華為經(jīng)典教材GPRS原理

1、MFGPRS原理ISSUE1.0目錄課程說明1課程介紹1課程目標(biāo)1相關(guān)資料1第1章 GPRS概述11.1 GPRS的產(chǎn)生11.2 GPRS的發(fā)展11.3 GPRS與HSCSD業(yè)務(wù)的比較21.4 CSD與GPRS的比較31.4.1 電路交換的通信方式31.4.2 分組交換的通信方式4第2章 GPRS基本功能和業(yè)務(wù)62.1 GPRS業(yè)務(wù)種類6第3章 GPRS基本體系結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制83.1 GPRS接入接口和參考點83.2 網(wǎng)絡(luò)互通83.3 邏輯體系結(jié)構(gòu)83.3.2 主要網(wǎng)絡(luò)實體103.3.3 主要網(wǎng)絡(luò)接口123.4 高層功能143.4.1 網(wǎng)絡(luò)接入控制功能143.4.2 分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能153.

2、4.3 移動性管理功能173.4.4 邏輯鏈路管理功能173.4.5 無線資源管理功能183.4.6 網(wǎng)絡(luò)管理功能183.5 功能分配193.6 GPRS數(shù)據(jù)傳輸平面203.7 GPRS信令平面213.7.1 MS與SGSN間信令平面213.7.2 SGSN與HLR間信令平面223.7.3 SGSN與MSC/VLR間信令平面223.7.4 SGSN與EIR間信令平面233.7.5 SGSN與SMS-GMSC、SMS-IWMSC間信令平面233.7.6 GPRS支持節(jié)點間信令平面243.7.7 GGSN與HLR間信令平面24第4章 移動性管理254.1 MM狀態(tài)254.1.1 IDLE狀態(tài)254

3、.1.2 STANDBY狀態(tài)254.1.3 READY狀態(tài)264.2 MM狀態(tài)功能264.2.1 MM狀態(tài)遷移264.2.2 就緒定時器功能274.2.3 周期性路由區(qū)更新定時器功能284.2.4 用戶可及定時器功能284.3 SGSN與MSC/VLR的交互294.3.1 SGSN-MSC/VLR關(guān)聯(lián)的管理294.3.2 組合RA/LA更新294.3.3 CS尋呼協(xié)調(diào)及網(wǎng)絡(luò)操作模式304.4 MM規(guī)程314.4.1 GPRS附著功能314.4.2 GPRS分離規(guī)程334.4.3 清除功能364.5 安全性功能364.5.1 用戶鑒權(quán)364.5.2 用戶身份機(jī)密性374.5.3 用戶數(shù)據(jù)和GMM

4、/SM信令機(jī)密性374.5.4 用戶身份檢查384.6 位置管理功能384.6.1 小區(qū)更新規(guī)程394.6.2 路由區(qū)更新規(guī)程394.6.3 組合RA/LA更新規(guī)程424.6.4 周期性路由區(qū)更新和位置區(qū)更新434.7 用戶數(shù)據(jù)管理功能444.7.1 插入用戶數(shù)據(jù)規(guī)程444.7.2 刪除用戶數(shù)據(jù)規(guī)程444.8 MS類標(biāo)處理功能45第5章 無線資源管理功能46第6章 分組路由與傳輸功能486.1 PDP狀態(tài)和狀態(tài)轉(zhuǎn)換486.2 會話管理規(guī)程496.2.1 靜態(tài)地址與動態(tài)地址496.2.2 PDP上下文的激活規(guī)程506.2.3 PDP上下文的修改526.2.4 PDP上下文的去激活536.3 業(yè)務(wù)

5、流程舉例546.3.1 MS發(fā)起分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)546.3.2 網(wǎng)絡(luò)發(fā)起分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)55第7章 用戶數(shù)據(jù)傳輸577.1 傳輸模式577.1.1 GTP傳輸模式577.1.2 LLC傳輸模式577.1.3 RLC傳輸模式577.2 LLC功能577.2.1 尋址587.2.2 服務(wù)587.2.3 功能587.3 SNDCP功能587.4 PPP功能607.5 Gb接口607.5.1 物理層607.5.2 FR子層607.5.3 NS子層617.5.4 BSSGP層617.6 Abis接口627.6.1 結(jié)構(gòu)A637.6.2 結(jié)構(gòu)B647.6.3 結(jié)構(gòu)C64第8章 信息存儲668.1 HLR668.2

6、 SGSN678.3 GGSN688.4 MS698.5 MSC/VLR70第9章 編號719.1 IMSI719.2 P-TMSI729.3 NSAPI/TLLI729.3.1 NSAPI729.3.2 臨時邏輯鏈路標(biāo)志（TLLI）729.4 PDP地址和類型739.5 TID739.6 路由區(qū)識別739.7 小區(qū)標(biāo)識749.8 GSN地址749.9 接入點名字74第10章 運營方面的問題7510.1 計費信息7510.2 計費功能7510.2.1 分組型業(yè)務(wù)計費方式和電路型業(yè)務(wù)計費方式的區(qū)別7510.2.2 計費基本功能7610.2.3 話單類型7610.2.4 話單傳送接口7710.3

7、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量（QoS）7710.3.1 優(yōu)先級別7810.3.2 延時級別7810.3.3 可靠性級別7810.3.4 峰值吞吐量級別7810.3.5 平均吞吐量級別7910.4 消息過濾功能8010.5 兼容性問題80第11章 與GSM其它業(yè)務(wù)的交互8111.1 與點對點短消息業(yè)務(wù)關(guān)系8111.2 與電路交換業(yè)務(wù)的關(guān)系8111.3 與補(bǔ)充業(yè)務(wù)的關(guān)系82第12章 IP相關(guān)的基礎(chǔ)知識8312.1 NAT8312.2 FIREWALL8312.3 GRE8312.4 DNS8412.5 RADIUS84課程說明課程介紹本課程為華為傳送網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管T2100的一個整體介紹，主要闡述了網(wǎng)絡(luò)級網(wǎng)管T21

