GPRS_3G网络原理组网及相关功能过程
3G核心网-组网及路由计划详解
新的用户签约数据和多种业务增强 IP信令网:SIGTRAN
7号信令网:STP基于TDM链路组织
XXXX3G技术培训
版本选择(续)
不同子系统可分别选择关键技术、各自演进
无线接入网
GSM/GPRS 最高达72k到144kbps无 线数据传输
核心网(电路域)
采用传统电路交换方式组 网 无重大改进
核心网(分组域)
引入IP承载
按需拉TDM/E1---》IP承载网,天然的网状网基础
Trfo功能引入
无线子系统侧TC---》核心网MGW---》网络边缘
XXXX3G技术培训
7
R4网络的特点-承载控制分离
电路交换模型 计费系统 管理系统 SS7 管理系统 计费系统 软交换 H.248/MGCP T D M Line Card Time Slot 交换 Trunk Card T D M T D M MGW H.248/MGCP T D M MGW 扩展业务 SS7 R4软交换模型
本地网
业务能力
基本话音业务
可视电话
WCDMA
Iub
Node B RNC
视频电话
MSC SERVER
CS域
开放Iu, 推进开放Iub
PS域
分组域业务
GPRS
GSM
3GRel4
XXXX3G技术培训
6
3GPP R4网络的特点
控制和承载相分离
MSC /VLR/SSP---》 MSC server/VLR/SSP+ MGW
XXXX3G技术培训
9
R4网络的特点-TrFO的引入
传统的语音传送模式
AMR
TC
GPRS的工作原理
GPRS的工作原理GPRS(General Packet Radio Service)是一种无线通信技术,它基于全球移动通信系统(GSM)标准,为移动设备提供了高速数据传输的能力。
GPRS的工作原理可以分为以下几个步骤:无线信号传输、封包传输、数据传输和网络接入。
1. 无线信号传输:GPRS使用无线电波进行通信,通过GSM网络中的基站传输无线信号。
当移动设备发送数据时,数据被转换为数字信号,并通过无线电波传输到最近的基站。
2. 封包传输:GPRS将数据分割成小的数据包,每个数据包都有独立的地址和控制信息。
这些数据包可以根据网络的需求进行动态分配,以提高网络的利用率。
每个数据包都带有错误检测和纠正的功能,以确保数据传输的可靠性。
3. 数据传输:一旦数据包被分割和封装,它们就会通过GPRS网络传输。
GPRS网络使用多个信道同时传输数据包,这种并行传输方式提高了数据传输的效率和速度。
数据包在传输过程中会经过多个基站和路由器,直到达到目标设备。
4. 网络接入:当数据包到达目标设备时,它们会被重新组装成完整的数据,并传递给目标设备。
目标设备可以是手机、平板电脑或其他支持GPRS技术的设备。
设备可以通过GPRS网络接入互联网,进行各种在线活动,如浏览网页、发送电子邮件等。
GPRS的工作原理可以通过以下示意图更直观地理解:[示意图]在实际应用中,GPRS可以实现高速数据传输和实时通信,为移动设备提供了广泛的功能和应用。
它已经成为现代移动通信的重要组成部分,被广泛应用于物联网、智能交通、移动支付等领域。
值得注意的是,GPRS的工作原理是基于GSM网络的,因此在使用GPRS之前,移动设备需要支持GSM网络,并与运营商建立连接。
此外,GPRS的速度和性能受到网络负载、信号强度和设备性能等多种因素的影响,因此在实际使用中可能存在一定的波动。
总结起来,GPRS的工作原理包括无线信号传输、封包传输、数据传输和网络接入。
它通过将数据分割成小的数据包,并通过GPRS网络进行传输,实现了高速数据传输和实时通信的功能。
第三代移动通信系统的网络结构及技术原理
第三代移动通信系统的网络结构及技术原理作者:丁荣钟来源:《城市建设理论研究》2013年第13期摘要:本文先对这一网络结构作一个总体上的技术原理的描述,然后再对三种主流技术作一个各自的分析,通过对这些技术的学习使我们对未来的通信方向有一个基本上的了解。
关键词:第三代移动通信;网络结构;技术原理中图分类号:TN711文献标识码:A文章编号:1. 3G基本的网络结构和功能跟我们以前所认识的GSM网络一样,在3G的网络里,也有交换,传输和用户终端,根据IMT-2000系统的基本标准,第三代移动通信系统主要由4个功能子系统构成,它们是核心网(CN)、无线接入网(RAN)、移动台(MT)和用户识别模块(UIM),且基本对应于GSM系统的交换子系统(SSS)、基站子系统(BBS)、移动台(MS)和SIM卡。
如图所示,3G网络系统主要是UMTS无线接入系统,包括:CN(核心网)、UTRAN(无线接入网)、UE(用户装置)。
NodeB(BS)、RNC(BSC)其中RNC可以看成GSM网络中的基站控制器,而NodeB可以看成GSM网络中的基站收发信台。
对某个NodeB来说,控制其的RNC称为控制RNC(CRNC)。
CN核心网部分包括UMSC、SGSN、GGSN等功能实体,支持3G并发业务、高速电路业务和分组业务的MSC/VLR/HLR框架实现传输管理,移动性管理,呼叫控制,基本电信业务和补充业务等功能。
RNC无线网络控制器提供IU、IUb、IUr接口,管理和控制Node-B与CN信息传递,实现技术标准中的控制平面和用户平面的一些功能。
Node-B基站系统通过IUb接口,接收来自RNC无线资源控制命令,完成标准中的专用和物理信道的接收和发送功能。
