GPRS原理胶片
GPRS原理、协议、应用
MF009001 GPRS原理ISSUE1.0目录课程说明 (1)课程介绍 (1)课程目标 (1)相关资料 (1)第1章 GPRS概述 (1)1.1 GPRS的产生 (1)1.2 GPRS的发展 (1)1.3 GPRS与HSCSD业务的比较 (2)1.4 CSD与GPRS的比较 (3)1.4.1 电路交换的通信方式 (3)1.4.2 分组交换的通信方式 (4)第2章 GPRS基本功能和业务 (6)2.1 GPRS业务种类 (6)第3章 GPRS基本体系结构和传输机制 (8)3.1 GPRS接入接口和参考点 (8)3.2 网络互通 (8)3.3 逻辑体系结构 (8)3.3.2 主要网络实体 (10)3.3.3 主要网络接口 (12)3.4 高层功能 (14)3.4.1 网络接入控制功能 (14)3.4.2 分组路由和转发功能 (15)3.4.3 移动性管理功能 (17)3.4.4 逻辑链路管理功能 (17)3.4.5 无线资源管理功能 (18)3.4.6 网络管理功能 (18)3.5 功能分配 (19)3.6 GPRS数据传输平面 (20)3.7 GPRS信令平面 (21)3.7.1 MS与SGSN间信令平面 (21)3.7.2 SGSN与HLR间信令平面 (22)3.7.3 SGSN与MSC/VLR间信令平面 (22)3.7.4 SGSN与EIR间信令平面 (23)3.7.5 SGSN与SMS-GMSC、SMS-IWMSC间信令平面 (23)3.7.6 GPRS支持节点间信令平面 (24)3.7.7 GGSN与HLR间信令平面 (24)第4章移动性管理 (25)4.1 MM状态 (25)4.1.1 IDLE状态 (25)4.1.2 STANDBY状态 (25)4.1.3 READY状态 (26)4.2 MM状态功能 (26)4.2.1 MM状态迁移 (26)4.2.2 就绪定时器功能 (27)4.2.3 周期性路由区更新定时器功能 (28)4.2.4 用户可及定时器功能 (28)4.3 SGSN与MSC/VLR的交互 (29)4.3.1 SGSN-MSC/VLR关联的管理 (29)4.3.2组合RA/LA更新 (29)4.3.3 CS寻呼协调及网络操作模式 (30)4.4 MM规程 (31)4.4.1 GPRS附着功能 (31)4.4.2 GPRS分离规程 (33)4.4.3 清除功能 (36)4.5 安全性功能 (36)4.5.1 用户鉴权 (36)4.5.2 用户身份机密性 (37)4.5.3 用户数据和GMM/SM信令机密性 (37)4.5.4 用户身份检查 (38)4.6 位置管理功能 (38)4.6.1 小区更新规程 (39)4.6.2 路由区更新规程 (39)4.6.3组合RA/LA更新规程 (42)4.6.4 周期性路由区更新和位置区更新 (43)4.7 用户数据管理功能 (44)4.7.1 插入用户数据规程 (44)4.7.2 删除用户数据规程 (44)4.8 MS类标处理功能 (45)第5章无线资源管理功能 (46)第6章分组路由与传输功能 (48)6.1 PDP状态和状态转换 (48)6.2 会话管理规程 (49)6.2.1 静态地址与动态地址 (49)6.2.2 PDP上下文的激活规程 (50)6.2.3 PDP上下文的修改 (52)6.2.4 PDP上下文的去激活 (53)6.3 业务流程举例 (54)6.3.1 MS发起分组数据业务 (54)6.3.2 网络发起分组数据业务 (55)第7章用户数据传输 (57)7.1 传输模式 (57)7.1.1 GTP传输模式 (57)7.1.2 LLC传输模式 (57)7.1.3 RLC传输模式 (57)7.2 LLC功能 (57)7.2.1寻址 (58)7.2.2服务 (58)7.2.3功能 (58)7.3 SNDCP功能 (58)7.4 PPP功能 (60)7.5 Gb接口 (60)7.5.1物理层 (60)7.5.2 FR子层 (60)7.5.3 NS子层 (61)7.5.4 BSSGP层 (61)7.6 Abis接口 (62)7.6.1结构A (63)7.6.2结构B (64)7.6.3结构C (64)第8章信息存储 (66)8.1 HLR (66)8.2 SGSN (67)8.3 GGSN (69)8.4 MS (69)8.5 MSC/VLR (70)第9章编号 (71)9.1 IMSI (71)9.2 P-TMSI (72)9.3 NSAPI/TLLI (72)9.3.1 NSAPI (72)9.3.2 临时逻辑链路标志（TLLI） (72)9.4 PDP地址和类型 (73)9.5 TID (73)9.6 路由区识别 (73)9.7 小区标识 (74)9.8 GSN地址 (74)9.9 接入点名字 (74)第10章运营方面的问题 (75)10.1 计费信息 (75)10.2 计费功能 (75)10.2.1 分组型业务计费方式和电路型业务计费方式的区别 (75)10.2.2 