GPRS网络概述网络基本概念和结构.ppt

GPRS 概述（Part ） 1 什么是 GPRS ? 1什么是 GPRS ? 纲要 目标：明确GPRS的技术特征及其网络结构。 纲要： n1.1 GPRS定义及其网络结构 n1.2 MS的分类（class） n1.3 GPRS 主要的概念 n1.4 EGPRS n1.5 QoS profile 1什么是 GPRS ? 1.1 定义 定义 (3GPP TS 22.060) nGPRS就是通用分组无线业务（General Packet Radio Service ）,是在现有 GSM网络上开通的一种新型的分组数据传输业务 . nGPRS 在一个发送实体和一个（或者多个)接受实体之间提供了数据传送能 力 n这些实体可能是一个 MS 或者是一个 终端设备， 后者可能附着于一个GPRS 网络或者是一个 外部的数据网 n基站给MS提供接入GPRS 网络的无线信道 1什么是 GPRS ? 1.1 定义 BSS GPRS 核心网 IP Gb Gi NSS A PSTN PDN IP / PPP GPRS通用网络结构 1什么是 GPRS ? 1.2 MS的分类 A类 n可同时运行GPRS和 其它 GSM 业务 B类 n可同时监视 GSM GPRS 控制信道和其它 GSM业务信道 n但是一次只能运行一种业务 C类 n只能运行 GPRS业务 PDN PS GSM 网络 CS 1什么是 GPRS ? 1.3 GPRS 的主要概念 (1/4) 在电路交换中使用的无线资源 固定的比特速率 (9.6 kb/s) 无线 时隙 无线接口 接入点 CS PS GPRS 网络 PS PDN PS 1什么是 GPRS ? 1.3 GPRS 的主要概念 (2/4) 在分组交换中使用的无线资源 无线时隙 无线接口 可变的比特速率 1什么是 GPRS ? 1.3 GPRS 的主要概念 (3/4) 根据需要分配无线资源 n在用户之间共享无线资源 n指定各种无线信道编码方法， 允许给每个用户分配从 9 kb/s到 大于 150 kb/s 的数据速率 n假如几个信道都分配给一个 MS使用的话，比特速率将比较高 n假如一个信道被多个 MS共享的话，比特速率将比较低 优化使用无线资源 n仅仅当传送数据时使用无线资源 n分别保留上行或下行资源 1什么是 GPRS ? 1.4 EGPRS EGPRS 是一种增强型 GPRS n在无线接口上允许更高的比特速率 n通过使用下列方法达成 一种新的调制方法 (8-PSK) 在 MS 和 BSS中的使用的新编码方案 (MCS-1 到 MCS-9) GPRS提供的业务在EGPRS同样也能被使用 - EDGE最大速率可达多少？ - GPRS是端到端的IP系统吗？ - B类移动台，在进行通话时可以下载web寻呼吗？ - GPRS中单用户最多可用多少信道？ 答题时间 ： 5 分钟 1什么是 GPRS ? 练习 2GPRS 操作 2 GPRS 操作 课程介绍 目标：能够描述GPRS 网络体系结构的接口，协议 和基本流程 纲要： n2.1 主要的实体 n2.2 MS移动管理状态 n2.3 MS 无线资源操作模式 n2.4 GPRS协议 n2.5 基本流程 A 2 GPRS 操作 2.1主要的实体 Gn 信令+ 数据 信令 移动 GPRS Gd Um GPRS网络 Gb BSS Gc Gs Gr Gi PDN SGSN SGSNGGSN HLR MSC SMS- GMSC 接口 2 GPRS 操作 2.2 MS 移动管理状态 空闲态 就绪态 备用 GPRS 附着 GPRS 分离 READY计时器到期 PDU 传送 MS MM 状态 2 GPRS 操作 2.3 MS 无线资源操作模式 分组传送模式 分组 空闲模式 分组 空闲模式 就绪备用 RR MM MS RR 操作模式和 MS MM 状态 DATAS头部 456 头部 57 X 8 456 数据头部 IP / X25 头部数据SNDCP SNDCP DATAS头部 LLC RLC/ PCU 空中接口 5757 最大 1600字节 SGSN 到 MS CRC TRE / CCU 2 GPRS 操作 2.4 GPRS协议 2 GPRS 操作 2.4 GPRS协议 传输平面 TCP HTTP FTP SMTP 物理层物理层 物理 层 物理 层 物理层物理层物理层 L2 IP UDP GTP IP L2 MAC L2 IP UDPLLC GTP