通用分组无线服务GPRS

GeneralPacketRadioService

(通用分组无线业务，GPRS）中国移动通信集团公司技术部内容GPRS的特点GPRS逻辑结构GPRS新增网元功能GPRS终端类型GPRS网络原理简介GPRS无线原理简介无线/网络资源利用率高，适合于支持间歇/突发性数据传输，计费方式灵活，价格合理速率较高：1-8个时隙，CS1-CS4，可达9.05kbit/s–171.2kbit/s分组交换平台为多种业务提供承载：现有GSM数据业务：SMS、WAP外部数据网业务：GTP隧道传输机制为各种外部数据网业务提供透明承载：Internet/Intranet/X.25作为ISP开发新业务，尤其是移动网特定业务GPRS的特点

上下行链路可不对称，数据速率可变在不进行数据传输时可将数据业务挂起，不占用无线/网络资源，再进行数据传输时能较快恢复，无需重新发起业务一个MS可同时进行多个数据会话根据网络和MS的工作模式，用户可以分别交替/同时进行话音和分组数据业务可以逐步向3G、全IP网演进GPRS的特点GPRS逻辑结构BTS软件升级BSC增加PCU及软件升级MS为具有GPRS能力的A/B/C类MS与原GSM共用软件升级新增网元软件升级GPRS网络组成新增网元功能介绍SGSN（ServingGPRSSupportNode）GGSN（GatewayGPRSSupportNode）DNS（DomainNameServer）CG（ChargingGateway）SGSN功能认证、鉴权通过GPRS隧道协议与GSN通信加密和压缩移动性管理会话管理与HLR、MSC/VLR交互计费信息和统计信息收集提供网管接口GGSN功能与外部网接口的关口从外部网看，类似一个路由器使用GTP（GPRSTunnelingProtocol）协议封装数据和转发到SGSN将移动台发起的数据路由到正确的目的地过滤用户数据为数据网收集计费和统计数据DNS功能在GPRS骨干网中将逻辑名映射为IP地址将接入点名（APN）映射为GGSN的IP地址每一个SGSN需要与DNS服务器协商完成解析DNS功能SGSN仅需与本地的DNS服务器协商不同运营者的DNS服务器互相交换信息或通过根DNS服务器交换信息CG功能收集计费话单（S-CDR、M-CDR、S-SMT-CDR、S-SMO-CDR、G-CDR）话单合并话单预处理对某些不必要的字段进行过滤添加一些其它运营者要求的选项HLR新增的功能GPRS签约数据的存储IMSI为主要的用户索引

每一个移动用户可能有一个或多个PDP上下文（PDPContext）每一PDP上下文包含：PDP类型 (如IP,X.25，PPP)PDP地址(如4,*.*.*.*)SubscribedQoSprofileAPN VPLMNaddressallowed,...GPRS终端类型ClassA

可以同时附着于GPRS和GSM业务可以同时使用GPRS数据传送和GSM话音业务ClassB可以同时附着于GPRS和GSM业务可以使用GPRS数据业务或GSM话音业务但不能同时使用这两种业务GPRS终端类型ClassC任何时候仅能附着其中的一种业务：GPRS或GSM任何时候只能使用其中的一种业务：GPRS或GSMGPRS网络原理简介

GPRS传输协议平面基站子系统GPRS协议(BSSGP)允许多个用户共享物理资源和实现负荷分担（与A接口不同）；GPRS信令和数据占用同样的物理资源；用户接入速率可以在一个范围内变动，有下行流量控制机制；基站子系统GPRS协议(BSSGP)BSSGP的主要功能：上行和下行数据传送信令:寻呼无线状态暂停和恢复清除流量控制跟踪信令协议平台基于SS7的接口的信令平台Gs接口的信令协议平台GPRS移动性管理(GMM)使SGSN保持对移动台位置信息的了解附着和去着安全性管理

鉴权P-TMSI分配PTMSI签名检查触发寻呼路由区(RA):由多个小区组成一个位置区由一个或多个路由区组成移动性管理的状态READY:需要作小区更新；

数据传输可直接进行IDLE:网络不知MS的存在STANDBY:仅需作路由区更新READYIDLESTANDBYTimerGPRSAttachDataTransmission

orReceptionGPRSDetachGPRS附着过程MSSGSNHLRAttachAccept(P-TMSIetc.)AttachRequest(IMSIoroldP-TMSI,etc.)AuthenticationSubscriptiondata(QoSProfileetc.)UpdateLocationIdentityRequestGPRS附着后SGSN跟踪移动台的位置信息移动台与SGSN之间可安全地通信开始收集计费信息SGSN存有移动台的签约数据HLR知道当前服务移动台的SGSN的号码鉴权

