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1、数据通信与计算机网络（第二版）电子教案笫十五讲笫十五讲 移动数据网络移动数据网络1本讲内容第六章 无线网络6.3 移动数据网络6.3.1 移动数据网络分类6.3.2 CDPD6.3.3 GPRS6.3.4 3G技术6.3.5 移动应用协议* *是要求同学了解的，这些内容在本电子教案中并未讲解而是要求同学自己阅读教材。 26.3.1 移动数据网络分类根据移动数据网络与蜂窝基础结构的关系，可将移动数据网络分为四类。36.3.1 移动数据网络分类独立移动数据网络拥有自己的频段，该频段不被其它的服务所使用，且有不与别的服务所共享的基础网络。根据网络运行频段的状态，分为：需要许可证频段和免许可证频段共享
2、移动数据网络与现有的面向语音的模拟服务共享频谱和部分基础结构。在模拟语音所使用的、相同的无线信道上传输，但有自己的空中接口和MAC协议。数据服务除了使用专用的数据信道外，还可占用空闲的语音信道。46.3.1 移动数据网络分类重叠移动数据网络与现有网络重叠。数据服务不但利用分配给其它服务的频谱，还利用现有的面向语音的数字蜂窝系统的MAC层和空中接口。一体移动数据网络在设计和系统实施之初，就将话音、数据和综合多媒体服务等进行一体化设计。本身就潜在支持语音和数据等服务，不存在谁先实现，谁后加载的问题。56.3.2 CDPD1991年，在AMPS上建立数据分组的共享层面向蜂窝电话网络的CDPD原型体系
3、结构。CDPD使用原始的RF技术，采用的调制方式为GMSK调制。未加工的CDPD信令速率为 19.2kbps，经过RS编码后，不包括控制开销，在双工模式下实际的数据速率为14.4kbps。 CDPD提供的最基本的服务是网络服务。 66.3.2 CDPD系统结构三个主要的接口：A接口、E接口、I接口。76.3.2 CDPD主要的逻辑部件：移动终端系统（M-ES）移动数据基站（MDBS）移动数据中间系统（MD-IS）固定终端系统（F-ES）86.3.2 CDPD工作过程注册数据传输和移动管理96.3.2 CDPD越区切换信道跳变106.3.2 CDPD协议栈结构116.3.2 CDPD协议栈分为四
4、层物理（PHY）层：定义了两个不同的单向RF信道。MAC层：接入机制类似以太网中的CSMA/CD机制。移动数据链路协议（MDLP）层：在LLC层等价于802.3协议。子网相关融合协议（SNDCP）层：映射MDLP为IP或CLNP提供服务。 126.3.2 CDPD安全性CDPD的安全性只是可以对链路进行加密和对M-ES进行鉴权。CDPD的鉴权由移动网络登记协议管理实体（MME）完成，MME同时位于MD-IS和M-ES中。CDPD的加密性是通过采用私钥对所有的数据进行加密来实现的，不同的会话私钥也不同。 136.3.2 CDPDCDPD作为一种寄生网络而存在，其特点：64 kbps的有线线路和固
5、定网连接，19.2 kbps的空中信道用以连接移动台，全双工实时无线数据通信；高质量、无差错的无线数据传送；采用先进的动态密钥管理、正反信道密钥不同、以每呼叫为基础进行动态密钥更换，保护用户数据不被窃听；无连接方式的分组通信，可以TCP/IP为基础。由于协议的开放性，任何以TCP/IP为基础的软件产品，使CDPD有很好的应用基础；适用于信息量较小但实时性要求较高的数据传输。网络中的移动终端可一直处于在线模式。146.3.3 GPRSGPRS架构在现有的GSM系统上，是GSM网络提供的无线点对点分组交换服务。GSRS使用的物理无线信道与GSM完全相同，但是定义了新的逻辑GPRS无线信道。GPRS
6、可 提 供 以 下 两 类 服 务 ： 点 -点（PTP）服务和点-多点（PTM）服务。GPRS的标准化工作分3个阶段。目前的标准是1999年底完成的GPRS Phase2。 156.3.3 GPRS系统结构166.3.3 GPRSGPRS支持节点GSN（GPRS Support ）GPRS服务支持节点SGSN（Serving GSN）GPRS网关支持节点GGSN（Gateway GSN）GPRS寄存器8个接口：Um 、Gb 、Gs 、Gr 、Gc 、Gn 、Gp 、Gi176.3.3 GPRS工作过程附着数据传输和位置管理计时器到或强制T2分组GPRS分离GPRS附着准备备用空闲186.3.
