GSM移动通信系统GPRS.ppt

1、通用分组无线业务接入技术GPRS,GPRS出现的背景,移动数据业务的需求增加 数据业务的特点：突发性、不对称性不适合电路交换 在GSM基础上平滑演进,GPRS概述,GPRS通用分组无线业务 （General Packet Radio Service） GSMGPRSWCDMA,2G 话音业务为主，有低速数据,2.5G 有一定速率的数据业务,3G 高速的数据业务,GPRS与GSM是什么关系？ GPRS是叠加在GSM上的一个新的网络并非独立存在。 GPRS对GSM网络的交换子系统增加一些新的功能实体（硬件和软件升级），并对现有基站子系统做部分改造。 GPRS实现分组交换，提供GSM网络不能提供的较

2、高速率的数据业务170kbps,GPRS系统与GSM系统的根本区别？,GSM是电路交换系统 GPRS是分组交换系统,所以叫“通用分组无线业务”,电路交换 在进行通信前必须建立好电路（信道），直至通信结束时才能释放掉。 通信过程中双方一直独占该信道，直至通信结束。 优点：实时性强，时延小，保证通信质量 缺点：线路利用率低，电路接续时间长，通信效率低,电路交换与分组交换,电路交换网,每个用户都独占一个信道来进行通信，直到通信结束 当用户没有信息传送时，仍然占用该信道,GSM呼叫过程,PSTN, 拨号, 查询用户信息及路由, 寻路 建立话路,北京,呼叫,在一个北京固定用户呼叫深圳的移动用户（已漫游到

3、广州）,4）呼叫阶段：,主叫方回铃 被叫方振铃，摘机 通话,分配业务信道（TCH）,鉴权加密,BS分配专用控制信道DCCH，与MS建立链路,MS空闲下响应寻呼，在RACH上申请信道,VLR查出位置区识别码 BSC在整个位置区发送寻呼（在PCH上寻呼）,在某些情况下，业务不是连续的，而是有许多“峰值”。这时若用电路交换，最大的连接速率必须跟峰值匹配，造成很大的浪费。这时，可采用分组交换,业务量,时间,分组交换 将信息按一定长度分割为小段分组。每个分组标识后，在一条物理线路上同时传送多个数据分组。 分组交换比电路交换的电路利用率高，交互性好。但有可能发生拥塞。,每个用户发送的分组都有目的地址。 如

4、果用户没有数据要交换，则不发送分组。 所有的分组共享同一资源，每个用户不再有单独的“通道”,分组交换网,GPRS采用分组技术的好处？,GSM无线系统中，信道资源非常宝贵 若采用电路交换，每个信道只能被一个用户独占 若采用分组交换，每个用户可以有多个无线信道可用，而同一信道又可被多个用户共享。,最多可把一个TDMA帧中的8个时隙都用来传数据 信道资源可被话音和GPRS数据业务同时占用。 通常把一些信道专门定义为GPRS信道，一些信道定义为可转化为话音信道的GPRS的信道。,BCH+CCCH 广播+公共控制,DCCH 专用控制,TCH 业务信道,GPRS信道,可转化的信道,f2,f1,t,t,t7

5、,f3,t,t0,t1,GPRS的网络结构,GPRS是在现有GSM系统上叠加的一个采用分组的网络。 共用基站子系统，增加PCU（Packet Control Unit） 增加一些GSN节点（GPRS Supporting Node）,MS,MSC/VLR,BSS,SGSN,GGSN,GMSC,SMSSC,HLR,数 据 网,TE,其他PLMN,GGSN,Um,Gb,Gn,Gp,A,PCU,MS,MSC/VLR,BSS,SGSN,HLR/AUC,GGSN,Um,R,TE,Gb,Gn,A,PSTN,PDN或 Internet,Gr,GSM,GPRS,GMSC,PCU,电路交换,分组交换,GSN:

6、GPRS支持节点。是GPRS网络中最重要的节点 GSN具有移动路由管理功能，可连接各种类型的数据网络，完成彼此间数据传输和格式转化。 GSN的作用类似路由器,GSN包括： SGSN：服务GSN GGSN：网关GSN SGSN：类似与GSM网络中MSC的作用。 进行鉴权、移动性管理； 建立从MS到GGSN的传输通道； 监测数据的传送过程； 定位和识别MS等,GGSN：类似于GSM网络中的GMSC。 是GPRS网络与公共数据网之间的网关； 可以使GPRS直接与Internet相联； 路由器功能； 还可做防火墙，保证完网络的安全性。,Gb接口和Gn接口,Gb接口：MS与SGSN间的接口 Gb接口作用： 提供移动性管理 提供安全性管理 完成MS与SGSN间的协议转换,Gn接口：SGSN与GGSN间的接口 Gn的作用： 建立SGSN与外部数据网的通道，实现MS和外部数据网的互联。,GPRS的路由管理,MS,BSS,SGSN,GGSN,Internet,MS,BSS,SGSN,GGSN,本地MS发送数据 本地MS接收数据,漫游的MS接收数据,GPRS的局限性,GPRS不能增加网络现有容量 实际传输速率和理