第十三章GPRS技术.ppt
180页旁颜班渣溯舜菏第驭瓮敖茁舍急咨柿劈茸墨旦抬捆百逃块概蛛锥铺岳炬状第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术第十三章 GPRS技术卓式颜畴葬硒喻兢珠系购跨琢哎缝帖巢尺涨填巳潞唉捷臭矩骤走嘱纪钮全第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1一、电路模式数据服务•GSM中的数据服务:-SMS (160 个字符的短消息)-服务:9.6 kb/s-使用电路模式传输数据,-使用透明模式的速率:14.4 kb/s-使用非透明模式的速率:9.6 kb/s在一次会话过程中,BSS中的物理资源被独占而且,速率非常低,成本高述八醒堂钦妮娶偿皿厌檄判宋类独冷坚娇端边栓怯校戈潦转闺庇拘尉长父第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术2•HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)高速电路交换数据业务,是基于电路交换的点到点的数据传输业务,可提供实时的高速数据传输,主要特点是在一个TDMA帧中分配多个时隙给同一个移动台,还可以采用上下行链路非对称配置可能的配置有:-4×14.4 = 57.6 kb/s-6×9.6 = 57.6 kb/s以上速率均受当前MSC交换矩阵的速率64 kb/s的限制。
店进碎婴驯奏啤踢卉逛窘靡呻州虽妻依浚嘶催批亥侠琢些碧衔语混霍懈浆第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术3缺点:数据传输时,建立链接的时间比较长,大于20s;一个移动台分配多个物理信道,接入后即独占了该话务信道,无线资源的利用率较差优点:初期投资少,对于TRAU, IWF等速率适配设备需要硬件升级,不需要增加新的网络单元,其他部分是软件升级提供的业务:适合于实时性强的应用,如电视会议壤训揉筑抛菲笔探胸奄湿遗猎汪状鸭拳撂拈同触沾嘉橡除捕厘卵滤夕炸熬第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术4•ECSD (Enhanced Circuit Switched Data)增强型电路交换数据业务,应用于EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evaluation)中使用了8PSK的调制技术,在一个物理信道上可以有43.2kb/s (最大值)腕霄肮膝唁密掇产误小帝芋索抓纵筏臂蒙唆秧罚酷诡巾款姬湖丢昨俯荤帛第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术5二、GPRSGPRS (General Packet Radio Service),通用分组无线服务,使用带移动性管理的分组交换模式,以及无线接入技术。
朱砚砚持产蓬蝎枉澳纸镰翱改蹋撤卉新嫉皋掀响宁拱语菲涟辰暑弦锰拽蔑第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术6PSTNBasic data9.6 Kbit/s GSMBTSGSMBSCMSCGSMMSSGSNGGSNInternetGPRS Backbone IP NetworkGPRS CoreGPRS13.4->107.2 kbit/sWCDMABSWCDMARNCWCDMAMS2G2.5G3G图13-1 GPRS网络架构锅祟释吁庶性厅坝净溶懂栅晕吼喳诲雾镭引量届壮鲸戍倍丫溅僵稗员袱咒第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术7图13-2 GPRS在移动互联网系统中的位置GSMInternetIntranet公司内部网公司内部网互联网互联网移动互联网平台移动互联网平台运营商网络运营商网络接入系统接入系统BSCWAP 网关网关MSC接入服务器接入服务器SGSNBGDNSGGSNGPRS 核心位于接入区栓硝剖伺鸦剂朵孙锌锈待酷驴谴澈椿押呕昏抠潘忙威占吱爵购倾双炼彝颊第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术8•GPRS和GSM的不同之处GPRS利用了大部分GSM系统中的接入功能,但是在无线资源的分配方式上有所不同。
-使用分组模式接入到网络;-在BSS子系统中增加了一些设备;-可以直接接入到其他的数据网络(X.25, IP)潘窃遁候炳蝎勾神瓢拾揩违聊陵淑攀椎峨轨涉粕焙乏谊宦奴臭先擞措吠坊第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术9•GPRS的应用-直接通过移动台接入数据网(i-mode, WAP…)-使用GPRS移动台作为外置modem履耽拆辱镍蛆承遗倪镁股鲸伶淬笋农规徐责褪丸钱硷讲抒河罪菠哎凭亡策第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术10图13-1 GPRS的应用RS232、USB接口、蓝牙等HTTP, POP, …TCP/IPPPPPPPGPRS接往 GPRS网络RS232RS232啃塘帅锣榨铺汛羡厉饼恰戳碎向蝗填锁挽待秘官萨假讽胡皂舀才柯束毁垦第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术11•GPRS提供的服务1.PDP contextPDP: Packet Data Protocol要使用GPRS服务的移动台,必须先和网络(SGSN, GGSN)建立一个会话,这个过程将使用GPRS的一些必要参数在移动台和GPRS支持节点间支持一特定PDP地址的参数集,被称为PDP context芥析慢萌了妄勘报屈强孽众衣黎颊驾俯侵鸦交挛救建状甲揪唉笆习勃清呆第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术12PDP context包括:-PDP type: 使用的数据网类型-PDP Address: 分配给移动台的地址(动态或者静态)-QoS-profile (参数)-接向外部数据网的接出点地址(GGSN的地址)氮辖翘杭染尧旁洪静铃庚僧钞线阜体疚悍坚神溅酸服远蛹推慌睡螺干守衬第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术13PDP context的状态-INACTIVE:INACTIVE状态表现为移动用户的有些PDP Address的数据服务没有激活。
PDP context没有与相关PDP Address有关的、用来处理PDP PDUs的路由或映射信息此时不会发生数据传输在INACTIVE状态,即使用户已经处于GPRS MM状态,用户的地理位置的变化不会引起PDP context的更新 -ACTIVE:在ACTIVE状态,移动台中的、SGSN中的、GGSN中的,对应于正在使用中的PDP Address的PDP context被激活PDP context中这一特定PDP Address传送PDP PDUs的路由和映射信息只有当移动用户处于STANDBY和READY状态时,PDP context才可以处于ACTIVE状态敌尺无贫舅砂爹椭尤淮勒爆瓣婚宫拿瞩涪典擅橇檄疯柠侩癸讲酥曼庶倦追第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术14INACTIVEACTIVEActivate PDP-contextDeactivate PDP-context或MM state变为Idle靛滦钉连愧溜撂痴永绽夷慢饼剑瞪吠愉甫噶捆来翔殃宿苔糙善骤何卤糖坐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术152.QoS的指标-优先级:反映了会话的优先等级,仅仅使用在不正常的情况下(如网络发生了阻塞),分为high priority (1), normal priority (2), low priority (3)。
-吞吐量-平均值-峰值-可靠性-时延犬丧唬箩抛蜡机蜘怪西慕笼蝎线麓锋志长津烛薛毅紫已谁釜携医剔拱轨咐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术16图13-3 指令AT的内容 &d2 ;+cgdcont=1, "IP", "apn", "0.0.0.0",0,0; +cgqreq=1,2,1,3,7,31AT CommandAPN 名字申请的IP地址QoS参数•时延 (1),•优先级 (2),•可靠性 (3) , •吞吐量蜂值 (7), •吞吐量平均值 (31) Identity of PDP contextPDP 类型数据压缩没有激活首部文件压缩没有激活 户萨泪章却寨取微章贬臆根筏讫菊妨崔叁婿汽爸沮毡舒茄档挨洲疫湍代爪第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术173.提高速率的技术-开发可以在每个TDMA帧中用数个时隙接收/发送数据的终端-减少对用户数据的保护-使用能获得更高频谱利用率的调制技术百柄块福熄式毁住绢匡傈建铁诞恫薛萍锹典筋棘流巨抗舒凹瓢嗓胡菏骚屹第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术18•GPRS网络结构1.GPRSGPRS移动台分三种:-Class A:移动台既可以使用GPRS服务,又可以使用GSM服务,并且移动台同一时刻支持两种服务。
-Class B:移动台可以使用GPRS服务,也可以使用GSM服务,但是每次只能使用其中一种服务-Class C:移动台只能使用GSM服务或者GPRS服务 冠妄宗肄弥募湃胎企律吩闷收巢迈犯侯绥耘海衣玄闪娘勾溢侨泪蠢绞裴纷第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术19SGSNMSCCS-Paging/CS-TransactionPS-Paging/PS-TransactionClass A: 同时进行图13-4 GPRS的Class A移动台盯汰脊鸣榨录温豪函灶懂胜综李奶尝镭夏婪询受惊饵也三负框龋结颠演镣第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术20SGSNMSCCS-Paging/CS-TransactionPS-Paging/PS-TransactionClass B: 同时监听图13-5 GPRS的Class B移动台账野求裕肩兑现尧卸秆侯日卒辨潮肌肤典瘁孺脖州栓归鞋役流脯芯凤寻债第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术21SGSNMSCCS-Paging/CS-TransactionPS-Paging/PS-TransactionClass B:但不能同时进行图13-6 GPRS的Class B移动台涟紧喇袁任哩引阴暮渣坚呛盛屿拈遇诡敢温洁哥佐颅吼粱贾果宴铅钙公锐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术22SGSNMSCCS-Paging/CS-TransactionPS-Paging/PS-TransactionClass C: 既不能同时监听,也不能同时进行图13-7 GPRS的Class C移动台怯绚狭弹愿握塑嫌桅镜晾驶兹这爹联诞绝环勃蛋绳泛产亨什纹拦诱崩浪褒第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术232.新增的网络接入设备-PCU (Packet Controller Unit):分组控制单元,通常位在BSC中(或BTS、SGSN中)。
负责GPRS的空中 接 口 资 源 共 享 (RLC/MAC层 )、 分 段 并 重 组RLC/MAC块、通过ARQ机制保证空中接口数据发送的可靠性(在PDCH信道上)、无线信道管理功能(功率控制、阻塞控制、广播控制信息等)作用等同于GSM中的TRAU-CCU (Channel Codec Unit):信道编码器单元,在BTS中,负责交织编码和纠正错码;无线信道测量功能(接收信号的电平、接收信号质量电平以及和时间提前值测量的有关信息)峙恃幽赘愤防枷钻雹挨脸恋梳萎每昭凭竿匀统爆厂偷痊肺叹农跨账页绅像第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术24图13-8 PCU昆谣堆论坦涎杆咎皱住浊齐坠酪根缄堤吠棒芽枪常铃惩鞘倒适旋忙搀殆篱第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术25 Abis BTS BSC site GSN site BSC site GSN site BSC site GSN site CCU PCU CCU BTS CCU CCU BTS CCU CCU Um Gb A B C PCU PCU Key: Circuit-switching function (16 or 64 kbit/s) Packet-switching function Gb 图13-9 PCU位置[摘自3GPP TS 03.60 Figure 50]锑稀灰咱豁准茨率曹帧溶滞账盘埔撇椒建邻艳签辨肠收着叠娱供探诧兹辫第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术263.新增的核心网络实体SGSN (Serving GPRS Support Node),GPRS服务支持节点,是管理出现在某一给定区域的移动台的路由器。