计费基本功能 (76)10.2.3 话单类型 (76)10.2.4 话单传送接口 (77)10.3 网络服务质量（QoS） (77)10.3.1 优先级别 (78)10.3.2 延时级别 (78)10.3.3 可靠性级别 (78)10.3.4 峰值吞吐量级别 (78)10.3.5 平均吞吐量级别 (79)10.4 消息过滤功能 (80)10.5 兼容性问题 (80)第11章与GSM其它业务的交互 (81)11.1 与点对点短消息业务关系 (81)11.2 与电路交换业务的关系 (81)11.3 与补充业务的关系 (82)第12章 IP相关的基础知识 (83)12.1 NAT (83)12.2 FIREWALL (83)12.3 GRE (83)12.4 DNS (84)12.5 RADIUS (84)MF009001 GPRS原理ISSUE1.0 课程说明课程说明课程介绍本课程为华为传送网网络级网管T2100的一个整体介绍，主要阐述了网络级网管T2100兴起和发展的客观需求，华为传送网管的一体化解决方案。
培训胶片GPON原理53页PPT
最大逻辑距离 60KM 最大物理传输 20KM 距离 最大差分距离 20KM 最大分光比 1:128
目前支持的主 要速率
13
目录
1 接入网概述 2 PON基本概念 3 GPON协议分析 4 GPON关键技术 5 GPON组网保护 6 GPON系统管理和业务发放
14
GPON标准协议
ITU-T G.984.1
GPON原理
敏捷响应
科学管理 协调发展
考虑到未来许多的宽带应用，越来 越多的国家认识到必须尽早突破接 入“瓶颈”，而光纤是今为止最好 的传输媒介。本文主要分析 GPON 技术的产生背景、应用、基本概念 和 特 点 ， 以 及 GPON 系 统 的 管 理 模 式和终端的业务发放模式。
2
目录
1 接入网概述 2 PON基本概念 3 GPON协议分析 4 GPON关键技术 5 GPON组网保护 6 GPON系统管理和业务发放
• GPON网络参数说明 • 保护倒换组网要求
ITU-T G.984.2
• PMD层规格要求 • 2.488Gbps下行光接口参数规格要求 • 1.244Gbps上行光接口参数规格要求 • 物理层开销分配
ITU-T G-984.1/2/3/4
ITU-T G.984.3
• GPON TC层规格要求 • GTC复用结构及协议栈介绍 • GTC帧结构介绍 • ONU注册激活流程 • DBA规格要求 • 告警和性能
~20km
带宽需求
2019
实况TV VoD HDTV
2019
时间
lPON（Passive Optical Networks） l 三大优势：
1、更远的传输距离：采用光纤传输，接入层的覆盖半径20KM； 2、更高的带宽：GPON上行1.244G/下，节省光纤资源；采用 无源 设备，节省安装维护成本。
GPRS&EDGE原理
MS-SGSN控制面协议层
GPRS/EDGE协议及接口
h 物理层：无线编解码、信道复用与映射、无线链路控制和无线测量。 h RLC/MAC：无线接口的媒体接入和链路控制功能，将LLC数据包变为 RLC数据包，通过无线接口传送并采用ARQ机制予以传送确认，MAC层 提供多个MS共享同一物理信道的控制机制。 h LLC：在MS与SGSN之间提供一条可靠的逻辑链路用于数据传输。 LLC协议可同时支持有确认和无确认两种模式，支持加密和不加密两 种方式。 h SNDCP：层三传输协议，作为网络层与子网层的过渡，提供不同协议 种类接入功能，对IP/X.25用户数据进行分段/组装、压缩/解压缩等处 理。
Multi Slot (kbps )
CS-1 CS-2 CS-3 CS-4
20 20 20 20
9.05 13.4 15.6 21.4
72.4 107.2 124.8 171.2
GPRS/EDGE协议及接口
• EDGE无线接口编码方式
GPRS/EDGE协议及接口
• 计算公式：数据块×8/20mS。
CSD/GPRS/EDGE的比较
GPRS之前，2G的GSM网络也能提供数据业务，不过它是低速率的，我 们称之为CSD(电路交换)方式。 传统的GSM CSD业务属于电路交换，其特点是在数据传输过程中独占信 道资源。而分组业务只是需要传送数据时占用资源，而且可以多个用 户共享资源。GPRS是一种分组交换系统，因此，GPRS特别适用于 间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数 据量传输。
DGE的发展
GPRS通过在原GSM网络基础上增加一系列的功能实体来完成分组数据 功能，新增功能实体组成GPRS网络，处理来自分组数据，完成 GPRS业务，原GSM网络则完成话音功能，尽量减少了对GSM网络 的改动。GPRS网络与GSM原网络通过一系列的接口协议共同完成对 移动台的移动管理功能。 GPRS新增了如下功能实体：服务GPRS支持节点SGSN，网关GPRS支 持节点GGSN，点对多点数据服务中心等，及一系列原有功能实体的 软件功能的增强。GPRS大规模的借鉴及使用了数据通信技术及产品， 包括帧中继、TCP/IP、X.25、X.75、路由器、接入网服务器、防火 墙等。
