
分組路由選擇和轉發:SGSN可提供路由查詢功能,查找GGSN的IP地址,為上下行的數據提供轉發和傳輸功能。
計費功能:SGSN具備話單採集功能並可以傳送用户的計費信息;這在早期GPRS業務尚未普及時應用較多,隨着分組業務內容的多樣化,GPRS業務的計費功能一般在GGSN/PGW網元實現。
無線資源管理:SGSN對無線資源進行管理,以便進行GPRS尋呼;同時具備鏈路備份、負荷分擔等功能,以保證網絡中SGSN系統的正常有效運行。

SGSN相關區別

GGSN和SGSN的主要區別就在於,GGSN作為網關,是在不同的通信網中轉換協議,而SGSN作為路由,只是在使用相同協議的網絡中發送、接受以及延遲它的數據包。
另外,GGSN能夠實現地址的轉換,比如把無線網絡內部地址(PDP地址)轉換為一個分組數據網絡協議地址(IP地址),而SGSN只能實現PDP地址映射,即根據一個地址,映射到相同種類的另一個地址。可見,我們常説的3、4G網絡的IP地址,其實就是對應GGSN的出口IP地址。 [2] 
參考資料
  • 1.    張凱. 網關GPRS支持節點測試系統的設計與實現[D]. 華中科技大學, 2011.
  • 2.    王濤, 肖平, 楊學軍. GPRS業務支持節點(SGSN)的構造與設計[J]. 當代通信, 2003(14):50-52.