我们从这里知道,其实3G网络的各功能结构和GSM有相似之处,那么3G网络是怎么在GSM网络功能模块中演进的呢?其实3G网络的演进包括RNC和CN部分的演进:UMTS无线接入部分RAN,采用UTRAN作为基站侧,以新建的方式实现3G宽带数据业务的无线接入;3G的演进主要的是核心网部分的演进,UMTS CN演进根据3GPP标准分为两个阶段,第一个阶段为3GPP R-99的演进基于GPRS网络,第二阶段为3GPP 演进基于全IP网络。
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业务信令流程
提供移动台和SGSN之间可靠保密的逻辑链路,该层独立于下 层无线接口协议,LLC层有确认模式和非确认模式两种转发模式。 SNDCP
承担了在网络层和底层之间映射和压缩以及分段,排序和复 用,属于网络层协议。主要功能有:复用多个PDP;压缩/解压缩用 户数据和协议控制信息;将网络协议数据单元(N-PDU)分割成逻 辑链路控制协议数据单元(LL-PDU),或是反向重装。
NS属于传输BSSGP协议数据单元。它建立在BSS和SGSN之间帧 中继连接的基础之上,并且可以穿越帧中继交换节点网络。
GPRS数据传输平台
BSSGP 在下行链路中,由SGSN向BSS提供实现RLC/MAC功能所需的无
线信息;在上行链路中,由BSS向SGSN提供从RLC/MAC得到的无线信 息,并使两个不同的节点(BSS和SGSN)实现节点管理功能。该层 传送BSS和SGSN之间的路由相关和Qos相关信息,不执行纠错。 Relay
Interworking
MAP GTP
TCAP
MAP TCAP
UDP
SCCP
SCCP
IP
MTP3
MTP3
L2
MTP2
MTP2
L1
L1
L1
Gc
GSN
HLR
GPRS信道52复帧结构
52 TDMA Frames
B0
B1
B2 T B3
B4
B5 I B6
B7
B8 T B9
B10
B11 I
RLC Block
01234567 01234567 01234567 01234567
5 3G技术、流程和思路
3G主要标准介绍 WCDMA R99
R99主要功能-CN
• 呼叫控制/移动性管理/位置管理 /会话管理 • 网络互通功能 –PSTN –Internet • 2G-3G 间的互通 –系统间的面由和切换,并具有相应的QoS 映射机制 • GTP:GPRS隧道协议用来在UMTS核心网上透明传输IP包 –GTP 与Mobile IP采用不同的移动性管理机制 –GTP协议支持Mobile IP
3G主要标准介绍 TD-SCDMA技术的主要特色
1、频谱灵活性 TD-SCDMA仅需要1.6MHz的最小带宽。若带宽为5MHz则支持3 个载波; 2、高频谱利用率 TD-SCDMA为对称话音业务和不对称数据业务提供的频谱利用率 高。换言之,在使用相同频带宽度时,TD-SCDMA可支持多一倍的用 户; 3、使用智能无线、上行同步和软件无线电等技术降低设备成本;
3G主要标准介绍 -移动通信系统的演进
TDMA
移动通信系统的演进
WCDMA
GSM
GSM GPRS GSM GPRS EDGE
80% of the users
PDC
cdmaOne 2G 9.6 - 14.4 kbps
cdma 2000 1x
2.5 G 64-144 kbps
cdma 2000 1xEV 3G 384 - 2 Mbps 3 G+ Up to 10 Mbps
3G主要标准介绍
IMT-2000的实现模式
两种TDMA提案
UMC-136 (FDD) & E-DECT (TDD) 3GPP: WCDMA (UMTS FDD无线接入技术) 3GPP2: CDMA2000 (CDMA 2000无线接入技术) 两种技术: TD-SCDMA (由中国自主研发)和 UTRA TDD (UMTS TDD无线 接入技术)
GPRS组网说明
准备:接警中心:1)接入宽带上网。
2)接警用的电脑。
3)接警平台电脑安装有警讯中心系统软件V5.3以上版本软件。
4)要实现“短信接警+GSM语音拔号接警”,还需要配备警讯中央接收机和GSM接警卡。
建议采用GPRS+短信接警,防止网络故障时,还有短信接警。
用户主机:1)GPRS报警主机。
2)购买GSM手机卡,并开通GPRS包月套餐,一般开通5元GPRS包月套餐足够了。
具体情况可以咨询当地的移动或联通公司。
GPRS主机部分编程地址*50编程地址*64、*65编程地址*68、*71、*72+删除号码:+二、在GPRS主机上设置联网中心IP地址。
由于涉及安全问题,具体设置方法,请联系业务经理。
接警中心部分网络接入:1、固定IP 。
稳定,速度快,但是费用高。
2、ADSL上网。
ADSL接入上网,由于是动态IP,必须申请动态域名解析服务。
动态域名解析服务,简称DDNS(Dynamic Domain Name Server),是将用户的动态IP地址映射到一个固定的域名解析服务上,用户每次连接网络的时候,客户端程序就会通过信息传递把该主机的动态IP 地址传送给位于服务商主机上的服务器程序,服务程序负责提供DNS服务并实现动态域名解析。
就是说DDNS捕获用户每次变化的IP地址,然后将其与域名相对应,这样域名就可以始终解析到非固定IP的服务器上,互联网用户通过本地的域名服务器获得网站域名的IP地址,从而可以访问网站的服务。