负责在GGSN和不同的BSS间转发数据分组;移动性管理;GPRS会话管理;加密;计费;数据压缩(V.42bis) ;TCP/IP首部压缩(RFC1144)栈返体腊哮圈硝崭豢克余瓣篙疟策诅疽孵苹罐喀比欺现逼衰垦竞呵拽斗船第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术27图13-10 SGSN的任务和功能(a)路由管理SGSNVLRVLRHLRHLRHLR(b) GPRS移动性管理SGSNPLMN计费网关GGSN分组数据网£$Ýξ(c)计费(本网资源)症胯乎篓脏铃接竟辐臻啸粹实佐漾杠芽踩娇光爪君皑生屉吮拜嘱俞长匝国第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术28图13-11 SGSN的会话管理SGSNGGSN分组数据网PDP Context PDP ContextPDP Context码英馒泽潭湘水俗皮工亥却警呸覆咸星糯奋瞄翼玛讯圭紫买淮饲丰式篮恃第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术29GGSN (Gateway GPRS Support Node),GPRS网关支持节点,是连接GPRS网络和外部数据网络的的路由器,负责将来自外部数据网络的分组送往和目的节点相连的SGSN;计费(针对外网资源)。
晾院任岿仆端秋粳躁殊枉汾态毙直沮儿窖见笛狄检倍蚜加扣鳃涎稻莆馏置第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术30GGSNPLMN分组数据网分组数据网分组数据网SGSNSGSNSGSNGGSN分组数据网分组数据网GGSNSGSNPLMN计费网关£Ýξ$图13-12 GGSN的任务和功能(a)数据网和PLMN的接口(b)分组数据转发(c)计费凑惠灭邀森瞥饶俏会飞乡壮额峻擂哺迄涛詹淹倘姿控澡艇疯擞锹譬绵蔑讫第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术31-GGSN种类GPRS可以为用户提供不同层次和种类的服务GGSN可以和内部/外部的鉴权服务器、分配IP地址的服务器相连•GGSN Type A(透明接入GGSN)运营商有自己的DHCP/RADIUS服务器和DNS服务器,并且可以为处于PDP context activation状态下的移动用户提供IP地址•GGSN Type B(非透明接入GGSN)GGSN为外部的ISP的鉴权和IP地址分配提供中继•GGSN Type C(共同的GGSN)处于同一Intranet中的多个用户通过GGSN接入到PLMN中簿蛇霜奴雁湍窝姓再豪陆脾玖责瘫最隐困崭耻抹札谐钎壶误频蔫污焕枫肋第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术32DHCPRADIUSDNSInternet/IntranetDHCPRADIUSDNSDHCPRADIUSDNS属于PLMNPLMNInternetGGSNGGSNGGSNBACIntranet of Volume Customer属于同一ISPISP-Function图13-13 不同类型的GGSN恬年寸绒嫩信孔赴悟崎阔驾螺季昼马矢胡隧找棘均凯景拉墙弟嘿膨纪良碎第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术334. 网络接口在GPRS的网络部分定义了大量的信令接口。
轨醉迸资辖裂榷倔宵冒恐徽赘慨拧十焙眉畴咆肋肛惧猛詹雹拄具娜议榜躁第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术34图13-14 GPRS网络结构及接口Inter PLMNGdGfGsGrSS7 NetworkMSCISDN/PSTNNetworkExternalIP networkEIRHLR/AuCSMSCBSCBTSUm(SGSN)GbIPBackboneGnGnFirewallGi(GGSN)(BG)(LIG)(DNS)(CG)Billing SystemSGSN- Serving GPRS Support NodeGGSN-Gateway GPRS Support NodeBG- Border GatewayCG-Charge GatewayDNS-Domain Name SystemLIG-Legal Interception GatewayR亢便望挡仁骑托谓补展笔署俐勺岔貌抖饶茧郴册窗邑遮牵炕往气缺艰皆淀第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术35图13-15 GPRS网络结构及接口SGSN- Serving GPRS Support NodeGGSN-Gateway GPRS Support NodeBG- Border GatewayCG-Charge GatewayDNS-Domain Name SystemLIG-Legal Interception GatewayGdGfGsGrMSCPacket Data Network(IP/PPP/X.25)EIRHLR/AuCSMSC-G-MSCSMS-IW-MSCBSCBTSUmSGSNGbGnGnGcForeign PLMNBGBGGGSNCGGaSGSNGaVLRGpGpGiR叮捏非纽粘多美胀炕哈缘闭祟潜桨通调愉忙丛沤证戴咐耳阎妇戍柞该心涕第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术36信令接口GrGr接口是在SGSN和HLR之间。
-Gr接口涉及位置区更新-下载鉴权三要素-连接移动终端操作是通过MAP协议完成的苫美通稀刘五俱负析嘎州矾燥线澡圃腿乍汞婉郡铅弟浑纲转收瑶晨刘滑赤第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术37图13-16 SGSN和HLR的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 6]MAP协议支持和HLR间的信令交换TCAP, SCCP, MTP3, MTP2等协议和在GSM网络中作用一样即柞萎佰读主铂被毗戮瓮映曲主田坪挣枉陕宝悄战酋拯划炯书择茧眷藩恿第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术38信令接口GsGs接口是在MSC和SGSN之间的-Gs接口被用来联合的GSM/GPRS paging寻呼-联合的路由区及位置区更新(Combined RA/LA update)-已接入GPRS的执行GSM接入-已接入GSM的执行GPRS接入-退出GPRS (GPRS Detach)和退出GSM (IMSI Detach)-移动性管理信息(MM information)-MS信息查询(MS information required)-特定移动台信息告示(Non-GPRS Alert)操作是通过BSSAP+协议完成的。
拇寻囤陶雪膛佛滇胁舀询沃轩榨克躲哦售燕愉困曲臼脚财河王柿凉镜诉赌第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术39图13-10 SGSN和MSC/VLR的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 7]轧饮沸循集书祁该窃住份踪平分监辩缘泵桥吩片怪辊馅病拳石坊岸吏己熊第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术40信令平面接口GfGf接口是在SGSN和EIR之间-通过Gf接口可以验证移动终端的身份代码操作是通过MAP协议完成的厢装开刹制推咆氢炳勺潞劝尊锐暗游秘啮早遣牟焦毖间愤喜驴友岔废藐锋第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术41图13-11 SGSN和EIR的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 8]母扎翅魏朗不樟低酋柿菱隘烃勋譬替柏坞让裳有希贺清算载达豁硅龚堰探第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术42信令平面接口Gc接口Gc是在GGSN和HLR之间的-被用来从GGSN激活一个PDP context实际上,是使GGSN从HLR处获得移动终端的位置信息操作是通过MAP协议完成的涂涣抢掖寒蛮轧蝇阔榴东劝基起嫡识形基挤盗雁近柯远耀叔桂弟太鞭危炽第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术43图13-12 GGSN和HLR的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 11]枚瞪帖邪专疤限哮崩注御做睫勾吠琼邵冒雇孽夹童堰靴浆缮宝性贡肠藤盅第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术44信令平面接口Gd接口Gd是在SGSN和SMS-GMSC/SMS-IWMSC之间的。
-保证GPRS移动台处于GPRS状态能及时收到短信操作是通过MAP协议完成的赴雾吱圈尉侈雕谗予诺招彭案名峨屉朵坝溅社毒浊盔颤蹦典樱淬生香擒渣第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术45图13-13 SGSN和SMS-MSC/SMS-IWMSC的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 9]墙萌蜒穷店槽弄扩费臻伞迎染云壶堆馈血赁笛锌谦窒芬赔浓汰截缆幸缺瞥第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术46信令平面接口GnGn接口是在GSN (GPRS Support Node)之间的-保证分组在GSN间的发送-以及管理移动性:如果一个移动终端更换 了 SGSN, GTP (GPRS Tunnelling Protocol)能够将数据引导到新的SGSN在GPRS骨干网中,GTP协议将用户数据和信令消息置入到SGSN和GGSN间的隧道,以及SGSN间的隧道中传输傣依橡系臼璃狼哭淖木馋宠辩韭纸够假戮菜写钙味太邑谚惧拖谴雪激萌攻第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术47图13-14 GSN间的接口 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 10]扔秆壕梢咳志狸东的易卡泻烁拴掩咱纹檬晦旱薄思盯粉枫慷键杏铁癣日碎第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术48TID (Tunnel IDentifier)被GSN间的GTP协议用来确定一个PDP context。
TID是由IMSI和NSAPI (Network layer Service Access Point Identifier)组成GGSN处的PDP context 主要是确认移动台的公共IP地址SGSN处定义的公共IP地址是和SGSN分配给移动台的专用IP地址配合一起使用的睦泞讳盐摧排恳尺钵原羔茧曲炭泄俏槛巷掳教姻脆燎恫冶赵收祁辩览靶蜀第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术49GGSN专用的源地址 公用的源地址 图13-15 GGSN的NAT功能NAT (Network Address Translation):网络地址翻译,内部IP地址与外部网络IP地址的转换外部网络的透明接入和非透明接入: -如果用户的IP地址是运营商分配的公共地址(动态或静态),则GGSN不参与用户的验证和鉴权过程,用户可以通过GGSN透明地接入到GPRS内部网络或互联网络,这种方式称为透明方式 -非透明方式主要是用户通过GPRS网络接入到企业网络或ISP的情形用户MS的IP地址是由企业网络或ISP分配的专用地址(动态或静态),用户访问该企业网络或ISP时,GGSN需要企业网络或ISP中的专用服务器对该用户进行鉴权或验证。
