GSM與GPRS網(wǎng)絡(luò)

1、GSM與GPRS網(wǎng)絡(luò)全球移動通訊系統(tǒng)（Global System of Mobile communication）就是眾所周知的GSM，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛的移動電話標(biāo)準(zhǔn)，是一個蜂窩網(wǎng)絡(luò)，也就是說移動電話要連接到它能搜索到的最近的蜂窩單元區(qū)域。GSM網(wǎng)絡(luò)運行在多個不同的無線電頻率上。GSM900 ：上行（MHz）890-915；下行（MHz）935-960。GSM900E ：上行（MHz）880-915；下行（MHz）925-960。GSM1800 ：上行（MHz）1710-1785；下行（MHz）1805-1880。GSM1900 ：上行（MHz）1850-1910；下行（MHz）1930-1

2、990。GSM系統(tǒng)后面的網(wǎng)絡(luò)被人們看作是極其龐大和復(fù)雜的，這樣就可以提供所有的所需的服務(wù)。它被分成很多的部分，每一部分負(fù)責(zé)其中的一個功能?；鞠到y(tǒng)(基站和相關(guān)控制器）。網(wǎng)絡(luò)和交換系統(tǒng)(網(wǎng)絡(luò)的每一部分都要與其他部分無縫銜接)。有時也被叫做核心網(wǎng)。當(dāng)前的業(yè)務(wù)（語音和電路交換數(shù)據(jù)）由基站子系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)支持完成。BSS由處理無線物理層的基站收發(fā)信臺（RTS）、處理無線資源管理和切換的基站控制器（BSC）構(gòu)成。提供電路交換業(yè)務(wù)的NSS包括移動交換中心（MSC）、拜訪位置寄存器（VLR）、歸屬位置寄存器（HLR）、鑒權(quán)中心（AUC）和移動設(shè)備識別寄存器（EIR）。其中NSS與BSS之間的接口為“A”接

3、口。“A”接口左邊是“Um”接口。在GSM網(wǎng)絡(luò)中最重要的節(jié)點是MSC，它負(fù)責(zé)控制由手機(jī)發(fā)起或終止的用戶呼叫。MSC的主要功能如下：1. 交換和呼叫路由選擇：MSC控制用戶呼叫的建立、監(jiān)測和釋放，有時還需要與網(wǎng)絡(luò)的其它節(jié)點相互協(xié)作。例如當(dāng)手機(jī)呼叫PSTN時，需要為呼叫進(jìn)行路由的選擇。2. 計費：MSC負(fù)責(zé)為手機(jī)通話進(jìn)行計費，并且還處理如分時分區(qū)計費等特定計費費率的信息。在通話過程中，MSC將記錄這些信息，在通話結(jié)束后將其存儲起來，然后可以輸出給計費中心處理。3. 業(yè)務(wù)提供：補充業(yè)務(wù)是由MSC提供并管理的，另外，SMS服務(wù)也是由MSC處理的。4. 與HLR通信：MSC與HLR的通信主要發(fā)生在MS做

4、被叫的通話建立過程中，這時HLR將向MSC請求一些路由信息。5. 與VLR通信：VLR一般和MSC合并在一起，MSC與VLR通信是為了得到用戶信息，尤其在通話建立和釋放的時候。6. 與其它MSC通信：在不同MSC之間的呼叫建立和小區(qū)間切換的時候，MSC之間要進(jìn)行必要的相互通信。7. 控制相連接的BSC由于基站子系統(tǒng)是作為手機(jī)與交換子系統(tǒng)之間的接口單元，因此MSC必須要控制BSS主要的節(jié)點。每一個MSC可以控制許多個BSC，BSC的數(shù)量取決于在該MSC服務(wù)區(qū)里的話務(wù)量的大小。MSC在呼叫建立和BSC間切換的時候需要與其控制的BSC聯(lián)系。VLR (Visitor Location Register

5、)：拜訪位置寄存器,是一個數(shù)據(jù)庫，是存儲所管轄區(qū)域中MS（統(tǒng)稱拜訪客戶）的來話、去話呼叫所需檢索的信息以及用戶簽約業(yè)務(wù)和附加業(yè)務(wù)的信息，例如客戶的號碼，所處位置區(qū)域的識別，向客戶提供的服務(wù)等參數(shù)。HLR (Home Location Register)：歸屬位置寄存器 ,負(fù)責(zé)移動用戶管理的數(shù)據(jù)庫。存儲所管轄用戶的簽約數(shù)據(jù)及移動用戶的位置信息，可為至某MS的呼叫提供路由信息。通用分組無線服務(wù)技術(shù)（General Packet Radio Service)的簡稱，它是GSM移動電話用戶可用的一種移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS可說是GSM的延續(xù)。在GPRS系統(tǒng)中采用的就是分組通信技術(shù)，用戶在數(shù)據(jù)通信過程并不

