移动通信第9章-GSM数字移动通信系统-C2要点课件

移动通信系统第九章

GSM数字移动通信系统GPRS移动通信系统第九章GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分组无线业务）主要内容：

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统GPRS（GeneralPacketRadioServ1.1GSM的演进第一代模拟网第三代系统提供高速多媒体业务2Mbps业务功能时间1989199419951996199719981999200020012002200320042005话音业务电路数据业务9.6kbps第二代GSM系统智能网业务GPRS115kbps基于IP的分组数据业务2.5代电路交换：面向连接，独占线路、效率低分组交换：虚连接、共用线路、数据分组、效率高GPRS采用先进的无线分组技术,将无线通信与因特网紧密结合，跨入无线互联网的崭新时代。第九章GSM数字移动通信系统1.1GSM的演进第三代系统业务功能时间19891.2GPRSGPRSGPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则和帧结构现有基站子系统(BSS)可提供全面的GPRS覆盖GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输第九章GSM数字移动通信系统1.2GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统1.概述GPRS第九章GSM数字移2.1网络结构GPRS是基于现有GSM网络来实现的。网络设备包括

交换设备：如GPRS网关支持节点GGSN(GateGPRSSupportingNode)和GPRS业务支持节点SGSN(ServingGPRSSupportNode)，以及其他一些功能实体(域名服务器DNS、计费网关CG和边界网关BG)GPRS基站子系统附加设备：主要包括引入GPRS业务后在基站子系统BSS或基站收发信机BTS中新增加的硬件单元(PCU)其它设备：如本地位置寄存器HLR、访问位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、SMS、GMSC等GSM系统原有设备被升级以支持相应的与GPRS有关的功能要实现GPRS网络，移动台也必须是GPRS移动台或GPRS、GSM双模移动台

第九章GSM数字移动通信系统2.1网络结构GPRS是基于现有GSM网络来实现的。网络MS

BSS

SGSN

GGSN

数据网

MSC/VLR

GMSC（IP网关交换机）

HLR

EIR

SGSN

GGSN

Um

Gb

Gn

Gi

Gp

Gs

Gr

Gc

（相当于MSC/VLR）

网关GPRS支持节点:外部数据网与GPRS核心网之间的网关节点服务GPRS支持节点：GPRS骨干网与无线接入网之间的接口SGSN功能：1.在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收2.对移动台的加密、认证、移动性管理和逻辑链路管理3.提供到HLR等数据库的连接。支持计费数据收集和话务管理GGSN功能：1.将来自外部网络的分组数据连到相应的SGSN2.将来自MS的分组数据进行协议转换，连到相应的外部网络3.提供到外部IP网络的接口第九章GSM数字移动通信系统MSBSSSGSNGGSN数据网MSC/VLRG2.2GPRS的网络特性分组交换分组交换把数据分成若干小数据包通过不同的路由以存储转发的接力方式传送到目的端而组装成完整的数据频谱效率电路交换通信需建立端到端连接，在通信中独占信道，每条GSM信道只能提供9.6k或14.4kbps传输速率。GPRS可灵活运用信道，用户可占有多个信道，同一信道又可由几个用户共享，从而提高了无线资源利用率。在理论上可将8个时隙组合在一起提供171.2kb/s带宽，从14.4k-171k，足足比以前超出了10倍的传输速度Internet识别GPRS通过允许现存的Internet和新的GPRS网络的互通完全实现了移动Internet功能。用户通过网关GGSN连接到互联网，GGSN还提供相应的动态地址分配、路由、名称解析、安全和计费等互联网功能。

第九章GSM数字移动通信系统2.2GPRS的网络特性分组交换第九章GSM数字移动通2.3

GPRS网络数据包的发送和接收

电脑通过串行方式接到GPRS蜂窝电话上，GPRS蜂窝电话与GSM基站通信。与电路交换或数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到SGSN节点而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。SGSN与网关支持节点GGSN进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络，来自Internet、标识有移动台地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动台上。