下面以花生壳为例,讲解ADSL上网的用户,接警中心网络配置。
一、注册花生壳。
详细情况,请直接咨询上海贝锐信息科技有限公司(简称Oray)1、打开花生壳网站。
/2、点击“花生壳”,再点击“管理中心”。
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具体详情请自行咨询上海贝锐信息科技有限公司(简称Oray)二、下载并运行花生壳。
GPRS、EDGE、3G、4G. hsdpa 简介
GPRS、EDGE、3G、4G. hsdpa 简介现在3G炒得非常火热,在讨论关于通讯的话题时,总离不开3G这个词。
那么现在的GSM、GPRS、EDGE和3G都是怎么样的一个关系呢?按照一般的理解,目前我们正在使用的是GSM网络,可以称为2G网络;而GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接,俗称2.5G;3G是第三代移动通信技术的简称,是下一代的通讯技术。
除了3G之外,现在欧美也逐渐开始流行HSDPA网络,现在许多新上市的手机都已经可以支持HSDPA,如果要用G来衡量,那么它就称为3.5G;同时还有比3G更先进的网络,4G网络WIMAX。
那么EDGE介于GPRS和3G之间,基于GSM网络,提供比GPRS更快速的网络速度。
2G-----目前使用的GSM网络,速率9Kbps2.5G----GPRS,速率115Kbps2.7G----EDGE 速率384Kbps3G-----WCDMA 速率384Kbps-2Mbps3.5G----HSDPA 速率3.6M4G-----WIMAX 速率?在3G前期,半路杀出个EDGE,对于3G是否有影响,对于3G网络发展来说是否称为绊脚石?下面就来简单的看看GPRS、EDGE、3G这三种网络。
由于篇幅有限,只列出一些针对性的数据提供比较。
(以下技术资料来自互联网)GPRS:GPRS是General Packet Radio Service的英文简称,中文为通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。
相对原来GSM的拨号方式的电路交换数据传送方式,GPRS是分组交换技术,具有“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。
使用GPRS上网的方法与WAP 并不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行。
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。
通用分组无线业务GPRS
物联网应用
总结词
实现物品的远程监控和管理,提高生产效率和降低运营成本。
详细描述
GPRS技术广泛应用于物联网领域,通过远程监控和管理各种设备和物品,实现 了智能化管理和控制,提高了生产效率和降低了运营成本。
远程监控应用
总结词
实时监测和控制远程设备或系统,保 障安全和稳定运行。
详细描述
利用GPRS技术,可以实时监测和控制 远程设备或系统,如电力、水利、燃气 等基础设施,及时发现异常情况并进行 处理,保障了系统的安全和稳定运行。
GPRS可以与无线宽带技术 WiFi融合,实现更高效的数据 传输和更广泛的设备连接。
GPRS在物联网和云计算领域的发展前景
GPRS在物联网领域有广泛的应用前景,可以用于智能家居、智能交通、智能农业等领域 的数据传输。
GPRS可以与云计算技术结合,实现数据的集中存储和处理,提高数据处理效率和安全性。
通用分组无线业务 GPRS
• GPRS概述 • GPRS技术原理 • GPRS的优势与局限性 • GPRS的应用案例 • GPRS的未来发展
目录
Part
01
GPRS概述
GPRS的定义与特点
定义 GPRS是一种基于GSM的 1
无线分组交换技术,提供 数据传输服务。
按流量计费 4
根据实际传输的数据量计 费,降低通信成本。
核心网
由多个服务区组成,每个服务区包括 一个或多个基站。核心网负责用户认 证、数据交换和路由管理等任务。
基站
移动台
用户设备,包括手机、笔记本电脑等。
负责与移动台进行通信,实现无线信 号与有线网络之间的转换。
GPRS协议栈
物理层
负责信号的调制、解调和 传输,确保数据的可靠传 输。
移动网络培训系列之WCDMA技术原理介绍
S1
S1xC1
扩频
W
S2
S2XC2
扩频通信原理
空中接口
S
[S1xC1+S2xC2]xC1=S1
解扩
N (S1xC1)+(S2xC2)
[S1xC1+S2xC2]xC2=S2
C1与C2正交:C1xC2=0
29
扩频中的品质因子Eb/No
处理增益PG=Wc/R
-Wc是码片速率 -R是信息速率
PG
Eb/No
交织技术
交织:打乱原来的数据排列规则,按照一定顺序重新排列。 作用:减小信道快衰落带来的影响。 优点
交织技术是改变数据流的传输顺序,将突发的错误随机化。 提高纠错编码的有效性。
缺点:
由于改变了数据流的传输顺序,必须要等整个数据块接收后才能纠错,加 大了处理延时,因此交织深度应根据不同的业务要求有不同的选择
NODE- B
WCDMA无线
MGW/MSC SERVER/VLR
SMS WAP
HLR
NMS
核心网分组交换
