[信息与通信]GSM 数字移动通信系统.ppt

,第六章 GSM 数字移动通信系统,4.,3.,2.,1,GSM系统概述,GSM系统的无线接口,GSM系统的控制与管理,通用分组无线业务（GPRS）技术,611GSM系统发展过程第一阶段：主要定义了GSM应具备的基本功能。第一阶段和第二阶段之间有一个中间阶段，主要考虑了空间接口上的加密功能。第二阶段是在第一基础上的进一步发展,61GSM系统概述,612GSM系统的技术特点GSM的主要特点可归结为；(1)频谱效率(2)容量(3)话音质量(4)开放的接口(5)安全性(6)与ISDN、PSTN等的互连(7)在SIM卡基础上实现漫游,613GSM系统的主要技术参数1、频段：上行：（890915），移动台发 下行：（935960），基站发2、频带宽度：253、上、下行频率间隔：454、载频间隔：200kHz5、通信方式：全双工,6、信道分配：每载频8时隙，包含8个全速信道，16个半速信道。7、每时隙信道速率：22.8Kbit/s8、信道总速率：270 Kbit/s9、调制方式：GMSK（高斯最小移相键控）,10、接入方式：TDMA11、话音编码：RPELPC，13 Kbit/s的规则脉冲激励线性预测编码。12、分集接收：跳频每秒217跳，交错信道编码，自适应均衡。,614GSM的系统结构 GSM系统可分为：1、交换子系统（SSS）或网络子系统（NSS）；2、基站子系统（BSS）；3、移动台（MS）；4、操作维护子系统（OSS）；,1移动台,图6.1移动台的构成,图6.2BSS结构,2、基站子系统BSS要完成无线信道的发送、接收和管理。,3、交换子系统 在GSM数字移动通信系统中的交换分系统(MSS)包括移动交换中心(MSC)和存储用户数据和移动管理信息的数据库。MSS负责管理GSM系统内部的用户之间以及与其它电信网用户之间的通信。,图6.3交换分系统的内部结构,4、操作维护子系统 GSM技术规范指明用于操作维护的设备与基站分系统和交换分系统的设备是直接相连的，这种专门用于操作维护的设备称为操作维护中心OMC。,对用户的管理是独立于一般操作维护功能以外的，包括两个方面：用户数据管理和计费管理。用户数据的管理涉及HLR(包括AUC负责与安全性有关的数据)以及专门的管理设备,还涉及到用户持有的用户识别卡SIM。,图6.4操作维护分系统的结构,615GSM网络的主要接口协议 1GSM的主要接口,图6.5GSM系统的主要接口,（1）A接口 A接口就是移动业务交换中心(MSC)与基站控制器(BSC)之间的接口。物理链路采用标准的2.048Mb/s的数字传输链路实现，此接口传递的信息包括移动台管理、基站管理、移动性管理、接续管理等。,（2）Abis接口 Abis接口定义了基站子系统(BSS)中基站控制器(BSC)和基站收发信台(BTS)之间的通信标准。它们之间采用标准的2.048Mb/s PCM数字链路来实现此接口支持所有面向用户提供的服务并支持对BTS无线设备的控制和无线频率的分配.,（3）Um接口 Um接口定义为移动台与基站收发信台(BTS)之间的通信接口,用于移动台与GSM系统固定部分之间的互通。物理链路是无线链路,此接口传递的信息主要包括无线资源管理、移动性管理和接续管理等。,2网络子系统(NSS)的内部接口,图6.6网络子系统内部接口,（1）B接口 B接口定义为访问位置寄存器(VLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的内部接口。用于移动业务交换中心(MSC)向 VLR询问有关移动台(MS)当前位置信息或通知访问用户寄存器(VLR)有关移动台(MS)的位置更新信息等。,（2）C接口 C接口定义为归属用户寄存器(HLR)与移动业务交换中心(MSC)之间的接口。用于传递路由选择和管理信息,其物理链路采用标准2.048Mb/s的PCM数字传输线。