8、00興起和發(fā)展的客觀需求，華為傳送網(wǎng)管的一體化解決方案。本課程的主要內(nèi)容如下：系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)和體系架構(gòu)，系統(tǒng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)的性能指標(biāo)和功能特點等四章內(nèi)容。課程目標(biāo)完成本課程的學(xué)習(xí)后，您應(yīng)該能夠： l 了解GPRS主要功能實體、網(wǎng)絡(luò)接口、無線資源管理l 掌握主要網(wǎng)絡(luò)接口的功能相關(guān)資料第1章 GPRS概述1.1 GPRS的產(chǎn)生GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無線業(yè)務(wù)）是在現(xiàn)有的GSM移動通信系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種移動分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。GPRS通過在GSM數(shù)字移動通信網(wǎng)絡(luò)中引入分組交換的功能實體，以完成用分組方式進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。GPRS系統(tǒng)可以看作是對原有

9、的GSM電路交換系統(tǒng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行的業(yè)務(wù)擴(kuò)充，以支持移動用戶利用分組數(shù)據(jù)移動終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。以GSM、CDMA為主的數(shù)字蜂窩移動通信和以Internet為主的分組數(shù)據(jù)通信是目前信息領(lǐng)域增長最為迅猛的兩大產(chǎn)業(yè)，正呈現(xiàn)出相互融合的趨勢。GPRS可以看作是移動通信和分組數(shù)據(jù)通信融合的第一步。移動通信在目前的話音業(yè)務(wù)繼續(xù)保持發(fā)展的同時，對IP和高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的支持已經(jīng)成為第二代移動通信系統(tǒng)演進(jìn)的方向，而且也將成為第三代移動通信系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)特征。GPRS包含豐富的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如：PTP點對點數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，PTMM點對多點廣播數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、PTMG點對多點群呼數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、IPM廣播業(yè)務(wù)

10、。這些業(yè)務(wù)已具有了一定的調(diào)度功能，再加上GSMphase 2+中定義的話音廣播及話音組呼業(yè)務(wù)，GPRS已能完成一些調(diào)度功能。GPRS主要的應(yīng)用領(lǐng)域可以是：E-mail電子郵件、WWW瀏覽、WAP業(yè)務(wù)、電子商務(wù)、信息查詢、遠(yuǎn)程監(jiān)控等等。1.2 GPRS的發(fā)展GSMGPRS通過在原GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上增加一系列的功能實體來完成分組數(shù)據(jù)功能，新增功能實體組成GSMGPRS網(wǎng)絡(luò)，作為獨立的網(wǎng)絡(luò)實體對GSM數(shù)據(jù)進(jìn)行旁路，完成GPRS業(yè)務(wù)，原GSM網(wǎng)絡(luò)則完成話音功能，盡量減少了對GSM網(wǎng)絡(luò)的改動。GPRS網(wǎng)絡(luò)與GSM原網(wǎng)絡(luò)通過一系列的接口協(xié)議共同完成對移動臺的移動管理功能。GPRS新增了如下功能實體：服務(wù)GP

11、RS支持節(jié)點SGSN，網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點GGSN，點對多點數(shù)據(jù)服務(wù)中心等，及一系列原有功能實體的軟件功能的增強(qiáng)。GPRS大規(guī)模的借鑒及使用了數(shù)據(jù)通信技術(shù)及產(chǎn)品，包括幀中繼、TCP/IP、X.25、X.75、路由器、接入網(wǎng)服務(wù)器、防火墻等。GPRS最早在1993年提出，1997年出臺了第一階段的協(xié)議，到目前為止GPRS協(xié)議還在不斷更新，2000年初推出SMG#30，匿名接入功能在新的協(xié)議中不再體現(xiàn)。GPRS協(xié)議除包含新出臺的協(xié)議外，還對原有的一些協(xié)議進(jìn)行了較多的修改。1.3 GPRS與HSCSD業(yè)務(wù)的比較表1-1 HSCSD與GPRS的比較 比較項目HSCSDGPRS提供的業(yè)務(wù)適合于實時性強(qiáng)的

12、應(yīng)用，例如會議電視應(yīng)用更加廣泛，適用于突發(fā)性的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，小數(shù)據(jù)量的頻繁傳送，偶然的出現(xiàn)的大數(shù)據(jù)量業(yè)務(wù)，如網(wǎng)頁瀏覽等業(yè)務(wù)質(zhì)量和性能數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建鏈時間長，大于20秒數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的建鏈時間短，小于3秒數(shù)據(jù)速率4*14.4kb/s=57.6kb/s6*9.6kb/s=57.6kb/s（受限于64kb/s的交換矩陣）CS-2最大速率為107.2kb/s(受限于16kb/s的TRAU子速率)CS-4最大速率為171kb/s無線資源管理一個用戶可分配多個信道，用戶接入后即占用了該業(yè)務(wù)信道，無線資源的利用率較差可動態(tài)分配資源，一個用戶可分配多個時隙，一個時隙也可多個MS共享，用戶可一直與網(wǎng)絡(luò)連接，但僅當(dāng)傳送數(shù)據(jù)時

13、才占用無線信道資源網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的改造初期投資少，對于TRAU、IWF等速率適配設(shè)備需要硬件升級，不需要增加新的網(wǎng)絡(luò)單元，其他部分主要是軟件升級初期投資大，需增加SGSN、GGSN網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，BSC需增加硬件設(shè)備，BTS、HLR、SMC等需軟件升級計費連接的時間，占用的信道數(shù)等數(shù)據(jù)量，連接時間和QoS等網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃基于原有電路型業(yè)務(wù)的模型，無線和網(wǎng)絡(luò)易于規(guī)劃設(shè)計在無線方面缺乏經(jīng)驗，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增加后，網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃困難HSCSD（High Speed Circuit Switching Data）業(yè)務(wù)是將多個全速業(yè)務(wù)信道復(fù)用在一起，以提高無線接口數(shù)據(jù)傳輸速率的一種方式。由于目前MSC的交換矩陣為64kb/s，為了

14、避免對MSC進(jìn)行大的改動，限定入交換速率小于64kb/s。這樣，GSM網(wǎng)絡(luò)在引入HSCSD之后，可支持的用戶數(shù)據(jù)速率將達(dá)到38.4kb/s（4時隙），57.6kb/s（4時隙，14.4kb/s信道編碼）或57.6kb/s（6時隙透明數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)）。HSCSD適合提供實時性強(qiáng)的業(yè)務(wù)如會議電視，而GPRS則適合于突發(fā)性的業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)應(yīng)用范圍較廣。HSCSD作為電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在無線接口上雖然也有無線資源的協(xié)商和調(diào)整（非透明業(yè)務(wù)），但對于一個連接來說，無論是否有實時數(shù)據(jù)的傳送，至少需要保持一個時隙的無線連接。當(dāng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量增加時，需增設(shè)新的基站或大量的無線信道。而對于GPRS業(yè)務(wù)來說，用戶只有需要發(fā)送信息時才