IP Backbone
GGSN Firewall
3G SGSN
Internet
5
3G 网络基本设备功能
Node-B :收发信基站,为一个小区服务的无线收发信设备,覆盖范围城区300-800m, 郊区800-2000m
AUC :鉴权中心为认证移动用户的身份和产生相应鉴权参数的功能实体。 中国移动3G网络中HLR设备与AUC设备合设。
SGSN :数据服务支持节点,该功能实体提供移动性管理、安全管理功能和 网络接入控制功能。
GGSN :数据服务网关支持节点,该功能实体提供和外部分组交换网络的互 通、网络屏蔽和分组路由功能。
GPRS信令及流程详细介绍
GPRS数据传输平面和GSM相比,GPRS体现了分组交换和分组传输的特点,即数据和信令是基于统一的传输平面,从图3-5~图3-13可以看出,在数据传输所经过的几个接口,传输层(LLC)以下的协议结构对于数据和信令是相同的。
而在GSM中,数据和信令只在物理层上相同。
2G数据传输平面如图3-5所示:Um Gb Gn Gi MS BSS SGSN GGSN图3-5 GPRS数据传输平台对其中的协议层说明如下:z GTP(GPRS Tunnel Protocol,GPRS隧道协议):该协议在GPRS骨干网络内部和GPRS支持节点之间采用隧道方式传输用户数据和信令。
所有的点对点的、采用PDP的分组数据单元都将通过GPRS隧道协议进行封装打包。
z UDP/TCP:传输层协议,建立端到端连接的可靠链路,TCP具有保护和流量控制功能,确保数据传输的准确,TCP是面向连接的协议。
UDP则是面向非连接的协议,UDP不提供错误恢复能力,也不关心是否已正确接收了报文,只充当数据报的发送者和接收者。
z IP:GPRS骨干网络协议,用于用户数据和控制信令的路由选择。
z SNDCP(Sub-Network Dependent Convergence Protocol,子网会聚协议):该传输功能将网络层特性映射成低层网络特性。
z L2:数据链路层协议,可采用一般的以太网协议。
z L1:物理层。
z NS(Network Service,网络业务):传输BSSGP协议数据单元。
它建立在BSS和SGSN之间帧中继连接的基础之上,并且可以穿越帧中继交换节点网络。
z BSSGP:该层包含了网络层和一部分传输层功能,主要解释路由信息和服务质量信息。
z Relay(中继):在BSS侧,中继转发Um接口与Gb接口之间的LLC PDU包。
而在SGSN,则中继转发Gb接口和Gn接口的PDP PDU包。
z LLC(Logical Link Control,逻辑链路控制):传输层协议,提供端到端的可靠无差错的逻辑数据链路。
gprs模块工作原理
gprs模块工作原理
GPRS(General Packet Radio Service)模块是一种用于移动通信的技术,它通过无线网络传输数据。
下面是GPRS模块的工作原理:
1. 连接建立:GPRS模块首先与移动通信网络进行连接。
它通过与移动通信基站进行通信,完成身份验证和注册过程,确保模块与网络的有效连接。
2. 数据封装:GPRS模块将要传输的数据进行封装。
数据被分割成小的数据包,并添加必要的头部和尾部信息,以便在网络中进行传输。
3. 数据传输:封装后的数据通过GPRS模块与网络之间的无线连接进行传输。
GPRS模块利用无线信号将数据包发送到网络中。
4. 路由选择:在网络中,数据包将通过一系列的路由器进行传输,以找到目标地址。
这些路由器根据接收到的数据包的目标地址将其转发到正确的目的地。
5. 数据接收:目标设备收到数据包后,GPRS模块将数据进行解封,提取出有效的数据,并将其传递给目标设备。
6. 数据传输确认:一旦目标设备收到数据并进行处理,它会向GPRS模块发送确认消息,以确保数据发送成功。
7. 连接断开:在数据传输完成后,GPRS模块与移动通信网络之间的连接会被断开,释放网络资源。
总的来说,GPRS模块通过与移动通信网络进行连接,并利用无线信号将数据进行封装和传输,以实现移动通信网络中的数据传输功能。
GPRS数据传输设计(三)GPRS原理
GPRS数据传输设计(三)GPRS原理2数据传输设计(2.3 GPRS数据业务接入及分组传送过程2.3.1 连接阶段MS在能够向相应主机发送数据之前,它必须首先在物理层上与GPRS网络建立连接,其次必须与某个SGSN建立连接,以使GPRS网络能够管理MS,再次通过SGSN在GGSN 中注册,以获得MS的PDP地址并建立分组传送的路由。
以上三步分别称为物理连接、GMM 连接和SM连接。
1.物理连接物理连接是在MS和BSS之间建立的RLC/MAC层的连接。
在这个过程中,移动台需要发起分组信道请求,以获得进行分组数据传输所需要的上行和下行链路。
•分组上行链路分配首先移动台在PRACH信道上发送分组信道请求,信息包括:接入类型(一阶段还是二阶段接入)、标识比特(随机比特、优先级比特)等。
BSS在接收到分组信道请求后,在PAGCH信道上利用实时分配消息做出应答,应答消息中包括了分配给移动台的一个唯一数据块。
移动台在接收到分组实时分配消息后,就能在已分配给自己的PACCH信道上发送分组资源请求,该请求信息包括:移动台的无线通信容量、用户数据字节数、LLC-PDU 类型、临时逻辑链路号(TLLI)以及RLC模式(应答还是无应答)等。
