gprs协议分析与协议中间件设计

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1、GPRS协议分析与协议中间件设计1.GPRS协议分析及协议中间件设计的目的和意义GPRS协议分析及协议中间件设计的目的在于理解和掌握GPRS协议，协议的功能，了解什么是中间件，通过学习与了解明白GPRS协议中间件是如何设计的。第18页共18页1.GPRS2.1GPRS的简介移动通信通常分为3代，第一代是模拟的通信网络，第二代是数字通信包括GSM，CDMA等，第三代是分组型的移动业务，称为3G。GPRS是通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService）的简称，是介于第二代和第三代之间的一种技术，是通过GSM来实现的。但是它突破了GSM网只能提供电路

2、交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。GPRS是一种以全球手机系统（GSM)为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet)式来传输的，使得通讯速率从56一直上升到114Kbps，并且支持计算机和移动用户的持续连接，同时它较高的数据吞吐能力使得可以使用手持设备和笔记本电脑进行电视会议和多媒体页面以及类似的应用。GPRS信道是共享使用的，是需要的时候才有包产生，那么比专用的连接要节省很多资源，它将使得为用户提供应用服务更加简单。2.1.1GPRS网络结构GPRS网络

3、是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加一些节点，如GGSN（GatewayGPRSSupportingNode，网关GPRS支持节点）和SGSN（ServingGSN，服务GPRS支持节点）。SGSN[1]的功能：是GPRS骨干网的重要组成部份，是分组交换的核心部分，通过帧中继和PCU相连。功能类同于GSM系统的MSC/VLR功能，SGSN不仅处理分组交换中的信令传输，同时也进行数据包的处理和传送。面向MS执行移动性管理、安全管理、介入控制和路由选择功能。即记录当前活动在该SGSN区域内的移动数据用户的有关信息，如位置信息，可以对当前用户信息进行

4、修改、删除等；负责数据用户的Attach和Detach、位置更新、寻呼、鉴权、加密等；负责MS和SGSN之间逻辑链路的建立、维护和释放；负责路由的选择和信息的存储转发；产生原始计费数据。GGSN的功能：GGSN内部维护GPRS骨干网，外部可以连接多个数据网如Internet、企业网、X.25第18页共18页网等，是GPRS骨干网和外部数据网的网关；在GPRS数据网中的地位很类同于传统GSM网中的GMSC的地位；负责产生数据业务的原始计费数据。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP／IP或X.25网络。GR（

5、GSMRegister，GPRS数据库）的概念，GR类似于GSM中的HLR，是GPRS业务数据库。它可以独立存在，也可以和HLR共存，由服务器或程控交换机实现。图1-1GPRS网络结构MAC媒体访问控制：MAC定义和分配空中接口的逻辑信道，并控制移动台接入这些共享的逻辑信道；MAC定义的逻辑信道有公共控制信道PCCCH：控制信令；分组广播信道PBCCH：广播系统消息；分组业务信道PTCH：传输分组数据；分组专用控制信道：功率控制、定时等。RLC无线链路控制：RLC将上层LLC的数据分段和重组以便在逻辑信道上传送；RLC通过选择性重传，向上层提供一个可靠的链路；它根据无

6、线链路的传输能力将1527个字节（LLC帧的最大长度）按CS（codingscheme）切成不同的小块，以便进行卷积、交织等信道编码。LLC逻辑链路控制：LLC是MS和SGSN之间的协议。基于HDLC无线链路协议，传输能力1520个字节，加上7个开销字节，总共1527个字节；LLC向上层提供一个或多个由SAPI区别的、高度可靠无差错的、加密的逻辑链路（GMM，SM，SNDCP等）；LLC与下层使用的无线接口协议无关，向下隔离无线网；下层GPRS无线接口协议的改变不会影响上层协议和网络子系统；对中断的帧可以进行错误检测和恢复；可以实现一对多点寻址(向多个MS发信息)；传

7、送的信息可以有不同的优先级即顺序控制；流量控制等。第18页共18页LLC实现了下层不同协议的向上统一，是保证向3G平滑过渡的一个关键点。它(LLC)和SNDCP协议一起类同于CDMA1X网络中MS和PDSN之间的PPP协议的功能。2.1.2GPRS的功能与业务GPRS是一种新的GSM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）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务。GPRS能支持下列功能和业务[2]：（1）TCP/IP和X.25业务；（2