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1、通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 5 6 GPRS概念与网络结构一、 GPRS概念GPRS（General Packet Radio Service）是通用无线分组业务的简称；背景：背景： 希望在移动状态中上网希望在移动状态中上网“2.5代技术代技术” 2G向向3G平滑过渡的一种方案平滑过渡的一种方案 93年 英国提出 99年启动我国99年建实验网 00年投入运行通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） v是一种基于GSM的移动分组数据业务，在移动用户和数据网之间提供一种连接，面向用户提
2、供无线IP或者X.25服务。 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 二、 GPRS主要特点(1)GPRS采用分组交换技术；话音、数据分开处理。(2) “永远在线”；(3)按数据量计费。(4)GPRS最大速率可达171.2kbit/s。(5)收、发数据时，才占用无线资源。(6)移动台，必须是GPRS移动台 .通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 三、 GPRS的业务1承载业务（1）点对点业务(PTP)。（2）点对多点业
3、务(PTM)。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 2、 GPRS业务的具体应用（1）信息业务；（2）交流 ；（3）因特网浏览 ；（4）文件共享及协同性工作 ；（5）E-mail ；（6）定位信息 ；（7）多媒体业务。 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 四、 GPRS的优势及存在问题1技术优势（1）资源利用率高；（2）传输速率较高；（3）接入时间短；（4）支持IP协议和X.25协议。2存在的问题（1）GPRS会发
4、生包丢失现象；（2）实际速率比理论值低；（3）终端不支持无线终止功能；（4）存在转接时延。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 五、 GPRS的网络结构1、GPRS网络总体结构在GSM网络基础上，增加硬件，软件。主要有三个关键组件。 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） n服务服务GPRS支持节点支持节点(SGSN)。主要作用是记录移动台的当前位置信息，对其鉴权、管理，并且在移动台（MS）和GGSN之间完成移动分组数
5、据的发送和接收；n网关网关GPRS支持节点支持节点(GGSN)。也可称为GPRS路由器。是连接GSM网络和外部分组交换网(如因特网和局域网)的网关。进行协议转换，传送移动端及外部分组数据，且具地址分配，防火墙，计费功能。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） v分组控制单元（分组控制单元（PCU）。）。 加于BSC处，用于分组数据的信道管理和信道接入控制和SGSN之间采用帧中继技术。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 图6.5 系统原理图通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPR
6、S） v相当于在GSM网上叠加了一分组交换网。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） n软件更新； 原籍位置寄存器（HLR）、移动交换中心（MSC）、基站控制器（BSC）、基站收发信台（BTS）通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 六、 GPRS体系结构通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 图6.4 GPRS体系结构图通用分组无线
7、业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） GPRS主要接口图6.7 四个接口，Gi、Gn、Gb和Um 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 1Gi接口外网与网关GPRS支持节点（GGSN）之间的接口与普通的路由器一样，做帧处理，得到IP数据包。分析该IP包的目的地址，做进一步处理。2Gn接口GGSN与SGSN之间的接口外网和运营商网络之间不存在路由，只有封装关系，安全性得到了保障。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS
8、） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 3Gb接口SGSN和BSS之间的接口n提供与无线相关的数据、QoS和选路信息，以满足在BSS和SGSN之间传输用户数据时的需要。4Um接口基站子系统（BSS）和移动台(MS)之间的接口GPRS中接口标准遵循GSM系统的标准通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 七、空中接口的信道构成与GSM几乎相同n在GPRS系统的空中接口空中接口中，载频间隔200KHz，每载频8个时隙 这8个时隙构成一帧时隙，每个时隙发送的信息称为一个“突发脉冲
9、序列”(Burst)；n每个TDMA帧的一个时隙构成一个物理信道。物理信道被定义成不同的逻辑信道；通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） v在GPRS系统中，一个逻辑信道可以由一个或几个物理信道构成；v不同的是 话音只占一个时隙（一个物理信道）GPRS数据可占18时隙（多个物理信道）且上，下行占时隙数可不同（上，下行传输速率不同）“按需分配容量”通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） （逻辑信道）1分组公用控制信道(PCCCH，Packet Common Control Channel)（1
10、）分组寻呼信道（PPCH）PPCH （Packet Paging Channe1），用来寻呼GPRS被叫用户。只存在于下行链路。在下行数据传输之前用于寻呼MS。也可以用来寻呼电路交换业务。（2）分组随机接入信道（PRACH）PRACH（Packet Randem Access Channel）。GPRS用户通过PRACH向基站发出信道请求。只存在与上行链路，MS用来发起上行传输数据和信令信息。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） v（3）分组准许接入信道（PAGCH）vPAGCH（Packet Access Grant Channel）。PAGCH是一种应答信道，对PRACH
11、作出应答。只存在于下行链路。在发送分组之前，网络在分组传输建立阶段向MS发送资源分配信息。v（4）分组通知信道(PNCH)：vPNCH（Packet Notification Channel）。只存在于下行链路。当发送点到多点-组播(PTM-M)分组之前，网络使用该信道向MS发送通知信息。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 2分组广播控制信道(PBCCH，Packet Broadcast Control Channel)nPBCCH只存在于下行链路。广播分组数据特有的系统信息。通用分组无线业务（通用分组
