[信息与通信]GPRS网络介绍.ppt
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1、GPRS技术概述,-内容-,GPRS网络结构与协议,GPRS无线原理,GPRS信令流程,什么是GPRS?,GPRS是通用分组无线系统的英文缩写General Packet Radio System 对于数据应用来说,传统的电路交换浪费资源,分组交换在数据应用方面的效率则高得多GPRS提供了在现有成熟的GSM技术及网络中实施数据服务的方案GPRS终端可以长时间保持与网络的连接,GSM 系统,BSC,MSC/VLR,GMSC,SMS-C,BTS,Um,Abis,A,E,D,C,Internet,SGSN,BG,Other PLMN,PCU,GPRS系统新增网络单元,BSC,MSC/VLR,GMSC
2、,SMS-C,BTS,Um,Abis,SGSN,GGSN,PCU(Packet Control Unit)分组处理单元SGSN(Serving GPRS Support Node)GPRS服务业务单元GGSN(Gateway GPRS Support Node)GPRS网关业务单元,名词解释,GPRS(General Packet Radio System):通用分组无线系统 SGSN(Serving GPRS Support Node):GPRS服务业务单元 GGSN(Gateway GPRS Support Node):GPRS网关业务单元 PCU(Packet Control Unit)
3、:分组控制单元 PRP(Packet Resource Processor):包资源管理器 PICP(Packet Interface Control Processor):包接口处理器,节点设备功能,PCU连接Agprs和Gb。与BSC共同提供无线数据处理功能:逻辑链路与物理链路的映射无线数据信道的分配SGSN作用相当于电路域的MSC/VLR移动性管理 session management,MS state(ready,standby,or idle)分组的路由寻址和转发用户身份识别、加密和压缩数据计费GGSN作用相当与电路域GMSC或路由器,提供SGSN与外部数据网的连接,Gi,Inter
4、net,PCU,GPRS系统网络接口,BSC,MSC/VLR,GMSC,SMS-C,BTS,Um,Abis,A,E,D,C,SGSN,GGSN,Gb,Gd,Gr,Gs,接口,Gb提供SGSN与BSS的连接MS与SGSN之间的数据传送小区管理和路由区更新信息采用Frame Relay提供逻辑链路连接Gr提供SGSN与HLR的连接传送MS的加密信息,鉴权信息和用户数据库信息采用CCS7规程Gn同一PLMN内部SGSN之间以及SGSN和GGSN之间的接口支持静态或动态路由采用基于IP的GTP协议,接口,Gp不同PLMN内部SGSN之间的接口支持静态或动态路由采用基于IP的GTP协议GiGPRS网络与
5、外部数据网络的连接点采用IP或X.25GsSGSN与MSC/VLR之间的接口IMSI/GPRS联合附着,LA/RA联合更新,SGSN PAGING采用CCS7规程GcGGSN和HLR之间的接口采用CCS7规程,GPRS 协议栈,IP,PPP,USBorRS232orIrDA,SNDCP,LLC,RLC,MAC,GSM RF,PPP,USBorRS232orIrDA,RLC,MAC,GSM RF,BSSGP,Network Service,L1bis,BSSGP,Network Service,L1bis,IP,L2,L1,LLC,UDP/TCP,SNDCP,GTP,Um,Gb,Gn,Gi,PC
6、,MS,PCU,SGSN,Relay,IP,L2,L1,UDP/TCP,GTP,Relay,Relay,GGSN,R,Application,Relay,Internet,Unspecified,Application,IP,Unspecified,TID:Tunnel Identifier(TID=IMSI+NSAPI)NSAPI:Network Layer Service Access Point Identifier 网络接入点标识SAPI:Service Access Point Identifier 服务接入点标识TLLI:Temporary Logical Link Identit
7、yTFI:Temporary Flow Identity,TFI,TLLI,SAPI,NSAPI,TID,GPRS协议,MAC(Medium Access Control)物理层与RLC层之间;无线信道资源(PDTCH)分配;信道复用(多个MS共用)和信道占用的动态调整;功率控制、优先级管理。RLC(Radio Link Control):MAC与LLC之间;RLC确认模式和RLC非确认模式;在RLC确认模式下,对出错数据块有选择地重发,确保提供一条可靠的无线链路。LLC(Logical Link Control):基于RLC/MAC层,提供MS与SGSN之间高可靠性的加密逻辑信道;确认模式和
8、非确认模式;流量控制、顺序发送、差错检测和重传。,GPRS协议,SNDCP(Subnetwork Dependent Convergence Protocol):提供了多种业务的接入能力;多工(Multiplexing)、分割(Segmentation)、重组(Reassembly)以及压缩(Compression)等。BSSGP(Base Station System GPRS Protocol):提供BSS和SGSN之间的链路;流量控制。NS(Network Service):对同一小区的traffic,在Frame Relay PVC上进行分配。,-内容-,GPRS网络结构与协议,GPR
9、S无线原理,GPRS信令流程,GPRS逻辑信道类型,业务信道:PDTCH 一个MS可以同时复用最多8个PDTCH控制信道分组广播控制信道:PBCCH-Packet Broadcast Control CHannel分组公共控制信道:PCCCH-Packet Common Control CHannel分组寻呼信道:PPCH Packet Paging CHannel分组随机接入信道:PRACH Packet Random Access Channel分组接入允许信道:PAGCH Packet Access Grant CHannel分组通知信道:PNCH Packet Notification
10、 CHannel分组专用控制信道:PACCH-Packet Associated Control CHannelPTCCH Packet TA Control CHannel,GPRS无线信道,逻辑信道映射(Mapping)PBCCH+PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCHPCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCHPDTCH+PACCH+PTCCH,信道分类GPRS Reserved(G or R)GSM Reserved(C or empty)Switch-able TS(S),时隙分配,时隙可由语音与GPRS共享.根据GSM和GPRS的网络负荷动态分配.不同用户可分配同一时隙.
11、单一用户分配多个时隙以提高数据吞吐量.,时隙分配-GSM 电路交换数据业务,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,Downlink(BTS MS),Uplink(MS BTS),8 timeslots per Frame,Timeslots assigned to MS1,Timeslots assigned to MS2,时隙分配-GPRS分组交换数据业务,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,0 1 2 3 4
12、5 6 7,0 1 2 3 4 5 6 7,Downlink(BTS MS),Uplink(MS BTS),8 timeslots per Frame,Timeslots assigned to MS1,Timeslots assigned to MS2,时隙分配,BTS,User rate atCS2=40.2 kbps,Site with one carrier will be able to share timeslots(Voice and GPRS),SH,SH,时隙分配,BTS,User rate atCS2=40.2 kbps,User rate atCS2=26.8 kbps,
13、SH,SH,GPRS编码方式,GPRS 规范定义了新的四种数据编码CS1-CS4,GPRS无线编码流程(Radio Coding Procedure),AddBCS,AddprecodedUSF,Add tailbits,Coding,Puncture,456bits,Payload,CS1-CS3 Radio Block Structure,*Rectangular interleaving of one Radio Block over four bursts in consecutive TDMA frames,*Interleaving,CS4 Radio Block Structur
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