15、申請無線資源，其他時間MS隨保持PDP上下文激活狀態(tài)，而不需要任何無線資源。在上行鏈路上網(wǎng)絡(luò)需要對MS進(jìn)行爭搶判決，多個MS可共享一個時隙的無線資源，且隨著USF的變化，上行資源的復(fù)用可以改變，在下行信道上采用排隊的機(jī)制，多個MS可共享多時隙的下行資源，以TFI進(jìn)行區(qū)分。雖然在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)上GPRS相對HSCSD對于網(wǎng)絡(luò)的改動更大，但對于無線資源的利用來說卻是占用最小的愛而蘭負(fù)荷，在最大程度上減少了BTS的投資，即使在不增加頻率資源和小區(qū)的情況下也可以提供業(yè)務(wù)。運營者可以根據(jù)業(yè)務(wù)負(fù)荷和實際需要在話音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)之間動態(tài)分配無線信道。尤其是由于電路型呼叫的建立、結(jié)束和阻塞使得空閑信道表現(xiàn)為“空隙”和“

16、突發(fā)”時，可被GPRS業(yè)務(wù)所利用，而HSCSD業(yè)務(wù)無法使用。HSCSD除了一些數(shù)據(jù)速率適配所必須的硬件更換之外幾乎不需要對硬件設(shè)備進(jìn)行改動，GPRS則需要增加SGSN和GGSN兩個網(wǎng)絡(luò)實體，HLR等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備需要軟件升級。但從發(fā)展的眼光開看，GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為第三代移動通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)打下了良好的基礎(chǔ)。第一階段的第三代核心網(wǎng)絡(luò)將主要采用GPRS網(wǎng)絡(luò)。1.4 CSD與GPRS的比較以下對GSM電路交換型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)與GPRS分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的技術(shù)特征做一下對比說明。1.4.1 電路交換的通信方式在電路交換的通信方式中，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先需要通過一系列的信令過程，為特定的信息傳輸過程（如通話）分配信道，

17、并在信息的發(fā)送方、信息所經(jīng)過的中間節(jié)點、信息的接收方之間建立起連接，然后傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸過程結(jié)束以后再釋放信道資源，斷開連接。Error! Reference source not found.是一個基于電路方式的話音通信過程示意圖。圖1-2 基于電路方式的通信過程電路交換的通信方式一般適用于需要恒定帶寬、對時延比較敏感的業(yè)務(wù)，如話音業(yè)務(wù)目前一般都采用電路交換的通信方式。1.4.2 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)

18、據(jù)包頭中的信息（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。由于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)在絕大多數(shù)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。例如一個進(jìn)行WWW瀏覽的用戶，大部分時間處于瀏覽狀態(tài)，而真正用于數(shù)據(jù)傳送的時間只占很小比例。這種情況下若采用固定占用信道的方式，將會造成較大的資源浪費。Error! Reference source not found.是基于分組的通信過程示意圖。圖1-3 分組通信示意圖在GPR

19、S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。第2章 GPRS基本功能和業(yè)務(wù)2.1 GPRS業(yè)務(wù)種類在PLMN中，GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）使得用戶能夠在端到端分組傳輸模式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。在GPRS中定義了兩類承載業(yè)務(wù)：點對點（PTP）和點對多點（PTM）。以GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議為基礎(chǔ)，GPRS網(wǎng)絡(luò)營運者可以支持或提供給用戶各種電信業(yè)務(wù)。GPRS提供應(yīng)用業(yè)務(wù)的特點：-

20、 適用不連續(xù)的非周期性（突發(fā)）的數(shù)據(jù)傳送，突發(fā)出現(xiàn)的時間間隔遠(yuǎn)大于突發(fā)數(shù)據(jù)的平均傳輸時延；- 適用小于500字節(jié)小數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù)，允許每分鐘出現(xiàn)幾次，可以頻繁傳送；- 適用幾千字節(jié)大數(shù)據(jù)量事務(wù)處理業(yè)務(wù)，允許每小時出現(xiàn)幾次，可以頻繁傳送。上述GPRS應(yīng)用業(yè)務(wù)特點表明：GPRS非常適合突發(fā)數(shù)據(jù)應(yīng)用業(yè)務(wù)，能高效利用信道資源，但對大數(shù)據(jù)量應(yīng)用業(yè)務(wù)GPRS網(wǎng)絡(luò)要加以限制。主要原因是： 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量較小。GPRS網(wǎng)絡(luò)時依附于原有的GSM網(wǎng)絡(luò)之上。但在目前，GSM網(wǎng)絡(luò)還主要提供電話業(yè)務(wù)，電話用戶密度高業(yè)務(wù)量大，而GPRS數(shù)據(jù)用戶密度低。在一個小區(qū)內(nèi)不可能有更多的信道用于GPRS業(yè)務(wù)。- 無線信道的數(shù)據(jù)速率

21、較低。采用GPRS推薦的CS-1和CS-2信道編碼方案時，數(shù)據(jù)速率僅為9.05 Kbit/s和13.4Kbit/s（包括RLC塊字頭）。但能夠保證實現(xiàn)小區(qū)的100%和90%覆蓋時，能滿足同頻道干擾C/I9dB要求。原因是CS-1和CS-2編碼方案RLC（無線鏈路控制）塊中的半速率和1/3速率比特用于前向糾錯FEC，因此降低了C/I要求。因此目前GPRS應(yīng)主要采用CS-1和CS-2編碼方案。能滿足現(xiàn)有電路設(shè)計要求。雖然CS-3和CS-4編碼方案數(shù)據(jù)速率較高為15.6Kbit/s和21.4Kbit/s（包括RLC塊字頭），它是通過減少和取消糾錯比特?fù)Q取數(shù)據(jù)速率的提高。因此CS-3和CS-4編碼方案

