通用分組無線服務(wù)GPRS.ppt

GeneralPacketRadioService 通用分組無線業(yè)務(wù) GPRS 中國移動(dòng)通信集團(tuán)公司技術(shù)部 內(nèi)容 GPRS的特點(diǎn)GPRS邏輯結(jié)構(gòu)GPRS新增網(wǎng)元功能GPRS終端類型GPRS網(wǎng)絡(luò)原理簡介GPRS無線原理簡介 無線 網(wǎng)絡(luò)資源利用率高 適合于支持間歇 突發(fā)性數(shù)據(jù)傳輸 計(jì)費(fèi)方式靈活 價(jià)格合理速率較高 1 8個(gè)時(shí)隙 CS1 CS4 可達(dá)9 05kbit s 171 2kbit s分組交換平臺(tái)為多種業(yè)務(wù)提供承載 現(xiàn)有GSM數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) SMS WAP外部數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù) GTP隧道傳輸機(jī)制為各種外部數(shù)據(jù)網(wǎng)業(yè)務(wù)提供透明承載 Internet Intranet X 25作為ISP開發(fā)新業(yè)務(wù) 尤其是移動(dòng)網(wǎng)特定業(yè)務(wù) GPRS的特點(diǎn) 上下行鏈路可不對(duì)稱 數(shù)據(jù)速率可變?cè)诓贿M(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)可將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)掛起 不占用無線 網(wǎng)絡(luò)資源 再進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)能較快恢復(fù) 無需重新發(fā)起業(yè)務(wù)一個(gè)MS可同時(shí)進(jìn)行多個(gè)數(shù)據(jù)會(huì)話根據(jù)網(wǎng)絡(luò)和MS的工作模式 用戶可以分別交替 同時(shí)進(jìn)行話音和分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)可以逐步向3G 全I(xiàn)P網(wǎng)演進(jìn) GPRS的特點(diǎn) GPRS邏輯結(jié)構(gòu) BTS軟件升級(jí)BSC增加PCU及軟件升級(jí) MS為具有GPRS能力的A B C類MS 與原GSM共用 軟件升級(jí) 新增網(wǎng)元 軟件升級(jí) GPRS網(wǎng)絡(luò)組成 新增網(wǎng)元功能介紹 SGSN ServingGPRSSupportNode GGSN GatewayGPRSSupportNode DNS DomainNameServer CG ChargingGateway SGSN功能 認(rèn)證 鑒權(quán)通過GPRS隧道協(xié)議與GSN通信加密和壓縮移動(dòng)性管理會(huì)話管理與HLR MSC VLR交互計(jì)費(fèi)信息和統(tǒng)計(jì)信息收集提供網(wǎng)管接口 GGSN功能 與外部網(wǎng)接口的關(guān)口從外部網(wǎng)看 類似一個(gè)路由器使用GTP GPRSTunnelingProtocol 協(xié)議封裝數(shù)據(jù)和轉(zhuǎn)發(fā)到SGSN將移動(dòng)臺(tái)發(fā)起的數(shù)據(jù)路由到正確的目的地過濾用戶數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)網(wǎng)收集計(jì)費(fèi)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù) DNS功能 在GPRS骨干網(wǎng)中將邏輯名映射為IP地址將接入點(diǎn)名 APN 映射為GGSN的IP地址每一個(gè)SGSN需要與DNS服務(wù)器協(xié)商完成解析 DNS功能 SGSN僅需與本地的DNS服務(wù)器協(xié)商不同運(yùn)營者的DNS服務(wù)器互相交換信息或通過根DNS服務(wù)器交換信息 CG功能 收集計(jì)費(fèi)話單 S CDR M CDR S SMT CDR S SMO CDR G CDR 