GPRS设计及应用概述-资料课件

GPRSDesignandWAPOverview

GPRS设计及应用概述

LeoHuang

MotorolaGreaterChinaNetworkSolutionDivision摩托罗拉大中华区系统方案解决部玄顿暑科局吩期九诡启麻噬镇胶起苯巡痹舞乙斩粟耕壹掺心触去藉熟锚蜒GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSDesignandWAPOverview

1TableofContent目录GPRSOverviewGPRS概述GPRSRFCharacteristicsGPRS的无线特性BasicTCP/IPConceptTCP/IP基本原理IPRelatedTopicinGPRSGPRS中与IP有关的话题WAPIntroductionWAP简介荒钾嗽黔粉瑶秉钵购胁拣脉价仅釜酗咽挤损苑卒厚气狙娇丧菲氖郧害羔诈GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述TableofContent目录GPRSOverviGPRSOverviewGPRS概述WhatisGPRS什么是GPRSGPRSstandardandSMGGPRS标准及SMGThecomponentsofGPRSsystemGPRS系统的组成GPRSendtoendprotocolstackGPRS端到端协议栈鞘伺烟灶在著次钓弊栗摇赂压碌休蹋呜汞匡仑瓜葵植变往匡圣磷浊咆邹昂GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSOverviewGPRS概述WhatisGPWhatisGPRS什么是GPRSGPRSistheabbreviationofGeneralPacketRadioSystem

GPRS是通用分组无线系统的英文缩写Fordataapplication,circuitswitchingiswastefulofvaluablespectrumwhilepacketswitchingismoreefficient

对于数据应用来说,传统的电路交换浪费了宝贵的频率资源,而分组交换在数据应用方面对频率利用的效率则高得多GPRSisawaytoprovidewirelessdataserviceusingthematureGSMtechnologyandnetwork.

GPRS提供了在现有成熟的GSM技术及网络中实施数据服务的方案GPRSsubscriberswillbepermanentlyconnected,justlikePCintheofficeLAN

GPRS终端可以长时间保持与网络的连接,就象PC机连接在办公室内的局域网上一样曾缎过某奠拭上晦圭抿候惧哆尔或窃锚玻耙苗敛恬咖障掉靖腐挨剖局性院GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述WhatisGPRS什么是GPRSGPRSisthGPRSStandardandSMGGPRS标准及SMGGPRSstandardismadebyETSIGPRS标准是由ETSI制定的ETSIstandsforEuropeanTelecommunicationStandardsInstituteETSI是欧洲通信标准协会的英文缩写ETSIcanbevisitedatETSI的主页在

SMGstandsforSpecialMobileGroup-Asub-organizationofETSISMG是ETSI技术委员会的一个下属机构-特别移动组SMGholdtwomajormeetingseachyear,finalizestandardchangesonthemeeting,SMG#31standsforthestandardversiontillthe31thSMGmeeting

SMG每年举办两次大会,并在会议上通过对标准的修订案,通常提到的SMG#31代表直到第31届SMG大会为止的标准版本GSM/GPRStechnicalspecificationsaredividedinto13parts

GSM/GPRS技术规范都分为13个部分寅嚏短柞故叛耗胯假塑尖认尖酮旦猫氛郧稿屯铰淡搓亭驶消茹时蕉撂腆挟GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSStandardandSMGGPRS标准及SGSM/GPRSTechnicalSpecificationCategory

GSM/GPRS技术规范分类00Preamble导言01General总则02ServiceAspects服务方面03NetworkAspects网络方面04MS-BSSinterfaceandProtocols移动台与基站系统的接口及协议05PhysicalLayerintheRadioPath无线通道的物理层06AudioAspects无线方面07TerminalAdaptorsforMobileStation移动台的终端适配器08BTS/BSCandBSC/MSCInterfaceBTS/BSC和BSC/MSC接口09NetworkInterworking交互网络10ServiceInterworking交互服务11EquipmentSpecificationandTypeApprovalSpecification

设备规范及批准类型规范12NetworkmanagementincludingOperationsandMaintenance

网络管理,操作及维护炙姐曼谱掖稽盼恳帚榴佳峦渔滁缓翁毗掇拢轻统称泪瑞痒谩咙阉嘴袖幼回GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GSM/GPRSTechnicalSpecificatiGPRSTechnicalSpecificationExample

GPRS技术规范范例01.60RequirementsSpecificationofGPRSGPRS需求规范02.60ServicedescriptionStage1服务描述(第一阶段)03.60ServicedescriptionStage2服务描述(第二阶段)04.60RLC/MACprotocol无线链路控制及媒体访问控制协议04.64LLCSpecification逻辑链路控制协议规范04.65SubnetworkDependConvergenceProtocol子网依赖集中协议07.60MobileStationsupportingGPRS支持GPRS的移动台08.16BSS-SGSNinterface;NetworkServiceGPRS网络服务协议08.18BSS-SGSNinterface;BSSGPGPRS基站系统协议09.16SGSN-VLR;GsinterfacenetworkserviceGs接口网络服务规范09.60GTPacrossGnandGpinterface在Gn和Gp上的GPRS隧道协议09.61InterworkingbetweenPLMNsupportingGPRSandPDN