gprs模块的工作原理
gprs模块的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种移动通信技术，能够为移动设备提供快速的数据传输和连接服务。
GPRS模块是这种技术的重要组成部分，它允许设备通过无线网络实现网络连接。
本文将详细介绍GPRS模块的工作原理，包括GPRS技术的基础知识和模块的组成部分、电路原理以及通信协议等方面。
一、基础知识1、GPRS技术简介GPRS是基于GSM（Global System for Mobile Communications）网络的数据传输技术，它将移动通信与互联网相结合，提供了无线IP数据传输服务。
与GSM相比，GPRS的优点包括更高的速度、更低的延迟、更灵活的数据传输和更低的成本等方面。
GPRS技术的核心在于将数据分为数据包进行传输，而不是像传统的通信技术一样将数据以电路交换的方式进行传输。
2、GPRS的工作原理GPRS系统主要由三部分组成：无线终端设备（Mobile Station，MS）、GPRS支持节点（GPRS Support Node，GSN）和GPRS核心网络（GPRS Core Network）。
无线终端设备包括移动电话、笔记本电脑和其他移动设备，用于与GPRS网络进行通信；GPRS支持节点包括SGSN（Serving GPRS Support Node）和GGSN（Gateway GPRS Support Node），用于管理无线终端设备和处理GPRS数据传输；GPRS核心网络包括多个SGSN和GGSN，用于提供网络连接和数据传输服务。
GPRS数据传输主要分为两个阶段：数据包发送和数据包接收。
在数据包发送阶段，无线终端设备发送数据包到GPRS支持节点，GPRS支持节点将数据包传递给GPRS核心网络，最终到达目标设备；在数据包接收阶段，目标设备从核心网络中接收数据包，并将其传递给GPRS支持节点，最终到达无线终端设备。
GPRS支持节点通过GPRS链路控制协议（GPRS Tunneling Protocol，GTP）传输数据包，确保数据包的可靠性和安全性。
《GPRS基本原理》课件
借助GPRS的分组传输技术和升级后 的IPv6协议，可以建立全球范围内 的海洋电信网络。
GPRS的应用场景
1 物联网
GPRS已经成为物联网的基础传输网络，广泛应用于绿色农业、智能交通、工业互联网等 领域。
2 车联网
基于GPRS的车载通信系统，可以实现远程监控和预警、路况导航、车辆定位等功能，为 驾驶员和车辆安全提供助力。
GPRS的QoS（服务质量）
QoS类别 GBR NGBR
GBR& NGBR
描述
保证位速（guaranteed bit rate），属于实时业务。
非保证位速（nonguaranteed bit rate），属 于非实时业务。
保证及非保证位速结合。
优先级 高 中
低
GPRS的安全机制
加密技术
采用强密码算法用于用户身 份验证、认证、加密和数据 签名等。
包括辅助性组件，如备份控 制中心、计费和身份验证数 据库等。
GPRS无线接入层
1
GSM技术
GPRS无线接入层基于GSM的TDMA技术，可以为手机、PDA等移动设备提供数据 传输服务。
2
信道复用方式
GPRS无线接入层采用8个时隙一组的组网方式，并对时隙进行动态分配，提高系 统的频谱利用率。
3
数据封装技术
翻译
GPRS的中文翻译是“通用分组无线服务”。
优点
GPRS提供了更多的数据传输速率、更短的 连接时间，支持多种产品和业务。以数据 业务为主导，更适合手机和电脑互联网应 用。
GPRS系统架构
基站子系统BSS
负责管理网络的空中资源， 包括与无线设备的通信，无 线资源的分配等。
核心网CN
GPRS原理
GGSN也是为了在GSM网络中提供GPRS业务功能而引入的一个新的网元功能实体，提供数据包
在GPRS网和外部数据网之间的路由和封装。用户选择哪一个GGSN作为网关，是在PDP上下文激 活过程中根据用户的签约信息以及用户请求的APN（Access Point Name，接入点名）来确定 的。GGSN主要提供以下功能： 同外部数据IP分组网络（IP、X.25）的接口功能，GGSN需要提供MS接入外部分组网络的关口 功能，从外部网的观点来看，GGSN就好象是可寻址GPRS网络中所有用户IP地址的路由器，需 要同外部网络交换路由信息；
GSM电路网中的VMSC。SGSN提供以下功能：
本SGSN区域内的分组数据包的路由与转发功能，为本SGSN区域内的所有GPRS用户提供服务。 加密与鉴权功能 会话管理功能 移动性管理功能
GPRS网络各网元功能
逻辑链路管理功能