,（3）D接口 D接口定义为归属用户位置寄存器(HLR)与访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。实用化的GSM系统结构一般把VLR综合于移动业务交换中心(MSC)中，而把归属用户位置寄存器(HLR)相连的标准2.048Mb/s的数字链路。,（4）E接口 E接口定义为控制相邻区域的不同移动业务交换中心(MSC)之间的接口。当移动台(MS)在一个呼叫进行过程中，从一个移动业务交换中心(MSC)控制的区域移动到相邻的另一个移动业务交换中心(MSC)的控制区时，为不中断通信需完成越区信道切换过程。,（5）F接口 F接口定义为移动业务交换中心(MSC)与移动设备 识别寄存器(EIR)之间的接口.用于交换相关的国际移动设备识别码管理信息。F接口的链接方式标准2.048Mb/s的PCM数字链路实现的。,（6）G接口 G接口定义为访问用户位置寄存器(VLR)之间的接口。当采用临时移动用户识别码(TMSI)时.G接口的物理链路采用标准2.048Mb/s数字链路。,3GSM与其它公用电信网的接口 其它公用电信网泛指公用电信网(PSTN)、综合业务数字网(ISDN)、公用分组交换数据网(PSPDN)和电路交换公用数据网(CSPDN)。GSM系统通过MSC与这些公用电信网互连。,4各接口协议 GSM系统各接口采用的分层协议结构，同时考虑到了与ISDN的互通，符合开放系统互连(OSI)参考模型分层的目的，是允许隔离各组信令协议功能，按连续的独立层描述协议。每层协议在明确的服务接入点对上层协议提供它自己特定的服务。,图6.7系统主要接口的协议分层结构,（1）各协议分层结构描述 信号层1（也称为物理层）,提供传送比特流所需的物理链路.信号层2,为专用数据链路L2协议，基于ISDN的D信道接入协议(LAP-D)，在Um接口中的L2协议称为APDm。,信号层3,主要传送控制和管理信息。L3包括三个基本子层，无线资源管理(RR)、移动 性管理(MM)和接续管理(CM)。接续管理(CM)层中含有多个呼叫控制(CC)单元，提供并行呼叫处理，还有补充业务(SS)单元和短消息业务管理(SMS)单元.,(2)信号的互通 在A接口，信令协议的参考模型如图6.8所示。,BSSAP BSS应用部分 SCCP 信令连接控制部分 DTAP 直接转移应用部分 MTP 消息传递部分 BSSMAP BSS移动应用部分,图6-8 A接口信令协议参考模型,（3）NSS内部及GSM系统与PSTN之间的协议,TUP：电话用户部分BSSAP：BSS应用部分ISUP：ISDN用户部分SCCP：信令连接控制部分MAP：移动应用部分MTP：消息传递部分TCAP：事务处理应用部分,图6.9应用于GSM系统的7号信令协议层,6.1.5GSM系统的网络结构 1 GMSC（关口MSC）在GSM/PLMN网络中，能够提供GSM/PLMN网络与其它通信网络间的链路，具有为呼叫查询、选接呼叫路由的功能的MSC称为入口MSC，简称GMSC。,图6.10关口MSC,2 MSC/VLR业务区 表示网络中由一个MSC所覆盖的服务区域，凡在该区的移动台均在该区的访问位置寄存器（VLR）登记。所以，MSC总与VLR构成同一个节点，写作MSC/VLR。,3 位置区（LA）每个MSC/VLR服务区被分成若干个位置区，位置区是MSC/VLR服务区的一个部分，在一个位置区内移动台可以自由移动，不需做位置更新。位置区是广播寻呼消息以便找到某移动用户的寻呼区域，只能属于某一个MSC/VLR。,4.小区（Cell）它表示网络中一个BTS的无线覆盖区域，一个位置区可划分为若干个小区，一个小区是具有一个全球识别码（CGI）的。同时，利用基站识别码（BSIC），移动台本身能区分使用同样的载频的各个小区。