GPRS基础培训

•GeneralPacketRadioService(通用分组无线业务，GPRS）中国移动通信集团公司技术部•1.GPRS产生的背景2.GPRS的特点3.GPRS的基本原理GPRS网络原理GPRS无线原理•012345671995199619971998199920002001亿移动Internet移动通信和Internet••技术因素终端技术：丰富的人机交互手段、对PDA功能的集成、对多媒体的支持移动数据的推动因素移动数据的推动因素网络技术：更高的接入速率、更为合理的收费、更快的接入、一直在线的连接方式业务提供技术：更为便捷的业务提供方式、第三方的业务提供商的介入，将网络和业务提供分开•GSM对移动数据的制约因素GSM对移动数据的制约因素缺少为移动数据用户专门定制的业务没有考虑用户可以接受的价格，从而使得在用户看来性能价格比不高市场因素•GSM对移动数据的制约因素GSM对移动数据的制约因素数据接入速率低于固定Internet速率移动终端功能较弱，不具有固定终端的人机界面功能技术因素•1.GPRS产生的背景2.GPRS的特点3.GPRS的基本原理GPRS网络原理GPRS无线原理•无线/网络资源利用率高，适合于支持间歇/突发性数据传输，计费方式灵活，价格合理速率较高：1-8个时隙，CS1-CS4，可达约10kbit/s-170kbit/s分组交换平台为多种业务提供承载：现有GSM数据业务：SMS、WAP外部数据网业务：GTP隧道传输机制为各种外部数据网业务提供透明承载：Internet/Intranet/X.25作为ISP开发新业务，尤其是移动网特定业务可以逐步向3G、全IP网演进GPRS的特点•上下行链路可不对称，数据速率可变在不进行数据传输时可将数据业务挂起，不占用无线/网络资源，再进行数据传输时能较快恢复，无需重新发起业务一个MS可同时进行多个数据会话根据网络和MS的工作模式，用户可以分别/交替/同时进行话音和分组数据业务GPRS的特点•定位业务GPRSPDNGGSNTEMTGPS定位基站定位中心主机中心主机TEMT中心主机•刷卡/读表/遥测GPRSPDNGGSNPOSMT银行主机远端遥测单元MT监测主机监测主机•调度业务（PTM）GPRSPDNGGSNTEMTPTM服务器调度中心主机•GPRS逻辑结构GfSGSNDGiGnGbGcCEGpGsMSC/VLRTEMTBSSTEPDNRUmGrAHLR其他PLMNSGSNGGSNGdSM-SCSMS-GMSCSMS-IWMSCGGSNEIRSGSNGnBS软件升级BSC增加PCU及软件升级MS为具有GPRS能力的A/B/C类MS与原GSM共用软件升级新增网元软件升级•GPRS网络组成GfGnGbGcGpGsMSC/VLRMSBSSUmGrHLROtherPLMNSGSNGdSM-SCSMS-GMSCSMS-IWMSCGGSNEIRSGSNGnFRSS7BackbonenetworkATM/Ethernet/SDH,etcBGGGSNX.25CGDNSBillingcentreOMCGiTEInternetTEGiDNSRadius•GPRSPLMN间互连BGSGSNBGSGSNGGSNGGSNSGSNbackbonebackboneGiGpGiA省B省PDNIntraPLMNbackbonBGSGSNGGSNbackbonePLMN2PLMN1PLMN1InterPLMNbackboneGpGi•SGSN功能认证、鉴权通过GPRS隧道协议与GSN通信加密和压缩移动性管理会话管理与HLR、MSC/VLR交互计费信息和统计信息收集提供网管接口•GGSN功能与外部网接口从外部网看，类似一个路由器使用GTP协议封装数据和转发到SGSN将移动台发起的数据路由到正确的目的地过滤用户数据为数据网收集计费和统计数据•DNS功能在GPRS骨干网中将逻辑名映射为IP地址将接入点名（APN）映射为GGSN的IP地址每一个SGSN需要与DNS服务器协商完成解析•DNS功能SGSN仅需与本地的DNS服务器协商不同运营者的DNS服务器互相交换信息或通过根DNS服务器交换信息•HLR新增的功能GPRS签约数据的存储IMSI为主要的用户索引每一个移动用户可能有一个或多个PDP上下文（PDPContext）每一PDP上下文包含：PDP类型(如IP,X.25，PPP)PDP地址(如128.200.192.64,*.*.*.*)SubscribedQoSprofileAPNVPLMNaddressallowed,...•GPRS终端类型ClassA可以同时附着于GPRS和GSM业务可以同时使用GPRS数据传送和GSM话音业务ClassB可以同时附着于GPRS和GSM业务可同时监听GSM电路寻呼和GPRS寻呼可以使用GPRS数据业务或GSM话音业务但不能同时使用这两种业务•GPRS终端类型ClassC任何时候仅能附着其中的一种业务：GPRS或GSM任何时候只能使用其中的一种业务：GPRS或GSM•GPRS网络操作模式寻呼协调（PagingCo-ordination）：网络在同一个信道上发送GPRS和GSM寻呼消息。移动台只需监听这个信道就可接收所有与GPRS和GSM有关的寻呼消息。