移动通信技术与设备 教学课件 作者 解相吾 第7章.ppt

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1、第7章通用分组无线业务（GPRS）【本章内容简介】本章从物理结构、逻辑结构、网络结构三方面介绍了GPRS的体系结构，对GPRS的协议作了详细说明，同时介绍了GPRS的特点和业务应用。【学习重点与要求】本章重点掌握GPRS的基本结构和各种接口，了解GPRS的业务应用。7.1概述通用分组无线业务（GPRS，GeneralPacketRadioService）作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信（3G）的过渡技术，是由英国BTCellnet公司早在1993年提出的，是一种基于GSM的移动分组数据业务，能提供比现有GSM网9．6kbit/s更高的数据率（100kbit/s以上）。GP

2、RS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。GPRS是GSM通向3G的一个重要里程碑，被认为是2．5代（2．5G）产品。7.1概述根据欧洲电信标准化协会（ETSI）对GPRS的建议，GPRS从试验到投入商用后分成两个阶段。第1阶段可以向用户提供电子邮件、因特网浏览等数据业务：（1）GPRS网络和因特网进行点对点的数据传输。（2）定义GPRS网络所需要的各种识别码。这一工作是同GSM网络内要定义的包括IMEI、IMSI等识别码

3、是一样的。（3）当GPRS网络传输数据时，维护分组安全的特殊算法。（4）根据传输的分组数据量确定收费的方式。（5）原有GSM网络上的简讯业务（SMS）如何以GPRS网络来传送。7.1概述第2阶段是EDGE的GPRS，简称E-GPRS。EDGE是GSM增强数据速率改进的技术，它使用8PSK调制方式，允许高达384kbit/s的数据传输速率，充分满足无线多媒体应用的带宽要求。（1）GPRS网络与因特网的联机，可以是点对点传输，也可以是点对多点传输。（2）当GPRS网络传送声音、图像或多媒体等应用业务时，不同的应用业务所需要不同的传输速率与延迟时间。（3）在许多架设GPRS网络的国家（地区

4、）间，实现国际漫游的功能。GSM网络采用电路交换的方式，主要用于语音通话，而因特网上的数据传递则采用分组交换的方式。由于这两种网络具有不同的交换体系，导致彼此间的网络几乎都是独立运行。制定GPRS标准的目的，就是要改变这两种网络互相独立的现状。通过采用GPRS技术，可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入，从而使营运商能够对移动市场需求作出快速反应并获得竞争优势。7.2GPRS的体系结构GPRS网络是在GSM网络的基础上进行升级的，最主要的改变是在GSM系统中引入了服务支持节点（SGSN，ServingGPRSSupportingNode）、网关支持节点（GGSN，Gat

5、ewayGPRSSupportNode）和分组控制单元（PCU，PacketControlUnit）3个主要组件。对于GSM网络原有的BTS、BSC等通信设备，只需要进行软件升级或增加一些连接接口。因为GGSN与SGSN数据交换结点具有处理分组的功能，所以使得GPRS网络能够和因特网互相连接，如图7-1所示，数据传输时的数据与信号都以分组来传送。GGSN与SGSN如同因特网上的IP路由器，具备路由器的交换、过滤与传输数据分组等功能，也支持静态路由与动态路由。多个SGSN与一个GGSN构成电信网络内的一个IP网络，由GGSN与外部的因特网相连接。当手机用户进行语音通话时，由原有GS

6、M网络的设备负责线路交换的传输，当手机用户传送分组时，由GGSN与SGSN负责将分组传输到因特网，如此手机用户在拥有原有的通话功能的同时，还能随时地以无线的方式连接因特网，浏览因特网上丰富的信息。GPRS网络发展前景十分广阔。图7-1GPRS网络与因特网的连接7.2.1GPRS逻辑结构如上所述，GPRS是在GSM网络结构中增添业务支持节点（SGSN）和网关支持节点（GGSN）两个新的网络节点来实现的。GSM标准03．60对新增节点之间及新增节点与GSM网原有节点之间的接口，进行了新的定义。支持节点（GSN）具有支持GPRS的全部功能。在一个PLMN中允许有多个GSN。GGSN主要起网

7、关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN和LAN等。另外，GGSN又被称作GPRS路由器。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。GGSN通过配置一个PDP（PacketDataProtocol）地址接入GPRS网。GGSN负责存储已经激活GPRS业务的用户路由信息，并能根据该信息将PDU（ProtocolDataUnits），通过隧道技术发送到MS的当前业务接入点