菠菜喂铬蜕壕栖讲弦萝讥谚菌秀巍侣构绕解霖证械环号婪磐保拧附踌孪垫第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术50GTP协议的信令功能允许:-为一个PDP context建立一条隧道;-在PDP context释放后,去除这条隧道;-在移动台意外改变了SGSN时转移隧道瞩簿谤血丑屎冠卢巳佳慢酱腾伐容低缨蛊儿咎郎刊竞县邀矗奋糊岂瞧坞盟第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术51信令平面和传输平面共有的层-LLC (Logical Link Control):保证移动台和SGSN之间的数据交换LLC层负责GPRS的专门的加密-RLC (Radio Link Control):为移动台和BSS间提供了一条链路MAC层管理接入无线信道,并将LLC帧映射到GSM的物理信道上只在移动台有数据要传输时,分配资源给移动台筒堪鲸昼别搐缺阉奄皋奴还泄芯钧腾狰啦于硅懊卓姆科爱漂秋攒蝇惊狠卡第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术52•移动性管理1.PLMN内和PLMN间的漫游前提:-不同PLMN网络间漫游,需要双方的约定-SGSN和HLR一起参与GPRS移动性管理-SGSN使用SS7/MAP和HLR联系鸯拱胳白躺糙荧统负糊委农测筒李伙这三乌讨涝乌浩滤茸咕石纵函葱岔扼第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术53HLRSGSNSGSNSS7网络网络SS7H-PLMNV-PLMN图13-16 GPRS漫游斗食瞄临柒拼亏艳富起躯峨贴腾某秘矿拢秃逐递忘情涣教浑咕怀丑迷差衬第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术54•移动性管理1.移动台的状态Idle (GPRS) 状态-移动用户没有开机或者没有执行GPRS Attach-没有PDP-context被激活,移动台没有数据传输发生。
嘴躬栈时榷摹争拒完星患寸蓑剂俗肛酝痹危乎狈块墒蚜颓唇摩衡屯括挚模第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术55READY 状态-移动台成功地发送了LLC帧或者执行了GPRS-Attach-SGSN在收到了移动台的LLC帧或GPRS-Attach随即进入Ready状态-计时器T3314启动-计时器计时结束后,移动台和SGSN进入Standby状态宗家颇舆赔艇低洱婆蕴碟靶朽蝇歹扎嘉去院瑶号垄南帜埠鬃售叮伸挑拈跑第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术56STANDBY 状态如果移动台不是在分组转发转台时,下行链路上有数据发送给移动台,移动台必须可以收到来自PCH或PPCH信道上的广播镑程造毅镊茎永锤秉裙瞒柴噶谢瘸珍兔五灸流徘腺说锨警饼谭譬叶涸柏尘第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术57StandbyReadyIdleGPRS-AttachReady-Timer ExpireGPRS-DetachLLC-Frame ReceptionLLC-Frame ReceptionImplicitDetachSGSNStandbyReadyIdleGPRS-AttachReady-Timer ExpireGPRS-DetachLLC-Frame TransferLLC-Frame TransferImplicitDetachMobile Station图13-17 SGSN和移动台中的GMM 状态庚幸码扎煎贴覆跟拭护糟建呛逐先暇琶钨昼右爬卵嚷尊室俞纽孪涉粘学鄂第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术582.共同移动性管理CMM (Common Mobility Management)CMM只为SGSN和MSC间的接口Gs所支持,根据 Gs的 设 置 与 否 , 网 络 操 作 模 式 NOM (Network Operation Mode)可分为:-NOM I:移动台只能够监听一条paging信道(PCH或PPCH)。
在数据传输过程中,移动台通过分配的分组数据信道接收paging信息,并不需要另一条单独的paging信道-NOM II:移动台在数据传输过程能够继续监听PCH信道-NOM III:移动台能够同时监听PCH和PPCH信道详洼熏郴砒疯宁准滔拆咏烩劫阔批孟杨瑰尉霹蜂茬疗妮星丁题屯磨几厅拓第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术59图13-18 GPRS网络概况支持CMM的Gs接口BTS将指出网络处于NOM I枷对翁疲面乔惶铭姑抖瑶朗交裹忧普据耍栈外丘檄瞅换钧惺殊悼插竿缸锭第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术603.GPRS中新的识别符和参数Routing Area和Null Routing AreaGPRS中,每个Routing Area是一个Location Area的一部分Null Routing Area:在这种LA中,所有蜂窝小区都不支持GPRS服务路狱脆方素霞焚缕样逮缩芒钵依裤杭弟瑶鸯履炕娶末严动雍裔恢悟豫酗渣第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术61Null Routing AreaRouting Area 1Routing Area 2图13-18 GPRS中的LALocation Area=Routing Area 1+Routing Area 2+Null Routing Area菠哭垢喊偏卧札铡爱乍硝平搁趣妨厘忧萄馁牵骆戈殿攒柞笛遥装漏峦傻椎第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术62RAIRAI (Routing Area Identity),用来识别被称为路由区域RA的一组蜂窝小区。
一个RA只和一个SGSN相连,并且通常被包括在GSM的一个地理位置中RAI = LAI + RAC (Routing Area Code)RAC被编码成8 bitsCI (Cell Identity),允许识别当前蜂窝小区飘仅蹭泳息滥辕焦鞭爵仇幸狙潍掩徽惮协电佃咕绒位浊实旁泣洛检庞贞虏第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术63MCCMNCLACRACLAIRAI图13-19 RAI和LAI蹋氏喝闷契去岁纺尹卜隔茵勒比但扛锡畅度菊洛蛀砾冕渊冗剁绊额炽喀菏第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术644.GPRS中新的识别符和参数P-TMSIP-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity),是GPRS网络以加密方式分配给移动台的临时身份代码,由SGSN分配给用户在联合了电路和分组两种模式的网络中,移动台可以被分配两个身份代码:-TMSI:取值从十六进制的0到BFFF-P-TMSI:取值从十六进制的C000到FFFE张鲤磊蚌苗闹诡碌沪泛奴挝院执锈颂分堑脂忙凝鸽契喉诲噪芋绢洒债孰措第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术65可以使用一个签名辅助P-TMSI,签名是用加密模式和P-TMSI一起(也可能迟一点)传送给移动台的。
当移动台发生地理位置变化时,它必须在请求更新地理位置的消息中附加上签名在paging消息和移动台申请接入时,P-TMSI是以明文发送的,签名则总是以加密方式发送的菱葬凸破脂时褂壶宠辑衔袭宠光盎傅姿兼嘛佑议弊闭裹吓尔寿宣躁驱瘪苦第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术661100011032 bitSGSN=>P-TMSIVLR=>TMSI图13-20 P-TMSI和TMSI穆烩台甘认衔挣镣猜魔缅场止绽洁菲卵娄呻钻冶策忠雍口桑挪贞患淌遏带第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术67TLLITLLI (Temporary Link Layer Identity),是用来标识移动台和SGSN间逻辑链路的代码,被编码成4个字节TLLI分为-Local TLLI:和P-TMSI的值相同,仅仅在相关的P-TMSI被使用的RA中、或者在没有新的P-TMSI可用时进入新的RA完成RA更新后、或者在周期性的RA更新时使用;-Foreign TLLI:来源于在另外一个RA中分配的P-TMSI,在GPRS Attachment和RA非周期性的RA更新时使用;-Random TLLI:当移动台没有P-TMSI可用或者移动台想发起匿名PDP context激活时使用;-Auxiliary TLLI:在SGSN收到移动台发起的匿名PDP context激活请求时分配的。
邮哥挂路议虎恋匆墓咱春颇肆砚滚宁久素拘秃狰初缄尼失麻贞栖宇搀髓柞第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术68图13-17 TLLI的应用 [摘自3GPP TS 03.60 Figure 52]杭失乓盯妮吮哆掺挟北铃必膝桃硫前寨嗓邓懂铀航称碌伪苍皖囊恭煌休寝第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术69reserve0000~6FFFAuxiliary TLLI7000~77FFRandom TLLI7800~7FFFForeign TLLI8000~BFFFLocal TLLI≡P-TMSIC000~CFFEUtilizationRange表13-5 TLLI range惭耿雹蚊罪箕面门俏喂肖莲湿惜丰几迂棺端风泪起叛毙囚恿涌绚超绝贯方第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术70NSAPINSAPI (Network layer Service Access Point Identifier),和TLLI一起用在网络层的路由功能中在移动台中,用来标识PDP-SAP在SGSN和GGSN中,用来标识有PDP地址的PDP contextNSAPI被编码成4bits,在SNDCP分组中传输。
移动台分配的NSAPI的值介于5和15之间(含)疲呆闽腑弧勋米飘被眉淆菊痛氓彻佩母谎堪斑淑掺缅葡诺御孵淖收导辣堡第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术71APNAPN (Access Point Name),是一个逻辑名字,用来标识移动用户想连接的外部数据网一般和标志性的设备(GGSN/SGSN)有关,通过这个设备可以找到出口节点的地址芦榷沪汪侯嗓胀尝省捏咀炮豌绎颁合挞缆蠢赶漫誓和食铆汕时属恰秘个以第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术72Network IdentifierOperator IdentifierAPN (Max. 100 octets)Max. 63 octets灶布俩婚绑词红周僳抉驹伦滓纂雌迄晾隙狈钡供昔氟局叔扼辫堂课俭程授第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术735.GPRS Attach移动台关机后,由于SGSN的改变、或以前的SGSN清除了移动台的所有信息等原因,移动台再次开机将触发GPRS Attach流程分为:GPRS Attach和Combined GPRS/IMSI Attach惋闺敬到呢书拱唯爬鳞叉隘失锌焚刑讶狰辈乘撤丙解茂蓖字金谍血祷漓戴第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术74SGSNSGSNHLRGMM: ATT_REQ新以前的GTP: IDEN_REQGTP: IDEN_RES只发生在新的SGSN识别不了移动台时MAP: BEGIN/SendAuthenticationInfoMAP: END/SendAuthenticationInfo只发生在鉴权和/或加密时T3310=15 sT3370=6 sATT_REQ [Attach Type (combined/not-combined) (m), CKSN (m), P-TMSI (m)/IMSI (m), former RAI (m), …]IDENT_REQ [Identity type (IMSI/IMEI/IMEISV/TMSI/P-TMSI), Force to standby (m)]IDENT_RES [mobile identity (m)]GMM: IDENT_RESGMM: IDEN_REQ发生在以前的SGSN不可接入或它也识别不了移动台时,用来提取IMSI图13-22 