移动通信中的GPRS与EDGE.ppt

GPRS EDGE基本原理 GPRS EDGE基本原理 内容简介 第一章GPRS系统网络第二章GPRS无线子系统第三章GPRS移动性管理和会话管理第四章EDGE特性介绍 GSM网络面临的主要问题 优先满足话音业务GSM网络容量已经接近饱和 未来发展应优先考虑满足话音业务持续增长的需求 确保网络收益和利润增长 未来中国移动通信市场 原移动运营商面临新的竞争对手 传统固网运营商加入移动市场的争夺 用户对移动网络的要求越来越苛刻 Ready 合理部署数据业务面对日益增长的竞争压力 合理部署分组网络是增加网络收益 提升品牌形象和增强竞争能力的有效途径 面向3G未来演进无论选择何种分组制式 都要保证设备具备平滑演进到3G的能力 最大限度的保护运营商的投资 同时能够满足快速提供3G业务的能力 GSM网络实现分组业务 GPRS是在GSM技术的基础上提供的一种端到端分组交换业务GPRS系统基于标准的开放接口GPRS最大限度重用已有的GSM网络基础设施GPRS提供高效的无线资源利用率GPRS提供最高达171 2Kbps的无线接入速率与已有的GSM电路交换系统有交互 GRPS系统的增强 增强数据速率的GSM演进方案 EDGEEDGE包括EGPRS和ECSDEGPRS EnhancedGPRS 是对GPRS的增强在RF层增加了8PSK调制方式 提高了单信道的速率 单时隙最大速率为59 2Kbit s 最大无线接入速率达到473 6Kbit s采用新的MCS 1 9编码方式对链路层RLC MAC协议进行修改 完善了链路质量控制算法 什么是GPRS GPRS网络接口 Gn BSS MSC SMS GMSC A Um TE MT MS HLR Intrane Internett OtherPLMN ISPLAN Firewall GGSN CG SGSN PCU BG DNS Firewall WAPGateway WWWServer DNS Router Router RADIUSServer DNS GPRS系统拓扑结构 GPRSBSS网元功能 GPRS其它网元功能 第一章小结 小结本章介绍了GPRS与原有GSM语音业务的关系 GPRS的系统组成及网络拓扑结构 各主要网元及其功能 GPRS EDGE基本原理 内容简介 第一章GPRS系统网络第二章GPRS无线子系统第三章GPRS移动性管理和会话管理第四章EDGE特性介绍 分组逻辑信道 分组逻辑信道 分组业务信道PDTCH 分组控制信道 分组广播控制信道PBCCH BCCH 分组公共控制信道PCCCH 分组专用控制信道PDCCH 分组接入允许PAGCH 分组随机接入PRACH 分组寻呼PPCH 下行信道PDTCH D 上行信道PDTCH U 分组定时控制信道 下行PTCCH D 分组通知PNCH 分组随路控制信道PACCH 分组定时控制信道 上行PTCCH U 网络工作模式 模式I SGSN与MSC VLR通过Gs接口配合进行寻呼 CS的寻呼与PS寻呼在同一寻呼信道下发 MS只需监视一个寻呼信道 如果给MS分配了分组数据信道 则对该MS的寻呼就在该分组数据信道上下发 模式II 小区中未配置分组寻呼信道 CS寻呼和GPRS寻呼都使用CCCH寻呼信道 MS只需监视CCCH寻呼信道 模式III CS寻呼在CCCH寻呼信道上发送 而GPRS寻呼在分组寻呼信道 如果配置了的话 或CCCH寻呼信道上发送 MS需要监视CCCH寻呼信道和分组寻呼信道这两个信道 无线分组资源分配 无线资源分配和无线传输以无线块 BLOCK 为基本单位一个PDCH可以为多个MS使用 一个MS可以同时使用多个PDCHTBF是MS的RR实体和BSS的RR实体之间在进行数据传送时的一种物理连接 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B0 B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 B11 B0 TS0 TS1 TS2 GPRSMS分类 GPRSMS分类A类 可同时进行分组交换业务和电路交换业务 B类 可同时附着在GPRS网络和GSM网络上 但不能同时进行电路交换和分组交换业务 自动选择业务 C类 不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上 人工选择 MS多时隙能力的概念定义要素 最大接收时隙数 下行时隙 最大发射时隙数 上行时隙 最大总时隙数定义 多时隙能力等级1 29 等级数越大 多时隙能力越强BSS应根据MS的多时隙能力 请求的QoS以及当前资源配置情况进行最优资源分配 GPRS编码方式 不同的编码方式其传输速率不同 容错能力不同GPRS四种定义了CS 1至CS 4四种信道编码方式数据速率依次为9 05Kbps 13 4Kbps 15 6Kbps 21 4KbpsCS 1与SDCCH的信道编码相同 CS 1 CS 2所要求的C I与电路型基本相同 可覆盖小区的90 100 CS 3较高 CS 4对C I要求很高 需要良好的无线环境网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式不同的时隙可选择不同的信道编码方式当无线传输质量较好时 应采用效率更高的 