第九章GSM数字移动通信系统2.3GPRS网络数据包的发送和接收电脑通过串行方式接2.4GPRS的特点GPRS提供了无缝直接的Internet连接GPRS支持x.25协议和IP协议对于GSM现有电路交换数据(CSD)和短消息业务(SMS)来说，GPRS是一种补充而不是替代GPRS可以根据用户需要灵活地动态分配无线资源，从而实现多用户共享，提高频率利用率GPRS计费也将由传统的按时方式改为根据用户数据的传输量来计费

第九章GSM数字移动通信系统2.4GPRS的特点GPRS提供了无缝直接的Inter2.5GPRS的优势

永远在线：只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。她是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。自如切换：话音和数据业务可以切换使用，电话上网两不误。高速传输：GPRS最高理论传输速度为171.2kbps，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的传输速率。第九章GSM数字移动通信系统2.5GPRS的优势永远在线：只要激活GPRS应用后，将

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统1.概述GPRS第九章GSM数字移3.1基本特征射频等参数与GSM相同TDMA方式与GSM一样可允许时隙合并传输，联合工作。最多可许可8个时隙联合工作。最高速率可达21.4×8=171.2kbps。对GSM向下兼容第九章GSM数字移动通信系统3.1基本特征射频等参数与GSM相同第九章GSM数字移3.2逻辑信道控制信道分组广播控制信道（PBCCH）：下行信道，用于广播分组数据的特定系统信息分组公共控制信道（PCCCH）分组专用控制信道（PDCCH）分组数据业务信道（PDTCH）：分组交换模式下承载用户数据的信道第九章GSM数字移动通信系统3.2逻辑信道控制信道第九章GSM数字移动通信系统分组公共控制信道分组随机接入信道（PRACH）：上行信道，移动台发送随机接入信息，请求分配一个或多个PDTCH分组寻呼信道（PPCH）：下行信道，用于寻呼移动台，可支持不连续接收分组接入准许信道（PAGCH）：下行信道，用于向移动台分配一个或多个PDTCH分组通知信道（PNCH）：下行信道，用于通知移动台的呼叫第九章GSM数字移动通信系统分组公共控制信道分组随机接入信道（PRACH）：上行信道，3.2逻辑信道控制信道分组广播控制信道（PBCCH）：下行信道，用于广播分组数据的特定系统信息分组公共控制信道（PCCCH）分组专用控制信道（PDCCH）分组数据业务信道（PDTCH）：分组交换模式下承载用户数据的信道第九章GSM数字移动通信系统3.2逻辑信道控制信道第九章GSM数字移动通信系统分组专用控制信道分组随路控制信道（PACCH）：双向信道，用于传送功率控制，资源分配与再分配及测量等信息上行分组定时控制信道（PTCCH/U）下行分组定时控制信道（PTCCH/D）第九章GSM数字移动通信系统分组专用控制信道分组随路控制信道（PACCH）：双向信道，3.3四种编码速率

能力集编码数据CS-11/29.05kbpsCS-22/313.4kbpsCS-33/415.6kbpsCS-4121.4kbps四种编码速率（单时隙）第九章GSM数字移动通信系统3.3四种编码速率

能力集编码数据四种编码速率（单时隙）

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统1.概述GPRS第九章GSM数字移4GSM升级到GPRSGPRS是基于现有GSM网络来实现的增加新设备，SGSN可以是新的（如路由器一样的设备，也可与MSC做在一起）对于C1、C2编码，BTS不用改硬件，只需软件升级，C3、C4需改硬件（编码方式要变），但目前各厂家还不支持C3、C4（意味着目前最高速率为8×13.4=107.2kbps）第九章GSM数字移动通信系统4GSM升级到GPRSGPRS是基于现有GSM网络来实现的4GSM升级到GPRSBSC需要增加处理分组数据及无线分组信道管理的模块PCU（PacketControlUnit）

用于处理数据业务量，并将数据业务量从GSM话音业务量中分离出来。增加了分组功能，可控制无线链路，并允许许多用户占用同一无线资源。第九章GSM数字移动通信系统4GSM升级到GPRSBSC需要增加处理分组数据及无线分4GSM升级到GPRS如果需要MSC与SGSN直接接口，则需对MSC软件升级（利用GPRS信道进行电路型业务寻呼，发送短消息），如不直接相连，则不用改造HLR需支持GPRS的用户数据和路由信息，因此需软件升级OMC需要增加对新的网络单元进行管理的功能GPRS与GSM可共用物理信道，也可单独用一载频。需改造或新建GPRS计费系统第九章GSM数字移动通信系统4GSM升级到GPRS如果需要MSC与SGSN直接接口，4GSM升级到GPRS移动台需采用支持GPRS的终端，包括三类：