同GPRS BSS、GGSN、HLR、MSC、SMS-GMSC、SMS-IWMSC的接口功能 话单产生和输出功能，主要收集用户对无线资源的使用情况 此外，SGSN中还集成了类似于GSM网络中VLR的功能，当用户处于GPRS Attach（GPRS附着） 状态时，SGSN中存储了同分组相关的用户信息和位置信息。同VLR相似，SGSN中的大部分用户 信息在位置更新过程中从HLR获取。 GGSN Gateway GPRS Support Node 关口GPRS支持节点
Gp接口是GPRS网络间接口，是不同PLMN网的SGSN之间采用的接口，在通信协议上与Gn接口相
同，但是增加了边缘网关（BG，Border Gateway）和防火墙，通过BG来提供边缘网关路由协 议，以完成归属于不同PLMN的GPRS支持节点之间的通信。 Gf接口 Gf接口是SGSN与EIR之间的接口。
《GPRS基本原理》PPT课件
L1
L1
Gn
GSN
GSN
GSN-GSN
MAP TCAP SCCP MTP3 MTP2
L1 Gc
GGSN
MAP TCAP SCCP MTP3 MTP2
L1
HLR
GTP
UDP IP L2 L1 Gn
GGSN
Interworking
MAP GTP
TCAP
MAP TCAP
UDP
SCCP
SCCP
IP
MTP3
MTP3
L1
L1
Um MS
Gb BSS/PCU
SGSN
Gn
Gi
GGSN
GPRS数据传输平台
GPRS网络概述
物理层
分为无线射频层和物理链路层
L1bis、L1、L2协议
在GPRS规范中没有规定，各厂商的解决办法可能不同。
RLC/MAC
RLC为上层业务提供可靠的无线链路，MAC层负责处理信道定位和复用， RLC/MAC层共同形成了具有Um接口的OSI第二层协议，使用物理链路层提 供的业务。
GPRS网络概述
BSS
Um
R/S PCU
Border Gateway
Inter-PLMN network Firewall
SGSN
GPRS Backbone IP based
PTM-SC
GPRS Infrastructure
PSTN HLR/AUC
MSC
SS7 Network
SMS-GMSC
EIR
Router
电信业务
PTP: E-mail、电子监控、在线游戏 PTM：天气预报 移动IP
补充业务
【中国移动GPON解决方案】-GPON原理培训胶片-1.0
ITU-T G.984.4
• OMCI消息结构介绍 • OMCI设备管理框架 • OMCI实现原理简述
Page 19
GPON原理----下行数据
广播方式：GPON的下行帧长为固定的125us，下行为广播方式，所有的ONU都能收 到相同的数据，但是通过GEMPORT ID来区分不同的业务的数据，ONU 通过过滤来接 收属于自己的数据。
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Page 4
第1章光接入网概述 第2章 PON基本概念 第3章 GPON协议分析 第4章 GPON关键技术 第5章 GPON承载的基本业务
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Page 12
两大PON技术：GPON和EPON
过去
将来
话音
Layer 5 or more
数据 视频 VoIP
话音 TDME1
数据 视频 VoIP
TDME1
ITU-T/FSAN
窄带PON A/BPON GPON NG-PON
逻辑距离: 60 km 逻辑分光比: 128
UNI
ONU ONU 距离差: 20km OLT SNI
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第1章光接入网概述 第2章 PON基本概念 第3章 GPON协议分析 第4章 GPON关键技术 第5章 GPON承载的基本业务 第6章 GPON系统的管理和业务发放模式 第7章 GPON PK EPON
【网络通信】GPRS基本原理
用户所处的无线传输环境，在信号较弱、干扰较大 或信号较杂的地方，用户的上网速率也会受到影响。
用户使用GPRS的效果还和用户的终端性能有很大 关系，某些用户的终端在功能上存在缺陷，会影响 用户正常使用GPRS业务，有些用户的终端不能登 陆GPRS，但关机再开机后就恢复正常了。
1. 建立无线链路连接
HLR
2. 执行附着规程： － MS发出附着请求； － 加密、鉴权； － IMEI校验（可选）； － 必要时，路由区更新； － 必要时，P-TMSI重新分配； － MS、SGSN中建立GMM上下文
GMM转入准备就绪状态。
第14页
EIR GGSN PDN
MS发起的业务流程过程（二）
GPRS无线网
GPRS无线网不是独立的，它与GSM无线网的硬件 设备是相同的，包括基站、BSC等。
银川、大武口、吴忠、中卫、固原的无线接入网同 时提供话音接入和GPRS接入。
第11页
网络接口类型
SGSN GPRS 骨干网
Gn
GGSN
Gi
IP类接口 七号信令类接口
MT
SGSN
Gb
Gs
Gc
Gd Gr
第8页
EDGE 中关键技术