BSS根据收到的这些信息,在PDCH上发送无线资源分配消息对资源请求做出回应,该回应作为移动台的PACCH上分组上行链路分配消息中的临时块流。
该消息包括:记录全部的射频信道数目的参数、所有时隙的数目、临时块流(TBF)的开始时间、临时块流标识(TBFI)、时间超前(TA)、信道编码方案(CS1、CS2、CS3、CS4)、竞争机制中的临时逻辑链路号等。
除此之外,如果使用静态分配,还包括分配位图以及下行控制时隙等,如果使用动态分配,则还包含上行链路状态标识(USF)等。
经过这些交互后,移动台就获得了用于上行传输分组数据的无线资源。
在GPRS中,一个移动台进行一次分组传输最多分到8个PDCH信道,但是也可能8个移动台复用同一个PDCH信道。
gprs模块工作原理
gprs模块工作原理GPRS模块是一种用于移动通信的无线模块,它可以实现数据的传输和通信功能。
GPRS模块的工作原理是通过无线电波进行数据传输,它可以在全球范围内进行通信,是一种非常方便和实用的通信方式。
接下来,我们将详细介绍GPRS模块的工作原理。
首先,GPRS模块通过SIM卡与移动通信运营商的基站进行连接。
当用户发送数据时,GPRS模块会将数据通过SIM卡发送到基站,然后基站将数据转发到目标设备。
这个过程类似于我们使用手机进行通话或发送短信的过程,只不过GPRS模块是专门用于数据传输的。
其次,GPRS模块使用的是TDMA(时分多址)技术和8PSK调制技术。
TDMA技术可以将时间分成很多个时隙,不同的用户可以在不同的时隙中进行通信,这样就可以实现多用户同时通信的功能。
而8PSK调制技术可以提高数据传输的速率,使得数据传输更加高效和稳定。
另外,GPRS模块还采用了分组交换的方式进行数据传输。
在传统的电路交换方式中,一条通信线路在通信过程中会一直被占用,无法充分利用资源。
而分组交换方式可以将数据分成小的数据包进行传输,不同的数据包可以通过不同的路径到达目的地,这样可以充分利用网络资源,提高数据传输的效率。
此外,GPRS模块还具有自动重传机制和差错校正功能。
在数据传输过程中,由于信道的不稳定性或者干扰等原因,可能会导致数据传输出现错误。
GPRS模块可以通过自动重传机制进行数据重发,保证数据传输的可靠性。
同时,GPRS模块还可以通过差错校正功能对接收到的数据进行校正,确保数据的准确性。
总的来说,GPRS模块的工作原理是通过SIM卡与基站进行连接,利用TDMA 技术和8PSK调制技术进行数据传输,采用分组交换方式进行数据传输,同时具有自动重传机制和差错校正功能。
这些技术和功能使得GPRS模块成为一种高效、稳定和可靠的数据传输方式,广泛应用于物联网、智能设备等领域。
希望通过本文的介绍,您对GPRS模块的工作原理有了更加深入的了解,如果您有更多的疑问或者需要进一步了解GPRS模块的相关知识,可以随时联系我们,我们将竭诚为您服务。
GSM分组数据技术GPRS的结构和功能简介
未开机或者没有进行 GP S连 接时 , R 处于 I L D E状态 ; 当移动 台正进行 数据传输 时, 处于 R A Y状 态; ED 移动 台已完成 G R P S连接 , 但没有数据 传输时 , 于 S AN B 处 T D Y状态。 某一时刻的 MS总是处 于三种状态之一。
等 待 状
科技信息
计 算机 与 网络
GS 分组数据 技术 GP S晌结构和 功链简介 M R
广 西 民族 大 学数 计 学院 郑 惠琴
[ 摘 要] 文论述 了通用分组 无线业务技术 的基本概念 、 本 结构 , 重点介绍其移动性 管理功 能, 并对移 动性 管理功 能 中的激 活和位 置 管 理 过程 进 行 了详 细 分 析 。 分析 了 GP RS的优 劣 , 出其 在 向 3 过 渡 中的 重要 作 用 。 得 G [ 关键词 ] 用分组无线业务 分组数据 位置管理 通
请求进行处理 。G R t h P S t c 成功执行 的结果是移动 台进 入 R A Y状 aa ED
图 1GP S在 G M 中 的 结 构 图 R S GR P S从逻辑上来说 ,可 以在 G M网络结构 中增添两个新 的网络 S 节点来 实现 。这两个节点是 : P S业务支持节 , evn P Ssp ot GR  ̄S ,( ri G R up r , g nd ,G N ; P S网关 支持节 点( a w yG R u p rnd , GS ) oe S S )G R G t a P Ssp ot oe G N 。 e G M 标 准 0 .0对 新 增 节 点 之 间 及 新增 节 点 与 GS 网 原 有 节 点 之 间 S 36 M 的接 口进 行 了定 义[ 1 4。 1 6 态 , 动 管 理 上下 文在 S S 中建 立 。 移 GN () 闲状 态 1 空 在GR P S空 闲状 态 中 ,用 户 没 有 激 活 G R P S移 动 性 管 理 。 MS和 SS G N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 。 因此 , 这 个 状 态下 不 能 进 行 与 用 户 有 关 的 移动 性 管 理 过 程 。 在 在 这个 状 态 下 , MS完 成 P MN选 择 、 P S选 择 和 重 选 择 过程 。MS L GR 除 了只能收到 P M— T M的信息外 ,移动用户不 能进行 P P数据的接收 T