6、固定占用無線信道，因此對信道資源能夠更合理地應(yīng)用。在GSM移動通信的發(fā)展路標(biāo)中，GPRS是移動業(yè)務(wù)和分組業(yè)務(wù)相結(jié)合的第一步，也是采用GSM技術(shù)體制的第二代移動通信技術(shù)向第三代移動通信技術(shù)發(fā)展的重要里程碑。GPRS經(jīng)常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實體和對現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。而且，因為不再需要現(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器

7、，所以連接及傳輸都會更方便容易。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，參加視訊會議等互動傳播，而且在同一個視訊網(wǎng)絡(luò)上（VRN）的使用者，甚至可以無需通過撥號上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。GPRS分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長度的包（分組），每個包的前面有一個分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配信道，建立連接。而是在每一個數(shù)據(jù)包到達(dá)時，根據(jù)數(shù)據(jù)報頭中的信息（如目的地址），臨時尋找一個可用的信道資源將該數(shù)據(jù)報發(fā)送出去。在這種傳送方式中，數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收方同信道之間沒有固定的占用關(guān)系，信道資源可以看作是由所有的用戶共享使用。GPRS由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在絕大多數(shù)

8、情況下都表現(xiàn)出一種突發(fā)性的業(yè)務(wù)特點，對信道帶寬的需求變化較大，因此采用分組方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送將能夠更好地利用信道資源。GPRS網(wǎng)絡(luò)引入了分組交換和分組傳輸?shù)母拍?，這樣使得GSM網(wǎng)絡(luò)對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持從網(wǎng)絡(luò)體系上得到了加強(qiáng)。GPRS其實是疊加在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)的另一網(wǎng)絡(luò)，GPRS網(wǎng)絡(luò)在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上增加了SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點）、GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點）等功能實體。GPRS共用現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)的BSS系統(tǒng)，但要對軟硬件進(jìn)行相應(yīng)的更新；同時GPRS和GSM網(wǎng)絡(luò)各實體的接口必須作相應(yīng)的界定；另外，移動臺則要求提供對GPRS業(yè)務(wù)的支持。GPRS支持通過GGSN實現(xiàn)的和PSPDN的

9、互聯(lián)，接口協(xié)議可以是X.75或者是X.25，同時GPRS還支持和IP網(wǎng)絡(luò)的直接互聯(lián)。BSS：基站系統(tǒng)，包括BSC和BTS。基站系統(tǒng)除具有完成原話音需求所具備的功能外，尚要求具備和SGSN間的Gb接口，對多時隙捆綁分配的信道管理功能，對分組邏輯信道的管理功能。RNS：類似于BSS，3G網(wǎng)絡(luò)中的無線網(wǎng)部分，包括NodeB和RNC。Gb接口：SGSN和BSS間接口。通過該接口SGSN完成移動性管理、無線資源管理、邏輯鏈路管理及分組數(shù)據(jù)呼叫轉(zhuǎn)發(fā)管理功能。Iups接口：SGSN和RNS間的接口。Iucs接口：MSC/VLR和RNS間的接口。Gs接口：MSC/VLR和SGSN間接口。此接口采用7號信令MA

10、P方式。SGSN通過Gs接口和MSC配合完成對MS的移動性管理功能，SGSN傳送位置信息到MSC，接收從MSC來的尋呼信息。Gr接口：SGSN和HLR間接口。Gr接口采用7號信令MAP方式。SGSN通過Gr接口從HLR取得關(guān)于MS的數(shù)據(jù)，HLR保存GPRS用戶數(shù)據(jù)和路由信息，當(dāng)HLR中數(shù)據(jù)有變動時，也將通過SGSN，SGSN會進(jìn)行相關(guān)的處理。Gd：SMS_GMSC、SMS_INMSC和SGSN間接口。通過該接口，SGSN能接收短消息，并將它轉(zhuǎn)發(fā)給MS、SGSN和短消息業(yè)務(wù)中心GMSC，通過Gd接口配合完成在GPRS上的短消息業(yè)務(wù)。Gn：GRPS支持節(jié)點間接口。即SGSN間、GGSN間、SGSN和GGSN間接口，該接口采用TCP/IP協(xié)議。Gp：GPRS網(wǎng)間接口。不同GPRS網(wǎng)間采用Gp接口互連聯(lián)，由網(wǎng)關(guān)和防火墻組成。Gi：GPRS和分組網(wǎng)接口。GPRS通過Gi接口以X.25、X.75或IP協(xié)議和各種公眾分組網(wǎng)實現(xiàn)