第7章 GPRS协议结构教材

7.1.2 GPRS控制平面协议层
GPRS控制平面协议层包括控制和支 持传输平面功能的协议，具体为GPRS 网 络接入连接控制（附着与去附着过程）； GPRS网络接入连接特性（PDP上下文激活 和去激活）。
为了支持用户移动性，管理已建立网
络接入连接的路由选择；根据QoS参数的 变化，控制网络资源的分配；能提供附加 业务等。GPRS控制面包括不同接口上不 同的协议结构，本节主要讲述MS与SGSN 之间的协议特点。
N/A不可用。
（2）MS多时隙特性参数
① Rx ② Tx、 ③ Tx+Rx
Leabharlann Baidu
④ Tta ⑤ Ttb ⑥ Tra ⑦ Trb
2．多时隙MS的使用
对于多时隙级别12，如表7-1所示，在 一个TDMA帧中，它最多可以采用4个时隙 分别进行数据收发工作（Rx=4，Tx=4）， 其收发可用时隙总数Sum为5。
RLC/MAC协议层
7.4
LLC协议层
7.5
SNDCP协议层
7.1 概 述
GPRS网络中各种网络单元所包含的 协议层次充分体现了无线和网络相结合的 特征。
PCU协议结构与无线接入、无线管理 相关；GGSN协议结构与数据应用、数据 管理相关；SGSN协议结构则涉及两个方面， 它既要连接PCU进行无线系统和用户管理， 又要连接GGSN进行数据单元的传送。
SGSN中协议低层部分，如NS和 BSSGP层与无线管理相关，高层部分，如 LLC和SNDCP则与数据管理相关。
GPRS网络允许和现存的Internet网络 互通，用户通过网关GGSN连接到互联网， GGSN提供相应的动态地址分配、路由、 名称解析、安全和计费等功能，完全实现 了移动互联网功能。
1．MS与SGSN之间的协议
图7-3 MS-SGSN控制平面协议层
（1）GMM/SM的作用
① GPRS移动性管理（GPRS Mobility Management，GMM）协议支持 移动性管理功能，比如GPRS附着、去附 着、安全性、RA更新和LA更新等。
② 会话管理（Session Management， SM）协议支持PDP激活、去激活和PDP上 下文修改等。
（1）分组业务信道 （2）分组控制信道
① 分组公共控制信道（PCCCH） ② 分组广播控制信道（PBCCH） ③ 分组专用控制信道（PDCCH）
2．GPRS逻辑信道的组合和映射
（1）GPRS逻辑信道的组合 （2）GPRS逻辑信道映射举例
图7-8 逻辑信道映射图
7.2.3 GPRS MS多时隙特性
GPRS协议结构分为传输平面和控制 平面两个方面。
传输平面提供用户信息传送，主要由 GTP、IP、LLC和RLC协议等分别构成 GPRS网络的传输模式，也提供相关信息 传送控制过程（如流量控制、错误检测和 恢复等）的分层协议。控制平面则包括控 制和支持传输平面功能的协议。
7.1.1 GPRS传输平面协议层
图7-1 GPRS传输平面协议层
1．GPRS传输平面分层结构
（1）Um接口 （2）Gb/Gn接口
2．MS到SGSN间的分组数据处 理
MS到SGSN间的应用层IP数据包处理 由SNDCP和LLC层负责，数据处理过程如 图7-2所示。
图7-2 MS到SGSN间的分组数据处理
3．MS到GGSN间的分组数据传 输
（2）MS和SGSN之间传输平面与控 制平面的区别
图7-4 LLC层结构
2．其他接口控制平面协议分层
（1）基于SS7的接口 （2）GSN间接口
图7-5 GSN-GSN信令面
7.2 物 理 层
GPRS网络采用与GSM网络相同的频 段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、 跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
GPRS系统中的52复帧由12个用于传 输数据的无线块（B0～B11），2个用于传 输定时提前量的TDMA帧（X）以及两个 用于进行邻区BSIC测量的TDMA帧（I） 组成，如图7-6所示。
图7-6 GPRS系统中52复帧结构组成
7.2.2 GPRS逻辑信道
1．GPRS逻辑信道分类
图7-7 GPRS系统中的逻辑信道
第7章 GPRS协议结构
GPRS协议体现了无线和计算机网络
相结合的特征，其中既包含类似计算机网 络技术中的逻辑链路控制（LLC）层和媒 体接入控制（MAC）层，又包含无线链路 控制（RLC）层和基站子系统GPRS协议 （BSSGP）等新引入的特定协议。
本章主要内容如下：
GPRS传输面和控制面协议结构； GPRS帧结构，逻辑信道的分类、 组合及映射，GPRS的多时隙特性；
GPRS的4种编码方式（CS-1～ CS-4），编码方式的动态选择机制；
MAC层的功能及主要标识符；
TBF的建立过程；
RLC层的功能及传输模式，数据 块的传送过程；
LLC层的结构、主要功能及主要 标识符；
SNDCP层的结构和主要功能， NSAPI的应用。
7.1
概述
7.2
物理层
7.3
MS收发所使用的不同时隙数决定了 MS的不同上下行特性，具体可用时隙数取 决于MS的多时隙能力和网络资源分配情况。
1．GPRS多时隙特性
（1）MS多时隙特性分类
a）=1使用跳频或从Rx转到Tx；=0不 使用跳频或不从Rx转到Tx。
b）=1使用跳频或从Tx转到Rx；=0不 使用跳频或不从Tx转到Rx。
GPRS规范中，在物理链路层引入了 新的逻辑信道、复帧结构和编码方式。为 了在误码率和吞吐量间达到平衡，引入了 链路适配机制调整编码方案。
7.2.1 GPRS帧结构
GSM系统中，复帧是由固定数目的 TDMA帧组合在一起以实现特定功能的集 合。
GSM系统中使用的物理信道和逻辑信 道的概念、映射关系仍然适用，GPRS与 GSM不同的地方在于GPRS网络可以动态 的配置逻辑信道向物理信道的映射，根据 网络的负荷自适应的分配或释放无线资源。
GPRS系统重要的特点之一是在空中 接口可进行多时隙复用。多时隙复用指通 过多个分组业务信道及其相关的控制信道 的组合提高数据速率。
GPRS系统允许采用最多8个时隙分别 进行数据接收和发送工作，它们具有不同 的时隙号（TN）、相同的频率参数 （ARFCN，即同一载频）和相同的训练序 列（TSC）。