•GPRS网络操作模式ModeCircuitPagingChannelGPRSPagingChannelPagingco-ordinationPacketPagingChannelPacketPagingChannelICCCHPagingChannelCCCHPagingChannelYesPacketDataChannelNotApplicableIICCCHPagingChannelCCCHPagingChannelNoIIICCCHPagingChannelPacketPagingChannelNoCCCHPagingChannelCCCHPagingChannel网络操作模式•GPRS传输协议平面NetworkServiceGTPApplicationIP/X.25SNDCPLLCRLCMACGSMRFSNDCPLLCBSSGPL1bisRLCMACGSMRFBSSGPL1bisRelayL2L1IPL2L1IPGTPIP/X.25UmGbGnGiMSBSSSGSNGGSNNetworkserviceUDP/TCPUDP/TCPrelay•基站子系统GPRS协议(BSSGP)允许多个用户共享物理资源和实现负荷分担（与A接口不同）；GPRS信令和数据占用同样的物理资源；用户接入速率可以在一个范围内变动，有下行流量控制机制；•基站子系统GPRS协议(BSSGP)BSSGP的主要功能：上行和下行数据传送信令:寻呼无线状态暂停和恢复清除流量控制跟踪•信令协议平台GMM/SMLLCRLCMACGSMRFGMM/SMLLCBSSGPL1bisUmGbMSBSSSGSNNetworkServiceNetworkServiceRLCMACGSMRFBSSGPL1bisLLCRelayL1L2IPUDPGTPL1L2IPUDPGTPGGSN/SGSNGn•基于SS7的接口的信令平台SCCPMTP2MTP3MTP2MTP3SCCPGrGcGdGfSGSN/GGSNHLRSMSEIRTCAPMAPTCAPMAPL1L1•Gs接口的信令协议平台SCCPMTP2MTP3MTP2MTP3SCCPGsSGSNMSC/VLRBSSAP+BSSAP+L1L1•GPRS移动性管理(GMM)使SGSN保持对移动台位置信息的了解附着和去着安全性管理鉴权P-TMSI分配PTMSI签名检查触发寻呼路由区(RA):由多个小区组成一个位置区由一个或多个路由区组成•移动性管理的状态READY:需要作小区更新；数据传输可直接进行IDLE:网络不知MS的存在STANDBY:仅需作路由区更新READYIDLESTANDBYTimerGPRSAttachDataTransmissionorReceptionGPRSDetach•GPRSAttachprocedureMSNewSGSNHLRAttachAccept(P-TMSIetc.)AttachRequest(IMSIoroldP-TMSI,etc.)AuthenticationSubscriptiondata(QoSProfileetc.)OldSGSNCancelLocationUpdateLocationIdentityRequest•GPRS附着后SGSN跟踪移动台的位置信息移动台与SGSN之间可安全地通信开始收集计费信息SGSN存有移动台的签约数据HLR知道当前服务移动台的SGSN的号码•鉴权1.SendAuthenticationInfo2.AuthenticationandCipheringRequest1.SendAuthenticationInfoAck2.AuthenticationandCipheringResponseMSBSSHLRSGSN•分离（1）MS发起3.IMSIDetachIndication2.DeletePDPContextResponse1.DetachRequest2.DeletePDPContextRequest5.DetachAcceptMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR4.GPRSDetachIndication•分离（2）：SGSN/HLR发起HLRMSBSSGGSNSGSNMSC/VLR3.DeletePDPContextRequest1.CancelLocation4.GPRSDetachIndication2.DetachRequest6.CancelLocationAck3.DeletePDPContextResponse5.DetachAccept•RoutingAreaUpdateSGSNSGSNGGSNBSSBSSBSSMSIntraSGSNRAUpdateMSMSInterSGSNRAUpdate•路由区更新MSBSSnewSGSNHLRGGSNoldSGSN2.SGSNContextResponse3.SecurityFunctions1.RouteingAreaUpdateRequest2.SGSNContextRequest6.UpdatePDPContextRequest6.UpdatePDPContextResponse7.UpdateLocation10.UpdateLocationAck11.RouteingAreaUpdateAccept8.CancelLocation8.CancelLocationAck9.InsertSubscriberDataAck9.InsertSubscriberData12.RouteingAreaUpdateComplete5.ForwardPackets4.SGSNContextAcknowledge•联合位置更新12b.CancelLocation12c.CancelLocationAck12d.InsertSubscriberData16.TMSIReallocationComplete12f.UpdateLocationAck13.LocationUpdateAccept15.RouteingAreaUpdateComplete14.RouteingAreaUpdateAccept8.CancelLocation8.CancelLocationAck6.UpdatePDPContextResponse6.UpdatePDPContextRequest7.UpdateLocation10.UpdateLocationAck12a.UpdateLocation11.LocationUpdateRequest2.