A类：GPRS和GSM电路型业务可同时工作。B类：支持GPRS和GSM电路型业务，但不能同时工作。C类：只支持GPRS业务或手工选择GPRS与GSM电路型业务。终端的主要改进：多时隙接收和发射能力、新的空中接口（信道编码等）、新的数据协议。目前一般仅有B、C类手机。第九章GSM数字移动通信系统4GSM升级到GPRS移动台需采用支持GPRS的终端，包End&Thanks!第九章GSM数字移动通信系统End&Thanks!第九章GSM数字移动通信系统移动通信系统第九章

GSM数字移动通信系统GPRS移动通信系统第九章GPRS（GeneralPacketRadioService，通用分组无线业务）主要内容：

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统GPRS（GeneralPacketRadioServ1.1GSM的演进第一代模拟网第三代系统提供高速多媒体业务2Mbps业务功能时间1989199419951996199719981999200020012002200320042005话音业务电路数据业务9.6kbps第二代GSM系统智能网业务GPRS115kbps基于IP的分组数据业务2.5代电路交换：面向连接，独占线路、效率低分组交换：虚连接、共用线路、数据分组、效率高GPRS采用先进的无线分组技术,将无线通信与因特网紧密结合，跨入无线互联网的崭新时代。第九章GSM数字移动通信系统1.1GSM的演进第三代系统业务功能时间19891.2GPRSGPRSGPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务，目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、频带、突发结构、跳频规则和帧结构现有基站子系统(BSS)可提供全面的GPRS覆盖GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输第九章GSM数字移动通信系统1.2GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统1.概述GPRS第九章GSM数字移2.1网络结构GPRS是基于现有GSM网络来实现的。网络设备包括

交换设备：如GPRS网关支持节点GGSN(GateGPRSSupportingNode)和GPRS业务支持节点SGSN(ServingGPRSSupportNode)，以及其他一些功能实体(域名服务器DNS、计费网关CG和边界网关BG)GPRS基站子系统附加设备：主要包括引入GPRS业务后在基站子系统BSS或基站收发信机BTS中新增加的硬件单元(PCU)其它设备：如本地位置寄存器HLR、访问位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、SMS、GMSC等GSM系统原有设备被升级以支持相应的与GPRS有关的功能要实现GPRS网络，移动台也必须是GPRS移动台或GPRS、GSM双模移动台

第九章GSM数字移动通信系统2.1网络结构GPRS是基于现有GSM网络来实现的。网络MS

BSS

SGSN

GGSN

数据网

MSC/VLR

GMSC（IP网关交换机）

HLR

EIR

SGSN

GGSN

Um

Gb

Gn

Gi

Gp

Gs

Gr

Gc

（相当于MSC/VLR）

网关GPRS支持节点:外部数据网与GPRS核心网之间的网关节点服务GPRS支持节点：GPRS骨干网与无线接入网之间的接口SGSN功能：1.在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收2.对移动台的加密、认证、移动性管理和逻辑链路管理3.提供到HLR等数据库的连接。支持计费数据收集和话务管理GGSN功能：1.将来自外部网络的分组数据连到相应的SGSN2.将来自MS的分组数据进行协议转换，连到相应的外部网络3.提供到外部IP网络的接口第九章GSM数字移动通信系统MSBSSSGSNGGSN数据网MSC/VLRG2.2GPRS的网络特性分组交换分组交换把数据分成若干小数据包通过不同的路由以存储转发的接力方式传送到目的端而组装成完整的数据频谱效率电路交换通信需建立端到端连接，在通信中独占信道，每条GSM信道只能提供9.6k或14.4kbps传输速率。GPRS可灵活运用信道，用户可占有多个信道，同一信道又可由几个用户共享，从而提高了无线资源利用率。在理论上可将8个时隙组合在一起提供171.2kb/s带宽，从14.4k-171k，足足比以前超出了10倍的传输速度Internet识别GPRS通过允许现存的Internet和新的GPRS网络的互通完全实现了移动Internet功能。用户通过网关GGSN连接到互联网，GGSN还提供相应的动态地址分配、路由、名称解析、安全和计费等互联网功能。

