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GPRS网络技术交流北京日讯在线科技有限公司2contentsGPRS网络基础理论CDS后台数据分析GPRS典型案例分析内容介绍3GPRS网络概念GPRS(通用分组无线业务)是一种新的GSM(9.6Kbps)数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入服务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持TCP／IP、X.25等网络）之间提供一种接口,从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。GPRS采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可164kb/s.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为GPRS专用信道。要实现GPRS网络，需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议。目前GPRS网络引入GSN（GPRSSurportingNode）节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM双模移动台4GPRS系统原理图5电路交换与分组交换的区别?CircuitSwitchedPacketSwitched6分组交换技术介绍分组交换也称包交换，它是将用户传送的数据划分成一定的长度，每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头，用以指明该分组发往何地址，然后由交换机根据每个分组的地址标志，将他们转发至目的地，这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换实质上是在“存储—转发”基础上发展起来的。它兼有电路交换和报文交换的优点。分组交换在线路上采用动态复用技术传送按一定长度分割为许多小段的”数据—分组”。每个分组标识后，在一条物理线路上采用动态复用的技术，同时传送多个数据分组。把来自用户发端的数据暂存在交换机的存储器内，接着在网内转发。到达接收端，再去掉分组头将各数据字段按顺序重新装配成完整的报文。分组交换比电路交换的电路利用率高，比报文交换的传输时延小，交互性好。7GPRS网络核心网元及其作用GGSN网元,SGSN网元,PCU网元GSN是GPRS网络中最重要的网络节点.GSN有两种类型：一种为SGSN（ServingGSN，服务GSN），另一种为GGSN（GatewayGSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。PCU:主要用于完成RLC/MAC功能和与Gb接口的转换;使BSS提供数据功能、控制无线接口、使多个用户使用相同的无线资源。8空中按口的信道构成GPRS空中接口的信道构成如下：·PDTCH:分组数据业务信道。这种信道用来传送空中接口的GPRS分组数据。PPCH:分组寻呼信道PPCH用来寻呼GPRS被叫用户;PRACH:分组随机接入信道;GPRS用户通过PRACH向基站发出信道请求;PAGCH:分组接人应答信道;PAGCH是一种应答信道，对PRACH作出应答。PACCH:分组随路控制信道;这种信道用来传送实现GPRS数据业务的信令。移动台发送数据时的空中接口信道使用过程如图4所示。移动台接收数据时的空中接口信道使用过程如图5所示。9空中按口的信道构成(发送)10空中按口的信道构成(接收)11BSS基站系统BSC基站控制器BTS基站MSC/VLR移动交换中心访问位置寄存器PSTN公用电话网PCU分组控制单元GGSNGPRS网关支持节点GbGrGnGGSNInternet因特网PDN公用数据网GiUmGPRSMobileSGSNGPRS服务支持节点HLR/AUC归属位置寄存器用户鉴权中心GPRS系统组成(一)宏观角度12BSCRXCDRBTSBTSMSC/VLRSMS-CSGSNGGSNHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCSGSNGGSNEIRPDNOtherPLMNSignalling&DataInterfaceSignallingInterfacePCUGsGrGpGnGnGiGfGbGbGdGcAECDGbGPRS系统组成(二)微观角度13GPRS网元接口(一)Gb接口：SGSN和BSS间的接口。该接口既传送信令又传输话务信息。这个接口通过基于帧中继(FrameRelay)的网络服务(NetworkServices)提供流量控制；Gc接口；GGSN和HLR区间的接口。只有通过该可选的接口才可以完成网络发起的进程激活，这时通过GGSN可以获得MS的位置信息。规范中还定义了proxyGSN的使用，它被用实现GTP到MAP间的协议转换，这样可以避免在GGSN中实现MAP；Gd接口：SMS—GMSC和SGSN间的接口，及SMS—IWMSC和SGSN间的接口。通过Gd接口可以提高SMS服务的使用效率(MAP)；Gf接口：SGSN和GIR间的接口。Gf给SGSN提供接入设备获得设备信息的接口；Gn接口：同干一PLMN和两个GSN间的接口。Gn提供数据和信令接口，在基于IP的骨干网中Gn(及Gp)接口使用GPRS通道协议(GTP)：Gp接口：不同PLMN和两个GSN间的接口。Gp接口的功能与Gn相似，它同时还提供BG、防火墙以及不同PLMN间互联的功能，如：安全，路由等；14GPRS网元接口(二)Gr接口：SGSN和HLR间的接口。Gr给SGSN提供接入HLR并获得用户信息的接口，该HLR可以属于不同PLMN(MAP)；Gs接口：SGSN和MSC间的接口。通过该可选接口，SGSN可以向MSC发送位置信息数据或者接收来自MSC的寻呼信息，Gs接口可以大大改善无线资源的使用效率以及合并的GSM／GPRS网络资源。