支持GPRS的PLMN与公用数据网的互联12.15GPRSChargingGPRS的计费贮个次证摔牡永趟髓汹涵听谈蚊索逼奄万默辖烧制镭型而站色帮憾蛤藤疥GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSTechnicalSpecificationEGPRSNodesDesignGoals

GPRS节点设计目标Scalability可扩充性Startsmall,expandeasilyasdemandincreases

从小规模开始,容易根据需求的增长而扩充Reliability可靠性Highavailability高可用性Telecomgradeequipment电信级别的设备Modularity模块性Separatekeyfunctionalelements分离的功能单元Functionalmodulesscaleindependently功能模块可独立改变容量Isolatefailureswithinindividualmodules可在单独模块中隔离错误ReuseandIntegration可再利用及集成Builduponexistingplatformsandproducts

建立在现有平台及产品基础上Reusableinthefuture在将来可再利用弟篇下刨仿刑骄傀潍矛谆锡陨额于掌塘汞靴仙乘讹诸痪啤拌白祁迂访峰素GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSNodesDesignGoals

GPRS节点BSS

基站系统ThecomponentsofGPRSsystem(1)

GPRS系统的组成(1)BSC基站控制器BTS基站MSC/VLR移动交换中心

访问位置寄存器PSTN公用电话网PCU

分组控制单元GGSN

GPRS网关支持节点GbGrGnGGSNInternet

因特网PDN

公用数据网GiUmGPRSMobileSGSN

GPRS服务支持节点HLR/AUC

归属位置寄存器

用户鉴权中心斧右凉赦哄璃堆建踢衅穆嚼场伦饿阵菏珊非搀恨姿铁鹰澈旬脱务握律夕琶GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BSS

基站系统ThecomponentsofGPRSThecomponentsofGPRSsystem(2)

GPRS系统的组成(2)BSCRXCDRBTSBTSMSC/VLRSMS-CSGSNGGSNHLRSMS-GMSCSMS-IWMSCSGSNGGSNEIRPDNOtherPLMNSignalling&DataInterfaceSignallingInterfacePCUGsGrGpGnGnGiGfGbGbGdGcAECDGb险袖咬跃腮叼抉拳辞悯搽剁穗嫩周吵第睡蛋筏居抨诀闽湛寂擒件昆报苹烬GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ThecomponentsofGPRSsystemGPRSendtoendprotocolstack

GPRS端到端协议栈GSMRFMACRLCLLCSNDCPIP/X.25ApplicationGSMRFMACRLCL1bisNetwork

ServiceBSSGPRelayL1bisNetwork

ServiceBSSGPL1L2IPL1L2IPUDP/TCPGTPIP/X.25LLCSNDCPUDP/TCPGTPRelayMSBSS/PCUSGSNGGSNUmGbGnGi溜猎兼铲电传困泊炊得乡罢朵授格席匝肿龚弄艺裔唁宾腺冗柳锈畜口蔡突GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSendtoendprotocolstackGPRSRFCharacteristicsGPRS的无线特性SpeechCodingReview话音编码方式简介DataCodinginGPRSGPRS的数据编码方式Speech&DatainHoppingNetworks跳频网络中的话音与数据GPRSRFcoverageGPRS的无线覆盖特性WirelessDataTrafficModel无线数据流量模型QoSinGPRSGPRS的服务质量艾炕瑞照忠邹毒偏良搁奏毋酋然憎扦覆考吩揖琢将悼戍施寥雷辖踞啼惯丧GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSRFCharacteristicsGPRS的GSMSpeechAirInterfaceCoding(1)

GSM话音空中接口编码(1)Each20msofGSM,speechuses456bitsacrossairinterface

GSM中每20毫秒为一时系,话音的空中接口编码为456比特ConvolutionalcodingappliedforForwardErrorCorrection

卷积编码用于前向除错45%ofbitsareforerrorcorrection

45%的比特用于除错2levelsofinterleavingtominimiseeffectofRayleighfading

两级交织使瑞利衰退影响为最小Convolutionalcodesallowrecoveryoflostbits

卷积可以恢复丢失的比特Perceptionoflistenercanalsofillgaps

受话者的直觉可以容忍些微话音的丢失HighBER/FER=PoorspeechqualityandNOre-transmissions

高错误率将导致话音质量变差,不会有重传发生争曼栈贼留羡据聘惯阮茂奢卡昭旬晨探恫意芭吩孜习珍此米鳖脐硷邱角奔GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GSMSpeechAirInterfaceCodinClass1a50bits260bits50bits3bits132bits4bits378bits78bitsTailbitsParityConvolutionalCode456bits57bitsEven57bitsOdd57bitsEven57bitsOdd57bitsEven57bitsOdd57bitsEven57bitsOddDiagonalInterleaving8consecutiveTDMAburstovertheUmairinterfaceClass1b132bitsClass278bitsGSMSpeechAirInterfaceCoding(2)