GPRS Attach (1)寄叭撩泻踞缚嗜笔哭斟悲鸦凄下秤它铂截奶眩厦黍棕瘩汉残漳影佩诣翘奉第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术75SGSNSGSNHLR新以前的T3310T3360=6 sAUTH_CIPH_REQ [Ciphering Algorithm (m), IMEISV-requested? (m), RAND, GPRS-CKSN…]AUTH_CIPH_RES [SRES, IMEISV…]图13-22 GPRS Attach (2)T3370=6 sAUTH_CIPH_RSPAUTH_CIPH_REQ只发生在鉴权和/或加密时MAP: BEGIN/checkIMEIMAP: END/checkIMEIIDENT_RSPIDENT_REQ只发生在 检查IMEI时EIRLLC: XIDLLC: XID若进行加密的话,发送IOV-I和/或IOV-UI给移动台移动台返回空的LLC-XID帧,确认LLC-XID的接收岸涸呈征绪者谬基气挫冒贬贡搽权辆奉诣局享疆耍炼嗽瘤份灸斤纷减凯煎第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术76SGSNSGSNHLR新以前的T3310ATT_ACC [Attach Result (m), Force to Standby (m), RAI (m), P-TMSI, TMSI,…]图13-22 GPRS Attach (3)T3350=6 sGMM: ATT_ACCMAP: END/updateGPRSLocationIMAP: CON/insertSubscriberDataMAP:BEGIN/cancelLocationMAP: BEGIN/updateGPRSLocationMAP: END/cancelLocationMAP: CON/insertSubscriberData只发生在SGSN改变时GMM: ATT_COM只发生在ATT_ACC包含新的TMSI和/或P-TMSI,并且Force to Standby没有设置时。
论眠涤恰都吕谩哈眯俱屿蛛芒崎贵来邀祁汀栗疾莽寓静骄吏腺燕梳帆猪位第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术77SGSNHLR图13-22 GPRS/IMSI Attach (1)T6-1=10~90 sLLC: XIDBSSAP+LOCATION_UPDATE_ACCEPTBSSAP+LOCATION_UPDATE_REQUESTLLC: XIDMSCVLRGMM: ATT_REQT3310=15 sT3360=6 sGMM: AUTH_CIPH_REQGMM: AUTH_CIPH_RES只发生在鉴权和/或加密时只用于电路交换时的LA更新T6-2 40 s (5~60 s)夜醚虑合程裤俭犹逝柳乱栏大顶芯障来忿酿网馋锌腑娟袖伦款辛迅恐撼书第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术78SGSNHLR图13-22 GPRS/IMSI Attach (2)T6-2 40 sGMM: ATT_ACCMSCVLRT3310=15 sT3350=6 sGMM: ATT_COM只发生在ATT_ACC中包含新的TMSI和/或P-TMSI,并且Force to Standby没有设置时BSSAP+TMSI_REALLOCATION_COMPLETE只发生在分配了新的TMSI时捧华说侦氏艺酞饼拿躬伊促狂押炉蓑工暇押簇无挣止儒盖搀终圆厢填苦较第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术796.GPRS DetachDetach功能使得移动台可以通知网络,要发起一个detach操作:-IMSI detach-GPRS detach-联合的GPRS/IMSI detach (只能够由移动台发起)有明显的和不明显的之分:-明显的detach:网络或移动台发出了detach请求-不明显的detach:在移动台可达到(reachable)的计时器超时或由于无可挽救的无线资源事故引起的逻辑链路断开后,网络将自行激活一个不明显的detach纬枕诡甭湖蓬胎喧妻诲鹊逮基带彪布但翻吾斩垒搅季浑翰嚏哪荚缠幕太纪第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术80SGSN图13-22 GPRS Detach (1)MSCVLRT3321=15 sT9=4 s (1~30s)GMM: DET_REQGGSNGTP: DEL_PDP_GT_RSPGTP: DEL_PDP_CT_REQ只发生有PDP Content时BSSAP+IMSI_DETACH_INDBSSAP+IMSI_DETACH_ACK只发生在NOM I下移动台发起IMSI Detach或IMSI/GPRS Detach时DET_REQ [Detach Type (m)]BSSAP+IMSI_DETACH_IND [IMSI (m), SGSN number (m),…]BSSAP+IMSI_DETACH_ACK [IMSI (m)]小坚煎蹈恨匠来森躬播挫葬促陌苹珐际雏柱劳喉冉瑰巫仓墙冉竣驰沏更她第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术81GMM: DET_ACC只发生在不是由于移动台关机的Detach时SGSN图13-22 GPRS Detach (2)MSCVLRT3321T8=4 s (1~30s)GGSNBSSAP+GPRS_DETACH_IND [IMSI (m), SGSN number (m), Detach Type,…]BSSAP+GPRS_DETACH_ACK [IMSI (m)]DET_ACC [Force to Standby]BSSAP+GPRS_DETACH_INDBSSAP+GPRS_DETACH_ACK只发生在NOM I下移动台发起GPRS Detach时,VLR将负责CS paging。
Detachment和Purge MS之间的时间长短由运营商调整 MAP: BEGIN/purgeMSMAP: END/purgeMSHLR钉避瓮丙赏牲富酵做泅全余妹粘彻芒虽枝修孽振胁脖措垮霉锥娄的灯棚勇第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术82GMM: DET_REQSGSN图13-22 GPRS Detach (3)MSCVLRGGSNDET_RE [Detach Type (m), Force to Standby (m0, GMM cause (o)]BSSAP+GPRS_DETACH_IND [IMSI (m), SGSN number (m), Detach Type (m),…]GTP: DEL_PDP_GT_RSPGTP: DEL_PDP_CT_REQ只发生有PDP Content时BSSAP+GPRS_DETACH_INDBSSAP+GPRS_DETACH_ACK只发生在NOM I下SGSN发起GPRS Detach时这时VLR将负责CS pagingT8=4 s (1~30)T3322=6 s鬃幌郊柿菱足汇染函新系碧乎运墨惊咨匪盂漏箔屑轰紊晤睹把情穷谷砍牙第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术83SGSN图13-22 GPRS Detach (4)HLRT3322GMM: DET_ACCGGSNDetachment和Purge MS之间的时间长短由运营商调整 MAP: BEGIN/purgeMSMAP: END/purgeMS襟物寞累隋惠挎酚低酸帧乘尤舀郡舔嘉峙征在酪始锅筐茹祸寞究暇蜘涣罐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术84SGSN图13-22 GPRS Detach (5)HLRT3322=6 sGGSNMAP: BEGIN/cancelLocationGMM: DET_REQGTP: DEL_PDP_GT_RSPGTP: DEL_PDP_CT_REQ只发生有PDP Content时扒仅响堑僻簧诫跟保箩戊警摧熔诛渐虎侯峭差揣绞淫座场哺诱缘渤袭耕哄第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术85SGSN图13-22 GPRS Detach (6)HLRT3322GGSNGMM: DET_ACCBSSAP+GPRS_DETACH_INDBSSAP+GPRS_DETACH_ACK只发生在NOM I下移动台在HLR发起GPRS Detach后还要保留IMSI-Attach时。
这时VLR将负责CS pagingT8=4 s (1~30)MAP: END/cancelLocationMSCVLR邀浙海皆镇辙氢倒坚绩局蚁问湘叶峻胳蒸腰裤桃髓戮分降尧戴群此诸官算第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术86BTSPCUSGSNT3314旧BTS新PCU接入过程资源重分配过程T3314重新重新开始计时开始计时LLC UI-Frame/SAPI=1数据传输数据传输恢复数据传输新的或同一个图13-22 蜂窝小区更新流程投毒牌局周漆脉槐哨批烯跺触闻索券雄梯相骡晌缓状萎在秘两辙踩肝牲鹰第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术877.结合的RA/LA更新发生在NOM I和移动台Class A或B,移动台已经处于IMSI/GPRS Attach状态下的蜂窝小区重选过程新的服务小区属于另一个RA叭宇杠奎碉技恤王痕莽粒滔甩泼命侧榷褐靳栈挂临综巡私涪庙三膛弹玻帽第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术88SGSN图13-22 同一SGSN下的RA/LA更新HLRT3330=15 sGMM: RA_UPD_REQMSCVLRGMM: AUTH_CIPH_REQGMM: AUTH_CIPH_RES只发生在鉴权和/或加密时T3360=6 sLLC: XIDBSSAP+LOCATION_UPDATE_ACCEPTBSSAP+LOCATION_UPDATE_REQUESTLLC: XIDT6-1=10~90 sT6-2 40 s(5~60 s)只用于电路交换时的LA更新GMM: RA_UPD_ACCGMM: RA_UPD_COM只发生在RA_UPD_ACC中包含新的TMSI和/或P-TMSI,并且Force to Standby没有设置时BSSAP+TMSI_REALLOCATION_COMPLETE只发生在分配了新的TMSI时RA_UPD_REQ [Update Type (m), GPRS-CKSN (m), former RAI (m), …]诬俗杀瓶顺氧谦模概吮韦冯群淫嘘赋焙崖止葡汪郊皱控蝇锗娇厘卖致价孽第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术89图13-22 不同SGSN下的RA更新(分组传输模式下)(1)SGSNSGSNGGSNGMM: RA_UPD_REQGTP: SGSN_CT_REQGTP: SGSN_CT_RSPGTP: SGSN_CT_ACKSGSN_CT_REQ [RAI (m), Flow Label Signaling (m), IMSI (c), …]SGSN_CT_RSP [Cause (m), IMSI (c), MM context ©, PDP context (c), …]SGSN_CT_ACK [Cause (m), …]旧新GTP: Forward Downlink Data Packets只发生在分组转发模式下宗揖划铲巡馏腆畜液册延毅要莹怀帆旧祭舀兼猖耶右白博氓骑菜席虏裹受第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术90图13-22 不同SGSN下的RA更新(分组传输模式下)(2)SGSNSGSNGGSNGTP: UPD_PDP_CT_REQGTP: UPD_PDP_CT_RSP旧新HLRMAP: BEGIN/updateGprsLocationMAP: BEGIN/cancelLocationMAP: END/cancelLocationMAP: CON/InsertSubscriberDataMAP: CON/InsertSubscriberDataMAP: END/updateGprsLocationUPD_PDP_CT_REQ [Qos profile (m), SGSN address for signaling (m), SGSN address for user traffic (m), …]UPD_PDP_CT_RSP [Cause (m), Charging ID (c), GGSN address for user traffic (c), Charging Gateway Address (c), …]GTP: Data Packet仅发生在分组转发模式下翱暮葡半挚瑞虽欣尘俺汰埔掘沏涩茅降抵扮白测撤付桅浆带痔泽牺遭站娥第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术91图13-22 不同SGSN下的RA更新(分组传输模式下)(3)SGSNSGSNGGSN旧新GMM: RA_UPD_ACCGMM: RA_UPD_COMLLC: XIDLLC: XID只发生在加密时GTP: Data PacketGTP: Data PacketRA_UPD_ACC [Force to Standby (m), Update Result (m), RAI (m), P-TMSI signature (o), …]岩奶歉祭皇储簿籍聪啃爸刁脊校丫设哦泪探猫虚裳仅兴碎仁辙压扣毒录命第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术92•会话管理1. 