GPRS技术规范
GSM-R数字移动通信通用分组无线业务(GPRS)系统技术条件(征求意见稿)前言本技术条件是根据铁道部运送局基础部有关继续做好GSM-R数字移动通信技术原则编制工作旳告知规定编制旳。
本技术条件内容涉及范畴、规范性引用文献、术语和定义、总则、重要业务、系统构造、系统功能、系统技术规定等共8章内容。
本技术条件系初次编制,在执行过程中,但愿各单位结合工程实践总结经验,积累资料。
如发现需要修改和补充之处,请及时将意见和有关资料寄交北京全路通信信号研究设计院(北京市丰台区太平桥289号,邮政编码:100073),供此后修订时参照。
本技术条件由铁道部运送局基础部负责解释。
本技术条件主编单位为北京全路通信信号研究设计院。
本技术条件重要起草人:王耀阳、张铎、周元宝。
目录1范畴 (3)2规范性引用文献 (3)3术语和定义 (3)4概述 (6)5重要业务 (6)5.1承载业务 (6)5.2短信业务(可选) (6)5.3应用业务 (6)5.4附加业务(可选) (7)6系统构造 (7)6.1GPRS网络层次构造 (7)6.2GPRS网络构成 (8)6.3网络重要接口 (11)7系统功能 (12)7.1网络功能 (12)7.2设备功能 (17)8系统技术规定 (20)8.1一般规定 (20)8.2重要设备技术条件 (24)1范畴本技术条件规定了铁路GSM-R 网络GPRS系统旳构成及组网方式、系统业务、系统技术规定、通信过程、设备重要技术条件等方面旳规定。
本技术条件合用于铁路GSM-R 网络GPRS系统旳工程设计、产品制造及维护管理。
2规范性引用文献下列原则所涉及旳条文,通过在本技术条件中引用而成为本技术条件旳条文。
在技术条件出版时,所示版本均为有效。
所有原则都会被修订,使用本技术条件旳各方应探讨使用下列原则最新版本旳也许性。
GSM 02.60 GPRS Phase1业务描述GSM 03.60 GPRS Phase2系统描述和网络构造GSM 03.64 GPRS Phase2无线接口描述GSM 03.61 GPRS Phase2点对多点-广播业务GSM 03.62 GPRS Phase2点对多点-群呼业务GSM 04.60 GPRS Phase3 RLC/MAC合同GSM 08.16 GPRS Phase3 Gb层网络业务GSM 08.18 GPRS Phase3 BSS Gp、Gb接口GSM 09.60 GPRS Phase3 Gn&Gp接口GSM 09.61 GPRS Phase3外部网路互通YD/T 1105《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:互换子系统》YD/T 1110《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:基站子系统》YD/T 1214《900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:移动台》3术语和定义ATM 异步传播模式BC 计费中心BG 边界网关BSC 基站控制器BSS 基站CCU 信道编码单元CDR 计费明细记录CG 计费网关CIDR 无类别域间路由CNNIC 中国互联网络信息中心CRO 计费记录输出DDN 数字数据通信网络DHCP 动态主机地址分派DNS 域名服务EIR 移动设备辨认寄存器FTP 文献传播合同GGSN GPRS网关支持节点GPRS 通用分组无线业务GSM 蜂窝移动通信系统GSN GPRS支持节点GTP GPRS隧道技术HLR 本地位置寄存器HPLMN 本地公共陆地移动网络IAP Internet接入提供商IMSI 国际移动顾客辨认符ISDN 综合业务数据网ISP Internet 服务提供商LAN 局域网MM 移动性管理MS 移动终端MSC 移动互换中心PCU 分组控制单元PDN 分组数据网络PDU 分组数据单元PLMN 公共陆地移动通信网PPP 点到点通信合同PTM 点到多点数据业务,根据顾客规定,将信息发送给某个顾客群。
GPRS网络结构及功能、协议总结
GPRS网络结构及功能、协议总结一、GPRS概述1、小区和路由区一个路由区有若干个邻近小区组成小区(CGI):一组无线电基站提供服务的区域路由区:用来平衡位置更新业务和寻呼业务小区重新选择:MS从一个基站转移到另一个基站位置更新:MS改变了小区,则执行位置更新程序通知网络。
寻呼:数据到达空闲的MS,网络便发布通告,要求与此移动台建立通信。
小区追踪:正在发送和接收数据的移动台,网络在小区级别上进行追踪,即网络对正在使用的小区进行追踪。
路由区追踪:处于空闲状态的移动台,网络在路由区级别上进行追踪,即网络追踪路由区域。
GSM网中每个小区和一个位置区域(LA)相联系GPRS网中每个小区和一个路由区(RA)相联系2、接入SGSN授权:验证移动台用户信息的过程鉴权:验证移动台身份的过程SGSN追踪MS,确定MS的位置MS创建一个PDP地址(如IP地址)后,才可以开始传输数据分组3、PDP数据分组协议前后关系(上下文)PDP地址可以是X.25、IP或两者都是每个PDP地址都固定在GGSN静态分配的PDP地址:通常锁定在用户本网的GGSN中动态分配的PDP地址:通常锁定在用户本网或用户所访问的网络中创建PDP地址:在现有SGSN和锁定PDP地址的GGSN之间建立联系PDP 前后关系(上下文):SGSN 保持的记录和GGSN 认定这一联系一个MS 只能附属于一个SGSN ,而它却可以拥有多个PDP 地址,并且同时处于活动状态。