,图6.11GSM系统的网络结构,图6.12数字PLMN的网络结构与PSTN网,5 GSM/PLMN的网络结构,6.1.7GSM的编号计划 1 移动用户和移动台的识别码（1）国际移动用户识别码(IMSI)IMSI是给每个用户分配一个唯一的国际移动用户识别码，这个识别码在GSM系统所有服务区中都是有效的。,图6.13IMSI的构成,IMSI的总长不超过15位数字，采用十进制编码.,移动国家码,移动网号,移动用户识别码，唯一地识别某一移动通信网中的移动用户,国家移动用户识别码,由MNC和MSIN组成,(2)临时移动用户识别码(TMSI)考虑到安全性，空中接口传递的IMSI用TMSI代替。VLR可给来访的每一用户分配一个唯一的TMSI，在每次鉴权后分配，只在某一VLR管辖区内有效。当用户离开此VLR服务区后，即释放此号码，在呼叫建立和位置更新时可使用TMSI。,(3)本地移动用户识别码(LMSI)为了加速VLR对用户数据的查询，还可使用辅助性的本地移动用户识别码LMSI。它是在位置更新时，VLR暂分配给来访用户的一个唯一识别码。,(4)国际移动设备识别码(IMEI)唯一地识别一个移动台设备组成，如图6-14,图6.14 IMEI的组成,型号批准码,最后装配码，表示生产厂或最后装配所在地由厂家自行编码.,序号码,备用,2.移动台的号码（1）移动台国际ISDN号码(MSISDN)此号码是指主叫用户为呼叫移动用户而拨叫的号码，组成如图6-15,图6.15MSISDN的组成,CC 为国家码NDC为国内地区码SN为移动用户号码.,（2）移动台漫游号码(MSRN)MSRN是指当移动台漫游后，为使GSM移动通信网能再进行路由选择，把来话呼叫转移到移动台当前所登记的MSC，而由VLR临时分配给移动台的一个号码。,（3）信道切换号码 此号码用于两个移动交换区(MSC区)间进行切换时，为建立SMC间通话链路而临时使用的号码，它类似于MSRN的组成。,3 位置区和基站的识别（1）位置区识别(LAI)在检测位置更新和切换的需求时，要使用位置区识别LAI。,图6.16LAI的组成,MCC为移动国家码MNC为移动网号LAC为位置区码,（2）全球小区识别(CGI)CGI是在所有GSM/PLMN中作为小区的唯一标识。是在LAI的基础上再加上小区识别(CI)。组成CI为两字节长度的16进制编码。由各运营部门自定。,（3）基站识别色码(BSIC)用于采用相同载频的相邻不同基站发信台(BTS)的识别。特别用于识别在不同国家的边界地区，采用相同载频的不同相邻BTS。,图6.17BSIC的构成,NCC为PLMN色码，用来唯一识别相邻国家不同的PLMN；BCC为BTS色码，用来唯一识别采用相同载频的相邻BTS；,6.1.8GSM系统的业务功能 1、主要电信业务(1)电信业务(2)紧急呼叫业务(3)短消息业务(4)可视图文接入(5)智能用户电报传送(6)传真,2、承载业务分类 GSM系统的数字业务分为电信业务和承载业务。承载业务是在两个MODEM接口之间传递用户的数据，而电信业务是一种完整的端到端通信业务，包括了终端的能力。,3、补充业务(1)号码识别类补充业务定义 主叫号码识别显示(CNIP)主叫号码识别限制(CNIR)被叫号码识别显示(CONP)被叫号码识别限制(CONR)恶意呼叫识别(MCI),(2)呼叫提供类补充业务定义 1、无条件呼叫前转(CFU)；2、遇移动用户忙呼叫前转(CFB)；3、遇无应答呼叫前转(CFNRy)；4、遇移动用户不可及呼叫前转(CFNRc)；5、呼叫转移(CT)；6、移动接入搜索(MAN)；,(3)呼叫完成类补充业务 1、呼叫等待(CW)；2、呼叫保持(HOLD)；,(4)多方通信类补充业务 三方业务(3PTY)，可使正在进行的呼叫另外增加一个对第三方的呼叫。三方之间能够互相听到各方的声音，也可根据需要暂与某一方的通话置于保持状态，而只与单独一方通话任何一方可以独立退出三方通话。