話單合并話單預(yù)處理對(duì)某些不必要的字段進(jìn)行過濾添加一些其它運(yùn)營者要求的選項(xiàng) HLR新增的功能 GPRS簽約數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)IMSI為主要的用戶索引每一個(gè)移動(dòng)用戶可能有一個(gè)或多個(gè)PDP上下文 PDPContext 每一PDP上下文包含 PDP類型 如IP X 25 PPP PDP地址 如128 200 192 64 SubscribedQoSprofileAPNVPLMNaddressallowed GPRS終端類型 ClassA可以同時(shí)附著于GPRS和GSM業(yè)務(wù)可以同時(shí)使用GPRS數(shù)據(jù)傳送和GSM話音業(yè)務(wù)ClassB可以同時(shí)附著于GPRS和GSM業(yè)務(wù)可以使用GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)或GSM話音業(yè)務(wù)但不能同時(shí)使用這兩種業(yè)務(wù) GPRS終端類型 ClassC任何時(shí)候僅能附著其中的一種業(yè)務(wù) GPRS或GSM任何時(shí)候只能使用其中的一種業(yè)務(wù) GPRS或GSM GPRS網(wǎng)絡(luò)原理簡介 GPRS傳輸協(xié)議平面 基站子系統(tǒng)GPRS協(xié)議 BSSGP 允許多個(gè)用戶共享物理資源和實(shí)現(xiàn)負(fù)荷分擔(dān) 與A接口不同 GPRS信令和數(shù)據(jù)占用同樣的物理資源 用戶接入速率可以在一個(gè)范圍內(nèi)變動(dòng) 有下行流量控制機(jī)制 基站子系統(tǒng)GPRS協(xié)議 BSSGP BSSGP的主要功能 上行和下行數(shù)據(jù)傳送信令 尋呼無線狀態(tài)暫停和恢復(fù)清除流量控制跟蹤 信令協(xié)議平臺(tái) 基于SS7的接口的信令平臺(tái) Gs接口的信令協(xié)議平臺(tái) GPRS移動(dòng)性管理 GMM 使SGSN保持對(duì)移動(dòng)臺(tái)位置信息的了解附著和去著安全性管理鑒權(quán)P TMSI分配PTMSI簽名檢查觸發(fā)尋呼路由區(qū) RA 由多個(gè)小區(qū)組成一個(gè)位置區(qū)由一個(gè)或多個(gè)路由區(qū)組成 移動(dòng)性管理的狀態(tài) READY 需要作小區(qū)更新 數(shù)據(jù)傳輸可直接進(jìn)行 IDLE 網(wǎng)絡(luò)不知MS的存在 STANDBY 僅需作路由區(qū)更新 GPRS附著過程 MS SGSN HLR AttachAccept P TMSIetc AttachRequest IMSIoroldP TMSI etc Authentication Subscriptiondata QoSProfileetc UpdateLocation IdentityRequest GPRS附著后 SGSN跟蹤移動(dòng)臺(tái)的位置信息移動(dòng)臺(tái)與SGSN之間可安全地通信開始收集計(jì)費(fèi)信息SGSN存有移動(dòng)臺(tái)的簽約數(shù)據(jù)HLR知道當(dāng)前服務(wù)移動(dòng)臺(tái)的SGSN的號(hào)碼 鑒權(quán) 分離 1 MS發(fā)起 分離 2 SGSN HLR發(fā)起 路由區(qū)更新 RoutingAreaUpdate SGSN SGSN GGSN BSS BSS BSS MS MS MS 路由區(qū)更新 SGSN間路由區(qū)更新 Inter SGSNRoutingAreaUpdate MS NewSGSN HLR RAUpdateAccept RAUpdate OldSGSN UpdatePDPContext ForwardPackets SGSNContext GGSN UpdateLocation PDP上下文基本概念 PDP上下文存在于HLR中的一組用戶業(yè)務(wù)屬性 主要包括PDP類型 地址 動(dòng)態(tài) 靜態(tài) 狀態(tài)APNNSAPIQoS文件SGSN GGSN地址無線優(yōu)先權(quán)等等 激活 去活兩種狀態(tài) PDP上下文的激活 MS發(fā)起 PDP上下文的激活 網(wǎng)絡(luò)發(fā)起 PDP上下文的修改 PDP上下文去激活 MS發(fā)起 PDP上下文去激活 SGSN發(fā)起 PDP上下文去激活 GGSN發(fā)起 