中兴通讯GPRS原理培训手册

1、原理培训手册原理培训手册移动事业部产品部第页共页原理培训手册目录第一章概述 概述 移动数据的技术发展 业务及应用承载数据业务 与现有业务的关系第二章系统体系结构 网络结构 主要网络实体服务支持节点关口支持节点的附加功能计费网关移动台分组控制单元接口接口接口接口接口接口接口接口接口接口 主要网络接口第三章网络协议平台 传输协议平台协议层协议层协议层协议层协议层协议层协议层模块信令平台 第四章基本信令流程 移动性管理第页共页原理培训手册路由区的划分移动性管理状态移动性管理的协议配置流程内部路由更新流程内部之间的路由更新发起流程网络发起流程发起流程网络要求鉴权流程 路由选择相关技术上下文 上下文的激

2、活 上下文的去激活 业务流程示例发起分组数据业务 网络发起的分组业务第五章无线子系统 无线接口 无线信道的基本工作原理无线信道结构信道编码无线资源管理的运行模式 第六章信息存储与编号 信息数据的存储服务质量 编号编号的基本原则 的编号与地址 隧道标识网络层业务接入点标识 第页共页原理培训手册第七章计费 概述 计费特点 计费信息话单类型 计费信息内容第八章组网方式 骨干网省网组网结构地址分配原则网络接入 透明方式接入 非透明方式接入第九章数据网相关技术 协议协议协议协议路由协议（）协议协议协议 帧中继 虚拟专用网在网中的应用 隧道技术 防火墙域名服务器虚拟局域网缩略语第页共页原理培训手册第一章概

3、述GPRS概述移动电话和因特网是世纪出现的最伟大的两项信息技术成果方便快捷性以及超越时空能力方面达到了空前水平是在现有的移动通信系统基础上发展起来的一种移动分组数据业务以完成用分组方式进行的数据传输与交换以支持移动用户利用分组数据移动终端接入或其它分组数据网络的需求世界上许多的运营商正在考虑将其网络升级到不仅能使原有的网络实现无线因特网功能使用时网络资源仅在需要时分配可以充分的利用无线资源不过以便能进行此种分组模式的传输和以及新型终端随着信息时代的到来利用移动通信技术来提供数据业务更好地满足人们对于数据业务的需求得到不断验证现已到了阶段高速数据传输技术的演进策略如下图所示第页共页原理培训手册电

4、路交换数据业务电路交换数据业务是通过在系统中的移动交换中心中增加功能处理单元实现的在链路拆除前无论是否有数据传输这种传输方式最高能提供的数据速率的用户侧和网络侧设置了个功能单元移动台与普通数据终端之间插入的功能单元叫作终端适配功能可作为数据业务配件配给用户通过网络进行的端到端数据通信可分为层实现数据信息的输入输出负责调整传输速率和传输方式并且使得网络的数据传输适合其它网络的要求按照传输方式传输数据流把数据终端通过连接到移动台上如图图高速电路交换数据用在一起决了一个问题波特率快六倍编码方案多能使四个时隙结合在一起级业务是将多个全速业务信道复为目前无线数据通信解其数据通过率比现在的它采用一种新的信

5、道最主要是软件升作为电路型数据业务，对于一个连接来说在技术上这种方法的主要优点就在于它是依现有的基础设施而设计的对网络侧的变化较少通用分组无线业务第页共页采用分组方式高效经济地传输高速和原理培训手册低速数据从呼叫建立到释放的整个过程中每个帧的个时隙可动态地被一个用户同时占用这样一方面可大大提高无线侧的传输速率的传输速率分别为：因此的信息传输速率的范围可从一个信道的到个信道的在有线侧可以实现对物理资源的共享大大提高了物理资源的利用率为演进到提供了必不可少的一个台阶作为电路型数据业务无论是否有实时数据的传送当数据业务量增加时而对于业务来说其他时间随保持上下文激活状态在上行链路上网络需要对进行争抢判

6、决且随着的变化在下行信道上采用排队的机制以进行区分的网络结构为第三代移动通信网络的建设打下了良好的基础增强数据率改进具有以的数据速率处理无线多媒体业务的能力视频会议和电子邮件等能以的带宽支持多处业务通过提高单个时隙的数据容量来实现增容同时允许集中多达个时隙这些时隙可被灵活地用来同时传送多个业务洲也不过刚刚开通一年户的迅速增加的不断引入几十个现有标准进行修订当时网络在欧随着用随着，以满足市场的需求这个阶段将分别制定个新标准并对新制定的标准如表第页共页阶段阶段业务描述系统描述和网络结构无线接口描述点对多点群呼系列无线接口物理层点对点点对多点息业务还能提供种类繁多特别适用于以下三种情况：频繁传送少量