,(5)集团类补充业务 闭合用户群(CUG)，能使一些用户构成闭合用户群呼入和呼出。CUG的某些特定成员可以有附加能力使它们能向用户群外发出呼叫和/或接受来自用户群外的呼叫。,(6)计费类补充业务 1、计费通知(AOC)；2、呼叫终了的计费信息；3、呼叫期间的计费信息；4、呼叫建立期间的计费信息；5、免费业务(FPH)；6、对方付费(REVC)；,(7)附加信息传送类补充业务 用户至用户信令(UUS)，此业务允许许多移动用户发送通过信令信道透明传输的有限量的用户信息至另一个PLMN或ISDN用户，或从这些用户接收信息用户。,(8)呼叫限制类补充业务 闭锁所有出局呼叫(BAOC)闭锁所有国际出局呼叫(BOIC)闭锁除归属国家外所有国际出局呼叫(BOIC-EXHC)闭锁所有入局呼叫(BAIC)当漫游出归属PLMN国家后闭锁入局呼叫(BAIC-Roam),6.2 GSM系统的无线接口 6.2.1无线数字传输的特征 移动通信的特点之一就是用户接入系统是无线方式，具有无线通信的特点。,1TDMA/FDMA接入方式 在GSM中，无线路径上是采用时分多址（TDMA）方式。每一频点（频道或叫载频TRX）上可分成8个时隙，每一时隙为一个信道，因此，一个TRX最多可有8个移动客户同时使用，见图6.18所示。,图6.19TDMA多址接入技术,2工作频段（1）工作频段 见图6-19(见教材P147)我国陆地公用蜂窝数字移动通信网GSM通信系统采用900MHz频段：905915（移动台发、基站收）950960（基站发、移动台收）,（2）频道间隔 相邻两频道间隔为200kHz，每个频道采用时分多址接入（TDMA）方式，分为8个时隙，即8个信道（全速率）。每信道占用带宽200kHz8=25kHz。,（3）频道配置 上行频率:fl(n)=890.200MHz（n-1）0.200MHz(移动台发，基站收)下行频率:fh(n)=fl(n)45MHz(基站发，移动台收)n=76124频道,（4）双工及调制特性 双工收发间隔：45kHz。与模拟TACS系统相同。主载波调制方式：GSMK 调制主载波的信号性质:包含数字信息的双信道或多信道 被发送信息的类型：电报传真数据、遥测、遥控、电话视频的组合,（5）干扰保护比 载波干扰保护比（CI）就是指接收到的希望信号电平与非希望信号电平的比值。GSM规范中规定：同频道干扰保护比：C/I 9dB 邻频道干扰保护比：C/I-9dB 载波偏离400kHz时的干扰保护比：C/I-41dB,（6）频率复用方式 频率复用是指在不同的地理区域上用相同的载波频率进行覆盖。频率复用方式就是指将可用频道分成若干组，若所有可用的频道N（如49）分成F组（如9组），则每组的频道数为NF（49/9 5.4即有些组的频道数为5个，有些为6个。,图6.20 900MHz 39方式频道分配图,图6.21 频率复用方式,图6.22 7小区分组,(7)保护带宽：400kHz 当一个地区数字移动通信系统与模拟移动通信系统共存时，两系统之间(频道中心频率之间)应有约400kHz的保护带宽，通常是由模拟B网预留。,3时间调整 在呼叫进行期间，要监视呼叫到达基站的时间，并向移动台发出指令，随着它离开基站距离的增加，逐渐提前发送的时间，这称为时间提前。,4时间色散 在接收端，由于射频信号的反射作用，接收机接收到的信号是多种多样的，其中有的反射信号来自远离接收天线的物体，比直射的信号经过的路程长很多，因而形成相邻符号间的相互干扰。这种现象称为时间色散。,图6.23时间色散,6.2.2信号的处理 1话音编码 PCM编码采用A律波形编码，分为3步：-采样-量化-编码,图6.24 GSM话音编码器框图,声码器要做的事是将话音信号分成20ms的段，然后分析这一时间段内所相应的滤波器的参数，并提取此时的脉冲串频率，输出其激励脉冲序列。