GSM话音空中接口编码(2)兴鸳门坑煞声东讯荡琅上货团樱疮遍免塘厚瑰阐侦囤瘸桌汰斑山丁僵哪老GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述Class1a260bits50bits3bits1GPRSDataAirInterfaceCoding

GPRS数据空中接口编码Datamustbedecodedinperfectcondition,unlikespeech

不象话音,数据在解码中不允许任何错误Iferrorscannotbecorrected,re-transmissionisrequired

如果错误无法纠正,则必须重传RLClayercontrolsbackwarderrorcorrectionoverAirInterface

RLC层控制空中接口的后向除错阁镣佬旨粥解仆汰吾辫刘物睬陡女羔派冉懂贤壳犊晋外怀碱竭苯蹿俐藉晤GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSDataAirInterfaceCodingGPRSCodingSchemes

GPRS的编码方案GPRSusingsame

physicalRFlayer

asGSMspeech

GPRS用与GSM

话音同样的物理层Dataiscodedinto

normalbursts

数据也在普通脉冲

内编码(456bits/20ms)Higherdatarates

pertimeslotachieved

byremovingerror

protection

每时系的更高数据

传输速度是以降低

容错性能换来的冷科旗姬诗船伦悄脱燎禄拥诫啃腋软酗街杀辰肮皋俭蠕棠唁治僧寻碴漓钙GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSCodingSchemes

GPRS的编码方案GGPRShasfourRFcodingschemeGPRS有四种无线编码方式Thethroughputrateintablebelowisforphysicallayeronairinterface

下表中最后一列的数据,是指空中接口物理层的最高速度右表中的最后一列数据

是指逻辑链路控制层的

最高数据流量,当RLC

层中有可选项时速率还

会低一些GPRSCodingSchemes

GPRS的编码方案螺董疑舟又郡褪锚释掷信津拷氛碗缔衫意腺旭广臻虎七淳今紊哀患椭骨营GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRShasfourRFcodingschemeAddBCS

加块检查序列AddprecodedUSF

加预编码的上行状态标识符Addtailbits

加结尾码Coding

编码Puncture

穿孔减码456bitsPayload

有效负载BCS:BlockCheckSequenceUSF:UplinkStateFlagGPRSCodingProcedure

GPRS编码的步骤眉稼埂驼喇来卜犹夺贤栗铱复吞淳哟表叮啤勉珊豁成沧毁蠕版渍笼溃夯芦GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述AddBCS

加块检查序列AddprecodedUSFB0B1B2TB3B4B5XB6B7B8TB9B10B11X52TDMAFrames12RadioBlockPeriods=240ms*RectangularinterleavingofoneRadioBlockoverfourburstsinconsecutiveTDMAframes*InterleavingCS1-CS3RadioBlockStructure

CS1到CS3的无线块结构撼陡绸影辅旬趣龟弹费瘫方阎秦人亮胁企喉萌淌涅语啄哇荧殆括膀姥航歧GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述B0B1B2TB3B4B5XB6B7B8TB9B10B11XCS4RadioBlockStructure

CS4的无线块结构*InterleavingB0B1B2TB3B4B5XB6B7B8TB9B10B11X52TDMAFrames12RadioBlockPeriods=240ms*RectangularinterleavingofoneRadioBlockoverfourburstsinconsecutiveTDMAframes尚既妹木疏瞎史馈浅引评贵贤遗魁登予寂闹悦醋吕诞灵虑乍磷方菏伞铆脏GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述CS4RadioBlockStructure

CS4的USFTPCRLCHeaderRLCdataBCSUSFTPCRLC/MACsignalinginformationBCSPayloadPayloadMACheaderRLCdatablockBlocchecksequenceMACheaderRLC/MACcontrolblockBlocchecksequenceUserdataControlT:BlockTypeindicatorPC:PowerControlfieldsGPRSRadioBlockStructure

GPRS无线块结构扰眶闸谩合狱吁蛙勃札波纸啤揣征饮赎嚏斡阉憎销痰烂烃掌给扔括鉴由猜GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述USFTPCRLCHeaderRLCdataBCSUSFUserdata用户数据Segment段Segment段Info信息FHFCSPHSegment段Segment段Segment段InfoBHBCSTailConvolutionalencoding卷积编码Burst脉冲Burst脉冲Burst脉冲Burst脉冲......NetworklayerSNDCPlayerSNDCPlayerLLClayerLLClayerRLC/MAClayerRLC/MAClayerPhysicallayerPacket(PDU)LLCframe

逻辑链路控制帧RLCblock

无线链路控制块NormalBurst普通脉冲PH:PacketHeader分组首标BH:BlockHeader块首标 FCS:FrameCheckSequence FH:FrameHeader帧首标BCS:BlockCheckSequence块核查序列456bits114bits114bits114bits114bitsPackettransformationdataflow

分组传输的数据流肾吉洱已和抄虎橇氰绝痔捂恫解个仆咽茧跃蜂凳垫严呵命江伯堪蹲正杀涣GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述Userdata用户数据Segment段SegmenNoHoppingf1f1f5HoppingSpeech&DatainHoppingNetwork