作为GPRS/HSCSD 的进化，在EDGE中由于采用了以下技术， 使得EDGE 能够在同样的200K带宽上提供更高的速率和性能
8-PSK 调制解调 多种编码方式（MCS1~9) 链路自适应（LA） 递增冗余重传（IR） 动态ABIS 技术
GPRS和EDGE基本原理和优化
无线接入网络
GPRS的无线接入网络由 基站子系统、传输子系统 和控制子系统组成，实现 无线通信和数据传输。
核心网络
GPRS的核心网络由 GGSN、SGSN和HLR等 设备组成，负责数据路由 和用户管理。
接口和协议
GPRS使用GTP、GPRS Tunnelling Protocol等协 议进行数据传输和控制。
GPRS的传输技术和架构
1
传输技术
GPRS使用TDMA技术进行数据传输，
架构
2
将时间分为时隙进行数据传输。
GPRS的架构包括无线接入网络和核
心网络，通过各种接口进行数据传输
和控制。
3
接入网络
GPRS使用BTS、BSC和PCU等设备 构建无线接入网络，连接移动设备和 核心网络。
GPRS的网络结构和组成部分
1 带宽
2 传输速度
3 延迟
Байду номын сангаас
GPRS提供了可变带宽， 根据网络负载和用户需 求进行动态分配。
GPRS的传输速度通常 在50kbps到100kbps之 间，取决于网络条件和 设备性能。
GPRS的延迟通常在 500ms到1000ms之间， 对于实时应用可能存在 一定的延迟。
GPRS的应用场景和优势
智慧城市
GPRS的高速数据传输和即时 连接为智慧城市的各种应用提 供了支持。
车队管理
GPRS可以实时追踪车辆位置 和监控车辆状态，提升车队管 理和物流效率。
移动银行
GPRS的安全传输和快速响应 为移动银行和金融服务带来了 便利和可靠性。
GPRS的缺点和不足
1 数据速率限制
GPRS的传输速度相对较慢，对于大容量数据传输和高带宽应用有限制。
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种基于分组交换技术的移动通信网络，它为移动设备提供了高速、始终在线的数据传输服务。
本文将详细介绍GPRS的工作原理，包括GPRS网络架构、数据传输过程以及相关协议。
一、GPRS网络架构GPRS网络包括移动设备（Mobile Station）、基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）、GPRS核心网络（GPRS Core Network）和外部数据网络。
1. 移动设备（Mobile Station）：移动设备包括GPRS终端设备，如手机、平板电脑或物联网设备。
移动设备与GPRS网络通过空中接口进行通信。
2. 基站子系统（Base Station Subsystem，BSS）：BSS由基站控制器（Base Station Controller，BSC）和多个基站（Base Station，BS）组成。
BSS负责管理无线信道资源分配、移动设备的接入和切换等功能。
3. GPRS核心网络（GPRS Core Network）：GPRS核心网络由多个GPRS支持节点（GPRS Support Node，GSN）组成，包括GPRS传输网关（GPRS Tunneling Protocol，GTP）和GPRS节点GPRS支持节点（GPRS Node GSN）等。
GPRS核心网络负责数据传输和路由选择等功能。
4. 外部数据网络：外部数据网络是指与GPRS网络相连的其他网络，如互联网、企业内部网络等。
二、数据传输过程GPRS采用分组交换技术，将数据分成小的数据包进行传输。
下面将介绍GPRS数据传输的过程：1. 接入过程：当移动设备需要接入GPRS网络时，它首先与最近的基站建立无线连接。
移动设备通过发送接入请求（Attach Request）到基站，基站将该请求转发给BSC，然后BSC将请求发送到GPRS核心网络。
GSM基础胶片(图片详细)
国内移动用户识别码 国际移动用户识别码
移动国家号码(MCC) :中国为460. 移动网号(MNC) :移动为00，联通：01. 移动用户识别码(MSIN) :H1H2H3
移动用户漫游号(MSRN)
移动用户漫游号码：
位长10位 VLR临时分配给用户的一个号码 与该MSC所属HLR有一定联系 在VLR中与IMSI一一对应
MCC MNC LAC
L1L2L3L4
小区全球识别码(Cell Global Identity)
MCC MNC LAC CI
小区识别码(CI)：二字节的BCD编码
GSM的FDMA/TDMA结构
频率
f5 f4 f4 f2 f1
TS0
TS0 TS0 TS0 TS0 TS0
TS1 TS1 TS1 TS1 TS1
Trunk1 Trunk2 Trunk3 Trunk1 Trunk2 0 Trunk3
FAS/NFAS
TCH TCH TCH ... ... C7 Signalling ... ... TCH TCH TCH TCH
0 1 2 3
. .