LPC十LTP参数：3.6 kbit/s。RPE参数：9.4kbit/s。因此，话音编码器的输出比特速率是13kbit。,2 信道编码 信道编码能够检出和校正接收比特流中的差错。这是因为加入一些冗余比特，把几个比特上携带的信息扩散到更多的比特上。,假定要传输的信息是一个“0”或是一个“l”，为了提高保护能力，各添加3个比特：信息 添加比特 发送比特 O 000 0000 1 111 1 1111,图6.25 数字信息传输方框图,分组码用(n，k)表示，n表示码长，k表示信息位数目，Rkn称为分组编码的效率。,图6.26 分组编码,在GSM系统中，上述两种编码方法均在使用。采用“两次”编码的好处是：在有差错时，能校正的校正(利用卷积编码特性)，能检测的检测(利用分组编码特性)。,GSM系统首先是把话音分成20ms的音段,这20ms的音段通过话音编码器被数字化和话音编码，产生260个比特流，并被分成：50个最重要比特 132个重要比特 8个不重要比特,图6.28 GSM数字话音的信道编码,3交织技术 1)交织技术的一般原理 假定由一些4比特组成的消息分组，把4个相继分组中的第1个比特取出来，并让这4个第1比特组成一个新的4比特分组，称作第一帧，4个消息分组中的比特24，也作同样处理，如图6.29所示。,图6.29 交织原理,2)GSM系统中交织方式 在GSM系统中，信道编码后进行交织，交织分为两次，第一次交织为内部交织，第二次交织为块间交织。,图6.30 GSM 20ms话音编码交织,图6.31 普通突发脉冲串,图6.32 话音信道编码,图6.33 二次交织,二次交织经得住丧失一整个突发脉冲串的打 击，但增加了系统时延。因此，在GSM系统中，移动台和中继电路上增加了回波抵消器，以改善由于时延而引起的通话回音。,4)调制 简单地说，GSM使用的调制是BT0.3的GMSK，其调制速率为270833千波特，使用Viterbi算法进行解凋。调制的功能就是按照一定的规则把某种特性强加到电磁波上，这个特性就是我们要发射的数据。,图6.34GMSK调制频谱,GMSK调制是在较高频谱效率(1bitHz)与可承受的解调复杂性之间的折衷。如果假设输入信号为无限随机序列，则其理论调制频谱如图所示。,623信道类型 1物理信道 GSM在无线路径上传输的一个基本概念是：传输的单位是约一百个调制比特的序列，它称为一个突发脉冲。要把这个脉冲在一个载频上传播，它占有一段频率，也占有一段时间。GSM的空中物理信道是一个频宽200KHz、时长为0.577ms的物理实体。,图6.35物理信道的区域,2 逻辑信道 在BTS和MS间必须传送许多信息，包括语音和控制信息等。先把这些信息分类，再按不同方法对应至物理信道上传播。这些划分就称为逻辑信道。而逻辑信道按其中承载信息不同可分为控制信道和业务信道。,（1)广播信道(BCH)：均为下行信道，用于向MS发送广播消息。a)频率校正信道(FCCH)b)同步信道(SCH)c)广播控制信道,（2)公共控制信道 a)寻呼信道(PCH)b)随机接入信道(RACH)c)接入许可信道(AGCH),（3)随路控制信道(DCCH)a)独立专用控制信道(SDCCH)b)慢速随路控制信道(SACCH)c)快速随路控制(FACCH),（4)业务信道(TCH)TCH用于话音业务的承载，有两种类型全速TCH(TCH/F)和半速TCH(TCH/#)。全速TCH允许使用13Kbit/s传送语音和12.6或3Kbit/s数据传输。半速TCH允许以7Kbit/s传送语音及6或3.6Kbit/s传送数据，是双向信道。,3突发脉冲（1）常规突发脉冲 这种脉冲用于在TCH承载信息及除RACH、SCH和FCCH以外的控制信道信息。,图6.36常规突发脉冲,（2）接入脉冲 它有8位尾比特，并有很大一段保护期。,图6.37接入脉冲,（3）伪突发脉冲 在没有信息承载时发送伪突发脉冲。