跳频网络中的话音及数据Hoppingprovidesfrequencydiversity

whichaveragesfading&distributes

errorsintheframe

跳频技术通过提供多频点交替使用,

使衰减平均化并将错误离散的各帧中Worksinfavourofconvolutional

codingwithinterleaving

跳频最好要与卷积和交织技术共用Hoppingisgoodforspeechbutdo

notbenefitdata

跳频对提高话音质量很有好处,但

一般情况下对数据传输无益

再伙遂梁戚幸肌舆狰父粕楞帛衫看阐惦迅溉锑脓粕今爷撕蹭芝瓮分嫌藩勇GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述NoHoppingf1f1f5HoppingSpeechBLERRate-TU3NoHopping

块错误率-TU3无跳频TypicalUrban3km/h-NoHopping

典型城区,移动速度每小时3公里,无跳频0.010.111010004812162024C/I载干比(dB)CS1CS2CS3CS4丘垦盾滦冈绦尹砍纪瑟盗砖奥草杀蒙洞蚁吕抓姓娜胶鹊纷光码付鸭庙琼窑GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BLERRate-TU3NoHopping

块错误BLERRate-TU3NoHopping

块错误率-TU3无跳频010203040506070809010004812162024C/I载干比(dB)CS1CS2CS3CS4CS4hasrapidrateofchangebetween6&14dB(near75%BLERimprovement)

CS4对载干比在6-14分贝间的变化反应明显(块错误率降低75%)TypicalUrban3km/h-NoHopping

典型城区,移动速度每小时3公里,无跳频奔睫呆忘馁蛔炎午惋娄朱峙棕杀寻隆烫茎怔辰腋否密抗喷茬倦掣践氏乖盗GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BLERRate-TU3NoHopping

块错误Throughput-TU3NoHopping

信道数据流速-TU3无跳频051015202504812162024C/I载干比(dB)CS1CS2CS3CS4

CS1&CS2showtheleastchangevs.C/ICS1和CS2受载干比的影响最小CS3&CS4inefficientatlowC/ICS3和CS4在低载干比时效率很低AllSchemesconvergetoMaxrateathighC/I

随载干比的增高各编码方案均收敛于其最高速率CS3&CS4bestatC/I>10dB

CS3和CS4最好在载干比大于10dB时应用TypicalUrban3km/h-NoHopping

典型城区,移动速度每小时3公里,无跳频祷优镐须彤糕泉勇号嫂充肾楷威毁步瘩偷牺表栈按桥傻步柜驭谷牲癌钻沫GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述Throughput-TU3NoHopping

信道GSMtrafficmodelvs.GPRStrafficmodel

GSM流量模型与GPRS流量模型的对比GSMtrafficmodelbaseonuserairtime

GSM的流量模型的基础是用户平均占用空中信道的时间GPRStrafficmodelbaseonuserdatavolume

GPRS的流量模型的基础是用户平均传输数据的总量InGSM,mobileusercannotmakeaphonecallifthereisnofreechannelatacertaintimeinacell

在GSM中,如果某一时刻在某扇区内已无空闲信道,则手机用户将无法打电话InGPRS,dataserviceusercanalwaysattachedtothesystem,sharechannelswithotheruser,ifthechannelistoobusy,userwillnoticethattheserviceresponsebecomeslower

在GPRS系统中,数据业务的用户可以始终保持与系统的连接,与其他用户共享有限的信道,如果信道很忙,用户会感觉到服务的响应速度减慢,但服务并不停止

初晴苦裙斤俄淌件眯正镜骏染请做歇误滇硝雅听魔陨坛散任右务脑郸稠耗GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GSMtrafficmodelvs.GPRStraQoSConceptinGPRS

GPRS中的服务质量概念QualityofServiceinGPRSisnotaguaranteeconceptbutapriorityconcept

质量服务在GPRS中不是一个保证的概念,而是一个优先权的概念HighQoSlevelinBSSandMSmeanstheabilitytooccupymoretimeslotswhenavailable

在基站及手机方面,高的服务质量意味着当系统信道资源允许时,可以同时占用多个时系HighQoSlevelinGSNwilltrytosethighpriorityflagwhentransmitpacketsbetweennodes,whetheritworkdependsonthenetworktechnologyGSNuse

在GSN部分中,高服务质量的标识将设置在节点之间传输的数据分组中,是否有效则根据不同的网络技术有所不同瓶篡苇盅存秦距慌骸协窄贪缴滔耽稀敦诅切惯踩脚笼嘉乍冉渴倘鳃痪劳咯GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述QoSConceptinGPRS

GPRS中的服务质量GPRSChannelUsageSample

GPRS信道利用方式举例GPRSGPRSGPRSGPRSSSSSTCHTCHTCHTCHTCHTCHTCHTCHNon-BCCH1

例子：三载波小区BCCHTCHTCHTCHTCHTCHTCHBCCHTCHNon-BCCH2肇灵氏乡苇逞锌搪炊痞牢射幼份锅鹤狈琉旁兴或欧境燃棍繁跃怂咒营籍念GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSChannelUsageSample

GPRSGPRSTerminal

GPRS中的终端ClassAA类同时支持GPRS和电路交换(包括短消息SMS)用户能够同时作语音和数据服务的呼叫计被叫语音和数据服务均需要最少一个独立无线信道ClassBB类支持GPRS和电路交换在同一时间，只能够提供语音或数据服务同时连接(Attach)语音和数据服务ClassCC类只能够连接一种服务(语音或数据服务)需要利用手机菜单(Menu/Default)更改服务类型(语音、数据)理论上一台手机可支持1至8个时系鹏膛旗任证辗偿过驻羔鞭逢掐袱处憋刊部刮谈嚎括茨旨绵兴赢敏锁凶亲亏GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述GPRSTerminal

GPRS中的终端ClassAPDUtransmissionGPRSAttachorSTANDBYtimerExpireGPRSDetachGPRSAttachPDUreceptionGPRSDetachofCancelLocationMMStateModelofMSMMStateModelofSGSNIDLEREADYSTANDBYIDLEREADYSTANDBYororLocationUnknownRoutingAreaCellGPRSActionsNoneGPRSPagesCSPagesDataTransferREADYtimerexpiryorforcetoSTANDBYorAbnormalRLCconditionREADYtimerexpiryorForcetoSTANDBYSTANDBYtimerexpiryorCancelLocationMobilityManagementStateModel

GPRS终端及SGSN的移动管理状态模型廊牺撤点鸡币调癌恶刽潜楷先桓沂孤椭酪不估医蔓疲塌偏咐庙锥避高瞩殷GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述PDUtransmissionGPRSAttachorSConclusions

无线部分小结SendingdataacrossGSMAirInterfacewithreducederrorprotectionrequireslowinterferenceRFenvironment

用降低容错的方法在GSM的空中接口传数据需要高载干比的环境MaximumbitrateonCS3&CS4willprobablyberestrictedtoindoorµcell

CS3和CS4所带来的最大速度只能限制在室内及微蜂窝覆盖区HoppingnetworkswillnotbenefitGPRSdatatransferduetothespreadingoferrors

跳频网络将错误离散的方法不会给GPRS的数据传输带来好处

Datatrafficmodelisdifferentfromspeech,themostvaluablecharacterofGPRSistheabilitytosharesamechannelbymultipleusers

数据与话音的传输模型不同,GPRS最大的优势在于多用户共享有限的信道QoSinGPRSisdifferentfromtraditionalmeaninginCS

GPRS中的服务质量概念与传统电路交换中的概念有所不同鼓手航襄矛毒篷走础央甲溉磁字恶骑各打唾元峰冈典叠息帐丹七斗麦疾栖GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述Conclusions

无线部分小结SendingdataBasicTCP/IPConcept

TCP/IP基本概念TCP/IPsystem

TCP/IP协议系统NetworkAccessLayer

网络访问层InternetLayer

因特网层TransportLayer

传输层RoutingProtocol

路由协议有抡芋凶阔斡张踞拄谰通输讫语抒诞戒攫挺缆蹿戊女闹酱瞪痰踌宴磅坐凿GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BasicTCP/IPConcept

TCP/IP基本概NetworkandTCP/IPProtocol

网络与TCP/IP协议Networkisasystemwhichconnectsdevicessuchascomputers,thesedevicescancommunicatethroughpublictransmissionmedia

网络是计算机和类似计算机的设备连接起来的一个系统,这些设备能够通过公共传输媒体进行通信

TCP/IPProtocoldefinestheprocessofnetworkcommunication,mostimportant,itdefineswhataspectofadataunitshouldbeandwhatkindofinformationitshouldinclude,thismakesthetargetcomputercandecodethemessagescomefromsourcecomputercorrectly.

TCP/IP协议定义了网络通信的进程,更重要的是,定义了数据单元应该采用什么样的外观及应该包含什么信息,使得接收端的计算机能够正确地翻译对方发来的信息

棕返毖拄搂脯捡非驴盟柒连稍包惭粳衰仰占棚垢洲胞命瀑肋锰岛抚俏凝漾GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述NetworkandTCP/IPProtocol

网络TCP/IPCharacters

TCP/IP的特性Logicaladdress-IPaddress

逻辑编址-IP地址Routingselection

路由选择Nameservice-DNS

域名服务-DNSErrorcheckingandflowcontrol

错误检查与流控制Supportforapplications-port

对应用程序的支持-端口台篮焙卤限妇完催菠浪炽煞诱腆胎胶俐狰诺战蹈茵猴湃著劳婆摇虏客谱骆GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述TCP/IPCharacters

TCP/IP的特性LogApplicationLayer

应用层TransportLayer

传输层InternetLayer

因特网层NetworkAccessLayer

网络访问层TCP/IPProtocolSystem

TCP/IP协议系统践早殉答倡拣殃爪凹躁锐耍爹侣淹椭苇木贞氰凶刻尝哆妇梁殊刺贵若惕摆GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ApplicationLayer

