GPRS 无线通讯技术.doc

GPRS 无线通讯技术1 GPRS简介92 GPRS系统组成103 GPRS应用特点及其数据传输技术121、GPRS应用特点122、GPRS数据传输技术121 GPRS简介通用分组无线业务(GPRS) 是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。GPRS是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。GPRS的传输速率可提升至56甚至114Kbps。因为它是移动通信的第二代(GSM数字移动电话系统)向第三代(宽带CDMA)过渡的产品，所以也被描述成“2.5G”，即2.5代移动通信业务。它是通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的来进行数据传递的。该项业务是在现有的GSM数字移动通信网络的基础上增加了一些硬件设备，在软件上采用升级的方式，形成了一个新的网络逻辑体系，在网络上采用的是以分组交换技术为基础，IP数据网络协议，到达使现有的GSM移动通信数据业务突破了传统的速度，具有了“高速”、 “永远在线”的优点。虽然GPRS是在原有的二代GSM的基础上，但是是又别有GSM的，尤其在电路交换方式上。GPRS采用的是IP分组交换方式，好处体现在计费方面。GSM是按时间的累积量来计费就是通信时间多长就按多长时间来计费。而GPRS的计费方式是按数据流量、时间、服务质量三者的结合为基础，对于同样的数据流量，会根据用户数据传输质量的不同产生不同的费用，这样合理地计费方式就为用为节省了上网的费用。2 GPRS系统组成GPRS系统的主要组成包括下述功能单元：（1）分组控制单元（PCU）：主要用于完成RLC/MAC功能和与Gb接口的转换；（2）服务 GPRS支持节点（SGSN）：执行移动性管理、安全功能和接入控制和路由选择等功能；（3）网关GPRS支持节点（GGSN）：负责提供GPRS PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙）。GGSN与HLR之间的Gc接口可选接口，用于GGSN向HLR查询MS的路由信息；（4）边节点（SGSN）：执行移动性管理、安全功能和接入控制和路由选择等功能；（3）网关GPRS支持节点（GGSN）：负责提供GPRS PLMN与外部分组数据网的接口，并提供必要的网间安全机制（如防火墙）。GGSN与HLR之间的Gc接口可选接口，用于GGSN向HLR查询MS的路由信息；（4）边界网关（BG）：边界网关用于PLMN间GPRS骨干网的互连，它应具有基本的安全功能，此外还可以根据运营商之间的漫游协定增加相关功能；（5）计费网关（CG）：计费网关通过Ga接口与GPRS网络中的计费实体如GSN等通信，用于收集各GSN发送的计费数据记录并进行计费；（6）域名服务器（DNS）负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN等网络节点的域名解析以及APN的解析。从图2所示的GPRS网络基本结构图可看出，GPRS网络建设包括两大方面，第一是核心网部分的建设，包括SGSN、GGSN、BG、CG、DNS；第二部分是现网升级部分，就是包括交换子系统、基站子系统、操作维护系统的软、硬升级方案和Gb接口连接方案。下面就分别从这两大部分的网络现状及本期 GPRS建设进行阐述。图2 GPRS系统的基本结构3 GPRS应用特点及其数据传输技术1、GPRS应用特点GPRS技术的提供的一系列交互式通信业务是建立在能支持GPRS承载业务的标准化网络协议的基础上的。1)承载业务。GPRS能提供点对点(P2P)业务、点对多点业务这两种承载业务。其中点对点业务是在两个用户之间提供一个或多个分组的传输，是用户与网络接入点之间的数据传输性能的具体体现。它是由业务请求者启动，被接收者接收。而点对多点业务是将单一信息传输给多个数据被接收者。2)用户终端业务。GPRS支持的电信业务，是能提供完全的通信业务，包括终端设备能力。该业务包括基于P2P和P2M两种用户终端业务。GPRS采用了分组交换技术，定义了新的无线GPRS无线信道，而且分配方式不是固定的，是灵活的：每个TDMA帧可以分配1至8个无线接口时隙。这里所谓的时隙就是能为活动用户提供共享，且能向上链路和向下链路的分配是独立的。GPRS支持中、高速率的数据传输，能提供9.05-171.2kbit/s的数据传输率在标准数据通信协议的应用基础上，可以与IP网、X2.5网进行通信传输。GPRS在安全性能方面，具有同GSM一样的保护功能，用SGSN来实现。GPRS实现了基于数据流量、业务类型及服务质量等级的计费功能，方式上更加合理。最后，GPRS的核心网络层采用了IP技术，底层使用的多种传输技术，能方便的与IP网实现无缝连接。2、GPRS数据传输技术在进行数据传输时，主要是上行数据传输和下行数据传输。对于上行数据传输的具体过程为：首先，发出接入申请。MS(Mobile Station)通过RACH或PRACH逻辑信道来发送请求信息，该信息的数据通过信道的资源分配，功过BCCH或PBCCH上广播的系统信息进行接入控制，这样做的目的是防止多个MS发生碰撞。接下来系统卡是分配信道，具体的是系