22、要求較高的C/I值。僅適合能滿足較高的C/I值的特殊地區(qū)使用。- 當(dāng)采用靜態(tài)分配業(yè)務(wù)信道方式時，初期一個小區(qū)一般考慮分配一個頻道（載波）即8個信道（時隙）用于分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。例如某家公司的第一代GPRS BSS多時隙工作能力：上下行各5個時隙（PDCH）用于全雙工MS。一個小區(qū)僅能提供上下行最高數(shù)據(jù)速率小于67Kbit/s（CS-2編碼）。當(dāng)下行4個時隙（PDCH）和上行2個時隙（PDCH）用于半雙工MS工作。一個小區(qū)僅提供下行最高數(shù)據(jù)速率小于53.6Kbit/s（CS-2編碼）和上行最高數(shù)據(jù)速率小于28.6Kbit/s（CS-2編碼）。多時隙信道一般用于Web瀏覽業(yè)務(wù)（數(shù)據(jù)庫查詢）和FTP文件

23、傳送業(yè)務(wù)等。由于多時隙信道數(shù)量有限，因此GPRS網(wǎng)絡(luò)要對大數(shù)據(jù)量應(yīng)用業(yè)務(wù)加以限制，允許每小時出現(xiàn)幾次。- 當(dāng)GPRS業(yè)務(wù)和GSM業(yè)務(wù)共享信道，采用動態(tài)分配信道方式時，電話有較高的優(yōu)先級?？衫萌魏我粋€信道的兩次通話間隙傳送GPRS分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，如果某個信道用于GPRS業(yè)務(wù)，一個分組數(shù)據(jù)信道（PDCH）可以實現(xiàn)多個GPRS MS用戶共享（即多個邏輯信道可以復(fù)用到一個物理信道），因此GPRS特別適用突發(fā)數(shù)據(jù)的應(yīng)用，大大地提高了信道利用率。第3章 GPRS基本體系結(jié)構(gòu)和傳輸機(jī)制3.1 GPRS接入接口和參考點GPRS PLMN用戶接入點：Um接口和R參考點GPRS PLMN網(wǎng)間接入點：Gp接口GPR

24、S PLMN到外部固定網(wǎng)絡(luò)的接入點：Gi參考點3.2 網(wǎng)絡(luò)互通通過Gi接口，GPRS PLMN支持與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的互通：與PSPDN網(wǎng)絡(luò)或IP網(wǎng)絡(luò)。3.3 邏輯體系結(jié)構(gòu)GPRS網(wǎng)絡(luò)引入了分組交換和分組傳輸?shù)母拍睿@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)。Error! Reference source not found.從不同的角度上給出了GPRS網(wǎng)絡(luò)的組成示意圖。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

25、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)。圖3-1 GPRS網(wǎng)絡(luò)組成3.3.2 主要網(wǎng)絡(luò)實體1. GPRS MSl 終端設(shè)備TE（Teminal Equipment，終端設(shè)備）是終端用戶操作和使用的計算機(jī)終端設(shè)備，在GPRS系統(tǒng)中用于發(fā)送和接收終端用戶的分組數(shù)據(jù)。TE可以是獨立的桌面計算機(jī)，也可以將TE的功能集成到手持的移動終端設(shè)備上，同MT(Mobile Terminal)合二為一。從某

26、種程度上說，GPRS網(wǎng)絡(luò)所提供的所有功能都是為了在TE和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間建立起一個分組數(shù)據(jù)傳送的通路。l 移動終端MT（Mobile Termianl，移動終端）一方面同TE通信，另一方面通過空中接口同BTS通信，并可以建立到SGSN的邏輯鏈路。GPRS的MT必須配置GPRS功能軟件，以使用GPRS系統(tǒng)業(yè)務(wù)。在數(shù)據(jù)通信過程中，從TE的觀點來看，MT的作用就相當(dāng)于將TE連接到GPRS系統(tǒng)的Modem。MT和TE的功能可以集成在同一個物理設(shè)備中。l 移動臺MS（移動臺）可以看作是MT和TE功能的集成實體，物理上可以是一個實體，也可以是兩個實體（TE+MT）。MS有三種類型：(1) A類：可同時進(jìn)行

27、分組交換業(yè)務(wù)和電路交換業(yè)務(wù)。(2) B類：可同時附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)上，但不能同時進(jìn)行電路交換和分組交換業(yè)務(wù)。(3) C類：不能同時附著在GPRS網(wǎng)絡(luò)和GSM網(wǎng)絡(luò)上。2. 分組控制單元PCU是在BSS側(cè)增加的一個處理單元，主要完成BSS側(cè)的分組業(yè)務(wù)處理和分組無線信道資源的管理，目前PCU一般實現(xiàn)在BSC和SGSN之間。3. 服務(wù)GPRS支持節(jié)點SGSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)的一個基本的組成網(wǎng)元，是為了提供GPRS業(yè)務(wù)而在GSM網(wǎng)絡(luò)中引進(jìn)的一個新的網(wǎng)元設(shè)備。其主要的作用就是為本SGSN服務(wù)區(qū)域的MS轉(zhuǎn)發(fā)輸入/輸出的IP分組，其地位類似于GSM電路網(wǎng)中的VMSC。SGSN提供以下功能：(4) 本

28、SGSN區(qū)域內(nèi)的分組數(shù)據(jù)包的路由與轉(zhuǎn)發(fā)功能，為本SGSN區(qū)域內(nèi)的所有GPRS用戶提供服務(wù)。(5) 加密與鑒權(quán)功能(6) 會話管理功能(7) 移動性管理功能(8) 邏輯鏈路管理功能(9) 同GPRS BSS、GGSN、HLR、MSC、SMS-GMSC、SMS-IWMSC的接口功能(10) 話單產(chǎn)生和輸出功能，主要收集用戶對無線資源的使用情況此外，SGSN中還集成了類似于GSM網(wǎng)絡(luò)中VLR的功能，當(dāng)用戶處于GPRS Attach（GPRS附著）狀態(tài)時，SGSN中存儲了同分組相關(guān)的用戶信息和位置信息。同VLR相似，SGSN中的大部分用戶信息在位置更新過程中從HLR獲取。4. 關(guān)口GPRS支持節(jié)點GG

29、SN也是為了在GSM網(wǎng)絡(luò)中提供GPRS業(yè)務(wù)功能而引入的一個新的網(wǎng)元功能實體，提供數(shù)據(jù)包在GPRS網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的路由和封裝。用戶選擇哪一個GGSN作為網(wǎng)關(guān)，是在PDP 上下文s激活過程中根據(jù)用戶的簽約信息以及用戶請求的接入點名確定的。 GGSN主要提供以下功能：(1) 同外部IP分組網(wǎng)絡(luò)的接口功能，GGSN需要提供MS接入外部分組網(wǎng)絡(luò)的關(guān)口功能，從外部網(wǎng)的觀點來看，GGSN就好象是可尋址GPRS網(wǎng)絡(luò)中所有用戶IP的路由器，需要同外部網(wǎng)絡(luò)交換路由信息(2) GPRS會話管理，完成MS同外部網(wǎng)的通信建立過程(3) 將移動用戶的分組數(shù)據(jù)發(fā)往正確的SGSN的功能(4) 話單的產(chǎn)生和輸出功能，主要體