接入Internet 透明接入 GGSN不參與外部網(wǎng)的認(rèn)證非透明接入 MS分配使用ISP Intranet所擁有的地址段中的地址 由GGSN代替MS進(jìn)行認(rèn)證 透明接入 非透明接入 數(shù)據(jù)傳輸 Mobiletocorporateserver Local area network Server Router SGSN GGSN BG BSC BTS Intra PLMN backbone network IPbased SGSN GGSN BG BSC BTS Intra PLMN backbone network IPbased Packet network Inter PLMN backbone network Packet network Data network Internet Corporate HPLMN VPLMN 兩運(yùn)營商間的漫游 BTS BSC SGSN GGSN FW BTS BSC SGSN BG BG RootDNS DNS DNS GGSN HomeOperator VisitedOperator FW BorderGatewayconnectsautonomousIPnetworkstogether DomainNameSystemusedbySGSNtofindthecorrectGGSN SMS MT SMS MO GPRS無線原理簡介 GPRS的邏輯信道 上述信道統(tǒng)稱PDCH 亦即用于GPRS的某個(gè)時(shí)隙 GPRS的邏輯信道 PCCCH PDTCH和PACCH可以在同一個(gè)PDCH上以偷幀模式操作 處于分組空閑模式的移動(dòng)臺(tái)將認(rèn)為收到的此類無線塊中任何RLC MAC控制消息屬于PCCCH上的信息 處于分組傳送模式的移動(dòng)臺(tái)將認(rèn)為收到的此類無線塊中的任何RLC MAC控制消息屬于PACCH上的信息 另外 GPRS終端仍然使用原有GSM的BCCH SCH FCCH 邏輯信道與物理信道的映射 在GPRS業(yè)務(wù)量不大的情況下 允許GPRS與電路業(yè)務(wù)共用BCCH CCCH 可采用以下3種方式進(jìn)行信道組合 方式1 PBCCH PCCCH PDTCH PACCH PTCCH 方式2 PCCCH PDTCH PACCH PTCCH 方式3 PDTCH PACCH PTCCH 與電路業(yè)務(wù)共用PBCCH PCCCH可采用方式3 若僅共用PBCCH可采用方式2 隨著業(yè)務(wù)量的增大可采用方式1或方式1 方式3等 信道編碼 信道編碼 除了分組信道請(qǐng)求消息外 控制消息均采用CS 1編碼格式 分組信道請(qǐng)求消息為11比特或8比特 數(shù)據(jù)可采用CS 1 CS 2 CS 3 CS 4格式編碼 無線信道分配 BSS可提供無線資源的動(dòng)態(tài)分配 根據(jù)需要分配電路和分組業(yè)務(wù)的無線資源 小區(qū)內(nèi)的無線資源可設(shè)置為專用電路交換信道 專用PDCH以及可在兩者間切換的信道資源 根據(jù)業(yè)務(wù)狀況 系統(tǒng)一般根據(jù)負(fù)荷監(jiān)視和PDCH的業(yè)務(wù)需求在TCH與PDCH之間調(diào)整切換BSS支持一次TBF連接或RR連接建立過程中的PDTCH和TCH之間的轉(zhuǎn)換 媒體接入控制 相對(duì)獨(dú)立的上 下行鏈路資源分配方式上行需要爭搶判決程序來控制MS的接入與共享 下行作為網(wǎng)絡(luò)與多個(gè)MS間的通信不需爭搶判決BSS應(yīng)保證一個(gè)上行和下行信道能同時(shí)被多個(gè)MS復(fù)用 在數(shù)據(jù)傳輸過程中 可動(dòng)態(tài)調(diào)整MS使用的信道數(shù) 媒體接入控制 媒體接入模式動(dòng)態(tài)方式 MS根據(jù)上行鏈路狀態(tài)標(biāo)志 USF 來確定指配PDCH上使用的上行資源 同一時(shí)隙的下一個(gè)上行無線塊 上行鏈路狀態(tài)標(biāo)志包含在在信道指配消息中 固定方式 采用固定比特映射確定每幀中指配的PDCH和無線塊擴(kuò)展動(dòng)態(tài) 根據(jù)USF來確定指配PDCH以及更高序號(hào)的PDCH上對(duì)應(yīng)的無線塊 媒體接入控制 一階段接入網(wǎng)絡(luò)在接收到分組信道接入請(qǐng)求 PacketChannelRequest 后以分組立即指配消息 PacketIm