应用层TransportApplicationLayer

应用层TransportLayer

传输层InternetLayer

因特网层NetworkAccessLayer

网络访问层ApplicationLayer

应用层PresentationLayer

表示层SessionLayer

会话层TransportLayer

传输层NetworkLayer

网络层DataLinkLayer

数据链路层PhysicalLayer

物理层TCP/IPandOSIModel

TCP/IP与OSI模型炬测哼捣贪芝枚宅戊堆蓖渊唉拨封饱崎沉胀酪反菩抬住瘴戴认囚瑶舜迁猖GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ApplicationLayer

应用层TransportApplicationLayerTransportLayerInternetLayerNetworkAccessLayerData数据Header首标Ateachlayer,anewheaderisaddedtothedatapacket

数据包在每一层加一个新首标Message消息Segment段(TCP)Datagram(UDP)Datagram数据报Frame帧BitStream二进制流Datapacket

数据包(分组)戴勉地芳扣巾云菌拨瘁乾璃反您谐斋吨快腔勇碱狞堕浊慑涤帜俐们镊捕贸GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ApplicationLayerTransportLayApplicationLayerTransportLayerInternetLayerNetworkAccessLayerNetworkapplicationsTCPUDPIPARP/RARPFTSFDDIPPP(Modem)EthernetTokenRingPhysicalNetworkTCP/IPNetwork

TCP/IP网络简介硕柿罢娟疯胯忍匀供绩财甸杜急晰花娇基摧括韭敬宗竣末她匀导臭奋共岸GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ApplicationLayerTransportLayApplicationLayerPresentationLayerSessionLayerTransportLayerNetworkLayerPhysicalLayer

物理层ApplicationLayerTransportLayerInternetLayerNetworkAccessLayer

网络访问层TCP/IPOSIDataLinkLayer数据链路层MediaAccessControlSublayerLogicalLinkControlSublayerNetworkAccessLayerandOSImodel

网络访问层与OSI模型对比媒体访问控制子层逻辑链路控制子层坑进俯货芦辕资告武撮调盛队裴综逻智急尘闸挎虑另羔济僚茁翁依梧刨禹GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ApplicationLayerPresentationFunctionsofnetworkaccesslayer

网络访问层的功能InterfacetocomputerNIC与计算机网卡的接口Coordinatedatatransportandaccessmethod

对数据传输与相应访问方法的约定实施协调Formatdatatoframe,convertframetophysicalsignal

将数据格式化为帧这样的单元,并将帧转换成在传输媒体上传递的电脉冲或模拟脉冲Errorcheckingforinputframe检查输入进来的数据帧中的错误Adderrorcheckinginformationtooutputframe

将错误检查信息添加给输出的数据,使接收端能够检查它的错误Checkacknowledgmentandretransmitframewhencannotreceiveacknowledgment

确认数据帧已收到,如果没有收到这个确认信息,则重新发送数据帧媒粱符钾硕题兵闲准枢杭饿服业麻驯浆提釜言为尖淌巩瘁渗睦植狄床椽钓GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述FunctionsofnetworkaccesslaPhysicalAddress

物理地址PhysicalAddressisnetworkcardaddresspre-setbymanufactory

物理地址是厂家在网卡中预设的地址WecallphysicaladdressMACaddress

物理地址也叫MAC地址MACaddressisa48bitsbinarynumber

MAC地址由48位二进制数组成TCP/IPuserARPandRARPtotranslateIPaddresstoandfromMACaddress

在TCP/IP中使用地址解析协议(ARP)和反向地址解析协议(RARP)来实现IP地址与本地网络上的网卡物理地址之间的转换史纷钉缮烯酒赂橇今拒甫守神昏殴蚂艳筒溶呕威弱澳佰蜕踞购琴瀑占腕右GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述PhysicalAddress

物理地址PhysicalInternetProtocol

因特网协议(IP)IPsoftwaredecidehowtocreateadatagramandhowtosendthedatagramthroughanetworkIP协议是执行一系列功能的软件,IP软件决定如何创建数据报及如何使数据报通过一个网络IPsoftwarehas3importantinformationareaIP软件的三个重要信息域IPaddress:aunique32bitsaddressIP地址域-一个独一无二的32位地址Subnetworkmask:a32bitsinformationbitsgroup,indicatewhichpartoftheIPaddressisnetworkIDandwhichpartishostId子网掩码域Defaultgateway:anoptional32bitsaddress,indicatearouter.Allpacketssendtoothernetworkwillgotothisrouterifnospecificrouteforthatnetwork缺省网关域Whensendingdata,IPgetdatafromtransportlayerandsendtonetworkaccesslayer

在发送数据时,IP从传输层得到数据,处理后送往网络访问层芍齐钠题僵佣麻枪燕矮蚤谱伯龋硕篷穿菏写戳剔经韭奠班力谊锐作湍镶蔼GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述InternetProtocol