BSSGP (帧中继)(帧中继) LLC UmGbGnGi MS BSS (with PCU) SGSNGGSN 应用 RLC MAC RLC MAC IPIP relay relay BSSGP SNDCP SNDCP 2 GPRS 操作 2.4 GPRS协议 NSAPI NSAPITLLI TLLI 无线层 LLC GMM/SMSMS SNDCP IP NSAPIi MS 高协议层 路由器 IP 网络 2 GPRS 操作 2.4 GPRS协议 ipipipipip httphttpftpftpsmtpsmtp 1tcp1tcp wapwap gtp SGSN GGSN IP 概述 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 NMC-NSS HPLMN HLR MS 通过FPLMN-GGSN接入APN ？ 等等 . : MSISDN IMSI 网络接入模式 ： 对于每一MS GPRS | NSS | both 预订的 PDP 上下文 (最多 n个) ： PDP 类型 ： PDP 地址(IP) 接入点的名称 (APN)或者 * (= 通配符) QoS profile IP | PPP n 个 HLR GPRS 数据 PLMN HLR SS7 network BSS SGSN GGSN GPRS IP 骨干网 Authent_info_req() Authent_info_respq) Update_loc_req() Insert_subs_data() Update_loc_ack() Attach-Request (IMSI) Attach_resp (P_TMSI) Attach_complete () MS_authentication_procedure 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 GPRS附着 GPRS核心网 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 在 GPRS_Attach 过程后 LLC 层 TLLI1 GPRS IP 骨干网 SGSN2 GGSN1 GGSN2 SGSN1 PDN1 PDN2 GPRS附着 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 PDP 上下文激活 GPRS 核心网 BSS Activate_PDP_req (PDN2) Activate_PDP_resp(IP_MS) TLLI1 SGSN GPRS 骨干网 GGSN1 4 2 GGSN2 PDN2 PDN1 3Create_PDP_req (PDN2) 5Create_PDP_resp (IP_MS) DNS DHCP 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 鉴权和计费 RADIUS DHCP 地址分配 GPRS 核心网 PLMN BSS Activate_PDP_req (PDN1) Activate_PDP_resp(IP_MS) TLLI1 2 3Create_PDP_req (PDN1) 6Create_PDP_resp (IP_MS) SGSN GPRS 骨干网 GGSN1 GGSN2 DNS 4 5 Intranet/ISP PDN1 PDP 上下文激活 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 GPRS IP backbone SGSN2 GPRS核心网 GGSN1 GGSN2 SGSN1 PDN1 PDN2 在 PDP_context_activation 过程后 通过LLC层 通过GTP 层 TLLI1 在 GPRS_Attach 过程后 TID1=IMSI+ NSAPI1 TID2=IMSI+ NSAPI2 PDP 上下文激活 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 GPRS IP backbone SGSN2 GPRS核心网 GGSN1 GGSN2 SGSN1 在 PDP_context_activation 过程后 LLC 层 通过 GTP 层 TLLI1 在 GPRS_Attach 过程后 TID1=IMSI+ NSAPI1 