通用分组无线业务(GPRS)课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,通用分组无线业务（GPRS）,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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：希望在移动状态中上网,“2.5代技术”2G向3G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,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，面向用户提供无线IP或者X.25服务。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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,.,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,三、,GPRS的业务,1承载业务,（1）点对点业务(PTP)。,（2）点对多点业务(PTM)。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,服务,GPRS,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据的发送和接收；,网关,GPRS,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。,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,图6.5 系统原理图,相当于在GSM网上叠加了一分组交换网。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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,）,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,六、GPRS体系结构,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,图6.4 GPRS体系结构图,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,GPRS主要接口,图6.7 四个接口，Gi、Gn、Gb和Um,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,3Gb接口SGSN和BSS之间的接口,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。,4,Um,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,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,七、空中接口的信道构成,与GSM几乎相同,在,GPRS,系统的,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“突发脉冲序列”,(Burst),；,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；,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；,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”,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,（逻辑信道）,1分组公用控制信道(PCCCH，Packet Common Control Channel),（1）分组寻呼信道（,P,PCH）,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（,P,RACH）,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。,（3）分组准许接入信道（,P,AGCH）,PAGCH（Packet Access Grant Channel）。PAGCH是一种应答信道，对PRACH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。,（4）分组通知信道(PNCH),：,PNCH,（,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,。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,2分组广播控制信道(PBCCH，Packet Broadcast Control Channel),PBCCH,只存在于下行链路。广播分组数据特有的系统信息。,3分组业务信道(PTCH,Packet Traffic channel),（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,),第6章 通用分组无线业务（GPRS）,（2）分组随,路,控制信道（PACCH）,PACCH,（,Packet,Asscrchted,Control Channel,）。用来传送实现,GPRS,数据业务的信令。,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；,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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,表6.5 GPRS逻辑信道,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,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,，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。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,九、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,；,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,不同编码方案的编码,速率,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,十、移动性管理(MM)功能,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,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,1移动性管理状态的定义,（1）空闲状态IDLE,用户没有激活,GPRS,移动性管理。,MS,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,完成,GPRS,连接，用户可进行,GPRS,移动性管理。,SGSN,的,MM,的位置信息仅包含路由区标识。,在等待状态时，,MS,启动分组数据协议（,PDP,）环境的激活或去活。,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；,MS,可以运行,GPRS,断开,(Detach),过程进入空闲状态。,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,（3）就绪状态READY,在就绪状态下，蜂窝级（小区）的用户位置信息。,可进行数据传输。,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。,MS,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。,MM环境,位置信息,PDP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,第6章 通用分组无线业务（GPRS）,2、位置管理,（1）小区更新 （类似于越区切换）,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。,*增强型GPRS-EDGE,8-PSK调制技术,链路质量控制（LQC),复习第一章,什么是移动通信？,移动通信系统的特点。,移动通信系统的构成,。,移动通信系统的性能指标。,移动通信的工作方式。,复习第二章,多址技术,现代移动通信系统的调制解调概念？,数字频率调制原理？常见种类？,数字相位调制技术原理？常见种类？,语音编码技术。,信道编码技术,。,复习第三章,电波的基本传播机制。,电波传播损耗。,衰落,。,移动信道的特征。,传播性能指标。,分集接收,技术。,交织技术。,噪声。,干扰,。,复习第四章,区域覆盖、带状网面状网,区群（簇）,激励方式,小区分裂,小区分类,移动通信的网络区域划分,。,复习第四章,网络分系统,基站分系统的主要部件,数字移动通信系统的信令,越区切换,位置管理,复习第五章,基本参数,网络结构,主要接口,信道分类,帧的结构,TDMA,突发,类型与格式,信道编码,区域划分,位置登记,越区切换,鉴权与加密,移动台主呼、被呼,GPRS概念、关键组件,GPRS的移动性管理,