第九章GSM数字移动通信系统2.2GPRS的网络特性分组交换第九章GSM数字移动通2.3

GPRS网络数据包的发送和接收

电脑通过串行方式接到GPRS蜂窝电话上，GPRS蜂窝电话与GSM基站通信。与电路交换或数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到SGSN节点而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。SGSN与网关支持节点GGSN进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络，来自Internet、标识有移动台地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动台上。

第九章GSM数字移动通信系统2.3GPRS网络数据包的发送和接收电脑通过串行方式接2.4GPRS的特点GPRS提供了无缝直接的Internet连接GPRS支持x.25协议和IP协议对于GSM现有电路交换数据(CSD)和短消息业务(SMS)来说，GPRS是一种补充而不是替代GPRS可以根据用户需要灵活地动态分配无线资源，从而实现多用户共享，提高频率利用率GPRS计费也将由传统的按时方式改为根据用户数据的传输量来计费

第九章GSM数字移动通信系统2.4GPRS的特点GPRS提供了无缝直接的Inter2.5GPRS的优势

永远在线：只要激活GPRS应用后，将永远保持在线，不存在掉线问题；类似于一种无线专线网络。按量计费：虽然可以保持永远在线，但不必担心费用问题；因为只有产生通信流量时才计费。她是一种面向使用的计费，计费方式更加科学合理。快速登录：全新的分组服务，无需以往长时间的拨号建立连接过程。自如切换：话音和数据业务可以切换使用，电话上网两不误。高速传输：GPRS最高理论传输速度为171.2kbps，目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的传输速率。第九章GSM数字移动通信系统2.5GPRS的优势永远在线：只要激活GPRS应用后，将

1.概述2.网络结构3.空中接口4.GSM升级到GPRSGPRS第九章GSM数字移动通信系统1.概述GPRS第九章GSM数字移3.1基本特征射频等参数与GSM相同TDMA方式与GSM一样可允许时隙合并传输，联合工作。最多可许可8个时隙联合工作。最高速率可达21.4×8=171.2kbps。对GSM向下兼容第九章GSM数字移动通信系统3.1基本特征射频等参数与GSM相同第九章GSM数字移3.2逻辑信道控制信道分组广播控制信道（PBCCH）：下行信道，用于广播分组数据的特定系统信息分组公共控制信道（PCCCH）分组专用控制信道（PDCCH）分组数据业务信道（PDTCH）：分组交换模式下承载用户数据的信道第九章GSM数字移动通信系统3.2逻辑信道控制信道第九章GSM数字移动通信系统分组公共控制信道分组随机接入信道（PRACH）：上行信道，移动台发送随机接入信息，请求分配一个或多个PDTCH分组寻呼信道（PPCH）：下行信道，用于寻呼移动台，可支持不连续接收分组接入准许信道（PAGCH）：下行信道，用于向移动台分配一个或多个PDTCH分组通知信道（PNCH）：下行信道，用于通知移动台的呼叫第九章GSM数字移动通信系统分组公共控制信道分组随机接入信道（PRACH）：上行信道，3.2逻辑信道控制信道分组广播控制信道（PBCCH）：下行信道，用于广播分组数据的特定系统信息分组公共控制信道（PCCCH）分组专用控制信道（PDCCH）分组数据业务信道（PDTCH）：分组交换模式下承载用户数据的信道第九章GSM数字移动通信系统3.2逻辑信道控制信道第九章GSM数字移动通信系统分组专用控制信道分组随路控制信道（PACCH）：双向信道，用于传送功率控制，资源分配与再分配及测量等信息上行分组定时控制信道（PTCCH/U）下行分组定时控制信道（PTCCH/D）第九章GSM数字移动通信系统分组专用控制信道分组随路控制信道（PACCH）：双向信道，3.3四种编码速率

能力集编码数据CS-11/29.05kbpsCS-22/313.4kbpsCS-33/415.6kbpsCS-4121.4kbps四种编码速率（单时隙）第九章GSM数字移动通信系统3.3四种编码速率

能力集编码数据四种编码速率（