,4逻辑信道与物理信道的映射（1）BCH和CCCH的对应方式 BCH和CCCH要求在BCH的第0载频第0时隙上传送，周期为51个TDMA帧，下行信道。,图6.38BCH和CCCH的周期结构,（2）RACH的对应方式 RACH周期为51个TDMA帧，占用第0载频的第0时隙，上行信道。,图6.39RACH的周期结构,（3）SDCCH和SACCH的对应方式,DxSDCCH号X AxSACCH号X IIDLE,图6.40SDCCH和SACCH的周期结构,（4）TCH的对应方式,T TCH A SACCH I IDLE,图6.41TCH的周期结构,TCH共占用26个TDMA帧，在其载频各时隙及O频2、7时隙传送，双向信道。,5结构 系统采用帧的总循环长度为715648，称为超高帧。其时长为3小时28分53秒760毫秒。超高帧又被分成超帧，共有2048个超帧，每帧时长为6.12s。一个超帧再分成复帧。在GSM中有两种复帧。（1）26帧的复帧（2）51帧的复帧,6.3 GSM系统的控制与管理 6.3.1GSM系统的安全性管理 GSM系统主要有如下安全性措施（1）对接入网络的呼叫请求进行鉴权。（2）对无线信道上的消息进行加密。（3）对移动台设备本身的合法性进行识别。（4）对移动台的IMSI号进行保护,SIM卡中有如下内容：固化数据、IMSI、鉴权键K，安全算法，临时的网络数据TMSI，LAI，被禁止的PLMN，业务相关数据。AUC有如下内容：用于生成随机数(RAND)的随机数发生器，鉴权键K，各种安全算法。,图6.42系统的鉴权过程,1、鉴权,在GSM系统中，下列情况需先经过鉴权。1 移动台呼出2 移动台被呼入3 移动台位置登记、位置更新4移动台补充业务的登记、使用、删除,图6.43系统的加密过程,2、加密,3、移动设备的识别1、MSC/VLR向移动台要求IMEI号2、MSC/VLR将IMEI送EIR检查。3、EIR中定义有三个关于移动用户设备的消息。4、EIR收到IMEI后，在三个名单中查找，并将结果送回MSC，决定是否允许该移动设备使用网络。,6.3.2GSM的移动性管理 1漫游管理 移动用户在移动性的情况下要求改变与小区和网络联系的特点称为漫游。,位置更新主要由以下几种组成（1）常规位置更新（2）IMSI分离（3）IMSI附着（4）强迫登记（5）隐式分离,2切换管理（1）由相同BSC控制的小区间的切换,图6.44相同BSC控制小区间的切换,（2）由同一MSC 不同BSC控制小区间的切换,图6.45相同MSC、不同BSC控制小区间的切换,（3）由不同MSC控制的小区间的切换,图6.46不同MSC控制小区间的切换,64通用分组无线业务技术 6.4.1概述(1)在GSM系统中引入3个主要组件 GPRS服务支持结点(SGSN)GPRS网关支持结点(GGSN)分组控制单元(PCU),(2)对GSM的相关部件进行软件升级,图6.49GPRS系统原理图,表6-3GSM和GPRS的工作频段,现有的GSM移动台(MS)，不能直接在GPRS中使用，需要按GPRS标准进行改造(包括硬件和软件)才可以用于GPRS系统。GPRS定义了3类MS：A类可同时工作于GPRS和GSM；B类可在GPRS和GSM之间自动切换工作；C类可在GPRS和GSM之间人工切换工作。,6.4.2 GPRS的主要特点1.GPRS采用分组交换技术 2.定义了新的GPRS无线信道 3.支持中、高速率数据传输4.GPRS网络接入速度快5.GPRS支持基于标准数据通信协议的应用。,6.4.3 GPRS的业务1.承载业务（1）点对点业务(PTP)（2）点对多点业务(PTM)点对多点广播(PTM-M)业务点对多点群呼(PTM-G)业务 IP多点传播(IP-M)业务,2.用户终端业务 GPRS支持电信业务，提供完全的通信业务能力，包括终端设备能力。