每一个地址锁定在不同的GGSN 中。
4、GPRS 终端分为A 、B 、C 三类5、GPRS 的应用网上聊天、文本和可视信息、静态图像、动态图像、网页浏览、文档共享/协同工作、音频、工作分派、企业内部电子邮件、因特网电子邮件、车辆定位、远程局域网接入、文件传输、家庭自动化6、GPRS 网络结构新增两个网络单元:SGSN 、GGSNPCU 分组控制单元:将数据业务指向GPRS 网,PCU 在基站子系统外为分组数据业务提供物理接口和逻辑接口。
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GPRS网络组成-MS&HLR
MS:维护MS MM上下文和MS PDP上下文, 实现移动性管理、路由选择、网络接入控制 以及无线资源管理等功能。 HLR:维护GPRS签约数据和路由信息, 供SGSN(或GGSN)调用。GPRS与原 GSM共用HLR。
GPRS网络组成-MSC/VLR&SMS-GMSC MSC/VLR:在需要GPRS与其他GSM业务进行 配合时选用Gs接口,如:利用GPRS实现电路 交换业务的寻呼,GPRS与GSM联合进行位置 (RA和LA)更新等,这时,MSC/VLR除了存储 MS的IMSI外,还需存储同时附着在GPRS和 GSM电路业务上的MS的SGSN编号。 SMS-GMSC:MS需要通过GPRS无线信道来 发送/接收短消息时,SGSN通过Gd接口与 SMS-GMSC连接。
PCU(Packet Control Unit,分组控制单元)
PCU是在BSS侧增加的一个处理单元,主要完成BSS侧的分组业务处理 和分组无线信道资源的管理,目前PCU一般在BSC和SGSN之间实现。
GPRS MS PDP地址 NSAPI P-TMSI IMSI SGSN SGSN 地址 SGSN 编号 GGSN GGSN 地址 GGSN编号
移动性管理主要功能1-附着(attach)
MS BSS new SGSN old SGSN GGSN EIR new MSC/VLR HLR old MSC/VLR Attach Request Identification Request Identification Response Identity Request Identity Response Authentication IMEI Check Update Location Cancel Location Cancel Location Ack Insert Subscriber Data Insert Subscriber Data Ack Update Location Ack Location Updating Request Update Location Cancel Location Cancel Location Ack Insert Subscriber Data Insert Subscriber Data Ack Update Location Ack Location Updating Accept Attach Accept Attach Complete TMSI Reallocation Complete
X.25/X.75网 X.121地址
TLLI
TID=IMSI+NSAPI
IP网 IP地址
一个用户在一个分组数据业务进程中,在MS到SGSN段的逻辑链路由TLLI 来唯一地进行标识,由SGSN根据P-TMSI导出 在SGSN到GGSN段由TID来唯一地进行标识,由IMSI和NSAPI组成,用于 在GSN之间(SGSN和GGSN之间,或新SGSN和原SGSN之间)唯一地标 识一个PDP上下文。 P-TMSI:附着在GPRS上的用户将由SGSN分配一个用于分组呼叫的PTMSI NSAPI/TLLI:网络层业务接入点标识/临时逻辑链路标识(NSAPI/TLLI) 配对用于网络层的寻路 NSAPI在MS中用于标识用户接入哪种网络业务(如X.25或IP),在SGSN 和GGSN之间作为TID的组成部分用于标识相应的PDP上下文
PDN:是提供分组数据业务的外部网络,如IP、
X.25/X.75网等。
GPRS网络与业务
GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程
GPRS涉及地址、编号与标识
SGSN标识
每个SGSN在GPRS骨干网中有一个内部IP地址(用于骨干网内的通信) 有一个SS7网的SGSN编号,用于与HLR、EIR等的通信 参见网管库《 MC-NMS-V4.0_P_DBD_DA-NRMDB_V1.0.doc 》, sgsn.ip_add,sgsn.spc
GPRS网络与业务
GPRS网络组成 GPRS涉及地址、编号与标识 移动性管理功能 路由选择功能 GPRS业务流程
移动性管理功能
