Nhiều dịch vụ không cần các luồng dữ liệu trên giao diện vô tuyến liên tục theo hai hướng. Ví dụ như truy cập Web. Sử dụng kết nối chuyển mạch kênh cho các dịch vụ này khiến việc sử dụng các tài nguyên vô tuyến không hiệu quả bởi vì thuê bao chỉ dùng một lượng nhỏ thời gian truyền trong khi lại chiếm giữ cả một kênh thời gian trong lúc truy cập. Điều này được khắc phục bởi các kết nối gói định hướng. Các dịch vụ này được biết đến dưới cái tên dịch vụ vô tuyến gói đa năng GPRS .
GPRS có cấu trúc logic như hình 2.4. Đây cũng chính là cấu trúc của một mạng GSM cung cấp GPRS. Các dịch vụ này yêu cầu thêm 2 thành phần là GGSN ( Gateway GPRS Support Node – Nút cung cấp GPRS cổng và SGSN (Serving GPRS Support Node - Nút cung cấp GPRS phục vụ).
- GGSN là thành phần mới so với hệ thống GSM và là một nút căn bản của hệ thống GPRS. Nó cung cấp giao diện cổng phục vụ cho việc trao đổi dữ liệu giữa mạng dữ liệu gói PDN và mạng GSM có cung cấp GPRS. Nó chứa đủ các thông tin để định tuyến các gói dữ liệu đến đến SGSN đang phục vụ MS chỉ ra và nó được kết nối đến mạng ngoài dựa trên điểm chuyển tiếp Gi. GGSn được kết nối với SGSN theo giao thức IP dựa trên mạng trục GPRS. GSN kết nối với HLR thông qua giao diện Gc.
- SGSN là thành phần mới so với hệ thống GSM và là một nút căn bản của hệ thống GPRS. SGSN phục vụ cho tất cả các thuê bao định vị tại vùng quản lí của nó. Nó hỗ trợ GPRS phụ trách việc phân phát và định tuyến các gói số liệu giữa máy cầm tay MS và các mạng truyền số liệu bên ngoài cũng như là việc đăng kí cho máy di động GPRS mới xuất hiện trong vùng phục vụ của nó.
Hình 2.4 Cấu trúc hệ thống GPRS
SGSN nối với GGSN cùng mạng PLMN với nó qua giao diện Gn. SGSN nối với GGSN khácPLMN với nó qua giao diện Gp. Hai giao diện này khá giống nhau nhưng Gp cung cấp thêm các chức năng an ninh cần thiết cho việc chuyển thông giữa các PLMN. SGSN nối với MSC/ VLR qua giao diện Gs. GSN nối với HLR qua giao diện Gr. SGSN nối với EIR qua giao diện Gf. SGSN nối với SMS-GMSC (Dịch vụ bản tin ngắn –GMSC) và SMS-IWMSC (Dịch vụ bản tin ngắn – liên mạng MSC) qua giao diện Gd. cho phép SMS-GSM được vận chuyển trên kênh GPRS thay vì SDCCH và SACCH. Các nút cung cấp GPRS của PLMN được liên kết với nhau bằng giao thức Internet IP dựa trên mạng xương sống.
Ngoài ra đối với các thành phần hiện có cần có những sửa đổi và nâng cấp như sau: - Để thuê bao có thể sử dụng dịch vụ GPRS thì thuê bao cần phải sử dụng loại thiêt bị MS có hỗ trợ chức năng GPRS .
- Để thực hiện được những chức năng của mạng GPRS thì hệ thống trạm gốc BSS của GSM đòi hỏi cần phải được nâng cấp. Việc nâng cấp bao gồm nâng cấp về phần mềm cho các trạm thu phát vô tuyến và các nút điều khiển trạm gốc. Ngoài ra một khối phần cứng mới sẽ được đưa vào BSS để quản lí vấn đề chuyển dữ liệu gói giữa các thiết bị của người sử dụng trên mạng trục của hệ thống GPRS. Đó là khối điều khiển dữ liệu gói PCU với chức năng đảm bảo cho các gói được truyền đi có một kích thước thích hợp, cấp phát kênh vô tuyến và đo chất lượng dịch vụ.
- Đối với MSC/VLR, nó được sử dụng cho việc đăng kí và liên lạc với các thuê bao nhưng không giữ vai trò gì trong việc định tuyến dữ liệu GPRS. Một MSC có thể
được kết nối với một hoặc nhiều SGSN tuỳ thuộc vào lưu lượng thông tin. Trong hệ thống GPRS, MSC/VLR không được dùng cho thủ tục nhận thực thuê bao như trong hệ thống GSM mà thay vào đó là HLR, do đó SGSN sẽ nhận bộ ba thông số dành cho việc nhận thực từ HLR/AuC.
Hình 2.5 Sơ đồ khối cấu trúc chi tiết của mạng GSM có cung cấp GPRS
Dịch vụ vô tuyến gói đa năng GPRS ( General Packet Radio Service) hỗ trợ dịch vụ số liệu gói tốc độ cao cho GSM với tốc độ dữ liệu của nó có thể lên tới 115,2 kbit/s bằng cách dùng 8 khe thời gian. GPRS khác HSCSD ở chỗ nó là hệ thống chuyển mạch gói, do đó nó không sử dụng tài nguyên vô tuyến một cách liên tục mà chỉ thực hiện khi nó có số liệu cấp phát như vậy là nhiều người sử dụng có thể sử dụng chung một tài nguyên vô tuyến. GPRS đặc biệt thích hợp với các ứng dụng không cần thời gian thực như email, lướt web. Triển khai hệ thống GPRS thì tốn kém hơn hệ thống HSCSD vì mạng này cần các thành phần mới cũng như cần sửa đổi các thành phần hiện có.