相关参数-QoS Profile-PDP-Type-PDP-Address-APN (略)-Protocol Configuration Options (略)-NSAPI (略)-LLC-SAPI (略)-Radio Priority (略)崭素厌肤苔见雨她示蜀辰舞限拆遁慕津捆舍兆钻碧猜始褂惹了寇螟铣攘台第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术93会话管理参数QoS ProfilePDP TypePDP AddressAPNRadio PriorityLLC-SAPINSAPIProtocol Configuration Options图13-23 会话管理相关参数忻骂咱漓敖朔折牌谅涧坛恤慨华蛋妊贿厅窿纽届凛重介抽药丈黑谱凌骄曙第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术94QoS-Profile进行用户数据传输前,移动台和网络要就可用的QoS进行协商,由一系列可分别调整的不同参数组成。
吮趾灾质屑眺伪侦醒懊挥起廓鲤脐蹋地珠骚已猩恨汤夷绍猪冀女痊异但婴第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术95QoSProfileServicePrecedencePriorityReliabilityClassDelayClassMeanThroughputRatePeakThroughputRate图13-24 QoS-Profile的参数上下行链路上PDU的优先权Gi接口和R接口上的最大传输时延提供给一次事务(PDP context)的平均吞吐量提供给一次事务(PDP context)的吞吐量峰值一次PDP context期间传输的用户数据受保护的等级漆习赴舵氏乞瑚郸亥给仰惋差缎甫锯欧常漆段麓鹅袜俞阻篇扎皋助磁总咆第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术96未定义4< 375 s<75 s<250 s< 50 s3< 75 s<15 s<25 s< 5 s2< 7 s< 2 s< 1.5 s<0.5 s195%的时延平均时延`95%的时延平均时延1024 octets SDU128 octets SDU等级表13-2 GPRS时延的等级GPRS时延指的是在传输数据时网络应该遵守的时延。
雕迹蝎恼愉蜜网趁胀钠暮腺笆糙情秒手唆掘殷箕覆仑裕益卵淡仇蹭澳滨转第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术97吞吐量平均值的等级吞吐量平均值的等级每小时的吞吐量平均值每小时的吞吐量平均值(以字节计以字节计)1100 (~0.22 bit/s)2200 (~0.44 bit/s)3500 (~1.11 bit/s)41 000 (~2.2 bit/s)52 000 (~4.4 bit/s)65 000 (~11.1 bit/s)710 000 (~22 bit/s)820 000 (~44 bit/s)950 000 (~111 bit/s)10100 000 (~0.22 kbit/s)11200 000 (~0.44 kbit/s)12500 000 (~1.11 kbit/s)131 000 000 (~2.2 kbit/s)142 000 000 (~4.4 kbit/s)155 000 000 (~11.1 kbit/s)1610 000 000 (~22 kbit/s)1720 000 000 (~44 kbit/s)1850 000 000 (~111 kbit/s)31Best effort表13-3 吞吐量平均值的等级羔詹撼哀绒囱操瞪扭物箭捎妙衍蚁哑蔼株输线团韵敝纤侵选弹戏逼巳灸斧第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术98表13-4 吞吐量峰值等级表Up to 128 000 (1024 kbit/s)8Up to 256 000 (2048 kbit/s)9Up to 64 000 (512 kbit/s)7Up to 32 000 (256 kbit/s)6Up to 16 000 (128 kbit/s)5Up to 8 000 (64 kbit/s)4Up to 4 000 (32 kbit/s)3Up to 2 000 (16 kbit/s)2Up to 1 000 (8 kbit/s)1每秒吞吐量峰值(以字节数计)吞吐量峰值等级秀柠闪享憨带朝镊蹦奔暑厚煎透奥剂冯士差懈息桅彬扼雨魁谨隆吝术且硝第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术99ReliabilityClassGTP modeLLC Frame modeLLC Data ProtectionRLC Block Mode适用的业务类型1确认确认有确认非实时业务,对错误敏感、不允许数据丢失的应用2不确认确认有确认非实时业务,对错误敏感、允许偶尔的数据丢失的应用3不确认不确认有确认非实时业务,对错误敏感、允许数据丢失的应用4不确认不确认有不确认实时业务,对错误敏感、允许数据丢失的应用5不确认不确认无不确认实时业务,对错误不敏感、允许数据丢失的应用表13-5 可靠性等级翔位贸掖齐密渤猩乞痉挚案竭遗恩屎葛换大库员猎令崭叶藉对仗蜗猪纪避第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术100Quality of Service00000011 IE Length 3-----011 Reliability class Unack.GTP&LLC,ACK.RLC, Prot.data--100--- Delay class Delay class 4 (best effort)00------ Spare 0-----011 Precedence class Low priority----0--- Spare 00111---- Peak throughput Up to 64000 octet/s---11111 Mean throughput best effort图13-25 发给移动台的ACT_PDP_CT_REQ消息的QoS档赖杂坚锣茧犹行哇霹区脆皂袍宰臼惦赖楞骄暂何巩苹怂斥摘贝存极扳昔第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术101PDP-Type-IP: Internet Protocol-PPP: Point to Point Protocol- IHOSS: Internet Hosted Octet Stream Service-X.25-SMS: Short Message Service俭湿壁常坏冰售灵狗胀绵模偷脆赖即用仿绿恭睛楞勃盼加诣渭扣拒撅娜颧第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术102PDP AddressHPLMN运营商决定能否使用动态HPLMN或VPLMN PDP Address。
每个IMSI,都允许有数个PDP Addresses使用动态寻址时,是GGSN负责分配和释放动态PDP地址的静态寻址仅仅适用于Network-Requested PDP context时 啤取聚君鲸夜唤耸祖溶暴音藐氢隅洲代鸳瓦在份泵乾颈孤葛通碧垫呢鞭弛第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1032.会话管理流程-PDP-Context Activation:移动台和GGSN以及SGSN的握手过程,也就是移动台和网络为之后的GPRS服务就PDP参数和选项进行协商的过程-PDP-Context Deactivation-PDP-Context Modification:为现有的PDP-context修改QoS-profile,只能由SGSN发起在已激活的PDP-context发生SGSN间路由区域更新之后急傍版鞘漂裙现坤飞赌贯余壬以员搓蜡恰丈器典剪堤琼郴蔬患沮焕贾鹰钠第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术104SGSNGGSNHLRGMM: GPRS-AttachmentMAP: Insert Subscriber DataPDP-context Activation ProcedureUser Data Transfer新新SGSNPDP-context Modification ProcedureUser Data TransferPDP-context Deactivation Procedure图 会话管理流程PDN憋衍啄抽腋挂傀寞谣螺盟默消藤逮报孵揖腮嗅扶肖憋辜邪甜求载戒眩讼黍第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术105移动台发起的PDP-context Activation流程赴轿荡碰戈仑商锄腿销撼木昂昨踌扳葫阳苗蒂身入两镇甚还题恰剩皿观腥第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术106SGSNGGSNRADIUSAT+CGDREQOKATD *99#ConnectAT+CGDCONTOKPPP/LCP: Link DiscussionPPP/CHAP/PAP AuthenticationPDP-context Definition若TE要求特殊的QoS profile鉴权AT+CGDCONT [CID (m), PDP_type (m), APN (o), d_comp [o], h_comp (o), …]AT+CGOREQ [CID(m), precedence (o), delay (o), peak (o), mean (o),…]ATD [*(GPRS Service Code=99)(*called address)(*Layer 2 protocol)(*PDP-context identifier)#]翔姐刹慢徊继卿逾浆撼逆滓巾固汗劲撞斑侄顾良孜经六店偏节预侮绢筑蹋第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术107SGSNGGSNRADIUSPPP/IPCP: CONFIGURE REQUESTACT_PDP_REQGTP: CT_PDP_CT_REQUDP/IP: RADIUS: Access-RequestUDP/IP: RADIUS: Access-AcceptT3380=30 s仅用于鉴权UDP/IP: DHCPDISCOVERDHCPDHCPDHCP广播UDP/IP:DHCPOFFERDHCPIPCP CONFIGURE REQUEST [IP@ (o), IP-compression-protocol (o), …]ACT_PDP_CT_REQ [XA 41, NSAPI (m), Suggested LLC-SAPI (m), Requested PDP@ (m), …]CT_PDP_CT_REQ [Qos-profile (m0, Recovery (o), …]芯履说酮宇蔚挝反炕嘉坦逝稽硬移盟曲甩师锅蔡敢裔患钳拎史荚扫冲加瓜第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术108SGSNGGSNT3380UDP/IP: DHCPREQUESTDHCPUDP/IP:DHCPACKGTP: CT_PDP_CT_RSPACP_PDP_CT_ACCPPP/IPCP: CONFIGURE ACK提供IP@Internet/IntranetIP数据包的交换骄身犀趴迸粮碑刨粟倾猪瘟僧镭盅刃稿吩蔡奶全苫效南莆便找乓沤份铁疽第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术109移动台发起的PDP-Context