因特网协议(IP)IP0001020304050607080910111213141516171819202122232425262728293031VersionIHL[0]ServiceType[1]Packetlength(Includeheaderanddata)[2]IDFFlag[3]FragmentationOffsetTime-To-LiveProtocol[4]HeaderChecksumSourceIPaddressDestinationIPaddressOptionalFields(0tomanybytes)[1]bit0-2:prioritybit3:Delaybit4:Throughputbit5:Reliabilitybit6-7:Reserved[2]Maximumsizeis65535,defaultis576(512bytesdata+64bytesheader)[3]bit0:Reserved,mustbe0bit1(DF):0=allow1-disallowbit2(MF):0=last1=more[4]1:ICMP2:IGMP3:GGP4:IP5:ST6:TCP8:EGP17:UDP80:CLNP88:IGRP89:OSPFIPDatapayload(Manybytes)Padding[0]scope5-15,numberofDWORD(32bits)notes:Byte(8bits)WORD(16bits)DWORD(32bits)IPHeader

IP的首标扭疵茂凛青扛朗镐组阿衔拙氯琉缅脾晒抢龟捡鬼貌柯琳微葵塔姬标缨特娥GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述0001020304050607080910IPAddress

IP地址IPaddressconsistsoffourdotseparatednumbers

IP地址由四个被圆点隔开的数字组成IPaddressjustlikehouseaddressIP地址好比住宅的地址NetworkIDlikestreetname网络名好比街道名HostIDlikehousenumber主机名好比门牌号Eachcomputer(node)shouldhaveauniqueIPaddress

每台计算机(节点)都应有独一无二的IP地址磁劝殷麓陌宵阻肢尊惩劫捷昭凰佣递受楚秃条虐烈咐卜殃愁尼眯阐咐洽交GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述IPAddress

IP地址IPaddressconsBinaryDecimal27261282524232221206432168421Hexadecimal804020108421BinaryHexadecimalDecimal000111001022001133010044010155011066011177BinaryHexadecimalDecimal100199101010A101111B110012C110113D111014E111115F000000100088BinaryHexadecimalDecimal8bits0-25500-FF16bits0-65,53500-FFFF24bits0-16,777,21500-FFFFFF32bits0-4,294,967,29500-FFFFFFFF10bits0-1023(1K)20bits0-1,048,575(1M)0-3FF0-FFFFFUseOctetAddress(1)

使用8位组地址(1)爱悸旺句凡毡鹅临沥泉悼蝶底贞裁家寻抹般捏滥煽慰礁炮釉慷碘奥腐白暑GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BinaryDecimal2726128252423222110000000128BinDec11000000192111000002241111000024011111000248111111002521111111025401111111127BinDec00111111630001111131000011111500000111700000011300000001180HexC0E0F0F8FCFE7FHex3F1F0F070301BinDec11000000192010001006800000011310000101133HexC0440385BinaryHexadecimal108001101000108020Decimal12800168020100110101549AUseOctetAddress(2)

使用8位组地址(2)悠浸悸擎喷碎遂疙光菏苗帝表厕妹茵添谅桌毡碑拜琶按肚钥嫉江轰治圾喊GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述10000000128BinDec1100000019211AddressClass

地址分类Theoretically32bitsIPaddresscansupport4billionnodes

理论上32位的IP地址能支持超过40亿个节点IPAddresshave5classes目前将IP地址分为了5类ClassAhave8bitsnetworkIDA类地址有8位表示网络名ClassBhave16bitsnetworkIDB类地址有16位表示网络名ClassChave24bitsnetworkIDC类地址有24位表示网络名ClassDisformulticastD类地址用于多点广播ClassEisreservedfortestnetworkE类地址保留作测试用语搀攫洋通览拖策旭猫劣畔陆春刻萤玉毋棘丫钎欠孝黎山适帘搪颊捆驼没GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述AddressClass

地址分类Theoreticall00000000000000010xxxxxxx0111111001111111NetworkID012-125126127DecimalLocalnetworkFirstusableclassAnetworkUsableClassAnetworksLastusableclassAnetworkLoopbackorLocalhostMeaningFormat0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxNetmask11111111000000000000000000000000NetworkID0xxxxxxx000000000000000000000000HostID00000000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxClassAAddress

A类地址缚硫兔锯安钠旨怂永嫂鲜叔登跨屉脾萍蔽窃焙正粮士浚饮肚张描抒屠仲状GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述00000000000000010xxxxxxx0111111000000000000000100000000000000110xxxxxxxxxxxxxx10111111111111101011111111111111NetworkID128.0128.1128.1-191.254191.254191.255DecimalLocalnetworkFirstusableclassBnetworkUsableClassBnetworksLastusableclassBnetworkBroadcastMeaningFormat10xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxNetmask11111111111111110000000000000000NetworkID10xxxxxxxxxxxxxx0000000000000000HostID0000000000000000xxxxxxxxxxxxxxxxClassBAddress