12、无线业务（GPRSGPRS） v3分组业务信道(PTCH, Packet Traffic channel )v（1）分组数据业务信道（PDTCH） PDTCH（Packet Data Traffic Channel）。用来传送空中接口的GPRS分组数据。用于传输分组数据。在PTM-M方式，该信道在某个时间只能属于一个MS或者一组MS； （18时隙） 上行链路(PDTCH/U)下行链路(PDTCH/D)通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） （2）分组随路控制信道（PACCH）n PACCH（Packet A
13、sscrchted Control Channel）。用来传送实现GPRS数据业务的信令。n它携带与特定MS有关的信令信息。这些信令信息包括确认、功率控制等内容。它还携带资源分配和重分配消息，包括分配的PDTCH的容量和将要分配的PACCH的容量。当PACCH与PDTCH共享时，就是共享时已经分配给MS的资源；n当一个MS正在进行分组传输时，可以使用PACCH进行电路交换业务的传输。 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 表6.5 GPRS逻辑信道通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第
14、第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 八、无线块结构GPRS无线块是传输数据基本单位MAC头地址 RLC数据块 BCS错误检测码传输不同的数据和控制信息有不同的无线块结构无线块结构，块结构包含MAC层头部、RLC数据块或RLC/MAC层控制块一般情况下包括4个正常的突发。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 九、信道编码n信道编码信道编码定义了4种分组数据编码方案，CS-1到CS-4；通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（
15、通用分组无线业务（GPRSGPRS） 不同编码方案的编码速率通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 十、移动性管理(MM)功能n移动性管理（移动性管理（MM）功能用于跟踪MS的当前位置；路由区由一个或多个小区组成 （概念上相当于GSM的位置区）路由区由RAI（路由区标识）来唯一标识一个SGSN可以为多个路由区提供服务通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 1移动性管理状态的定义（1）空闲状态IDLE n用户没有激活GPR
16、S移动性管理。nMS和SGSN环境中没有存储与这个用户相关的有效的位置信息或路由信息。（如：手机关机或不在服务范围 ）（2）等待状态STANDBY n完成GPRS连接，用户可进行GPRS移动性管理。n SGSN的MM的位置信息仅包含路由区标识。n在等待状态时，MS启动分组数据协议（PDP）环境的激活或去活。n一个PDP环境将会在数据发送或接收前使MS被激活。MS的MM状态会改变到就绪状态；nMS可以运行GPRS断开(Detach)过程进入空闲状态。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） （3）就绪状态REA
17、DY n在就绪状态下，蜂窝级（小区）的用户位置信息。n可进行数据传输。n就绪状态由一个计时器监控，若没有数据传送，当就绪状态计时器超时时，MM环境就会从就绪状态转移到等待状态。nMS可以启动一个GPRS业务断开过程，来实现从就绪状态向空闲状态的转移。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） vMM环境 位置信息vPDP环境 收发数据前先激活一开机，由IDIE进入READY，启动一定时器，定时器超时，转入STANDBY状态 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 第第6 6章章 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 2、位置管理（1）小区更新 （类
18、似于越区切换）同一路由区的小区进入另一小区处于READY状态 触发小区更新处于STANDBY状态，等要传送数据时，进入“READY”状态，才触发小区更新。（2）路由区更新 （类似于位置登记）进入新路由区时，无论处于READY状态还是STANDBY状态，都要位置更新。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） *增强型GPRS-EDGEv8-PSK调制技术v链路质量控制（LQC)通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第一章v什么是移动通信？什么是移动通信？v移动通信系统的特点移动通信系统的特点 。v移动通信系统的构成移动通信系统的构成 。v移动通信系统的性能指标
19、。移动通信系统的性能指标。v移动通信的工作方式。移动通信的工作方式。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第二章复习第二章v多址技术多址技术v现代移动通信系统的调制解调概念？现代移动通信系统的调制解调概念？v数字频率调制原理？常见种类？数字频率调制原理？常见种类？v数字相位调制技术原理？常见种类？数字相位调制技术原理？常见种类？v语音编码技术。语音编码技术。v信道编码技术信道编码技术。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第三章v电波的基本传播机制。电波的基本传播机制。v电波传播损耗。电波传播损耗。v衰落衰落。v移动信道的特征。移动信道的特征。v传播
20、性能指标。传播性能指标。v分集接收分集接收技术。技术。v交织技术。交织技术。v噪声。噪声。v干扰干扰。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第四章复习第四章v区域覆盖、带状网面状网区域覆盖、带状网面状网v区群（簇）区群（簇）v激励方式激励方式v小区分裂小区分裂v小区分类小区分类v移动通信的网络区域划分移动通信的网络区域划分。通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第四章v网络分系统网络分系统,基站分系统的主要部件基站分系统的主要部件v数字移动通信系统的信令数字移动通信系统的信令v越区切换越区切换v位置管理位置管理 通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） 复习第五章v基本参数基本参数v网络结构网络结构v主要接口v信道分类信道分类v帧的结构vTDMA突发突发类型与格式通用分组无线业务（通用分组无线业务（GPRSGPRS） v信道编码v区域划分v位置登记v越区切换v鉴权与加密 v移动台主呼、被呼vGPRS概念、关键组件vGPRS的移动性管理