7、3 GPRS越区切换196.3.3 GPRS协议栈结构206.3.3 GPRS协议栈各部分1. GTP（GPRS隧道协议）2. TCP3. IP4. SNDCP（子网相关融合协议）5. LLC（逻辑链路控制）6. BSSGP（GPRS基站系统协议）7. NS（网络服务）8. RLC（无线链路控制）/MAC（介质访问控制）9. GSM RF10. Relay（中继转发）216.3.3 GPRSGPRS特点资源利用率高传输速率高接入时间短支持IP协议和X.25协议会发生包丢失现象实际速率比理论值低终端不支持无线终止功能调制方式不是最优226.3.3 GPRSGPRS的发展状况第一阶段第二阶段（ED
8、GE）中国的GPRS应用236.3.4 3G技术3G（第三代移动通信系统）是能支持话音数据综合和移动多媒体的宽带数字移动网络。它主要由接入部分、宽带通信网和智能化网络管理组成。接入部分包括无线和有线接入。宽带通信网提供对各种业务的传输与交换功能，这个网络的基础应该是宽带综合业务数字网（B-ISDN）。智能化网络管理和数据库是第三代通信网的核心，它担负着数据库管理、用户移动性管理、网络安全管理等。 246.3.4 3G技术很多机构和组织都在研究3G，提出了不同的3G标准。这些标准中，最主要的是ITU1994年提出的IMT-2000。IMT-2000的目标是支持更高速率的数据，从而支持多媒体的应用
9、，提供高频段效率、更多接口的标准化及服务的兼容性。IMT-2000并存两个主要的竞争方案W-CDMA，重点考虑与GSM的兼容性。CDMA2000，重点考虑与CDMA的兼容性。256.3.4 3G技术W-CDMA和CDMA2000两个方案的主要不同点CDMA2000的码片速率为N1.2288Mcps，从而能更好地与IS-95向后兼容，而W-CDMA采用的码片速率为3.84Mcps。在CDMA2000中，利用GPS使BS之间严格同步，W-CDMA则采用异步方式，在GPS无法覆盖的建筑群内也可采用微微小区。W-CDMA的帧长为10ms，保证端-端延迟小，而CDMA2000的帧长为20ms。266.3
10、.4 3G技术3G的发展3GPP组织由工业和标准组的成员发起着力制定系统在以下几个方面的标准：核心网、无线接入网、服务和系统各个方面以及移动终端。3GPP2组织由ANSI发起制定基于CDMA2000和IS-41核心网3G移动系统的技术标准。3GPP和3GPP2协同合作，成立OHG进一步协调全球3G（G3G）标准，G3G提出了全球3G建议。276.3.4 3G技术G3G融合建议286.3.4 3G技术G3G建议包括以下几个部分：3个空中接口标准2个频分双工（FDD）模式基于W-CDMA的直接序列（DS）模式，码片速率为3.84Mcps；基于CDMA2000的多载波（MC）模式，码片速率为3.68
11、64。1个时分双工（TDD）模式，码片速率为3.84Mcps。在所有空中接口模式下同时支持GSM-MAP和ANSI-41。支持同步操作的功能。DS和MC模式之间无缝切换，UMTS核心网和ANSI的互操作性。296.3.4 3G技术中国3G的发展中国3G标准：TD-SCDMA目前的应用情况306.3.5 移动应用协议（自学）无线应用协议（WAP）i-Mode31练习题6.20简述CDPD中M-ES的数据传输（接收和发送）和移动管理过程。6.25描述GPRS的越区切换过程。6.28CDPD或GPRS能支持有QoS要求的实时移动数据服务吗？为什么？6.30国际上主要的3G标准有两个：_ 和 _， 它 们 分 别 起 源 于 欧 洲 的_和美国的_。我国自主的3G标准是_。32