分离（1）MS发起

分离（2）：SGSN/HLR发起路由区更新（RoutingAreaUpdate）SGSNSGSNGGSNBSSBSSBSSMSIntraSGSN

RAUpdateMSMSInterSGSN

RAUpdate路由区更新SGSN间路由区更新（Inter-SGSNRoutingAreaUpdate）MSNewSGSNHLRRAUpdateAcceptRAUpdateOldSGSNUpdatePDPContextForwardPacketsSGSNContextGGSNUpdateLocationPDP上下文基本概念PDP上下文存在于HLR中的一组用户业务属性，主要包括PDP类型、地址(动态/静态)、状态APNNSAPIQoS文件SGSN/GGSN地址无线优先权等等。激活/去活两种状态PDP上下文的激活：MS发起PDP上下文的激活：网络发起PDP上下文的修改PDP上下文去激活：MS发起PDP上下文去激活：SGSN发起PDP上下文去激活：GGSN发起接入Internet透明接入：GGSN不参与外部网的认证非透明接入：MS分配使用ISP/Intranet所拥有的地址段中的地址，由GGSN代替MS进行认证透明接入非透明接入数据传输MobiletocorporateserverLocalareanetworkServerRouterSGSNGGSNBGBSCBTSIntra-PLMNbackbonenetwork(IPbased)SGSNGGSNBGBSCBTSIntra-PLMNbackbonenetwork(IPbased)PacketnetworkInter-PLMNbackbonenetworkPacketnetworkDatanetwork(Internet)CorporateHPLMNVPLMN两运营商间的漫游BTSBSCSGSNGGSNInternetVISITEDOperatorPLMNFWBTSBSCSGSNHOMEOperatorPLMNBGBGRootDNSDNSInter-PLMNBackboneDNSGGSNHomeOperatorVisitedOperatorFWBorderGatewayconnectsautonomousIPnetworkstogetherDomainNameSystemusedbySGSNtofindthecorrectGGSNSMS:MTSMS:MOGPRS无线原理简介GPRS的逻辑信道上述信道统称PDCH，亦即用于GPRS的某个时隙GPRS的逻辑信道PCCCH、PDTCH和PACCH可以在同一个PDCH上以偷帧模式操作。处于分组空闲模式的移动台将认为收到的此类无线块中任何RLC/MAC控制消息属于PCCCH上的信息。处于分组传送模式的移动台将认为收到的此类无线块中的任何RLC/MAC控制消息属于PACCH上的信息。另外，GPRS终端仍然使用原有GSM的BCCH、SCH、FCCH逻辑信道与物理信道的映射在GPRS业务量不大的情况下，允许GPRS与电路业务共用BCCH，CCCH。可采用以下3种方式进行信道组合：方式1：PBCCH＋PCCCH＋PDTCH＋PACCH＋PTCCH；方式2：PCCCH＋PDTCH＋PACCH＋PTCCH；方式3：PDTCH＋PACCH＋PTCCH。与电路业务共用PBCCH、PCCCH可采用方式3，若仅共用PBCCH可采用方式2，随着业务量的增大可采用方式1或方式1＋方式3等。信道编码信道编码除了分组信道请求消息外，控制消息均采用CS-1编码格式；分组信道请求消息为11比特或8比特；数据可采用CS-1、CS-2、CS-3、CS-4格式编码。无线信道分配BSS可提供无线资源的动态分配，根据需要分配电路和分组业务的无线资源。小区内的无线资源可设置为专用电路交换信道、专用PDCH以及可在两者间切换的信道资源；根据业务状况，系统一般根据负荷监视和PDCH的业务需求在TCH与PDCH之间调整切换BSS支持一次TBF连接或RR连接建立过程中的PDTCH和TCH之间的转换。媒体接入控制相对独立的上、下行链路资源分配方式上行需要争抢判决程序来控制MS的接入与共享，下行作为网络与多个MS间的通信不需争抢判决BSS应保证一个上行和下行信道能同时被多个MS复用；在数据传输过程中，可动态调整MS使用的信道数。媒体接入控制媒体接入模式动态方式：MS根据上行链路状态标志(USF)来确定指配PDCH上使用的上行资源（同一时隙的下一个上行无线块），上行链路状态标志包含在在信道指配消息中。固定方式：采用固定比特映射确定每帧中指配的PDCH和无线块扩展动态：根据USF来确定指配PDCH以及更高序号的PDCH上对应的无线块媒体接入控制一阶段接入

网络在接收到分组信道接入请求（PacketChannelRequest）后以分组立即指配消息（PacketIm