FAS/NFAS TCH TCH TCH ... ... C7 Signalling
AUC
MSC
EIR NSS
NSS
PSTN
系统接口
A接口：MSC与BSC间的接口 Abis接口：BSC与BTS间的接口 Um接口：BTS与MS间的接口 B接口：MSC与VLR间的接口 C接口：MSC与HLR间的接口 D接口：HLR与VLR间的接口 E接口：MSC与MSC间的接口 F接口：MSC与EIR间的接口 G接口：VLR与VLR间的接口 H接口：HLR与AUC间的接口
防火墙培训胶片-GTP特性
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GPRS 简介
GPRS网络中主要有以下三种接口：
Gn口：GN口就是指同一个PLMN网络中的不同GSN节点之间的接口。该接口承载GTP协议报文， 终端和终端、终端和分组数据网络的所有报文（信令及业务报文）都必须经过GN接口。 Gp口：Gp口就是不同PLMN网络间的GSN节点间的接口，该接口也承载GTP协议报文，在通信协 议上与Gn接口相同，但是增加了边缘网关（BG，Border Gateway）和防火墙，通过BG来提供 边缘网关路由协议，以完成归属于不同PLMN的GPRS支持节点之间的通信。Gp接口主要用来实 现不同PLMN之间的数据漫游业务，Gp接口之间也运行GTP协议。 Gi口：GGSN通过Gi口实现GPRS网和外部数据网（PDP）的互联。GGSN实际上是两个互联网网关， 在Gi接口上没有新的技术，完全采用现在的IP技术，因此在Gi接口层面看GGSN，GGSN和一台 普通的路由器没有本质区别。 E1000E防火墙需要重点关注Gn、Gp、Gi三个接口。
D
SM-SC C
HLR Gr Gc Gi GGSN PDN TE
SGSN
EIR
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GPRS 简介
BSS PSTN HLR/AUC R/S
Um
SMS-GMSC PCU MSC SS7 Network Router
户激活的不同上下文，范围[0,15]。
APN：Access Point Name，接入点名称，在GGSN中用于标识一个指定的外部网络和一种服务 的ISP，在SGSN中可根据APN通过DNS域名解析得到与此APN对应的GGSN地址。
GPRS原理浅析
绝密▲5年 绝密▲ 电路交换数据(CSD)业务与 业务与GPRS分组交换数据业务的比较 电路交换数据 业务与 分组交换数据业务的比较 电路交换数据(CSD)业务 电路交换数据(CSD)业务 (CSD) 第2代数字移动通信网(包括GSM、CDMA IS-95A/B)利 用数字通道，开通最高速率为9.6kbit/s的电路数据 （CSD）业务。 在电路交换的通信方式中，在发送数据之前，首先需要 通过一系列的信令过程，为特定的信息传输过程（如通 话）分配信道，并在信息的发送方、信息所经过的中间 节点、信息的接收方之间建立连接，然后传送数据，数 据传输过程结束以后再释放信道资源，断开连接。
Class C C类
只能够连接一种服务(语音或数据服务) 需要利用手机菜单(Menu/Default)更改服务类型(语音、数据)
绝密▲5年 绝密▲
1 用户A 节点1 2 用户A 节点1 节点2 用户B 节点2 用户B
3 用户A 节点1 节点2 用户B
分组在经过的各节点逐个转发
图2 分组通信示意图
在GPRS系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占 用无线信道，因此信道资源能够被更合理地利用。
绝密▲5年 绝密▲
高速电路交换数据(HSCSD)技术 高速电路交换数据(HSCSD)技术 (HSCSD)
G网目前数据传输速率只有9.6kbit/s,增强其数据传输速率的 第一步是采用HSCSD技术,将单个通道的数据传输速率从 9.6kbit/s提高到14.4kbit/s,并将200kHZ带宽载频内的8个时隙 合并使用,形成一个高速传输通道.理论上,采用HSCSD技术后, 一个数据业务信道的最大传输速率可提高到115.2kbit/s。 HSCSD和GPRS一样，都是GSM网络在Phase II＋以后引入 的增强型数据业务，两者的最大区别在于：HSCSD基于电路 交换方式（CSD），而GPRS基于分组交换方式（Packet）。 这一区别决定了两者有着完全不同的适用范围：HSCSD适合 持续长时间的大数据量传输如文件传输、视频会议以及实时 性业务等，而GPRS适合更加广泛的突发性的数据访问，如 互联网浏览、电子商务、收发电子邮件以及其它非实时性业 务等。
GPRS原理ppt课件
2018/11/15
中国移动通信集团黑龙江有限公司网络部
1
基本内容
GPRS系统概述 GPRS网络结构 GPRS接口协议 GPRS无线接口 GPRS编号计划 GPRS系统的移动性管理和通信管理
2018/11/15
中国移动通信集团黑龙江有限公司网络部
2
什么是GPRS？
1. 2.
2. 3. 4. 5.
2018/11/15
中国移动通信集团黑龙江有限公司网络部
4
GPRS业务应用
公司E-mail 文件和数据共享 公司电话号码簿 工作手册 招聘信息 员工公告 销售和客户支持 多媒体式的员工培训 公司政策和新闻 目录和价格清单 产品目录 竞争信息 定购状态和跟踪
A-bis A Gd (MAP)
BTS
BSC
MSC/Vபைடு நூலகம்R
Gr (MAP) Gs (BSSAP+)
HLR
Gb
Gi (IP)
ISP Network
SGSN MS
Gn
GGSN
Gn Gi (IP)
BGw
Traffic & Signalling Signalling
Backbone Network
Corporate Network
1.
2. 3.