30、現(xiàn)用戶對外部網(wǎng)絡(luò)的使用情況5. 計費網(wǎng)關(guān)CG主要完成從各GSN的話單收集、合并、預(yù)處理工作，并完成同計費中心之間的通信接口。在GSM原有網(wǎng)絡(luò)中并沒有這樣一個設(shè)備，GPRS用戶一次上網(wǎng)過程的話單會從多個網(wǎng)元實體中產(chǎn)生，而且每一個網(wǎng)元設(shè)備中都會產(chǎn)生多張話單。引入CG的目的就在話單送往計費中心之前對話單進(jìn)行合并與預(yù)處理，以減少計費中心的負(fù)擔(dān)；同時SGSN、GGSN這樣的網(wǎng)元設(shè)備也不需要實現(xiàn)同計費中心的接口功能。6. RADIUS服務(wù)器在非透明接入的時候，需要對用戶的身份進(jìn)行認(rèn)證，RADIUS服務(wù)器（Remote Authentication Dial In User Service Server，遠(yuǎn)

31、程接入鑒權(quán)與認(rèn)證服務(wù)器）上存儲有用戶的認(rèn)證、授權(quán)。 該功能實體并非GPRS所專有的設(shè)備實體。 7. 域名服務(wù)器GPRS網(wǎng)絡(luò)中存在兩種域名服務(wù)器，一種是GGSN同外部網(wǎng)之間的DNS，主要功能是對外部網(wǎng)的域名進(jìn)行解析，其作用完全等同于固定Internet網(wǎng)絡(luò)上的普通DNS；另一種是GPRS骨干網(wǎng)上的DNS，其作用主要有兩點：其一是在PDP上下文激活過程中根據(jù)確定的APN(Access Point Name)解析出GGSN的IP地址，另一是在SGSN間的路由區(qū)更新過程中，根據(jù)舊的路由區(qū)號碼，解析出老的SGSN的IP地址。 該功能實體并非GPRS所專有的設(shè)備實體。8. 邊緣網(wǎng)關(guān)BG 實際上就是一個路由

32、器，主要完成分屬不同GPRS網(wǎng)絡(luò)的SGSN、GGSN之間的路由功能，以及安全性管理功能。該功能實體并非GPRS所專有的設(shè)備實體。3.3.3 主要網(wǎng)絡(luò)接口1. Um接口GPRS MS與GPRS網(wǎng)絡(luò)側(cè)的接口，通過MS完成與網(wǎng)絡(luò)側(cè)的通信，完成分組數(shù)據(jù)傳送、移動性管理、會話管理、無線資源管理等多方面的功能。2. Gb接口Gb接口是SGSN和BSS間接口（在華為的GPRS系統(tǒng)中，Gb接口是SGSN和PCU之間的接口），通過該接口SGSN完成同BSS系統(tǒng)、MS之間的通信，以完成分組數(shù)據(jù)傳送、移動性管理、會話管理方面的功能。該接口是GPRS組網(wǎng)的必選接口。 在目前的GPRS標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議中，指定Gb接口采用幀中繼

33、作為底層的傳輸協(xié)議，SGSN同BSS之間可以采用幀中繼網(wǎng)進(jìn)行通信，也可以采用點到點的幀中繼連接進(jìn)行通信。3. Gi接口Gi接口是GPRS與外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)之間的接口。GPRS通過Gi接口和各種公眾分組網(wǎng)如Internet或ISDN網(wǎng)實現(xiàn)互聯(lián)，在Gi接口上需要進(jìn)行協(xié)議的封裝/解封裝、地址轉(zhuǎn)換（如私有網(wǎng)IP地址轉(zhuǎn)換為公有網(wǎng)IP地址）、用戶接入時的鑒權(quán)和認(rèn)證等操作。4. Gn接口Gn接口是GRPS支持節(jié)點間接口，即同一個PLMN內(nèi)部SGSN間、SGSN和GGSN間接口，該接口采用在TCP/UDP協(xié)議之上承載GTP(GPRS隧道協(xié)議)的方式進(jìn)行通信。5. Gs接口Gs接口是SGSN與MSC/VLR之間接

34、口，Gs接口采用7號信令上承載BSSAP+協(xié)議。SGSN通過GS接口和MSC配合完成對MS的移動性管理功能，包括聯(lián)合的Attach/Detach、聯(lián)合的路由區(qū)/位置區(qū)更新等操作。SGSN還將接收從MSC來的電路型尋呼信息，并通過PCU下發(fā)到MS。如果不提供Gs接口，則無法進(jìn)行尋呼協(xié)調(diào)，網(wǎng)絡(luò)只能工作在操作模式II或III，不利于提高系統(tǒng)接通率；如果不提供Gs接口，則無法進(jìn)行聯(lián)合位置路由取更新更新，不利于減輕系統(tǒng)信令負(fù)荷。6. Gr接口Gr接口是SGSN與HLR之間接口，Gr接口采用7號信令上承載MAP+協(xié)議的方式。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

35、息，當(dāng)發(fā)生SGSN間的路由區(qū)更新時，SGSN將會更新HLR中相應(yīng)的位置信息；當(dāng)HLR中數(shù)據(jù)有變動時，也將通知SGSN，SGSN會進(jìn)行相關(guān)的處理。7. Gd接口Gd接口是SGSN與SMS-GMSC、SMS-IWMSC之間的接口。通過該接口，SGSN能接收短消息，并將它轉(zhuǎn)發(fā)給MS，SGSN和SMS_GMSC、SMS_IWMSC、短消息中心之間通過Gd接口配合完成在GPRS上的短消息業(yè)務(wù)。如果不提供Gd接口，當(dāng)Class C手機(jī)附著在GPRS網(wǎng)上時，它將無法收發(fā)短消息。8. Gp接口Gp節(jié)是GPRS網(wǎng)間接口，是不同PLMN網(wǎng)的GSN之間采用的接口，在通信協(xié)議上與Gn接口相同，但是增加了邊緣網(wǎng)關(guān)（BG

