gprs中ta控制与协议

1. GPRS中的协议对于GPRS来说,原GSM中所使用的协议已经不在适用,一方面,在空中接口上,复杂的接入过程需要新的协议,另一方面,由于分组交换的引入,也必须采用新的协议.这一节,简单介绍一下各协议的含义以及用途,以下为BSS侧的协议框图.RLC/MAC:全称是Radio Link Control / Medium Access Control,在空中接口和PCU(Packet Control Unit)中定义.该协议主要实现同无线相关的控制功能,对应OSI的第二层,即数据链路层.通过MAC,多个MS可以共享相同的传输介质,支持多个MS同时传输而不会相互影响.RLC实现分装,组合LLC PDU,并负责纠检错及遇错重传功能.LLC: Logical Link Control是定义在MS和SGSN间的协议,也对应OSI的第二层,LLC把不同的服务与不同的上层应用对应起来,比如区分SNDCP,GMM/SM,SMS.最重要的是,MS同SGSN之间的数据传输通过LLC来实现.SNDCP: SubNetwork Dependent Convergence Protocol应用于MS和SGSN之间,它属于GPRS的高层协议,提供了GPRS协议与许多分组数据协议(IP,PPP)的接口,把IP协议包分装成LLC包.BSSGP: Base Station System GPRS Protocol在PCU和SGSN之间透明的传输数据和信令,管理PSU和SGSN之间的分组交换资源,创建分组交换或电路交换的PAGING.GMM: GPRS Mobility Management同GSM的移动管理类似,负责MS的位置更新,ATTACH,DETACH过程等.此外,GMM有3个重要的状态,IDLE,READY,STANDBY.SM: Session Management负责激活,修改,去激活PDP-contexts过程.2. GPRS中,时间提前量的控制在GSM中，若没有时间提前量（TA）的信息，手机就不能同BTS同步，也就不能使用NORMAL BURST来发送语音数据在GPRS中,仍然采用了GSM中时间提前量控制的方法,但是该方法仅应用于上行传送数据的过程,而在下行传送数据的情况下,必须引入新的方法:使用POLLING机制的时间提前量控制过程GPRS的TA控制有两部分组成:开始计算TA过程和TA连续更新过程,其中开始计算TA过程按上行和下行又分为两种.开始计算TA过程l 上行数据传送 手机在RACH信道上向网络发送CHANEL REQUEST消息,该消息为ACCESS BURST,BTS收到该消息后,可以计算出相应的TA值,并通过分配命令Packet UL Assignment,把TA值传给手机,手机使用这一TA值进行上行数据传输,直到TA连续更新过程得到新的TA值.l 下行数据传送MFS收到下传数据后,会向手机分配PDCH信道,由于此时不存在TA信息,所以在分配命令Packet DL assignment中使用了POLLING机制,要求MS回送Packet Control ACK消息,该消息为连续四个ACCESS BURST,BTS通过计算ACCESS BURST 的到达时间可以得到了TA值.接着就是TA连续更新过程.时间提前量连续更新过程时间提前量连续更新过程采用的信道是PTCCH/UL和PTCCH/DL,在一条PDCH信道上,最多支持16个手机同时进行TA更新.每一个手机由Timing Advance Index (=TAI = 0 . 15)来区分,该TAI通过分配命令PACK_UL_ASS 或PACK_DL_ASS消息发送给相应的手机,该TAI通知手机,在16个上行PTCCH子信道中,该手机应使用哪一个.时间提前量连续更新过程的工作原理l 手机在PACK_UL_ASS or PACK_DL_ASS消息中收到自己的TAI,当上行PTCCH的指示标识与自己的TAI相等时,手机向BTS发送ACCESS BURST.l ACCESS BURST是以TA=0发送的,基于到达的时间,BTS可以计算出手机与BTS的距离.l 每个上行的PTCCH子信道416(8*52)个TDMA帧或1.92秒重复一次.l BTS收到不同手机发送的ACCESS BURST后,进行TA连续更新过程l 计算出手机与BTS的距离后,BTS通过下行的PTCCH信道把最新的TA信息发送给手机l 四帧PTCCH/DL(二个52多帧一周期)用来发送一个TA MESSAGE.l 一个TA MESSAGE最多包含16个手机的最新TA信息,手机通过TAI或者在TA MESSAGE中的位置来区分自己新的TA值l 手机新的TA信息会在发送ACCESS BURST后紧接着的TA MESSAGE中得到.Figure 1: The 16 PTCCH/U Subchannels on 8 52-Multiframes上图中,52多帧中的12和38帧为PTCCH帧,每8个52多帧一循环,所以共有16个子信道用于16个手机.Figure 2: The TA-Messages on PTCCH/D上图为下行PTCCH的帧结构,由图可见:一个TA MESSAGE由两个52多帧组成,每个52多帧包含2个PTCCH帧(12和38).所以上行PTCCH以8个52多帧为一个周期,而下行PTCCH以2个52多帧为一个周期.举例说明:假设手机使用PTCCH/UL子信道0,即TAI=0,那么,更新的TA信息将会在TA MESSAGE 2中得到.Figure 2: The TA-Messages on PTCCH/D下表表示,根据TAI的值- 上行PTCCH所在的位置- 更新后的第一个TA MESSAGEuplink PTCHfirst TA message where timing advance is taken into accountTAI52 multi-frameframe52 multi-frameframe