7、数据非频繁传送大量数据第页共页原理培训手册阶段协议业务用户互通外部网络互通接口能快速建立连接还能支持补充业务和短信原理培训手册承载数据业务提供的承载数据业务又叫网络业务点对点无连接网络业务是将一个单独数据分组从用户传送到目地用户的业务无连接方式的传输是指发送和接收用户之间信息传送之前不需要建立端到端的会话连接保持和释放程序每个数据分组从源业务接入点送到目的业务接入点没有连接建立过程每个分组的传送与前面的分组传送和后面的分组传送是无关的发送的每个数据报用字头封装信宿地址由网络地址和主机地址组成网关依据每个数据报中信宿网络地址和当前网络拓扑结构通过最佳的路由算法选取去往下一个网关的路由最终完成把数

8、据报送往目地子网把数据送给目地主机用户数据分组不是按照顺序到达的用户数据可能丢失主要支持突发非交互式应用业务点对点面向连接网络业务这类业务是由面向连接网络协议数据终端设备分组协议在两个用户或多个用户之间数据分组传送要求建立逻辑连接业务要求有数据分组传送之前的连接建立面向连接方式传送是指数据分组传送之前先建立点对点连接并按照顺序进行交付数据所以不能实现单独分组的寻径传输不会收到重复的分组在公共陆地移动网中保持定向虚电路连接必须拆除虚电路把信息送给多个用户使用识别组成员但是也可能包含一个或多个固定网用户外部业务提供者一般通过公众分组数据网接入到点对多点服务中心由业务请求者自己定义选取组成员所在的由

9、相关的再把信息送给基站系统业务又可细分为三类第页共页原理培训手册由业务提供者定义的服务地理区域和用户组是单向的没有确认没有加密属于应用层的数据加密根据运营者和业务提供者之间的协商确定数据交付的时间业务是由业务提供者提出请求相关将信息送到基站进行广播利用识别组成员是在协商规定的数据交付的时间进行数据发送和接收其费用由业务请求者付费其不同之处主要在于该业务只有合法组用户才能接收可以不在同一个地区内服务的地理区域和用户组由业务请求者自己定义或是开放用户群在一个用户组内每个子用户群内用户可以发起建立呼叫其他子用户群内用户不能接收网络对组内用户的漫游位置进行跟踪也可以提供单向或多向通信服务双向数据传送是

10、利用组控制器或启动器把信息送给组内成员多点对点多向数据传送允许组内成员之间可以发送和接收信息业务发送和接收者全能付费广播方式或两种方式相结合即面向集团的数据用户提供双向通信服务集团用户调度管理集团保密信息在中组内用户可以是固定的和移动的用户组用户可以是内部用户或是穿过因特网的一组用户业务的数据传送和参与者是符合协议定义服务器送数据分组到与现有业务的关系业务与现有业务的关系包括与点对点短消息业务关系通过无线信道能接收来自的短消息业务第页共页原理培训手册信道发送业务信道来提供信道和信道上都可以传送一般来说则通过来对短消息进行寻呼则短消息业务通过则短消息业务在此外网就包括了电路交换和分组交换两个部分

11、呼叫控制以及用户数据传输等一套相对独立的功能它们可以通过接口联系起来经由进行寻呼等功能根据网络对电路业务和业务的寻呼方式及其配合关系模式电路寻呼信道分组寻呼信道寻呼信道分组数据信道寻呼信道寻呼信道不需要与配合进行寻呼但即使给分配了分组数据信道寻呼信道寻呼信道分组寻呼信道寻呼信道表终端有三类与分组交换业务的关联实现电路交换业务不需要与配合进行寻呼寻呼信道分组寻呼信道寻呼信道寻呼配合关系应选用接口如果给分配了分组数据信道目前无线网络的蜂窝容量有限虽然采用动态信道管理技术但随着数据业务的开展和增长数据分组包在并且缺乏有效的保证机制但这是在采用个时隙捆绑并且不考虑协议开销的提前下得到的理想速率并且现有

12、无线网络质量不太可能满足的编码要求第页共页原理培训手册切实可行的方案是采用个时隙捆绑传输速率表示上行信道支持一个时隙达到左右的现在市场上的手机一般是第二章系统体系结构GPRS网络结构网络引入了分组交换和分组传输的概念网络在原有的网络的基础上增加了网关支持节点共用现有的网络的系统另外网络结构如下图图其基本的调制方式和无线信道的传输速率和突发脉冲等方面都没有改变信道编码部分物理层的无线链路部分包括功率控制时间提前等算法第页共页原理培训手册基站不需要修改硬件设备时元只能完成与的码型变换在需要完成与的码型变换当引入，信道编码这主要是因为现有的单需要在硬件升级需要支持至的接口还完成信道指配和无线信道管理

