《移动通信技术》电子教案,第4章 GPRS移动通信技术,,通用无线分组业务（General Packet Radio System，GPRS）是一种按GSM标准定义的封包交换协议，可快速接入数据网络它提供了一种在网络和移动终端之间“永远”的连接方式，网络容量只有在实际进行传输时才被占用GPRS是第一个实现移动互联网即时接入的标准，也是迈向3G/UMTS的一个过程4.1GPRS概述,4.1.1 GPRS系统定义及构成方法 GPRS作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信（3G）的过渡技术，最早是由英国BT Cellnet公司在1993年提出的，是GSM Phase2+（1997年）规范实现的内容之一，是一种基于GSM的移动分组数据业务因此GPRS能提供比现有GSM 9.6kbit/s更高的速率GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、无线调制标准化、突发结构、跳频规则以及相同的TDMA帧结构因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需作硬件改动，只需要引入3个主要部件：GPRS服务支持节点（Serving GPRS Supporting Node，SGSN）、GPRS网关支持节点（Gateway GPRS Supporting Node，GGSN）、分组控制单元（Packet Control Unit，PCU），并对相关软件作软件升级即可。
GPRS系统原理如图4-1所示4.1.2 GPRS的特点 （1）能够从无线部分到有线部分，提供端到端的分组数据传输模式 （2）为用户提供更高的接入速率（160kbit/s）和更短的接入时间 （3）终端用户无需拨号上网，并且永远 （4）底层基于TCP/IP，能够与Internet实现无缝连接 （5）能够提供按流量、时间、内容等更灵活的计费方式 （6）依靠GSM的广阔覆盖，能够实现随时随地无线数据接入 （7）具有前后兼容能力 （8）作为一种新兴移动数据业务的承载业务，能够更有效地提供短消息、WAP等业务4.2GPRS的网络结构,4.2.1 GPRS网络总体结构 GPRS通用网络结构如图4-2所示 图4-2 GPRS通用网络结构,,4.2.2 GPRS网络的主要实体 GPRS网络包括GPRS支持节点、GPRS骨干网、短消息业务网关、具有短消息业务功能的移动交换中心（SMS-GMSC）和短消息业务互通移动交换中心（SMS-IWMSC）、移动交换中心、移动台、本地位置寄存器、访问位置寄存器和分组数据网络 1．GPRS支持节点 GPRS支持节点有两种类型：SGSN和GGSN （1）GPRS服务支持节点（SGSN）是为移动终端提供业务节点，即Gb接口有SGSN支持。
其主要作用是记录移动台当前位置信息，并且在移动台和SGSN之间发送和接收移动分组数据 （2）GPRS网关支持节点（GGSN）主要起到网关的作用，它能够与多种不同的数据连接，如LAN和ISDN等此外GGSN还起到GPRS路由器的作用GGSN将GSM网中的GPRS分组数据报进行协议转换，以便能够将这些分组数据报传送到远端的TCP/IP或X.25网络2．GPRS骨干网 GPRS骨干网有两种：内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网，结构如图4-3所示3．本地位置寄存器（HLR） HLR中含有GPRS用户数据和路由信息从SGSN经过Gn接口或从GGSN经过Gc接口均可以访问HLR对于漫游的MS来说，HLR可能不在当前的PLMN中而在另外一个不同的PLMN中 4．短消息业务网关 具有短消息业务功能的移动交换中心（SMS-GMSC）与短消息业务网关是互通的SMS-GMSC、MSC和短消息业务互通移动交换中心（SMS-IWMSC）经Gd接口连在SGSN上，这样，GPRS MS就能通过GPRS无线信道实现短消息的收发 5．GPRS移动台 GPRS MS通常以如下3种运行模式中的一种模式进行操作，主要通过MS申请的服务选定操作模式。
（1）A类操作模式：MS申请同时具有GPRS和其他GSM服务，并且MS能同时运行GPRS和其他GSM服务2）B类操作模式：一个MS可同时监测GPRS和其他GSM业务的控制信道，但同一时刻只能运行一种业务 （3）C类操作模式：MS只能用于GPRS服务 6．移动交换中心和访问位置寄存器（VLR） 在需要GPRS网络与其他GSM业务进行配合时选用Gs接口，如GPRS网络与GSM网络联合进行位置更新，利用GPRS网络完成电路交换业务的寻呼，以及GPRS网络的SGSN节点接收MSC和VLR发送来的寻呼请求等同时MSC/VLR用于存储MS的IMSI以及MS相连接的SGSN 7．分组数据网络 分组数据网络（Packet Data Network，PDN）提供分组数据业务的外部网络当移动终端通过GPRS接入不同的PDN时，要采用不同的分组数据协议地址4.3GPRS的业务,4.3.1 GPRS业务概述 GPRS是一种新的GSM承载业务，是通过分组交换方式实现在PLMN和外部网络互通的内部网上传输的在有GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRS网络管理可以提供一系列的交互式电信业务 1．承载业务 支持在用户与网络接入点之间的数据传输，能够提供点对点（Point-To-Point，PTP）、点对多点（Point-To-Multipoint，PTM）两种承载业务。
（1）PTP PTP业务是在两个用户之间提供一个或多个分组的传输 （2）PTM PTM业务是将单一信息传送到多个用户GPRS PTM业务具有将一个用户数据发送给单一业务需求的多个用户的能力PTM业务包括以下3种① 点对多点多播业务： ② 点对多点群呼业务 ： ③ IP多点传播： 2．用户终端业务 GPRS支持电信业务，提供完全的通信业务能力，包括终端设备能力用户终端可以分为以下两类用户终端业务 （1）基于PTP的用户终端业务：会话、报文传送、检索、遥信 （2）基于PTM的用户终端业务：分配、调度、会议、预定发送、地区选路3．附加业务 GSM Phase 2附加业务支持所有GPRS基本业务：PTP面向连接网络业务业务、PTP面向无连接网络业务、IP-M业务和PTM-G的无条件呼叫前转GSM Phase 2附加业务不适用于PTM-MGPRS提供的附加业务如下： 主叫线识别提供（CLIP）； 主叫线识别限制（CLIR）； 连接线路识别提供（COLP）； 连接线路识别限制（COLR）； 无条件呼叫前转（CFU）； 遇忙呼叫前转（CFB）；,,无应答呼叫前转（CFNRy）； 无法达到的移动用户呼叫转移（CFNRc）； 呼叫等待（CW）； 呼叫保持（HOLD）； 多用户补充业务（MPTY）； 封闭用户群（CUG）； 资费信息通知（AOCI）； 禁止所有呼叫（BAOC）； 禁止国际呼出（BOIC）； 禁止所有呼入（BAIC）。
4.3.2 GPRS无线业务的应用特征 GPRS十分适用于突发数据业务，并且信道资源利用效率较高，但对大量数据应用业务GPRS网络要加以限制，主要原因如下 1．数据业务量小 2. 无线信道的数据速率低 3. 信道分配 4．GPRS业务和GSM业务共享,。