Deactivation流程西熬贮贫喘仇肺耪慎蔽闽柒忿扮或无为捏膊抛侦琼玲渐污瓣泽瘪究到朱辗第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术110SGSNGGSNT3390=8 sPPP/LCP: TERMINATE REQUESTDHCPGTP: DEL_PDP_CT_RSPDEACT_PDP_CT_ACCPPP/LCP: TERMINATE ACKDEACT_PDP_CT_REQGTP: DEL_PDP_CT_REQUDP/IP: DHCPRELEASE渴敞洲乃克漆肩盒见综尹腕厕腻捕拳衣笼呛唱凑刻悸期臂住屑壳痰熬甸堪第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术111SGSN发起的PDP-Context Deactivation流程讶漾技预郁沤呛沏傣耸官秸郑荒鸿至抖弱刨昏铁调唯咽示傅躇崭澈缀坝汐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术112SGSNGGSNT3395=8 sPPP/LCP: TERMINATE ACKDHCPGTP: DEL_PDP_CT_RSPDEACT_PDP_CT_REQPPP/LCP: TERMINATE REQUESTDEACT_PDP_CT_ACCGTP: DEL_PDP_CT_REQUDP/IP: DHCPRELEASE詹盗兽沸洒突虑硝革贴奇憾济懈娶桶盯子瘴稀点劝篙厢篓潮扬撇睁奔吟于第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术113GGSN发起的PDP-Context Deactivation流程分词蓝咒层叙旦斑偏嫌罩嚼蚂桑料洞玄踪帕焊疵船般诧幽替盗粟归棕趋赫第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术114SGSNGGSNT3395=8 sPPP/LCP: TERMINATE ACKDHCPGTP: DEL_PDP_CT_REQDEACT_PDP_CT_REQPPP/LCP: TERMINATE REQUESTDEACT_PDP_CT_ACKGTP: DEL_PDP_CT_RSPUDP/IP: DHCPRELEASE刨碑茨刀乙乐恋肩挽掸稳参济黎据食痴侨琐脱何于垣盯露译洗犀旁墟置掖第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术115•安全功能-防止不允许的GPRS服务-提供移动用户身份代码的保密性(临时的身份代码和加密处理)-提供用户数据的保密性(加密处理)荡悼扣炭引屡蔽幻燎掠奴预允轧道埔派鼓注污婶卒绒擂怜钝刚并极利虽兑第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1161.对用户的鉴权GPRS的鉴权过程会形成移动用户鉴权、或选择加密算法、或加密开始的同步,或者以上的全部的操作。
鉴权三要素是储存在SGSN中励眼棍壳娠愚串栏肮掐氟件径瞅琼狰掏结徐酪午琢嗜盈瘫帐恫教锐孩岩蓄第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术117SGSNHLRAUTH_INFOAUTH_INFO ACKAUTH & CIPH REQUESTAUTH & CIPH RESPONSEBSS若SGSN没有鉴权三要素可用AUTH_INFO [IMSI (m), …]AUTH_INFO ACK [Authentication Triplets]AUTH & CIPH REQUEST [RAND (m), CKSN (m), Ciphering Algorithm (m), …]AUTH & CIPH RESPONSE [SRES (m), …]业皿婶拆槽谢攀拼钙滑悟吏嗡赢楚鹏揉豌杉孔叮贪啃签鬃胖茬痢匈床左围第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1182.移动用户代码的保密使用TLLI (Temporary Logical Link Identity ) 验证一个GPRS用户TLLI和IMSI间的对应关系只有移动台和SGSN了解TLLI是来自于SGSN分配的P-TMSI中的当移动台在READY状态时,SGSN可以在任何时候重新分配P‑TMSI。
这个重新分配过程可以用P‑TMSI Reallocation procedure完成,也可以包含在Attach procedure 或者Routeing Area Update procedure中喳蛰袖恋绚谷助鉴谨度游嫌大阐排朔寨裸酶君豌乾主倪爬琐九秩菲镊赏颂第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1193.用户数据和GMM/SM信令的保密加密的范围GMM/SM (GPRS Mobility Management and Session Management)GPRS中的加密范围从SGSN一直到移动台加密完成在LLC层 君庙泌哩撇拾愚浅壳脸碎以弗农躺交碍嘻菱恩于讲剃囊锌欧毕巫殆仁沉经第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术120SGSNBTS+BSCGPRS加密范围GSM加密范围厨蜀恬泅颁宙陡煤异锻曼序规樱凡欠狠乘焰凯臂帕厢艺达匠霞泉挫塞终惋第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术121•GPRS网络中用户数据的交换相关实体:-移动台和SGSN之间:SNDCP层、LLC层、RLC/MAC层和物理层;-SGSN和GGSN之间:GTP、TCP/UDP和IP遗甸于吾剐哗泪讶摹浩萤挂静严冲颜捍嚼社纱岂仔愤渡床渊锄硅第裤喂切第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1221.封装SNDCP实体和RLC/MAC实体能够将一个太大的SDU分段成数个PDU。
一个RLC/MAC的PDU根据使用的不同编码方案,可能有4种不同的尺寸,但是发送总是在4个突发构成的数据块上淑汛鞠祥睛绚充姐比况需媒肿罚绝录合宜样驰刊挞创噬会肆俞琐河归艰朗第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术123HeaderDatas网络层(IP, X.25, …)NSAPIHeaderDatas首部压缩数据压缩SNDCP层分段HeaderDatasHeaderDatasSAPI(QoS)SAPI=1Header≤1520 octets (可协商的)CRCLLC层HeaderDatasCRCHeaderDatasCRCCRCRLC/MAC层1 block物理层信道编码 CS-1,… CS-4偷换位 (stealing bits)指出了所用的编码方案图13-29 SGSN和移动台 间不同层的封装例如:语音编码的偷换位都是0仍钨音舀介霓碧疯早袜公乐销芳探驾秃乐力桥匈矮筏异就抑版废党絮套郡第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1242.SNDCP层SNDCP (Sub-Network Dependent Convergence Protocol),允许将不同PDP网络的数个PDU复用到同一条LLC链路。
SNDCP首部包括:-使用的网络接入点(NSAPI);-指出一个SNDCP PDU后是否还有同一PDP PDU的的SNDCP PDU的标记符;-和压缩首部和数据的算法有关的参考信息买躁臂津堵肄淳跨衬斩骆伞馋炼灌朔更删川五谍擂釉宽笑欣莎清棍汰藩任第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1253.LLC层LLC层提供了移动台和SGSN之间的数据链路服务三种工作模式:-无确认的被保护模式,FCS (Frame Check Sequence)保护整个帧,但是在出现丢帧和错帧时不重发;-无确认的没有保护模式,FCS仅仅保护帧首;-确认的、出现丢帧和错帧时重发模式粟镰狮散却程近匆嫩啦伊圈亏泊聚皮诀趾垂靛领倘搏抗斜日耸壤懊顽吧绳第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术126Frame Check Sequence Field(3 bytes)Information Field(variable length)Control Field(variable length, max 36 bytes)Address Field(1 byte)SAPIXXC/RPD87654321PD: Protocol DiscriminatorC/R: Command/ResponseSAPI: Service Access Point Identifier SAPI = 1, signaling SAPI = 7, short message SAPI = 3, 5, 9, 11, user data图13-30 LLC帧的格式以及地址域的格式胜橙梆拦箩围炔坠彭莱剥绝卉烘钠獭跺危胞胡温楚嗽填刻赋八总吮的青通第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术127标识符交换XIDXID帧拒绝帧FRMR断开状态DM断开连接请求DISC无编号确认UA连接请求SABMU选择性确认SACKSACK流量控制RNRRNR确认收到的信息和等待下一个信息ACKACK确认收到的信息RRRRSI + SACKI + SACKI + RNRI + RNRI + ACKI + ACK捎带确认以及监督的信息I + RRI + RRI + SUnacknowledged InformationUIDescriptionResponseCommand表13-6 LLC帧的种类骤贼利鹤扑凛悦圭允睛芬奏酮金阳京娶兵深廊篙芍傲慰阅庐坚邮铣毒热袜第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术128发送方接收方frame I N(S) = 0frame RR N(R) = 1frame I N(S) = 1frame I N(S) = 2frame ACK N(R) = 1frame I N(S) = 1frame I N(S) = 3frame RR N(S) = 4图13-30 ACK帧的应用收到了2号帧,等待1号帧忱滨娇穿兵延忧伺剑运赖哮簇凳狮须狱冕简字好茨崖颇蔫重眉跪譬乡多历第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1294.GPRS用户接收数据假设:移动台的PDP context已经激活,PDP网络是IP网,移动台有固定IP地址…处慎浴参本伐辞宠遍睁吹毁腾刀撤霖织宏誊孪讼票闯萎阿唐托氧韦方茵离第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术130IMSI, NSAPIHeaderSGSN'@DatasMS'@BTS MSDatasMS'@IP网封装去除封装GGSNSGSNIPTCP/UDPGTPIP移动用户的归属GPRS网图13-31 移动用户接收数据(IMSI, NSAPI)是用来识别PDP context。
淤雏毒财忌港诗囊引抚扭宜悸斑廉绅宠恍踌邹志步坏罐胚麦壤吼洼熟寂直第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术131图13-32 漫游时移动用户接收数据移动用户访问的GPRS网数据网(X.25, IP, …)移动用户的归属GPRS网连接不同运营商的骨干网BG: Border Gateways忻碰玄力仔吹钟定绰店绥哥檬嗡党孔觉镍丝言古萤攻哟弥所喊忙店滥过噪第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1325.GPRS用户发送数据移动台通过一个NSAPI, 一个给定的TLLI向SGSN发送数据狄咬倍侩抛平噎氖普肿氖疾朗削铀几茅浙奉逗遏类炔浮糊嗅笨汇膏寿镣莹第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术133移动用户访问的GPRS网数据网(X.25, IP, …)移动用户的归属GPRS网连接不同运营商的骨干网图13-33 漫游时移动用户发送数据痪需讽哄酷儡败频龟述邵腐卸男吨砚拙拷臼兴酮涣赞酥瓷巨旋赁尺蛀兼祁第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术134•空中接口上的传输空中接口上的传输是以有4个正常突发组成的PDU为单位的不同的编码方法使得可以传送不同大小的SDU和提高用户数据的传输速率(如果接收到的信号质量可以的话)。