13、等工作网络部分需要新增网络交换设施和主要完成的移动性管理与分组数据网络接口需要增加的相关数据以及是通过来传送还是网络来传送网络实体间的的信令接口需要对于进行软件升级并配备相应接口需增加与的接口在网络中需要增加计费网关建立适合于分组数据业务的计费处理系统操作维护中心部分增加了和两个网络单元主要网络实体对于网络如等网元所示这些接口都是标准的接口第页共页原理培训手册图是为了提供业务而在网络中引进的一个新的网元设备其地位类似于电路网中的）移动性管理功能用于在中有的系统类似网的移动性管理功能与现附着和分离中集成了类似于网络中的功能附着中存储了同分组相关的用户信中的大部分用户信息在位置更新过程中从息和位置

14、信息获取如地址等根据用户激活时的确定连接的和外部网络中继道地址翻译和变址隧加密等功能能收集每个无线资源和网络资源的相关计费信息第页共页把原理培训手册计费信息交给处理提供数据包在网和外部数据网之间的路由和封装是在上下文激活过程中根据用户的签约信息以及用户请求的接入点名（）确定的）同外部分组网络的接口功能需要提供接入外部分组网络的关口功能就好象是可寻址网络中所有用户的路由器等多种方式的接入存储处于待命和准备就绪状态的的上下文根据及用户签约数据寻址到相应的外部数据网以建立包括如有关的地址等地址和可采用透明和非透明方式不对用户的和法性进行检查非透明方式下防止非法用户进入网络能收集每个使用外部数据网和网

15、络资源相关的计费信息的附加功能为了提高系统的效率建立起与的联系对同时附着和附着的进行如下操作可以第页共页原理培训手册分离应能够接收发出的位置区更新请求性更新这使得组合更新成为可能通过接口把相关的信息通知给，这样在无线侧就不需要分别的进行附着和更新可以通过下发业务寻呼请求非业务提示对于处于关联状态例如不可及向关联的发送非业务提示例如重现通知用户信息请求处于关联状态的要求提供用户数据移动信息指示处于关联状态的通过向发送网络信息错误恢复功能重启后等待重建关联通过实现附着和包括周期计费网关主要完成从各（包括和）的话单收集预处理工作在原有网络中并没有这样一个设备而且每一个网元设备中都会产生多张话单以减少

16、计费中心的负担这样的网元设备也不需要实现同计费中心的接口功能是终端用户操作和使用的计算机终端设备可以是独立的桌面计算机同（）合二为一网络所提供的所有功能都是为了在和外部数据网络之间建立起一个分组数据传送的通路一方面同通信并可以建立到的逻辑链路以使用系统业务从的观点来看和的功能可以集成在同一个物理设备中第页共页原理培训手册可以看作是和功能的集成实体也可以是两个实体所示A类B类但不能同时进行电路交换和分组交换业务不能同时附着在GPRS网络和GSM网络上无线信道资源的管理主要完成侧的分组业务处理和分组 主要网络接口接口与网络侧的接口传送会话管理完成分组数据接口接口是和间的接口之间的通信移动性管理在目

17、前的标准协议中同之间可以采用帧中继网进行通信口允许许多用户复用同样的物理资源，用户只在发送和接收数据时占用资源，并且可对资源进行立即再分配在中信令和用户数据的发送是在同一个传输平台，不需为信令专门分配物理资源第页共页原理培训手册接口接口是与外部分组数据网之间的接口或网实现互联图接口位置在接口上需要进行协议的封装解封装公有网地址用户接入时的鉴权和认证等操作如私有网地址转换为第页共页原理培训手册接口接口是节点间接口接口GSNGnGSN和间图接口协议在同一个网中，之间的接口是口，在跨网时，之间的接口是，两者都采用了隧道协议（）在信令平台中，作为一个隧道控制和管理协议，允许向提供对网的接入，信令用来产

18、生去除隧道只在和中，才应用隧道协议，其它系统，包括和相连的都不必有协议是不同网的之间采用的接口但是增加了边缘网关和防火墙以完成归属于不同的支持节点之间的通信第页共页原理培训手册接口SNSNGsMSC/VLR图接口协议接口是与之间接口载协议括联合的来的电路型寻呼信息和联合位置路由区更新接口采用号信令上承包还将接收从如果不提供接口接口SNSNGrHLR图接口协议接口是与之间接口通过接口从取得关于的数据当发生间的路由区更新时当中数据有变动时会进行相关的处理第页共页原理培训手册接口SNSNGdSMS-GMSC图接口协议接口是与和完成在上的短消息业务网上时通过该接口短消息中心之间通过接口配合当手机附着在