移动性管理有下述三种状态: •空闲状态:用户未附着到GPRS上,MS和SGSN中的MM上下文没有有效 内容且不执行移动性管理,MS只能接收PTM-M数据,不能收发PTP和 PTM-G数据,也不能被寻呼。 •待命状态:用户附着在GPRS上,MS和SGSN中的MM上下文已建立,可 在RA的层次上进行移动性管理。 •MS:可接收PTM-M、PTM-G数据以及寻呼消息,但不能发送和接 收PTP数据,也不能发送PTM-G数据。 •SGSN:可接收MT PTP或PTM-G数据,然后向MS发出寻呼,寻呼 应答后转入准备就绪状态。 •准备就绪状态:可在小区的层次上进行移动性管理。 •MS:可发送和接收PTP数据;可接收PTM-M和PTM-G数据。 •SGSN:不能对该MS进行GPRS寻呼,但可经GPRS对该MS进行其 他业务(如CS)的寻呼。 MS、SGSN在不同事件的触发下,在这三种状态之间进行转换。如上 所述,每种状态对应了一种确定的功能级以及一系列相关信息,这些状 态及相关信息就组成了MM上下文,在MS和SGSN中进行维护和控制。 一个用户(或IMSI)对应唯一的一个MM上下文。
GPRS的终端MS
一个唯一的IMSI 在附着到GPRS上时,还将由SGSN分配一个临时的P-TMSI 要接入外部PDN,MS还应具有与该PDN相应的地址,称为PDP地址, 如:在接入X.25/X.75网时,该PDP地址是X.121地址;接入IP网时,则PDP 地址是外部IP网的IP地址,IP地址可以由GGSN静态或者动态分配 MS在发起分组数据业务时,还应向SGSN提供一个接入点名(APN), 以使网络知道它要接入哪个外部网络,从而将它寻路到相应的GGSN上。
移动性管理主要功能2-路由区更新
SGSN间的路由区更新
MS BSS new SGSN old SGSN GGSN HLR MSC/VLR Routeing Area Update Request SGSN Context Request SGSN Context Response Security Functions SGSN Context Acknowledge Forward Packets Update PDP Context Request Update PDP Context Response Update Location Cancel Location Cancel Location Ack Insert Subscriber Data Insert Subscriber Data Ack Update Location Ack Location Updating Request Location Updating Accept Routeing Area Update Accept Routeing Area Update Complete
GPRS网络组成-DNS&CG DNS服务器:GPRS骨干网中的DNS服务器主要用于
完成对域名的解析。具体有两方面的内容:在用户的上 下文激活的时候,SGSN将APN提交给域名服务器解析 ,由此获得GGSN的IP地址;在SGSN之间的路由区更 新过程中,新的SGSN通过域名解析查找原SGSN的地 址。应遵循RFC1034和RFC1035。
移动性管理主要功能2-位置管理 路由区更新-SGSN内的路由区更新
MS BSS SGSN
Routeing Area Update Request Security Functions Routeing Area Update Accept Routeing Area Update Complete
移动性管理主要功能2-位置管理
MS可从广播的系统信息中得知当前所处的小区标识和路由区标识,通过将 它们与存储在MS中的MM上下文中的小区标识和路由区标识相比较,MS可 判断是否已进入一个新的小区或路由区,若是,则需要进行位置更新。分为 小区更新 如 果MS检测到小区标识改变而路由区标识未改变,则进行小区更新 路由区更新 如果MS检测到路由区标识改变或已到路由区更新周期,则进行路由区更新。 SGSN内的路由区更新 SGSNG
CG
计费中心
其他PLMN 信令接口 信令和数据传送接口
GPRS网络组成-概览 GPRS业务的提供涉及MS、BSS、SGSN、 GGSN、HLR以及外部PDN等实体,还可能涉及 MSC/VLR、SMS-GMSC等实体。GRPS的主要功 能是由SGSN、GGSN与MS、HLR、PDN等相关 实体配合实现的。
GGSN标识
每个GGSN在GPRS骨干网中有一个内部IP地址(用于骨干网内的通信) 若GGSN选择了通过Gc接口与HLR相连,则它也应有一个GGSN SS7编 号 作为与外部数据网互连的网关,GGSN还应具有一个与外部网络相应的 地址。 参见网管库《 MC-NMS-V4.0_P_DBD_DA-NRMDB_V1.0.doc 》, ggsn.ip_add, ggsn.spc, ggsn.ggsn_gi_addr
PDP地址:GPRS用户的网络层地址,可以有一个或多个,这由该用户所涉 及的外部网络来决定,如: •IP v4地址 •IP v6地址 •X.121地址 路由区标识(RAI):MS在GSM电路业务状态下是按位置区(LA)来进行位 置管理,而在GPRS分组业务状态下则是按路由区(RA)来进行位置管理的 。每个路由区有一个路由区标识(RAI),RAI=LAI+RAC,它将作为系统信 息进行广播。 接入点名(APN):由以下两部分组成: APN网络标识:这部分是必有的,它是由网络运营者分配给ISP或公司的、 相当于其域名的一个标志。 APN运营者标识:这部分是可选的,其形式为“MNCyyy.MCCzzz.gprs”, 用于标志归属网络。