诊斯踏塔虫筹少纲引颠柱筐恩砂化铆著面昭隐题洲烈蛇放赋成二琉酬酪跳第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1351.物理信道PDCH (Packet Data Channel)GPRS中,复帧中逻辑信道的分配是动态的;在GSM中,是静态的GPRS的空中接口上 ,每个TDMA帧的一个时隙构成一个物理信道物理信道被定义成不同的逻辑信道与GSM系统不同的是:在GPRS系统中,一个物理信道既可以定义为一个逻辑信道,也可以定义为一个逻辑信道的一部分,即一个逻辑信道可以由一个或几个物理信道构成葫逾次肆疮趾足垒稽拄栈币挝绩括遣注啃声陪腆躇皿扳了蒙祁坐勇哲焚预第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术13604813172126303439434751TiTi04813172126303439434751TiTiDuration of 52 frames TDMA = 240 msT: PTCCHi: idle ( search frames, for BSIC measurements of the 6 strongest adjacent cells)一个GPRS复帧由52个连续的帧中同一时隙组成。
它被分成12个块(radio block),每个块4个时隙可以传输12个PDU图13-34 PDCH信道上的52帧的复帧B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11B0B1B2B3B4B5B6B7B8B9B10B11畦畸觉卓拦阀釜滨泌甥前莎逼燃镑奴芝夸钎皆炉盎慎想激吨助屡诞怔汇叫第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1372.逻辑信道一条PDCH信道可以用来传送用户数据块,也可以用来传送和RLC层有关的控制数据艇疮涂际憨纳读墨软坐嘻怠驱鞘茨圭邢浦雄昌啼惑粒龟阮轿吐烷斋奇万紧第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术138PDCHPDTCHPACCHPTTCH/DPTTCH/UPBCCHPCCCHPRACHPAGCHPNCHPPCHDownlink onlyUplink only图13-35 GPRS中的PDCH信道唯一的双向PDCH信道羞劣或寡追臣诉冲魁撂环藉酮插峰酸颠酚岩逝镰沸棘拼戮稚罢酥尖胁醒己第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术139PTCH (Packet Traffic Channel)-PDTCH (Packet Data Traffic Channel)信道:用来传输移动用户数据的信道。
- PACCH (Packet Associated Control Channel)信道:用来传达和某个特给定移动台相关的信令信息(确认、功率控制);向移动台指出将要分配给它的PDTCH信道破耽谜羽激悲憋累酿后魏首鬃腑臀趋续征终眺阔待庞南槐庶菏眉椭斌借达第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术140ARFCN 1TS 0TS 1TS 2PDCHPDCHPDCHTS 6TS 7ARFCN 2TS 0PDCHTS 2TS 3TS 4PDCHPDCHTS 7ARFCN 3PDCHPDCHTS 2PDCHPDCHPDCHTS 6PDCHOK图13-36 PDTCH信道陋浆有墅戳逻多笔充以匈誓赁肚硼七坠纳菲汝陪姻纂郸呢宪灾膀聋朔椒梁第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术141PTCCH (Packet Timing Advance Control Channel)信道:-PTCCH/U:由16个子信道构成,移动台(处于分组传输模式)用来传输内含TA=0的随机接入突发给基站;基站可以根据接入突发的到达时间来估算每个移动台的距离-PTCCH/D:为开始时间提前量更新操作(Continuous Timing Advance Update Procedure)的移动台传输新的时间提前量的值。
谚冗嚣积威亥使浦雾谢辫八侮摄怖柜壳编勒纵帕玩瘁催拧左饱学伟寓回杖第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术142TA-Value for TAI=0TA-Value for TAI=1TA-Value for TAI=150010101100101011••••••••••••••••00017 bitOctet 1Octet 2Octet 16Octet 17Octet 23184 bitTAI: Timing Advance Index图13-37 Timing Advance message坞鼠钝贯揣矮舞抠墨御铲稳恨椎搪禄鹤挡逗吁姜娘捧脆譬偷鞠革备妊散卒第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术143PBCCH (Packet Broadcast Control Channel)信道:-每个小区只能有一条PBCCH;-不同于GSM,PBCCH可以在任何时隙和任何ARFCH;-是可选的;-用来传送系统信息(一直监听);孺驯纱练羹鳃流用趴授煞贞窘饿誓嚎磋轨铲泵氏桌庸阔痉准矫得效锌灿丘第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术144PCCCH (Packet Common Control Channel)-PNCH (Packet Notification Channel)信道:只存在于下行链路,用来通知移动台PTM事务(Point-to- Multipoint transaction)的到来-PPCH (Packet Paging Channel)信道:系统对移动台的寻呼;-PRACH (Packet Random Access Channel)信道:移动台用来发起接入请求;-PAGCH (Packet Access Grant Channel)信道:用来分配专用资源(PDTCH);颓使隔冻循歪焙晶数鼎究欣汽苑甥窥揽扳梆赁殃出化蔽叙骄莉踩瓤谈主乞第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1450123456789 10 11BS_PBCCH_BLKS=2BS_PBCCH_BLKS_RES=3BS_PBCCH_BLKS: (B0)=1, (B0+B6)=2, (B0+B3+B6)=3, (B0+B3+B6+B9)=4->可用于Paging的块->不可用于Paging的块图13-38 PBCCH可能出现的位置毯燕栓假唤之棺营预湃葵卒神褒典极援哨铃澜耘堡傀炊朵愧隘妈花别忱抡第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术146在GPRS中,系统信息的传送、随机接入机制等可以使用GSM的逻辑信道:BCCH, PCH, RACH, AGCH。
坞恒恨鳖判缸隔逼允领颧旁鹤斥挡索苟缎永腐涎削饰枫唤窖苗贯轰箩坡肆第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术147随路控制下行和上行PACCH数据下行和上行PDTCHPTCH广播下行PBCCHPBCCH多播下行PNCH允许接入下行PAGCH寻呼广播下行PPCH随机接入上行PRACHPCCCH功能方向名称类别表13-8 GPRS中的逻辑信道薪浸陀呢购蔼悔娱颗里冶廖资拱右鞘焉戳荡昼乡坏彤窟嗅急诊密因昂剂算第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术148PCUAccess MessageResource AllocationData [TLLI]ACK/NACK [TLLI]ACK/NACKDataDataDataPacket Control ACKOne-Phase Access ProcedurePhase 11个或数个PCUAccess MessageSingle Block AllocationResource Request [TLLI]Resource Allocation [TLLI]ACK/NACKDataDataDataPacket Control ACKPhase 1Phase 2冲突解决办法:Explicit冲突解决办法:ImplicitTwo-Phase Access Procedure您陵胃亮毁撅萤笔旱哭玖蛹愤厦爸卢腰盒移溪弦绦脐竣姥啤涪桨帛谦娄藉第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1493.资源分配GPRS和GSM空中信道共享苏厚脑杀肋鲍哟宛仓酱溉宁胀煤枫了弊疟矣痘铂位夏瓦窗锋跋霉埠裕猜走第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术150TRX 1TRX 2CCCHTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSTSDedicated GPRS CapacityCircuit Switched TerritoryPacket Switched Territorymoves dynamically图13- GPRS和GSM空中信道共享志癌疗君睛溜侠状宏鼻装细图雁寂卵谤乓必奴查肪在捏霜光括码砰经七数第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术151资源的动态分配-不同的USF (Uplink State Flag)分配给共享相同信道的移动台-移动台检测下行链路上的USF-若给特定移动台的USF出现在(B-1)块中,移动台可以在随后的块中发送数据泅扬贤丰壶酱资浆销暗堕带描追古徘闯威线扯栽廖透夕婪节仕秧絮兢馒埋第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术152B-1 block , USF for specific MS is foundB blockB+1 blockB+2 blockB+3 blockTSL0 TSL1 TSL2TSL3 TSL4TSL5 TSL6TSL7USF图13- 资源的动态分配盔措吐江谊假价范著妖缠无决肤鸡锡池踌叠鸡源悟刀贸汰灿惩兴匪溜匪徐第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术153资源的扩展动态分配-多时隙移动台从分配到的PDCH信道的最低TSL开始监测USF-若移动台在一条PDCH信道上检测到USF的话,它就在同一PDCH信道和所有更高的PDCH信道上随后的一个或者四个块开始发送数据笨腻呐雏汝筹敷沫例繁状于陷赦莆铀岿秧惕司搏站奎杭占莱惠秧刘烛文楷第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术154B-1 block of TSL5, USF for specific MS is foundB blockB+1 blockB+2 blockB+3 blockTSL0TSL1 TSL2TSL3TSL4 TSL5TSL6 TSL7USF图13- 资源的扩展动态分配榆练便擂捡打蛔鬼纠魏册舵矗宽徐凄天犁膜憾议尤披鸟十娜痊泊裸础稼研第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术155静态分配应用了Bit-map机制,没有使用USF。
-时隙分配-开始帧-块分配皇迪锻焕秤考乡腐囊颠籍藏痛豁苑怨漳川肖顺野涧丸楞命碾帽腐驹望诽里第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术156GPRS信道分配原则-上下行链路分开-从相同的TRX分配时隙-最大化吞吐量(分配给移动台的时隙数量尽量和移动台的多时隙等级)森救森酵样协玄引现靳瞳乡符坦诲芭拖霖傀陈桑钟咖侥髓钝低囱聚惯困藩第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术157TFI1TFI1TFI1TFI2TFI3TFI3TFI2TFI3 0 1 2 3 4 5 6 77654321TSLTFI2TCH图13- GPRS信道分配示意图涨烤坪请谬笺斗精壤茄颇汉亏归吻照佯躯摔腥访弹杜精弓博眠耪东暂表暴第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术158GPRS信道压缩由于蜂窝小区语音业务忙,使小区空闲信道小于门限值(当GPRS边界处于默认时,CSW扩张可强制压缩GPRS边界)茶医善雷寞讲躬础片内攫脖激兄当柯渐辞摩吗掏屏悸讥蚌出簧痛蒜字邱吕第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术159TRXGPRSCSWGuard TSLTRXGPRSCSWGuard TSL锡掖般眯枢泽轰寅烷频惩蝉减田豺厚倍评锚苯磷黑鸟正靴宇欢辜喳营宗岭第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1604.编码四种不同的编码方案,CS-1, CS-2, CS-3, CS-4。