用户终端业务可以分为基于PTP的用户终端业务和基于PTM的用户终端业务。如表6-4所示。,表6-4 GPRS用户终端业务分类,3.附加业务 GSM第2阶段附加业务支持所有的GPRS基本业务PTP-CONS、PTP-CLNS、IP-M和PTM-G的CFU(无条件呼叫转送)。GSM第2阶段附加业务不适用于PTM-M。如表6-5所示。,表6-5 GPRS附加业务的应用,6.4.4 GPRS业务的具体应用 GPRS业务主要有以下应用。1.信息业务 2.交谈 3.网页浏览 4.文件共享及协同性工作 5.分派工作 6.企业E-mail 7.因特网E-mail 8.交通工具定位 9.静态图像 10.远程局域网接入 11.文件传送,6.4.5 GPRS的优势及存在问题 1.GPRS的技术优势（1）资源利用率高（2）传输速率高（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）调制方式不是最优（5）存在转接时延,6.4.7GPRS的网络结构 1 GPRS网络总体结构 GPRS网络是在现有GSM网络中增加 GGSN和SGSN 来实现的，使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。,图6.50GPRS的系统结构,图6.51GPRS网络结构的接入与参考点,2.GPRS逻辑体系结构 从逻辑上来说，GPRS通过在GSM网络结构中增添SGSN和GGSN两个新的网络节点来实现。由于增加了这两个网络节点，需要命名新的接口。图6.52说明了GPRS逻辑体系结构。,图6.52GPRS逻辑体系一览图,3.GPRS网络主要实体 GPRS网络主要实体包括GPRS支持节点、GPRS骨干网、本地位置寄存器HLR、短消息业务网关、移动交换中心(SMS-GMSC)和短消息业务互通移动交换中心(SMS-IWMSC)、移动台、移动交换中心(MSC)/拜访位置寄存器(VLR)、分组数据网络(PDN)等。,（1）GPRS支持节点(GSN)GPRS的支持节点GSN是GPRS网络中最重要的网络节点，包含了支持GPRS所需的功能。GSN有两种类型：SGSN和GGSN。,（2）GPRS骨干网 GPRS中有内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网。内部PLMN骨干网是指位于同一个PLMN上的并与多个GSN互联的IP网。外部PLMN骨干网是指位于不同的PLMN上的并与GSN和内部PLMN骨干网互联的IP网。,图6.53内部PLMN骨干网和外部PLMN骨干网,图6.54GPRS网络骨干网的组成,（3）本地位置寄存器(HLR)在HLR中有GPRS用户数据和路由信息。从SGSN经Gn接口或GGSN经Gc接口均都可访问HLR，对于漫游的MS来说，HLR可能位于另一个不同的PLMN中，而不是当前的PLMN中。,（4）短消息业务网关 移动交换中心（SMS-GMSC）和短消息业务互通移动交换中心SMS.IWMSC、SMS-GMSC和SMS-IWMSC经Gd接口连接到SGSN上，这样就能让GPRS MS通过GPRS无线信道收发短消息(SM)。,（5）GPRS移动台 GPRS MS能以三个运行模式中的一个进行操作，其操作模式的选定由MS所申请的服务所决定：即仅有GPRS服务，同时具有GPRS和其他GSM服务，或依据MS的实际性能同时运行GPRS和其他GSM服务。,（6）移动交换中心和拜访位置寄存器 在需要GPRS网络与其他GSM业务进行配合时选用Gs接口，如利用GPRS网络实现电路交换业务的寻呼，GPRS网络与GSM网络联合进行位置更新，以及GPRS网络的SGSN节点接收MSC/VLR发来的寻呼请求等。,（7）分组数据网络(PDN)PDN提供分组数据业务的外部网络。移动终端通过GPRS接入不同的PDN时，采用不同的分组数据协议地址。,