一、概述 在技术上GSM可以传送低速:9.6kbit/s或14.4kbit/s的数据业务,只能为每个用户分配一个信道;高速电路数据(HSCSD),提供与有线网64kbit/s相比的高速数据,不适于突发性强的数据传输。GPRS按需动态占用资源:只在有数据传输时才分配无线资源;频谱利用率较高;数据传输速率最高可达到171.2kbit/s;适合各种突发性强的数据传输;按传输的数据量和计时两者结合的计费方式。 二、GPRS业务 1、GPRS网络业务 GPRS网络在业务请求者和业务接收者之间提供的分组传送业务 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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(1)点对多点业务 GPRS网络可以提供两类业务,即点对点(PTP:Point To Point)的业务和点对多点(PTM:Point To Multipoint)的业务。 (1) 点对点业务 点对点业务是GPRS网络在业务请求者和业务接收者之间提供的分组传送业务。 ① 点对点面向无连接的网络业务 ② 点对点面向连接的网络业务属于虚电路型业务 2. 用户终端业务 用户终端业务可按基于点对点或基于点对多点分为两类: (1) 基于点对点的用户终端业务 ① 信息点播业务。 ② Email业务。 ③ 会话业务。在两个用户的实时终端到实时终端之间提供双向信息交换。 (2) 基于点对多点的用户终端业务 点对多点应用业务包括点对多点单向广播业务和集团内部 点对多点双向数据量事务处理业务。 三、GPRS的网络结构及其功能描述 GPRS网络是在GSM网基础上发展的移动数据分组网 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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GPRS的基本功能 在移动终端和标准数据通信网的路由器之间传递分组业务 1、GPRS的网络结构 图1给出了GPRS网络结构图,GPRS相对于GSM新增功能有 ① SGSN—GPRS业务支持节点 ② GGSN—GPRS网关支持节点 ③ PTM SC—点对多点业务中心等 ④ 基站软件更新 ⑤ 新的GPRS移动台 ⑥ 新的移动性管理(MM)程序 ⑦ 原有GSM网络子系统的软件更新和新的MAP信令及GPRS信令 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
图1 GPRS网络结构及其接口 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
(1)SGSN及其对外接口 在一个归属PLMN内,可以有多个SGSN ,SGSN功能类似GSM中的MSC/VLR ① 对移动台进行鉴权、移动性管理和路由选择 ② 建立移动台GGSN的传输通道 ③ 接收基站子系统透明传来的数据 ④ 进行协议转换后经过GPRS的IP骨干网传给GGSN(或SGSN)或反向进行 ⑤ 计费和业务统计 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
图2 SGSN及对外部的接口 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
SGSN的对外接口 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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(2)GGSN及其对外接口 GGSN功能 ①GPRS网对外部数据网络的网关或路由器,提供GPRS和外部分组数据网的互联。 ②接收移动台发送的数据,选择到相应的外部网络 ③或接收外部网络的数据,根据其地址选择GPRS网内的传输通道,传输给相应的SGSN。 ④地址分配和计费等 GGSN的对外接口 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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(3)其它功能实体和网络接口 为支持分组数据的新协议必须升级软件,增加新的协议功能 以Um接口为例 逻辑信道增加了分组数据信道(PDCH) 采用4种新的信道编码方式 CS-1(9.05kbit/s)、CS-2(13.4kbit/s)、 CS-3(15.6kbit/s)、CS-4(21.4kbit/s)。 支持多时隙的传输方式(最多可达8个时隙) GPRS骨干网(IP Backbone); 将(S/G)GSNs等互联起来的IP专用网或分组数据网,也可做为专用线路。 PLMN内部骨干网 专用IP网(只用于GPRS数据和GPRS信令)。 通过Gp接口,采用边缘网关(BG)和多个PLMN互连骨干网连接起来。多个PLMN骨干网通过漫游协议进行选择,该协议包括BG安全功能。多个PLMN骨干网互连可以通过分组数据网,也可以用一条专用线路。 GPRS的移动台分类:A类GPRS手机、B类GPRS手机和C类GPRS手机 GPRS的移动台。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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四、GPRS的移动性管理和会话管理 GPRS手机的注册 首次使用手机必须注册到PLMN网上,并将位置更新信息存储到SGSN中 分布在GPRS不同网络单元的用户信息有四类(见下页表) | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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注册过程: (1)连接到GPRS网络(GPRS附着) 手机开机后,向网络发送附着消息。SGSN从HLR收集用户数据,对用户进行鉴权,然后与GPRS手机附着。 (2)连接到IP网络(PDP关联) 手机与网络附着后,向网络请求一个IP地址,网络为移动台分配IP地址,使其成为外部IP网络的一部分。 静态IP地址:分配用户固定的IP地址。 动态IP地址:每次会话都分配用户一个新的IP地址 1、GPRS的移动性管理 (1)路由区RA 路由区由一个或多个小区组成,最大的路由区为一个位置区LA。一个路由区不能跨越多个位置区。一个路由区只能由一个SGSN提供服务。 目的:更有效的寻呼GPRS用户。 标识: 路由区识别RAI 结构:RAI=MCC+LAC+RAC MCC为移动国家号码、LAC为位置区代码、RAC为路由区代码 作用:RAI作为系统信息进行广播,移动台监视RAI,以确定是否穿越了路由区边界。如果确实穿越了边界,移动台将启动路由区域更新过程。 (2)移动性管理状态 三种移动性管理状态在一定条件要进行状态转化 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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(3)GPRS附着和去附着 GPRS附着 GPRS手机建立与GPRS网络的连接, MS请求接入,并发起与SGSN的连接,在移动台和SGSN间建立MM移动关联。 GPRS去附着 GPRS手机结束与GPRS网络的连接,MS将从就绪状态变为空闲状态,结束与SGSN建立的MM移动关联的连接。 (4)GPRS的位置区域管理 GPRS的位置区域管理就是移动台位置移动的管理。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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2、GPRS的会话管理 GPRS的会话管理是指GPRS移动台连接到外部数据网络的处理过程 功能: 支持用户终端对PDP移动关联的处理 PDP移动关联是指GPRS系统提供一组将移动台与一个PDP地址(通常是IP地址)相关联和释放相关联的功能。 方式:移动台附着到网络后,应激活所有需要与外部网络进行数据传输的地址,当数据传输结束后,再解除这些地址。 移动台状态守候或就绪 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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五、GPRS的空中接口 GPRS的空中接口是整个GPRS系统的关键技术之一 ,GPRS的逻辑信道——分组逻辑信道如图3 。 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
图3 GPRS的逻辑信道 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
分组逻辑信道的类型 | |||||||||||||||||||||||||||||||||
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GMT+8, 2021-12-6 20:45