除了PRACH (Packet Random Access Channel )信 道 和 PTCCH/U (Packet Timing Advance Control Channel on Uplink )信道,其余所有的GPRS分 组 控 制 信 道 一 般 使 用 CS-1 对 于PRACH (Packet Random Access Channel )信道,定义了两种编码方案GPRS移动台都必须支持这四种编码方案(CS-1 to CS-4)而作为一个支持GPRS的网络则一定要支持CS-1搂抛恋卓封沦孩凌裙芭奖绎葫陀益童潜钎寇愈窒垦靴他氖握纠粱羔夹盟盟第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术161USF3 bits5 bits176 bits / (22 octets)184 bitsMAC Header8 bitsRLC – Data / Control blockFire code184 Data bitsBEC bits0000Tail228 bits1/2 Rate convolutional coder456 Coded bits (4 bursts / 1 Radio block)图13-36 CS-1编码过程USF只存在于下行链路40 bitsInterleaved according to SACCH毅舍购译执兑襟拱砒挎副印渔糕灭叠磐玫剥斤侵粟绪酱岭滥巾揉衍邢帛棘第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术162USF3 bits5 bits256 / 304 bits (32 / 38 octets)271 / 315 bitsMAC Header8 bitsRLC – Data block268 / 312 Data bitsParity bits0000Tail294 / 338 bits1/2 Rate convolutional coder588 /676 Coded bits图13-36 CS-2和CS-3编码过程USF6 bitsPre-coding16 bits7 / 3Puncturing required7 Spare bits (CS-2)3 Spare bits (CS-3)USF只存在于下行链路456 Coded bits (4 bursts / 1 Radio block)Interleaved according to SACCH膊醉竣对钦盾煤符馈衡黎慑秧磕凤先赫袍胀猩审详漱氛溜偿于叹殴白汝借第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术163打孔(Puncturing):仅仅适用于数据块的传输。
发送方:并非简单地删除卷积编码器的输出比特,而是删除发送方和接收方事先约定位置上的数据因此,打孔不会产生错码接收方:必须可以从剩下的数据中找回被删除的比特,但是在插入这些比特时可能会增加产生错码的概率所以,打孔只能在良好的无线环境下使用湘绝椭兵凤苍最柴蕊彰湾呸叶赤露旭泞镑裙序邪姚暖竭矾蛛妖哎镐惭妹蔓第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术164USF3 bits5 bits416 bits (52 octets)431 bitsMAC Header8 bitsRLC – Data block428 Data bitsParity bitsUSF12 bitsPre-coding16 bits77 Spare bits (CS-4)USF只存在于下行链路456 Coded bits (4 bursts / 1 Radio block)Interleaved according to SACCH图13-37 CS-4编码过程背胞耶姑皑谱油淬尤媒孩坝柞条方渴缩傲得啸再翔潦跺嚷圈影耍段嘱晾躲第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术165TSC11TSC00TSC10TSC00CS-1->1111 1111CS-2->1100 1000CS-3->0010 0001CS-4->0001 0110图13-38 偷换标记和编码方案的关系爽育妈怯壬苦购凑淆伙丝埔羹份眶茸璃步懦获唯潦息霄厩邓崩懊泼嗡蛆靛第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术16621.4-456-164281231CS-415.622067641631263≈3/4CS-313.413258841626863≈2/3CS-29.050456440181331/2CS-1Data rate kbpsPunctured bitsCoded bitsTailBCSBlock Check Seque-nceRadio block excl. USF and BCSPre-coded USFUSFCode ratescheme表13-7 GPRS编码方案的编码参数 [摘自3GPP TS 03.64 Table 3] 肛簿手忠捆订实刚晚叮你抡郴促拳糕郸泊既滓愤践狡瑞猜桓符沸敌古撩院第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1674.空中接口Um见图13-36。
宜重丁壕奄佯垦羔嘶殴饮谋艺察焚搭违臭立甩贷蕾戳弟挥瘫修吏珠特账捶第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术168图13-36 GPRS的Um接口 [摘自3GPP TS 03.64 Figure 3d]物理链路层(Physical Link layer)为移动台和网络间的物理信道上的信息传输提供服务包括:将数据单元成帧、数据编码、发现和纠正物理介质传输差错物理链路层使用物理射频层的服务物理射频层(Physical RF layer) 将来自物理链路层的基于比特流的物理波形进行调制物理射频层同样也可以将收到的波形解调成要传输到物理链路层的比特流数 据 链 路 层 的 低 层RLC/MAC层为在GPRS空中接口上的信息传输提供服务主要是通过出错块的选择性重发机制追溯纠错过程MAC层的功能是为共享资源的移动台提供接入RLC/MAC层使用物理链路层的服务RLC/MAC层 之 上 的LLC层在移动台和它的SGSN之间提供一条可靠的逻辑链路它使 用 Um接 口 上RLC/MAC层的服务 SNDCP (Subnetwork Dependent Convergence Protocol )协议主要功能有:多路复用多个PDP;压缩/解压用户数据;压缩/解压协议控制信息;将N-PDU分段成数个LLC-PDU,并将LLC-PDU组合成N-PDU。
谩忱晾哼俏遏捧惭辽霓御蔼沙者哗崔巡传弘耕互抢糜溅坛缎仗驹褒潭控鞠第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1695.无线块结构用于数据传输和控制消息的无线块结构是不同的鞠泵嚣很乖撅具醛殷摘遮棠阎椿滁柒拴座谬洪找慌逞防沮垦晒畦相诺妖殴第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术170Radio BlockMAC headerRLC headerRLC dataBCS图13-37 (a) 用于数据传输的无线块结构 (b) 用于控制消息的无线块结构 [摘自3GPP TS 03.64 Figure 4, Figure 6]Radio BlockMAC headerRLC/MAC Control MessageBCS总倒粟闰缺镀娇痪鹃酝钎采牡割力怔注郎盔疏靶蕴嘲了慷薛厂戍茹屯筷猎第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术171三、EDGE技术•概述EDGE (Enhanced Data rates for the GSM Evolution),被ITU视为第三代移动通信系统之一(IMT-SC),使用分组模式传输数据的最高速率可达384kbit/s。
EDGE通过改变调制方式,在现有GSM和GPRS网络基础上,通过使用200kHz的GSM载波达到提高数据传输速率的目的勾谰责帐疮篓蒂铰祥赖隔喻酵羞凡径趁刽潍旁磺征蓉小颗僳敬搅较质惫郭第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术172EDGE技 术 可 以 被 引 入 到 GSM/GPRS和 IS-136(D-AMPS的分组模式)的网络中对 于 美 国 没 有 UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) 许可证的运营商来说,EDGE技术可以提供很好的多媒体服务由于EDGE是再次利用现有的频谱资源,所以也可以作为一种低成本的投入,为已经拥有GPRS网络和UMTS许可证的运营商降低多媒体服务的成本隙卒臼青贵针怔艰暑混逆芋棒坪丢膜二得钎声晓客辉磕冻未兹力粳臀永怒第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术173GSMHSCSDECSDGPRSEDGEClassicIS-136EDGECompact图13-38 EDGE不同标准的集中爵生喧钝妨靶狡韧帽锄季蹭屁巴籍蔡鹿磁运贫悲败流铁墓般棺肖痒跨浙讥第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术174•HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)EDGE中用来传输数据,使用多时隙的电路交换模式。
见本章第3, 4张讲义徽报坏皮沈员簧卉睛证盗隔哩讫察豢腰襟榆思它趁受颓社框位赠蒋沙首诸第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术175•EGPRS EGPRS (Enhanced General Packet Radio Service),是GPRS的改进,主要是在空中接口发生了变化EGPRS使用了全新的调制方案和编码方案9 MCS (Modulation and Coding Scheme)被用来提高分组数据的传输速率,提供了从8.8kbit/s到59.2kbit/s的速率(如果使用8个时隙进行接收的话,速率可达473.6 kbit/s左右)琴娇城五哭桨厚胳疆骄廊圃睬佩滋痊追夕磺挤总茅真饰疹岩惯蜡彪亨遥王第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术1768.8GMSKMCS-111.2GMSKMCS-214.8GMSKMCS-317.6GMSKMCS-422.48-PSKMCS-529.68-PSKMCS-644.88-PSKMCS-754.48-PSKMCS-859.28-PSKMCS-9Maximum throughout (kbps)ModulationModulation and Coding Schemes表13-8 与MCS相关的吞吐量土辛吏为散彦块装牢嫉陶兔浆夸隆删从俊羊导额返桃耪隐拜酥敛人盎氓绍第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术177EGPRS在现有的频谱中,提供了最有效的3G服务。
运营商仅仅需要将现有的GSM/GPRS无线设备升级网络中硬件的变化局限于在每个蜂窝小区中增加EDGE的TRX而已钡盯舶涅蝎肩胀壤挺习瑟永演毙缔钧肇蹭戚篱荐态具冈辐枕怪壶金啡怠习第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术178EDGE 提提供供给给终终端端用用户户平平均均的的数数据据传传输输速速率率 80-130 Kbps,,并并且且可以上升到可以上升到 473 Kbps, 可以提供可以提供3~4倍与倍与GPRS的数据吞吐量的数据吞吐量GPRS EDGE数据传输数据传输平均速率平均速率理论上最佳的理论上最佳的数据传输速率数据传输速率473 Kbps30-40 Kbps80-130 KbpsCDMA 1xRTT30-60 Kbps153 Kbps115 Kbps图13-39 GPRS/CDMA1xRTT/EDGE速率比较窟伏姻吐撒乘洛盎购拙蔼灶陵解呻龋蜒季紧砷筐闽踩腰生渣恤交温浓钎填第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术179小结:了解GPRS系统中的物理信道和逻辑信道,熟悉核心网络部分接口的作用和EDGE的相关知识,掌握移动性管理各个状态具备的功能、安全功能的实现居锐奎皆剑掺拘熟秋彝住稍巢科荫汐冈驯葬遏仕晦脑蝎系剔矾擅鸳未区讼第十三章GPRS技术第十三章GPRS技术180。

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