分组无线信道配置 采用静态PDCH的原因保证小区中的GPRSMS时常在线保证GPRS业务一定的QoS采用动态PDCH的原因GPRS与GSM共享无线资源一方面要考虑无线资源的最优利用 另一方面 要优先保证话音业务的QoS一个小区中的分组交换业务与电路交换业务的比例时常在变化动态PDCH对话音业务不可见 分组无线信道配置 一般原则小区内配置适量的静态PDCH以保证MS正常附着在GPRS网络上 同时保证一定的GPRS业务QoS根据GPRS业务量预测配置适量的动态PDCH 在运行过程中根据小区业务状况调整为TCH或PDCH使用电路交换业务可以抢占GPRS业务所使用的信道 小区重选 小区重选方式由 网络控制命令 的模式来决定 NC0 与GSM一样 由手机自行判决NC1 由MS直接控制 并给网络提供下行测量报告NC2 网络根据MS提供的下行测量报告直接控制NC1和NC2的好处MS的自动小区重选行为很大程度上只是对该MS最优网络子系统对整个网络有全局的了解 由网络子系统控制所有MS的重选行为 有利于全网最优运行NC1和NC2的难点下行测量与MS多时隙能力的交错下行测量报告规程与网络资源分配的交错网络子系统必须支持NC0 并逐步支持NC1和NC2 第二章小结 小结本章介绍了GPRS的无线子系统的相关知识 涉及到了分组信道的类型 网络工作模式 无线分组资源分配 MS分类 空口编码方式 GPRS小区重选内容 GPRS EDGE基本原理 内容简介 第一章GPRS系统网络第二章GPRS无线子系统第三章GPRS移动性管理和会话管理第四章EDGE特性介绍 GPRS手机状态 空闲 Idle 状态 用户未连到GPRS用户移动性管理 MM MS和SGSNContext不包含该用户的有效位置及路由信息GPRSMS不可及保持 Standby 状态 用户被连到移动性管理 MS和SGSN为用户建立MMContextSGSNMMContext中包含GPRSRA信息MS可接收寻呼 但不能进行数据传送就绪 Ready 状态 MS执行移动性管理程序 网络获知用户小区位置信息MS可以发送和接收数据MMContext保持在就绪状态 无数据发送 直到定时器超时 转为保持状态 Idle GMM状态模型 移动性管理的主要功能 一般功能GPRS附着 建立起MM上下文 MM状态转为就绪GPRS分离 删除MM上下文 MM状态转为空闲可以由MS发起或由网络侧发起安全性功能 鉴权 加密 标识校验等位置管理 路由区更新 周期性路由区 小区更新网络侧特定功能与HLR配合进行GMM上下文清除用户数据管理MS类标处理与MSC VLR配合进行联合位置更新 联合寻呼等 IMSI currentSGSN GPRS手机Attach流程 SGSN MS空闲状态 IMSI TLLI currentRA subscriptiondata 会话管理的概念 会话管理实体 SGSN GGSN和MSPDP上下文状态非激活状态 PDP上下文不包含处理分组数据包所需的路由及映射信息 对于用户的路由区更新信息不作修改 不能进行数据传送激活状态 PDP上下文包含处理分组数据包所需的路由及映射信息 可以进行数据传送 此时的MM状态为就绪或待命 会话管理的概念 PDP上下文信息MS SGSN和GGSN中的PDP上下文信息略有不同包括PDPState PDPType PDPAddress APN SendN PDUNumber ReceiveN PDUNumber QoSProfileNegotiated等等APN 用于推导出应接入的GGSN及外部网络PDP地址静态地址动态地址 PDP上下文激活 MS发起或网络发起 PDP上下文状态迁移为ACTIVE鉴权SGSN经过APN分析推导出GGSN地址QoS协商 地址分配 启动计费等PDP上下文修改 PDP上下文中的某些参数 如服务SGSN QoS 需要改变时执行该规程PDP上下文去激活 MS发起或网络发起 PDP上下文状态迁移为INACTIVE删除PDP上下文回收动态PDP地址 会话管理主要功能 TLLI NSAPI1 PDPctxt TID IP ofGGSN1 DNS PDP上下文激活流程 SGSN MS处于准备或就绪状态 TID1 IP currentSGSN TLLI1 NSAPI PDPcontext MS发起的分组数业务接入过程 MS发起的分组数业务接入过程 第三章小结 小结本章介绍了GPRS的移动性管理和会话管理的相关知识 包括了GMM状态模型 分组移动性管理的主要功能和GPRS网络附着流程 会话管理的功能和PDP上下文激活的流程 GPRS EDGE基本原理 内容简介 第一章GPRS系统网络第二章GPRS无线子系统第三章GPRS移动性管理和会话管理第四章EDGE特性介绍 什么是EDGE 增强数据速率的GSM演进方案 EDGE EnhancedDataRatesForGSMEvolution EDGE包括EGPRS和ECSDEGPRS EnhancedGPRS 是对GPRS的增强在RF层增加了8PSK调制方式 提高了单信道的速率 单时隙最大速率为59 2Kbit S采用新的MCS 1 9编码方式对链路层RLC MAC协议进行修改 完善了链路质量控制算法 增加了LA 链路适配模式 和IR 增量冗余模式 ECSD EnhancedCSD 是对HSCSD的增强 EGPRS与GPRS速率对比