36、，Border Gateway）和防火墻，通過BG來提供邊緣網(wǎng)關(guān)路由協(xié)議，以完成歸屬于不同PLMN的GPRS支持節(jié)點之間的通信。9. Gc接口Gc接口是GGSN與HLR之間的接口，主要用于網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動發(fā)起對手機(jī)的業(yè)務(wù)請求時，由GGSN用IMSI向HLR請求用戶當(dāng)前SGSN地址信息。由于移動數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)中很少會有網(wǎng)絡(luò)側(cè)主動向手機(jī)發(fā)起業(yè)務(wù)請求的情況，因此Gc接口目前作用不大。10. Gf接口Gf接口是SGSN與EIR之間的接口，由于目前網(wǎng)上一般都沒有EIR，因此該接口作用不大。3.4 高層功能GPRS網(wǎng)絡(luò)的高層功能包括以下幾個方面：l 網(wǎng)絡(luò)接入控制功能l 分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能l 移動性管理功能l 邏輯鏈路

37、管理功能l 無線資源管理功能l 網(wǎng)絡(luò)管理功能3.4.1 網(wǎng)絡(luò)接入控制功能網(wǎng)絡(luò)接入控制功能控制MS對網(wǎng)絡(luò)的接入，使MS能使用網(wǎng)絡(luò)的相關(guān)資源完成數(shù)據(jù)功能。對于GPRS而言，用戶可以從移動終端和固定網(wǎng)絡(luò)側(cè)（包括Internet和X.25）發(fā)起。對于特定PLMN運營商，可能限制某些特定用戶接入網(wǎng)絡(luò)或者向特定用戶提供特定的業(yè)務(wù)。GPRS網(wǎng)絡(luò)接入功能包含如下幾個組成部分：1. 注冊功能注冊功能是指將用戶的ID和用戶的PDP上下文、在PLMN中的位置聯(lián)系以及對外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的接入點聯(lián)系起來。這種聯(lián)系可以作為靜態(tài)形式存貯在HLR中，或者是根據(jù)需要動態(tài)分配。2. 鑒權(quán)功能此功能是指向用戶授予使用某種特定網(wǎng)絡(luò)服

38、務(wù)的權(quán)利和對特定用戶的申請進(jìn)行鑒權(quán)。鑒權(quán)的實現(xiàn)是和移動性管理聯(lián)系在一起的。3. 許可控制功能此功能是指根據(jù)用戶所申請的QoS所需要的無線資源，決定是否分配無線資源。許可控制功能的實現(xiàn)是和無線資源管理功能聯(lián)系在一起的，用于估計小區(qū)的無線資源需求。4. 消息屏蔽功能此功能是指通過包過濾功能將未被授權(quán)的和多余的消息濾除。在GPRS的第一階段，支持網(wǎng)絡(luò)控制的和預(yù)約的消息屏蔽功能，在第二階段，將支持用戶控制的消息屏蔽功能。5. 分組終端適配功能此功能是指將發(fā)往終端設(shè)備的分組數(shù)據(jù)包或終端設(shè)備發(fā)往網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)據(jù)包適配成適合于在GPRS網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)母袷健?. 計費數(shù)據(jù)收集功能此功能是指根據(jù)用戶預(yù)約和業(yè)務(wù)量進(jìn)行計

39、費數(shù)據(jù)收集。3.4.2 分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能分組路由和轉(zhuǎn)發(fā)功能完成對分組數(shù)據(jù)的尋址和發(fā)送工作，保證分組數(shù)據(jù)按最優(yōu)路徑送往目的地。分組路由功能和轉(zhuǎn)發(fā)功能由以下幾個部分組成：l 轉(zhuǎn)發(fā)功能（中繼功能）l 路由功能l 地址轉(zhuǎn)換和映射功能l 封裝功能l 燧道功能l 壓縮功能l 加密功能l DNS功能1. 轉(zhuǎn)發(fā)（中繼）功能轉(zhuǎn)發(fā)功能是指將數(shù)據(jù)包從一個節(jié)點送到路由中的下一個節(jié)點的功能。在GPRS中，轉(zhuǎn)發(fā)功能是指SGSN或GGSN接收來自輸入的數(shù)據(jù)包然后轉(zhuǎn)發(fā)節(jié)點的過程。SGSN和GGSN轉(zhuǎn)發(fā)功能首先存貯所有有效的PDP PDU直到將PDP PDU發(fā)送出去或超時，超時的PDP PDU將被丟棄。2. 路由功能路由功能

40、是指利用數(shù)據(jù)包消息中提供的目的地址決定該數(shù)據(jù)包消息應(yīng)該發(fā)往哪個節(jié)點和發(fā)送過程中應(yīng)使用的下層服務(wù)的過程。分組路由和傳輸功能包括以下幾個方面：l 在同一PLMN中的移動終端和外部網(wǎng)絡(luò)之間，也就是在參考點R和參考點Gi之間的路由功能。l 在不同PLMN（參考點R和參考點Gi在不同的PLMN）中的移動終端和外部網(wǎng)絡(luò)之間，也就是在通過Gp接口在參考點R和參考點Gi之間的路由功能。l 在不同終端之間，也就是在不同MS的參考點R之間的路由功能。3. 地址翻譯和映射功能地址翻譯功能是指將一種地址轉(zhuǎn)換為另外一種地址的功能。地址翻譯可以將外部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址轉(zhuǎn)換為內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)協(xié)議地址，以便于數(shù)據(jù)包在GPRS PLMN內(nèi)部

41、或GPRS PLMN之間路由和傳輸。地址映射功能是指將一個網(wǎng)絡(luò)地址映射為另一個同類型的網(wǎng)絡(luò)地址。地址映射功能擁有在GPRS PLMN或GPRS PLMN之間路由數(shù)據(jù)包。4. 封裝功能封裝是指為了在PLMN內(nèi)部或PLMN之間路由數(shù)據(jù)包而在數(shù)據(jù)包的頭部增加地址信息和控制信息。去封裝是指將這些地址信息和控制信息去除，從而解出數(shù)據(jù)包。GPRS提供一個MS和外部網(wǎng)絡(luò)之間的透明通道，封裝功能存在于MS、SGSN和GGSN之中。在SGSN和GGSN之間，GPRS骨干網(wǎng)通過在PDP PDU上封裝一個GTP協(xié)議頭組成一個GTP幀，然后將GTP幀封裝成TCP或UDP幀，再將該幀封裝成IP幀。GPRS骨干網(wǎng)通過包含