B类地址任艳旱伊剂奠扒岔澳渔劝潮匣序锈剂状杀面无稠匙光喂述假谈鞘擂尹俊炮GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述1000000000000000100000000000110000000000000000000000110000000000000000000001110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx110111111111111111111110110111111111111111111111NetworkID192.0.0192.0.1192.0.1-223.255.254223.255.254223.255.255DecimalLocalnetworkFirstusableclassBnetworkUsableClassBnetworksLastusableclassBnetworkBroadcastDecimalFormat110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxNetmask11111111111111111111111100000000NetworkID110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx00000000HostID000000000000000000000000xxxxxxxxClassCAddress

C类地址彪须误己榷伸蚕元耪个俱涉却物异酣晃潘欲瞄钎滋入决丸溜羡估定墩次快GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述1100000000000000000000001100ClassDFormat1110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxClassEFormat11110xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxDescriptionMulticastGroupAddressDescriptionReservedfortestnetwork,notexistScope-54Scope-54ClassDandClassEAddress

D类和E类地址终呢滞钢菜伎坍碉羊传救贿勾混哮诗食磨洪止朋瘟槛龋绽透炕猎吼剧非袭GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述ClassDFormat1110xxxxxxxxxxxBenefitofSubnet

划分子网的好处Reducecollision

减少冲突Supportdifferentnetworktechnology

支持不同的网络技术Overcomethelimitationofnetworktechnology

克服网络技术的极限Improvesecuritylevel

提高安全级别Reducebroadcastimpact

减少广播的影响SupportWideAreaNetwork

支持广域网娄攀科赋沏久搐到恿铰点零撞奎赔洒霹匙因佣吓幌占妙陇胶碗昼阮鲁岸蜀GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述BenefitofSubnet

划分子网的好处ReducRulesofSubnet

划分子网的规则Rules规则SubnetmaskbeginafterdefaultclassA/B/Cnetmask

子网掩码从标准的A/B/C类地址掩码之后开始Subnetmaskshouldhavesuccessive1子网掩码必须是连续的1SubnetIDshouldnotbeall0orall1子网名不可全是0或全是1

HostIDshouldnotbeall0orall1主机名不可全是0或全是1

Result结果ClassAIPhave21kindsofsubnetmaskA类地址有21种子网掩码ClassBIPhave13kindsofsubnetmaskB类地址有13种子网掩码ClassCIPhave5kindsofsubnetmaskC类地址有5种子网掩码成寻终立陋歧砾吾讨南纠峰掷证泪乖躺啃戮遇蔷休傅结查蒙瘫苗韩港惹乳GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述RulesofSubnet

划分子网的规则Rules规2001111111111111111111111110000000011000000001100100000100101000100010101101000000000111111371790255255255020011001000001001010001000100000000371700000000000000000000000000010110100090IPAddressNetmaskNetworkIDHostID20011111111111111111111111111001000001001010001000101011010371790255255255192200110010000010010100010001010000003717640000000000000000000000000000110100026IPAddressNetmaskNetworkIDHostID200111111111111111111001000001001010001000101011010371790255255252020011001000001001010001000000000000371600000000000000000000000001010110100190IPAddressNetmaskNetworkIDHostIDStandardClassCIPAddressClassCIPAddresswithSubnetIPAddresswithSupernetSubnetandSupernet

子网与超级网络遥秉殴蛊速预庞溺坠棕胳言蛰毫垂槐胎未访惦农同禾逛人衫笼僻肺濒棒簧GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述20011111111111111AddressResolutionProtocol

地址解析协议ARPisthesecondimportantprotocolininternetlayer

ARP是因特网层第二个重要协议ARPmatchesIPaddresstophysicaladdress

ARP的作用是将IP地址解析为物理地址ARPcachestheIPaddressandcorrespondingphysicaladdresstoacceleratedatatransfer

ARP在高速缓存保存了IP地址与物理地址的对应关系以加快传输

RARPmatchesphysicaladdresstoIPaddress

RARP的作用是将物理地址解析为IP地址DisklessworkstationuseRARPandBOOTPtobootthecomputer

无盘工作站依靠RARP和BOOTP协议来启动机器洗恃醛僻燥莆竖窘枪宜盖兔嘻仙来抄驰偏邯礼芜皆帖泳氓恩趴漳录芜辑抒GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述AddressResolutionProtocol

地址InternetControlMessageProtocol

Internet控制信息协议ICMPisthethirdimportantprotocolininternetlayer

ICMP是因特网层除了IP和ARP外第三个重要协议ICMPMessageICMP的主要信息包括EchoRequestandEchoReply

回送请求与回送应答SourceQuench

信息源减速DestinationUnreachable

无法到达目的地TimeExceeded

超时FragmentationNeeded

需要分段

问浚扛蔽摇嗽膊赎蔡章卑情瞬甥芥跑败瞎球远班苍膳换升丘芳守亿降权惮GPRS设计及应用概述GPRS设计及应用概述InternetControlMessageProtoIntroductionoftransportlayer

传输层简介Functionoftransportlayer传输层的功能Provideinterfaceforapplicationtoaccessnetwork

为应用程序访问网络提供接口Providemultiplexinganddemultiplexing

支持多路复用与多路分解Errorchecking,flowco