第 7 章 通用分组无线业务(GPRS)

GPRS标准的3个阶段
阶段3
业务； （1）PTP业务； ） 业务 的用户互通； （2）PTP TCP/IP的用户互通； ） 的用户互通 和漫游的安全保障； （3）对PTP和漫游的安全保障； ） 和漫游的安全保障 协议， （4）从MS至GGSN的X.28协议，GGSN至 ） 至 的 协议 至 外部PDN的X.25协议； 协议； 外部 的 协议 接口； （5）Gn、Gb、Gr、Gp、Gs、Gi接口； ） 、 、 、 、 、 接口
7.3 GPRS的协议 GPRS的协议
1．ETSI的标准制订工作 ． 的标准制订工作
表7-3
阶段2 阶段1 02.60业务描述 03.60系统描述和网络结构 03.64无线接口描述 03.61点对多点-广播业务 03.62点对多点-群呼 04.60 RLC/MAC协议 04.61 PTM-M业务 04.62 PTM-G业务 04.64 LLCO4.65SNDCP 07.60用户互通 08.14Gb层1 08.16 Gb层网络业务 08.18BSSGP、Gb接口 09.16 Gb层2 09.18 Gb层3 09.60 Gn&Gp接口 09.61外部网路互通
2．我国GPRS标准化工作的进展概况 ．我国 标准化工作的进展概况
1996年，我国就开始跟踪研究GPRS的 年 我国就开始跟踪研究 的 相关标准，着重组织开展了一系列GPRS 相关标准，着重组织开展了一系列 相关标准研究工作。 相关标准研究工作。 到2000年4月，已经完成了“900/1 800 年 月 已经完成了“ MHz TDMA数字蜂窝移动通信网 数字蜂窝移动通信网GPRS隧 数字蜂窝移动通信网 隧 道协议（ 道协议（GTP）规范”，由原信息产业部 ）规范” 电信传输所提出了“ 业务研究” 电信传输所提出了“GPRS业务研究”的 业务研究 前期预研成果。 前期预研成果。
1．移动台中的数据传递 ．
图7-5 移动台中止的分组数据传递
2．移动台发起的分组数据传递 ．
图7-6 移动台发起的分组数据传递
7.3.2 GPRS协议模型 协议模型
GPRS中定义了一个分层协议栈结构来 中定义了一个分层协议栈结构来 实现用户信息的传送。 实现用户信息的传送。 MS与SGSN之间的 之间的GPRS分层协议模型 与 之间的 分层协议模型 如图7-7所示 所示。 如图 所示。
7.3.1 GPRS协议基础 协议基础
GPRS是面向分组的，是对GSM扩展的结果。 是面向分组的，是对 扩展的结果。 是面向分组的 扩展的结果 扩展的含义是重复使用GSM的无限基础设施， 的无限基础设施， 扩展的含义是重复使用 的无限基础设施 只在核心网络内引入两个新的网络节点， 只在核心网络内引入两个新的网络节点，以便提 供所需要的分组交换功能。 供所需要的分组交换功能。 与现在的GSM电路交换相比，GPRS的主要 与现在的 电路交换相比， 的主要 电路交换相比 目的是为互联网应用提供更好的服务。 目的是为互联网应用提供更好的服务。 TDMA帧的一些时隙能够统计地或动态地分 帧的一些时隙能够统计地或动态地分 配给GPRS，这些时隙称为分组数据信道 配给 ， （PDCH）。 ）。 通过在一条PDCH上复用若干个用户，一个 通过在一条 上复用若干个用户， 上复用若干个用户 用户也可以在若干条PDCH上传送，GPRS提供 上传送， 用户也可以在若干条 上传送 提供 有效地共享这些无限资源的机制。 有效地共享这些无限资源的机制。
7.2 GPRS的体系结构 GPRS的体系结构
GPRS网络是在 网络是在GSM网络的基础上进 网络是在 网络的基础上进 行升级的，最主要的改变是在GSM系统中 行升级的，最主要的改变是在 系统中 引入了服务支持节点（ 引入了服务支持节点（Serving GPRS Supporting Node，SGSN）、网关支持节 ）、网关支持节 ， ）、 点（Gateway GPRS Support Node， ， GGSN）和分组控制单元（Packet Control ）和分组控制单元（ Unit，PCU）3个主要组件。 个主要组件。 ， ） 个主要组件
图7-1 GPRS网络与因特网的连接
7.2.1 GPRS逻辑结构 逻辑结构
如上所述， 是在GSM网络结构 如上所述，GPRS是在 是在 网络结构 中增添业务支持节点（ 中增添业务支持节点（SGSN）和网关支持 ） 节点（ 节点（GGSN）两个新的网络节点来实现 ） 的。
GGSN主要起网关作用，它可以和多种 主要起网关作用， 主要起网关作用 不同的数据网络连接， 不同的数据网络连接，如ISDN和LAN等。 和 等 SGSN是为移动终端（MS）提供业务 是为移动终端（ ） 是为移动终端 的节点即Gb接口由 接口由SGSN支持。 支持。 的节点即 接口由 支持 SGSN与GGSN的功能既可以由一个物 与 的功能既可以由一个物 理节点全部实现， 理节点全部实现，也可以在不同的物理节 点上分别实现。 点上分别实现。
表7-1GPRS体系结构中的接口及参考点