19、接口图接口协议接口是与之间的接口由用向请求用户当前地址信息因此接口目前作用不大第页共页原理培训手册接口SNSNGfEIR图接口协议接口是与之间的接口第页共页原理培训手册第三章网络协议平台 传输协议平台在网络中传输数据过程中各网元实体需要对每一个单独的数据包进行协议转换呼叫双方的话路是通过物理的半固定连接来保证的因此对分组数据传输模块的性能要求是非常高的包括等层，完成的是数据包的打包拆包的协议转换功能所示传输协议平台为了保证数据传递的两个实体之间能够可靠的发送接收数据如帧长度加密参数的协商等压缩解压缩为了适应不同终端的特性收到终端发送的分拆发送的多个小数据包必须将其打包成一个后再发送到将数据包压

20、缩后再发送空中信道上传递的数据包要求加密分组数据传输模块将包在头中的数据内容取出来形成帧中继的数据包反之分组数据传输模块将包在其中的数据内容取出后发送给模块第页共页原理培训手册协议层协议对来自不同外部数据网络的数据分组进行与子网相关的分段组合在中压缩处理后利用链路发送到解压缩后转发给层由网络服务访问点标识在和之间使登录网后由网络分配的向或中的分组数据协议（）提供服务协议层位置层的主要功能是：协议层（）协议基于（高级数据链路控制规程）协议，帧包含帧头可变长度信息字段和帧检测序列，为和之间提供高可靠的逻辑链路可传输确认帧和非确认帧，对中断帧可检测重发，支持点对点和点对多点数据传输利用同一个物理信道

21、实现网络和多个之间传输信息，层允许信息传送有不同优先级模块与其它层的协议的关系如下图第页共页原理培训手册SignallingSignalling and data transfer图通过不同的标识不同的用户通过（层访问入口点）来区分不同的高层协议其中标识这是子网收敛协议移动性管理和会话管理应用协议要求采用非确认传输方式不但要求同时支持确认传输和非确认传输两种方式所以提供每种满足不同的的要求有种类型的帧分别定义为：监控功能（格式）控制功能（格式）通过这些帧第页共页原理培训手册的主要功能是在和之间提供高可靠的逻辑链路独立于底层的无线接口协议，以实现对的最小改变支持可变长帧长度支持端对端数据传输支持

22、证实和非证实数据传输允许和一个或多个在同样的物理资源（无线）上传输数据，所以每个帧应唯一地标识是上行发送数据还是下行接收数据允许采用不同的服务准则来进行数据传输，高优先级的数据传输优先向同样的进行数据传输采用加密技术保证用户数据的安全性支持用户的身份证实流量控制主要功能包括提供服务原语，实现在层和层之间传送；后向差错校正，实现数据块的有选择的重传协议层可使得多个共享相同的传输媒体并提供避免争抢的操作功能也允许单个平行地使用多个物理信道每个作为多个与网络之间共享的媒体独立的上行下行载体作为网络与多个之间通信的媒体不需要争抢仲裁对于移动发起的信道接入对于移动终止的信道接入提供在上行和下行链路上数据

23、和控制信令的有效复用用于在上允许多个复用无线块它可用于上行链路的复用网络通过改变值来动态地调整分配给某个的上行无线资源需要对于每个临时块流量定义一个临时流量识别第页共页原理培训手册协议层（）网络服务层承载帧中继可以采用直连方式或帧中继网络网络方式网络服务控制实体利用子网服务进行彼此通信也就是是在网络服务控制层对等实体之间的虚连接通道而网络服务实体又为其用户（）提供点到点通信也就是是网络服务用户对等实体（）之间的虚通道数据由两个实体协商静态配置将封装成网络服务控制然后在上传输负荷分担以提高资源利用率主要是进行堵塞过程的管理当一条不可用时解闭程序完成相反的操作复位程序用来使层中的回到预定的状态寻址方法这里的寻址方式是对于一般情况而言的点对点的物理连接的情况是该寻址方式的特例和三个概念每个物理链路对应一个或多个的具体实现和接口所用的传输网络有关在接口的每一侧和是一一对应的对于帧中继网络是之间的通信虚通路和之间是多对多的关系负荷分担功能负荷分担功能是在将无阻塞的和进行重新对应也就是将在无阻塞之间进行再分配同时负荷分担只用于传输第页共页原理培训手册协议层（）协议支持基站和之间传送路由信息和信息不执行差错检错功能所有数据包在上传递提供实体之间的数据传输通道可