42、在IP和GTP協(xié)議頭中的GSN地址和隧道終點標(biāo)志來唯一定位GSN PDP 上下文。5. 隧道功能隧道功能是指將封裝后的數(shù)據(jù)包在GPRS PLMN內(nèi)部或GPRS PLMN之間、從封裝點到去封裝點之間傳輸?shù)墓δ堋?. 壓縮功能通過壓縮功能能夠最大限度地利用無線傳輸能力。7. 加密功能加密功能用于提高在無線接口上傳輸?shù)挠脩魯?shù)據(jù)和信令保密性。它也用于保護(hù)GPRS PLMN不受外來的非法入侵。8. DNS功能DNS功能將GSN的邏輯名字翻譯成它的地址。3.4.3 移動性管理功能移動性管理功能用于在PLMN中保持對移動臺MS當(dāng)前位置跟蹤功能。GPRS網(wǎng)的移動性管理處理功能與現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)類似。一個或多個

43、蜂窩構(gòu)成一個路由區(qū)(是一個位置區(qū)的子集)。一個SGSN對每個路由區(qū)提供服務(wù)。對MS位置的跟蹤取決于MS移動性管理狀態(tài)。當(dāng)MS處于STANDBY狀態(tài)，僅僅知道MS位置是在那一個路由區(qū)。當(dāng)MS處于READY狀態(tài)，可以知道MS的位置是在那一個蜂窩。3.4.4 邏輯鏈路管理功能邏輯鏈路指MS到GPRS網(wǎng)絡(luò)間所建立的、傳送分組數(shù)據(jù)所需的邏輯鏈路。邏輯鏈路管理功能是指在MS與PLMN之間、在無線接口上維持一個通信渠道。當(dāng)邏輯鏈路建立后，MS與邏輯鏈路具有一一對應(yīng)關(guān)系。邏輯鏈路管理包括以下功能：l 邏輯鏈路建立功能l 邏輯鏈路維護(hù)功能l 邏輯鏈路釋放功能進(jìn)一步的信息可以參考GSM 04.64。3.4.5 無

44、線資源管理功能無線資源管理功能是指無線通信通道的分配和管理，GPRS無線資源管理功能要實現(xiàn)GPRS和GSM共用無線信道。無線資源管理功能包括以下幾個方面：1. Um管理功能Um管理功能是指管理每個小區(qū)中的的物理信道資源、確定分配給GPRS業(yè)務(wù)的比例。分配的策略可以根據(jù)本地用戶需求和運營者的運營策略選擇。2. 小區(qū)重選功能該功能使得MS能夠選擇一個最佳小區(qū)，小區(qū)重選功能涉及到無線信號質(zhì)量的測量和評估，同時要檢測和避免各侯選小區(qū)的擁塞。3. Um-tranx功能該功能提供MS和BSS之間通過無線接口傳輸數(shù)據(jù)包的能力，包括以下幾個方面：l 無線接口上的媒體接入控制l 無線物理信道上的包復(fù)用l MS內(nèi)

45、部的包識別l 檢錯和糾錯l 流量控制4. 路徑管理功能該功能管理BSS和SGSN之間的分組數(shù)據(jù)通信路徑，這些路徑的建立和釋放可以動態(tài)地基于業(yè)務(wù)量也可以靜態(tài)地基于每個小區(qū)的最大期望業(yè)務(wù)負(fù)荷。3.4.6 網(wǎng)絡(luò)管理功能即GPRS系統(tǒng)的操作維護(hù)功能。此功能與實現(xiàn)有關(guān)。3.5 功能分配高層功能在各網(wǎng)絡(luò)實體之間的分配如下表所示。FunctionMSBSSSGSNGGSNHLRNetwork Access Control:RegistrationXAuthentication and AuthorisationXXXAdmission ControlXXXMessage ScreeningXPacket T

46、erminal AdaptationXCharging Data CollectionXXPacket Routeing & Transfer:RelayXXXXRouteingXXXXAddress Translation and MappingXXXEncapsulationXXXTunnellingXXCompressionXXCipheringXXXMobility Management:XXXXLogical Link Management:Logical Link EstablishmentXXLogical Link MaintenanceXXLogical Link Relea

47、seXXRadio Resource Management:Um ManagementXXCell SelectionXXUm-TranxXXPath ManagementXX3.6 GPRS數(shù)據(jù)傳輸平面和GSM相比，GPRS體現(xiàn)出了分組交換和分組傳輸?shù)奶攸c，即數(shù)據(jù)和信令是基于統(tǒng)一的傳輸平面，從下面的幾個圖中可以看出，在數(shù)據(jù)傳輸所經(jīng)過的幾個接口，傳輸層（LLC）以下的協(xié)議結(jié)構(gòu)對于數(shù)據(jù)和信令是相同的。而在GSM中，數(shù)據(jù)和信令只是在物理層上相同。數(shù)據(jù)傳輸平面如下圖所示：圖3-2 GPRS數(shù)據(jù)傳輸平臺對其中的功能實體說明如下：l GTP：GPRS燧道協(xié)議。所有在GSN間傳送的PDU應(yīng)經(jīng)GTP重新包裝

48、，GTP提供流量控制功能。l UDP/TCP：傳輸層協(xié)議，建立端到端連接的可靠鏈路，TCP具有保護(hù)和流量控制功能，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏?zhǔn)確，TCP面向連接的協(xié)議。UDP則是面向非連接的協(xié)議，UPP不提供錯誤恢復(fù)能力，也不關(guān)心是否已正確接收了報文，只充當(dāng)數(shù)據(jù)報的發(fā)送者和接收者。l IP：網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，此處不述。l L2：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，可采用一般以太網(wǎng)協(xié)議。l L1：物理層。l Network Service：數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議，采用幀中繼方式。l BSSGP：該層包含了網(wǎng)絡(luò)層和一部分傳輸層功能，主要解釋路由信息和服務(wù)質(zhì)量信息。l LLC：傳輸層協(xié)議，提供端到端的可靠無差錯的邏輯數(shù)據(jù)鏈路。l SNDCP：執(zhí)