2018/11/15
中国移动通信集团黑龙江有限公司网络部
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无线数据传输
多时隙绑定，最多8个时隙 四种编码方式： CS-1(9.05kb/s), CS2(13.4kb/s), CS-3(15.6kb/s), CS4(21.4kb/s)； 接入速度快，建链时间短； 多用户共享信道，信道利用率高； GPRS终端可以长时间保持与网络的连接， 实现“时时在线”； 可按流量计费，使用成本低。
gprs模块数据采集原理
gprs模块数据采集原理
GPRS（GeneralPacketRadioService）是第二代数字移动电话技术（2G）的核心功能，也是无线网络的一项重要技术，它使无线网络的传输更加快速和稳定。
GPRS模块是一种具有GPRS功能的小型模块，用于从现场设备中采集数据，并通过GPRS无线传输技术将采集到的数据发送到中央服务器。
GPRS模块数据采集是目前用于网络监控系统的有效方法。
GPRS模块数据采集原理主要包括以下几个步骤：
1、采集：GPRS模块通过连接传感器、伺服器或计算机，采集设备中的实时数据。
2、处理：GPRS模块将采集到的数据进行处理，使之符合GPRS
传输的标准。
3、传输：GPRS模块将处理后的数据通过GPRS无线传输技术发送给中央服务器，以便进行远程监控。
4、响应：GPRS模块还可以响应中央服务器发送的远程命令，进行控制或管理现场设备。
GPRS模块数据采集的优点非常明显：它可以实现对环境的远程监控，远程管理和控制，可以减少与现场设备的维护成本，提高系统的可靠性和可用性，数据采集的速度也很快。
GPRS模块数据采集的安全性也是比较重要的一点，其安全性方面可以采取两种措施：一是采用加密机制，进行数据加密传输；二是采用身份验证功能，如使用密码、指纹等，以确保数据传输的安全性。
GPRS模块数据采集是一种非常有效的数据采集方式，具有安全性高、可靠性强的特点，目前已经在网络监控系统中广泛应用。
未来，它将被广泛应用于物联网领域，为物联网数据采集提供了更加有效、可靠、安全的采集方式。
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GGSN的功能
网络接入控制（外部PDN侧） – 消息过滤 – 计费信息收集 移动性管理和会话管理 路由选择与转发 – 存储转发 – 路由选择 – 地址翻译和映射 – 封装和隧道传输 动态分配IP地址
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SGSN的功能(一)
网络接入控制（MS侧）： – 鉴权 – 计费信息收集 – IMEI检查 逻辑链路管理 –SGSN-MS之间逻辑链路的管理 –支持确认/不确认传输 路径管理 –SGSN-BSS之间数据传输路径管理 –移动性管理和会话管理
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GPRS系统体系结构
GPRS网络接口 GPRS无线子系统 GPRS移动性管理 GPRS会话管理
GPRS地址、编号和标识
与外部IP网络的连接
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GPRS系统简介
GPRS（General Packet Radio Service） GPRS是GSM数据业务的关键技术，是向第 三代移动通信发展的重要一环。GPRS以高达 170Kbps的传输速率实现端对端的分组交换数 据业务，将要传输的数据按一定的长度分组， 然后把来自不同数据源的数据分组在一条信道 上交织地进行传输。它可以实现通信资源的共 享，大大地提高信道的利用率，降低通信成本。 GPRS可以通过一个用户分配多个时隙或多 个用户共用一个时隙来有效的利用无线资源。
GTP协议：用于GPRS骨干网GSN之间的数据和信令的隧道
传输
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Gi接口
对应不同的外部PDN，Gi接口也有所不同 最常见的外部网是IP网络（LAN、Intranet或 Internet），其它的外部网如X.25分组交换网 基本上应具有安全功能、与外部PDN的相关网 络协议相适配的功能 对应于外部IP网络的的Gi接口可以视为一个 TCP(UDP)/IP协议栈
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Gs接口与网络工作模式
模式I：SGSN与MSC/VLR通过Gs接口配合进行寻
呼，CS的寻呼与PS寻呼在同一寻呼信道下发，MS只 需监视一个寻呼信道。如果给MS分配了分组数据信道， 则对该MS的寻呼就在该分组数据信道上下发。
模式II：小区中未配置分组寻呼信道，CS寻呼和
GPRS寻呼都使用CCCH寻呼信道。MS只需监视 CCCH寻呼信道。
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BG的功能
BG实现以下运营商互通必须的协议 – 安全性协议：推荐使用IPSec和防火墙 – 路由协议：推荐使用BGP – 计费协议：运营商协商确定，也许需要 BG收集计费信息 一般基于路由器 可与GGSN合设
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GPRS骨干网
标准化为IP网络
连接GPRS节点 可以基于已有的IP骨干网络
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Gb接口
L1bis：物理传输层，基于E1或T1 NS：基于帧中继，用于传送上层的BSSGP PDU BSSGP：在传输平台上，该协议用于在BSS与SGSN之间提
供一条无连接的链路进行无确认的数据传送；信令平台
上用来传送与无线相关的QoS、路由等信息，处理寻呼请 求，对数据传输实现流量控制。
IP/X25
IP/X25
IP/X25
relay
SNDCP LLC RLC MAC Physical Layer RLC MAC Physical Layer
SNDCP
GTP UDP/TCP IP L2 Physical Layer
GTP UDP/TCP IP L2 Physical Layer Physical Layer L2 (MAC)
Gn
Gb MS Um BSS SGSN Gp Other PLMN BG CG
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GPRS MS
A类 – 可同时进行分组交换业务和电路交换业务。 B类 – 可同时附着在GPRS网络和GSM网络上，但 不能同时进行电路交换和分组交换业务，自 动选择业务。 C类 – 不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上， 人工选择。