该接口使用BSSAP十协议；Um接口：MS和GPRS固定网络间的接口。它通过MS接入GPRS的接口，Gi接口GGSN和外部网络的接口。通过该接口，GPRS与外部网络相连。由于GPRS可以支持各种各样的数据网络，故Gi不是标准接口，而只是一参考点；15RLC层不同编码方式下的业务速率CS19.05CS213.4CS315.6CS421.4以下为不同编码方式下的单时隙速率(kb/s)16问题提出与GPRS网络相关业务的介绍及关系WAP网络与GPRS的关系?彩信与GPRS的关系?17GPRS与WAP的关系?与WAP的关系及比较。WAP(WirelessApplicationProtocol，无线应用协议)是一个全球性的开放协议。1998年初，由诺基亚、摩托罗拉、无线星球、爱立信等几大公司组成的WAP论坛正式对外公布了WAP规范。WAP的目的是使手机能够直接访问因特网(Internet)上的资源。目前WAP手机上网已成为移动通信的一大热点。WAP是建立在TCP/IP(传输控制协议/网际协议)基础上的无线数据传输应用协议，简单地说WAP属于IP以上的应用层，而GPRS则属于IP以下的承载层。WAP既可以在GPRS上实现，也可以在现有的GSM电路交换数据系统和短信系统上实现。18彩信系统组成及收发原理?彩信的系统组成MMS终端（MMSTerminal）、多媒体消息业务中心（MMSC）、MMS用户数据库（MMSUserDatabase）、外部应用服务器（ExternalServer）、增值应用服务器（MMS＆#118alueAddedServiceApplication）以及MMS应用支撑系统。它比短信要复杂得多，属于一种WAP业务，所以收费要比短信高许多。有关彩信服务系统组成大家没必要关心它，关键是我们如何用好。彩信的收发原理WAPPush的形式发到手机上,这条通知里面包含一个网址URL，这个URL网址就是彩信所在的地址。手机终端可以设置为收到通知后就自动连接这个URL网址来收取彩信，也可以设置为手动接受。手机终端连接这个URL网址的过程实际上就是通过WAP来浏览并下载这个URL网页，最后在手机上浏览。发送到彩信服务器，网址一般。剩下的任务就交给彩信服务器去通知对方接受了。19GPRS协议模型GPRS协议模型20GPRS协议层介绍GPRS的逻辑信道共有3类，分别是公共控制信道、分组业务信道和GPRS广播信道。公共控制信道用来传送数据通信的控制信令，具体又分为寻呼和应答等信道。分组业务信道用来传送分组数据。广播信道则是用来给移动台发送网络信息。LLC层为逻辑链路控制层:它是一种基于高速数据链路规程HDLC的无线链路协议。LLC层负责在高层SNDC层的SNDC数据单元上形成LLC地址、帧字段，从而生成完整的LLC帧。另外，LLC可以实现一点对多点的寻址和数据帧的重发控制。SNDC被称为子网依赖结合层。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定TCP／IP地址和加密方式。在SNDC层，移动台和SGSN之间传送的数据被分割为一个或多个SNDC数据包单元。SNDC数据包单元生成后被放置到LLC帧内。网络层的协议目前主要是Phasel阶段提供的TCP／IP和L25协议。TCP／IP和X.25协议对于传统的GSM网络设备（如BSS和NSS等设备）是透明的。21GPRS路由管理(一)GPRS的路由管理是指GPRS网络如何进行寻址和建立数据传送路由。GPRS的路由管理表现在以下3个方面：移动台发送数据的路由建立；移动台接收数据的路由建立；以及移动台处于漫游时数据路由的建立。对于第一种情况，如图3中的路径1所示。当移动台产生了一个PDU（分组数据单元），这个PDU经过SNDC层处理，称为SNDC数据单元。然后经过LLC层处理为LLC帧通过空中接口送到GSM网络中移动台所处的SGSN。SGSN把数据送到GGSN。GGSN把收到的消息进行解装处理，转换为可在公用数据网中传送的格式（如PSPDN的PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的数据做压缩和加密处理。在第二种情况中，一个公用数据网用户传送数据到移动台，如图3中的路径2所示。首先通过数据网的标准协议建立数据网和GGSN之间的路由。数据网用户发出的数据单元（如PSPDN中的PDU），通过建立好的路由把数据单元PDU送给GGSN。而GGSN再把PDU送给移动台所在的SGSN上GSN把PDU封装成SNDC数据单元，再经过LLC层处理为LLC帧单元，最终通过空中接口送给移动台。22GPRS路由管理(二)第三种情况是一个数据网用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。这种情况下的数据传送路由如图3的路由3所示。其数据必须要经过归属地的GGSN，然后送到移动用户A。23小区重选对数据业务的影响GPRS在READY模式下数据传输过程中发生小区重选时，将停止数据传输，之后要进行数据重传，如果是BSC内部的小区重选，数据需从BSC传给新的BVCI；如果是BSC间的小区重选，数据需从老BSC中的BVCI中清除，由SGSN重新传给新BSC的BVCI，造成较大的停顿。如不出现上述情况的话，通常的间隔不到400ms。名词解释：BSSGP：BasestationsystemGPRSprotocol;（基站子系统GPRS协议）BVCI:BSSGPvirtualConnectionidentifier（BSSGP虚连接标识）（源引：爱立信技术论坛－爱立信(中国)有限公司.htm）24路由区更新对数据业务的影响路由区域更新(RA)会造成时间更长的数据传输停顿，同样出现数据重传和吞吐率下降的现象。数据传输的停顿会造成TCP层等待超时，时间的长短取决于应用层，例如WAP等待响应时间在手机中的设置值。恢复机制也取决于应用层，例如一些专用下载软件就有相当强的自动恢复机制。但是往往对于用户来说，只能通过重新启动应用才能恢复数据传输。25GPRS无线资源GPRS的无线资源在物理上是与GSM共享的，在逻辑上定义为PDCH，形成GPRS的空中资源。固定方式的PDCH(F