说 明 接口或参考点 R Gb Gc Gd Gi Gn Gp Gr Gs Gf Um 非ISDN终端与移动终端之间的参考点 SGSN与BSS之间的接口 GGSN与HLR之间的接口 SMS-GMSC之间的接口，SMS-IWMSC与SGSN之间的接 口 GPRS与外部分组数据之间的参考点 同一GSM网络中两个GSN之间的接口 不同GSM网络中两个GSN之间的接口 SGSN与HLR之间的接口 SGSN与MSC/VLR之间的接口 SGSN与EIR之间的接口 MS与GPRS固定网部分之间的无线接口
第 7 章通用分组无线业务（GPRS） 通用分组无线业务（GPRS）
7.1
ห้องสมุดไป่ตู้
概述 GPRS的体系结构 GPRS的体系结构 GPRS的协议 GPRS的协议 GPRS的特点与业务应用 GPRS的特点与业务应用
7.2
7.3
7.4
【本章内容简介】 本章从物理结构、逻辑 本章内容简介】 本章从物理结构、 结构和网络结构3方面介绍了 方面介绍了GPRS的体系 结构和网络结构 方面介绍了 的体系 结构， 的协议作了详细说明， 结构，对GPRS的协议作了详细说明，同 的协议作了详细说明 时介绍了GPRS的特点和业务应用。 的特点和业务应用。 时介绍了 的特点和业务应用 学习重点与要求】 本章重点掌握GPRS 【学习重点与要求】 本章重点掌握 的基本结构和各种接口，了解GPRS的业 的基本结构和各种接口，了解 的业 务
7.1概述 7.1概述
通用分组无线业务（ 通用分组无线业务（General Packet Radio Service，GPRS）作为第二代移动通 ， ） 信技术GSM向第三代移动通信（3G）的过 向第三代移动通信（ ） 信技术 向第三代移动通信 渡技术，是由英国BT Cellnet公司早在 渡技术，是由英国 公司早在 1993年提出的，是一种基于 年提出的， 年提出的 是一种基于GSM的移动分 的移动分 组数据业务，能提供比现有GSM网 组数据业务，能提供比现有 网 9.6 kbit/s更高的数据率（100 kbit/s以上）。 更高的数据率（ 以上）。 更高的数据率 以上
表7-4
GPRS编码方案
1个时隙数据速 率 /kbit·s−1 8 12 14.4 20 2个时隙数据速 率 /kbit·s−1 16 24 28.8 40 4CS个时隙数据速 率 /kbit·s−1 32 48 57.6 60
编码速率 编码方案 CS-1 CS-2 CS-3 CS-4 0.5 0.667 0.75 1
图7-2 GPRS逻辑体系结构一览
网络中引入了两个GPRS支持节点和 在GSM网络中引入了两个 网络中引入了两个 支持节点和 新的接口及单元后， 新的接口及单元后，对GSM网络设备将产生以 网络设备将产生以 下的影响。 下的影响。
现有软件需更新， （1）HLR现有软件需更新，以支持 、 ） 现有软件需更新 以支持Gc、 Gr接口。 接口。 接口 现有软件需更新， （2）MSC现有软件需更新，以支持 接 ） 现有软件需更新 以支持Gs接 口。 中引入PCU，并且软件需要 （3）在BSC中引入 ） 中引入 ， 升级。 升级。 配合BCF进行相应的软件升级。 进行相应的软件升级。 （4）BTS配合 ） 配合 进行相应的软件升级
（1）GPRS支持节点 ） 支持节点
（2）GPRS骨干网 ） 骨干网
图7-3 内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网
图7-4 GPRS骨干网的组成
（3）本地位置寄存器 ） （4）短消息业务网关 ） （5）GPRS移动台 ） 移动台 （6）移动交换中心和访问位置寄存器 ） （7）分组数据网络 ）
根据欧洲电信标准化协会（ 根据欧洲电信标准化协会（ETSI）对 ） GPRS的建议，GPRS从试验到投入商用分 的建议， 的建议 从试验到投入商用分 成两个阶段。 成两个阶段。 第一阶段可以向用户提供电子邮件、 第一阶段可以向用户提供电子邮件、 因特网浏览等数据业务。 因特网浏览等数据业务。 第二阶段是EDGE的GPRS，简称 第二阶段是 的 ，简称EGPRS。 。
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功 能 逻辑链路的维 护 逻辑链路的释 放 无线资源的管 理 Um管理 区选择 Um发送 路径管理
MS ×
BSS
SGSN ×
GGSN
HLR
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7.2.2 GPRS物理结构 物理结构
从物理角度来看， 从物理角度来看，GPRS网络的实现是 网络的实现是 在网络上增加了一些硬件设备和软件升级， 在网络上增加了一些硬件设备和软件升级， 形成了一个新的网络逻辑实体， 形成了一个新的网络逻辑实体，相当于在 GSM网络基础上叠加了一个新的网络，同 网络基础上叠加了一个新的网络， 网络基础上叠加了一个新的网络 时提供端到端的、广域的无线IP连接 连接。 时提供端到端的、广域的无线 连接。