TID2=IMSI+ NSAPI2 ul/dl data_transfers PDN1 PDN2 PDP 上下文激活 SGSNGGSN MS内 MS 通过 Gn 接口 通过 Gi 接口 MS 服务器 U-data sgsn ggsn GTP 头 UDP 头 MS 服务器 U-data MS 服务器 U-data 服务器 MS U-data 服务器 PDN ggsn sgsn GTP 头 UDP 头 服务器 MS U-data 服务器 移动台 U-data 2 GPRS 操作 2.5 基本流程 用户数据传送 时间限制 5分钟 2 GPRS 操作 练习 对还是错? - GGSN 读取从 PDN到达的用户数据分组的头部 - GPRS HLR 知道MS 最近的 RA 的位置 - 为什么 RA 比 LA小? 附录：使用的缩略语 A 到L ALMAP： ALcatel 管理平台 APN： 接入点名字 AS： Alpha 服务器 (康柏) BG： 边界网关 BSC： 基站控制器 BSS：基站子系统 BSCGP： BSC-GPRS 协议 BSSGP： BSS-GPRS 协议 BVCI： BSSGP 虚拟连接标识符 CCBS： 客户服务和 计费中心 CCU： 信道编解码单元 CDR： 详细话单 CG： 计费网关 CS： 电路交换 DHCP： 动态主机配置协议 DL： 下行链路 DLCI= 数据链路连接标识符 DNS： 域名系统 EDGE： GSM 演进的增强数据速率 FUMO ： 帧单元模块 FR： 帧中继 GPRS： 通用分组无线业务 GGSN： 网关 GSN GMM： GPRS 移动管理 GR： GPRS 注册中心 GSL： GPRS 信令链路 GSM： 全球移动通信系统 GSN： GPRS 支持点 GSS： GPRS 子系统 GTP： GPRS 隧道协议 HLR： 归属位置寄存器 HSCSD： 高速电路交换数据 附录：使用的缩略语 M 到R IMSI： 国际移动用户识别码 IP： 因特网协议 ISDN ： 综合业务数字网 ISP： 因特网服务提供商 LAN： 局域网 LLC： 逻辑链路控制 MAC：媒质接入控制 MFS： 多基站快速分组服务器 MNRG： Gprs移动台不可达 MS： 移动台 MSC： 移动交换中心 MT： 移动终端 NDL ： NE： 网元 NMC： 网管中心 NNM： 网络节点管理 NRPA ： 网络请求 的PDP上下文激活 NSAPI： 网络服务接入点识别码 NSC： 网络服务控制层 NSEI： 网络服务实体识别码 NSS： 网络子系统 NS-VC： 网络服务-虚拟电路 NTP： 网络时间协议 DB ： 按需带宽 OMC：运行维护中心 OS： 操作系统 PAGCH： 分组接入许可信道 PCCCH： 分组公共控制信道 PCO： 协议配置选项 PCU： 分组控制单元 PDCH：分组数据信道 PDN：分组数据网络 PDP：分组数据协议 (IP 或者X25) PDU： 协议数据单元 PPCH：分组寻呼信道 PRACH： 分组随机接入信道 PS： 分组交换 附录：使用的缩略语 R 到Z P-TMSI： 分组- 临时移动用户识别码 PVC：永久虚拟电路 P-VLR： 分组- 拜访位置寄存器 QoS：服务质量 RA： 路由区 RIP ： 路由信息协议 RLC： 无线链路控制 RADIUS：远程鉴权拨入用户服务 RRDTUF ： 对未知外部 PLMN的漫游限制数据 RRM： 无线资源管理 RSZ ：地方签约区域 SGSN： 服务GSN SM： 会话管理 | 短消息 SMS： 短消息业务 SMS-C： SMS-中心 SNDCP： 子网相关汇聚协议 SNMP： 简单网络管理协议 SNS： 子网业务层 TBF： 临时块流 TC：编码转换器 TCH： 业务信道 TCP： 传输控制协议 TDMA： 时分多址 TFI： 临时块流标识符 TID： 隧道标识 TLLI： 临时逻辑链路标识符 TMN： 电信管理网 TS： 时隙 UDP： 用户数据报协议 UL： 上行链路 UMTS： 通用移动通信系统 WAP： 无线应用协议 WAN： 广域网 附录：主要的GPRS 标准 EN 301 344 (GSM 03.60)GPRS 业务描述 阶段 2 TS 101 350 (GSM 03.64)GPRS 无线接口的概述， 阶段2 GSM 04.60 GPRS MS-BSS接口。 RLC/MAC 协议 TS 101 351 (GSM 04.6