49、行用戶數(shù)據(jù)的分段、壓縮功能等，待詳細(xì)分析。l MAC：介質(zhì)控制接入強(qiáng)，屬于鏈路層協(xié)議。l RLC：無線鏈路控制子層，屬于鏈路層和網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議。3.7 GPRS信令平面3.7.1 MS與SGSN間信令平面3.7.2 SGSN與HLR間信令平面3.7.3 SGSN與MSC/VLR間信令平面3.7.4 SGSN與EIR間信令平面3.7.5 SGSN與SMS-GMSC、SMS-IWMSC間信令平面3.7.6 GPRS支持節(jié)點間信令平面3.7.7 GGSN與HLR間信令平面1. 基于MAP的信令平面2. 基于GTP的信令平面第4章 移動性管理4.1 MM狀態(tài)用戶的移動性管理活動用三個不同的MM狀態(tài)來描述。

50、每個狀態(tài)描述了一定層次的功能和信息分配。這些信息存儲在MS和SGSN的MM上下文中。MM上下文也即移動性管理上下文，用戶首次附著到GPRS網(wǎng)絡(luò)中，SGSN就要建立一個MM 上下文，如果用戶再次附著，SGSN會搜索SDB中的已有的數(shù)據(jù)重建MM上下文。MM 上下文包括用戶移動性管理的一些內(nèi)容：IMSI，MM 狀態(tài)，P-TMSI，MSISDN，Routeing Area，Cell identity，New SGSN Address，VLR Num等等。三種不同的MM狀態(tài)是：IDLE狀態(tài)、STANDBY狀態(tài)和READY狀態(tài)。4.1.1 IDLE狀態(tài)在IDLE狀態(tài)（空閑狀態(tài)）下，MS和SGSN的MM上下

51、文中不包含該用戶的有效的位置及路由信息。在IDLE狀態(tài)下，MS可以接收PTM-M傳輸，PTP和PTM-G業(yè)務(wù)不能進(jìn)行。在MS和SGSN之間為了建立MM 上下文，MS應(yīng)執(zhí)行PLMN選擇、小區(qū)選擇與重新以及GPRS附著程序。4.1.2 STANDBY狀態(tài)在STANDBY狀態(tài)（待命狀態(tài)）下，用戶附著到移動性管理，MS和SGSN中建立了該用戶的、以IMSI標(biāo)識的MM上下文。MS可以接收PTM-M和PTM-G業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)，經(jīng)SGSN的電路交換業(yè)務(wù)也可以接收。但是PTP業(yè)務(wù)的接收和發(fā)送，PTM-G數(shù)據(jù)的發(fā)送在此狀態(tài)下不能執(zhí)行。MS可執(zhí)行GPRS路由區(qū)(RA)功能、GPRS小區(qū)選擇和本地小區(qū)重選功能。當(dāng)MS進(jìn)入

52、新的RA時，MS執(zhí)行移動性管理程序通知SGSN。當(dāng)MS在同一RA的小區(qū)間移動時，MS不通知SGSN。因此MS工作在STANDBY狀態(tài)時，SGSN MM上下文中的位置信息僅包含路由區(qū)域信息。在STANDBY狀態(tài)，MS可以啟動PDP上下文激活或PDP上下文去激活流程。在PDP上下文收發(fā)數(shù)據(jù)前，必須要激活該PDP上下文。在網(wǎng)絡(luò)需要給出于STANDBY狀態(tài)的MS發(fā)送數(shù)據(jù)或信令時，SGSN在MS所在路由區(qū)內(nèi)送尋呼請求。在MS對尋呼進(jìn)行響應(yīng)后，MS中MM狀態(tài)從STANDBY狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽EADY狀態(tài)；同時，當(dāng)SGSN接收到尋呼響應(yīng)后，SGSN中MM狀態(tài)也從STANDBY狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽EADY狀態(tài)。與此類似的是

53、，以及當(dāng)MS發(fā)送數(shù)據(jù)和信令信息后，MS的MM狀態(tài)從STANDBY狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽EADY狀態(tài)；當(dāng)SGSN收到MS送出的數(shù)據(jù)和信令信息時，SGSN的MM狀態(tài)從STANDBY狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镽EADY狀態(tài)。無論是MS還是SGSN都可以通過啟動GPRS分離規(guī)程來將MM狀態(tài)遷移到IDLE狀態(tài)。如果MS可及定時器超時，SGSN發(fā)起隱含的GPRS分離規(guī)程，SGSN和MS中MM上下文話將被刪除，MM狀態(tài)進(jìn)入IDLE狀態(tài)。4.1.3 READY狀態(tài)在READY狀態(tài)（就緒狀態(tài)）下，SGSN 中對應(yīng)于該MS的MM 上下文中擴(kuò)展了一項信息-MS所駐留的小區(qū)位置信息。這項信息是MS執(zhí)行相關(guān)的移動性管理規(guī)程（PDP上下文激活規(guī)程

54、）來向網(wǎng)絡(luò)提供的。GPRS 小區(qū)的選擇和重選是由MS在本地完成的，也可以由網(wǎng)絡(luò)來控制。在這種狀態(tài)下，MS可以發(fā)送和接收PTP PDUs，網(wǎng)絡(luò)側(cè)不對MS發(fā)起PS尋呼，對其它業(yè)務(wù)的尋呼可以通過SGSN實現(xiàn)。無論是否為該MS分配無線資源，MM 狀態(tài)仍保持在READY狀態(tài)，直到MM READY定時器超時。MM READY定時器超時后，MM狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)镾TANDBY狀態(tài)。為了從READY狀態(tài)進(jìn)入IDLE狀態(tài)，MS需要啟動PDP去活規(guī)程。4.2 MM狀態(tài)功能4.2.1 MM狀態(tài)遷移移動性管理三種工作狀態(tài)轉(zhuǎn)換工作模型見Error! Reference source not found.。圖4-1 移動性管理狀態(tài)遷移模型4.2.2 就緒定時器功能就緒定時器功能維護(hù)MS中和SGSN中的就緒定時器，該功能是為了避免SGSN中的MM上下文和PDP上下文無限制積累而消耗有限的存儲空間。就緒定時器控制MS和SGSN中MM上下文保持在MM READY狀態(tài)的時間。當(dāng)該定時器超時后，MS中和SGSN中的MM上下文應(yīng)該遷移到STANDBY狀態(tài)。在MS發(fā)送LLC PDU后，MS中的該定時器需要重啟；在SGSN收到一個正確的LLC PDU后，相應(yīng)的就緒定時器需要重啟。就緒定時器的的長度在MS中和SGSN中一樣的，由SGSN通過Attach Accept、Rout