模式III：CS寻呼在CCCH寻呼信道上发送，而
GPRS寻呼在分组寻呼信道（如果配置了的话）或 CCCH寻呼信道上发送。MS需要监视CCCH寻呼信道 和分组寻呼信道这两个信道。
BSSGP: BSS GPRS Protocol SNDCP: Sub-Network Dependency Convergence Protocol GTP: GPRS Tunneling Protocol
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MS-BSS/SGSN信令平面
GMM/SM LLC
Relay
relay
GMM/SM LLC RLC MAC BSSGP BSSGP
RLC MAC GSM RF Um
Network Service GSM RF L1bis
Gb
Network Service L1bis NhomakorabeaMS
BSS
GMM: GPRS Mobility Management SM: Session Management
SGSN
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Um接口
物理层：无线编解码、信道复用与映射、无线链路控制和 无线测量。
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SGSN的功能(二)
路由和隧道传输
– – – – – 压缩与解压 加密与解密 用户数据的存储转发 路由选择：围绕PDP上下文来进行 地址翻译和映射：包括DNS、由APN推导出GGSN 地址等 – 封装与隧道传输
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CG的功能
实时采集GPRS话单 临时存储和缓冲GPRS话单 GPRS话单预处理 向计费中心传送GPRS话单
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Gn&Gp接口
L1/L2：底层传输网络相关的协议，底层传输网络可以 是ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等；
IP：用于骨干网内的路由选择。 UDP/TCP：UDP提供差错保护，用于承载不要求可靠传输
的PDU；TCP提供流量控制以及丢失和差错保护，用于承
载要求可靠传输的PDU。用户数据的传输可以采用UDP也 可采用TCP，信令传输采用UDP。
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GPRS BSS的实现形式
Um BTS CCU PCU CCU BSC Gb GSN A
Abis BTS CCU PCU CCU BSC Gb GSN B
BTS CCU CCU
BSC PCU
GSN C
Gb
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华为GPRS BSS实现形式
BTS CCU BSC
CCU
PCU
Gb
SGSN
CCU CCU
relay
(BSSGP) Frame relay Physical Layer
LLC (BSSGP) Frame relay Physical Layer
MS
Um
BSS
Gb
SGSN
Gn
GGSN
Gi
MAC: Media Access Control RLC: Radio Link Control LLC: Logical Link Control
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独立PCU的功能
分组无线资源管理功能(RLC/MAC协议功能) – GPRS BSS的大部分分组无线资源管理功能 – 电路寻呼协调 Gb接口处理功能 – 数据包在无线接口和Gb接口上的中继 – 移动性管理(小区更新规程) – 下行流量控制(无线QoS保证) G-Abis接口处理功能 – 与GPRS BTS的相应功能 Pb接口处理功能 – BSC与PCU之间的LAPD链路 – BSC与PCU之间的层三信令
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Ga接口
使用GTP’协议，该协议相对于GTP有如下增强功能：
SGSN/GGSN和CG之间的CDR传输机制 检测CDR处理实体（SGSN、GGSN或CG）之间的通 信故障 通报对端CDR处理实体自己的CDR传输能力（如在故 障恢复时） 防止由于冗余措施造成的重复CDR的能力
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从而较大地提高无线资源利用率
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SMS-GMSC/SMS-IWMSC的功能
安装了Gd接口后，能够通过GPRS发送短消息， 减少对SDCCH的占用，从而减少SMS业务对 话音业务的影响 可以由运营者来选择优先通过MSC还是SGSN 来传送SMS
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GPRS系统体系结构
GPRS网络接口 GPRS无线子系统 GPRS移动性管理 GPRS会话管理
基于MAP+的七号信令接口
Gr接口：SGSN－HLR – 鉴权、移动性管理所必须 Gd接口：SGSN－SMS-MSC – 通过GPRS传送SMS，可选 Gf接口：SGSN－EIR – IMEI检查，可选 Gc接口：GGSN－HLR – 网络发起PDP上下文激活， 可选
MAP+ TCAP SCCP MTP3 MTP2 L1
RLC/MAC：无线接口的媒体接入和链路控制功能。 LLC：在MS与SGSN之间提供一条可靠的逻辑链路用于数
据传输。LLC协议可同时支持有确认和无确认两种模式，
支持加密和不加密两种方式。
SNDCP：层三传输协议，作为网络层与子网层的过渡，对 IP/X.25用户数据进行分段/组装、压缩/解压缩等处理。 GMM/SM：层三信令协议
• 操作维护 • 无线资源管理 • 呼叫控制
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BSC的分组处理功能
采用独立PCU的情形
分组无线资源管理功能 – 分组信道配置 – 小区未配置PBCCH时的TBF建立规程 – 电路寻呼协调 G-Abis接口处理功能 – G-Ais接口物理层交换 Pb接口处理功能 – 与PCU的相应功能类同
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