GPRS知识荟萃课件.ppt

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1、GPRSGPRS知识荟萃CAROL YOUNG一、绪论n n点击名词点击名词 GSM GSM、GPRSGPRSn nGPRSGPRS的历史与现状的历史与现状n nGPRS的商用现状点击名词GSMn nGSM是GlobalSystemforMobileCommunications的缩写，意为全球移动通信系统，是世界上主要的蜂窝系统之一。GSM用的是窄带TDMA，允许在一个射频同时进行8组通话。GSM自1991年投入使用，到1997年底，已经在100多个国家运营，成为欧洲和亚洲事实上的标准。点击名词GPRSn nGPRSGPRS的英文全称为的英文全称为GeneralPacketGeneralPac

2、ketRadioServiceRadioService，中文含义为通用分组，中文含义为通用分组无线服务，它是利用无线服务，它是利用“包交换包交换”（Packet-SwitchedPacket-Switched）的概念发展出）的概念发展出的一套无线传输方式。所谓包交换就的一套无线传输方式。所谓包交换就是将数据封装成许多独立的封包，再是将数据封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去。在将这些封包一个一个传送出去。在GSMphase2+GSMphase2+的标准里，的标准里，GPRSGPRS可可以提供四种不同的编码方式，利用四以提供四种不同的编码方式，利用四种不同的编码方式可以实现最高传输

3、种不同的编码方式可以实现最高传输速率为速率为171.2kbps171.2kbps。n nGPRSGPRS手机手机手机手机由于使用了由于使用了 分组分组 的技术，的技术，GPRSGPRS上网方上网方式比式比WAPWAP等的拨号方式优越，数据通信和等的拨号方式优越，数据通信和语音通信可以同时进行，这有点类似目前语音通信可以同时进行，这有点类似目前的的ADSLADSL技术。从简单角度看，语音通信使技术。从简单角度看，语音通信使用的是用的是GSMGSM，而数据通信则使用，而数据通信则使用GPRSGPRS，这样不但方便，而且由于大部分终端设备这样不但方便，而且由于大部分终端设备都已经具备都已经具备GPR

4、SGPRS功能，对用户而言显得功能，对用户而言显得十分十分 经济经济。GPRSGPRS另一突出优点是另一突出优点是“永永远在线远在线”，以，以“数据包数据包”交换方式发送和交换方式发送和接收数据，只有在发生流量的情况下才会接收数据，只有在发生流量的情况下才会产生费用，这意味着用户在线而不产生流产生费用，这意味着用户在线而不产生流量时，是免费的。这好比在咖啡厅，喝咖量时，是免费的。这好比在咖啡厅，喝咖啡是要收费的，但是打盹却是不用钱的。啡是要收费的，但是打盹却是不用钱的。对用户而言，这将比对用户而言，这将比WAPWAP等按时计费方式等按时计费方式要便宜很多。要便宜很多。n nGPRSModemG

5、PRSModem中国移动上马中国移动上马GPRSGPRS是在是在20012001年，其时年，其时GPRSGPRS已经经历了实验阶段，已经经历了实验阶段，GPRSGPRS终端也终端也正式投放市场，不过中国移动正式投放市场，不过中国移动GPRSGPRS网络真网络真正进入商用是在正进入商用是在20022002年年5 5月。在月。在GPRSGPRS开通开通后的一段时间里，也无法避免内容贫泛、应后的一段时间里，也无法避免内容贫泛、应用单一等问题。后来彩信、用单一等问题。后来彩信、JavaJava程序下载等程序下载等业务的兴起让业务的兴起让GPRSGPRS得到快速发展，广东移得到快速发展，广东移动推出的动

6、感地带动推出的动感地带GPRSGPRS包月服务让包月服务让GPRSGPRS应用达到了高潮，而随应用达到了高潮，而随e e行服务的加入让行服务的加入让GPRSGPRS顺利打进应用的高端顺利打进应用的高端商务领域。商务领域。正当正当GPRSGPRS大展拳脚的时候，大展拳脚的时候，CDMA1XCDMA1X数据数据服务半路杀出，面对服务半路杀出，面对CDMA1XCDMA1X高达高达153.6kbps153.6kbps的速率，的速率，GPRSGPRS仅仅40-50kbps40-50kbps的速的速率就显得有点捉襟见肘了。网络速率已经成率就显得有点捉襟见肘了。网络速率已经成了制约了制约GPRSGPRS发展

7、的重要因素。发展的重要因素。GPRS的商用现状1 1、目前全世界已有近百个运营商开通了、目前全世界已有近百个运营商开通了GPRSGPRS商用系统、商用系统、试商用系统或实验系统。较为著名的有英国的试商用系统或实验系统。较为著名的有英国的BTCellNETBTCellNET、德国的、德国的T-MobileT-Mobile、香港的、香港的SmartoneSmartone、台湾台湾TSLTSL以及法国、西班牙、葡萄牙、芬兰、捷克、以及法国、西班牙、葡萄牙、芬兰、捷克、丹麦、比利时、意大利、俄罗斯、澳大利亚、新加坡、丹麦、比利时、意大利、俄罗斯、澳大利亚、新加坡、菲律宾等很多国家和地区的运营商。菲律宾

8、等很多国家和地区的运营商。2 2、20002000年年1212月月2121日，中国移动通信集团公司在京宣布：日，中国移动通信集团公司在京宣布：正式启动正式启动GPRSGPRS网络的建设。到网络的建设。到20012001年年6 6月，中国移月，中国移动动GPRSGPRS一期工程已完成，目前正处于试运营阶段，一期工程已完成，目前正处于试运营阶段，预计于预计于20012001年年1010月正式投入商用。届时我国东部发月正式投入商用。届时我国东部发达地区和数据业务较大的沿海开放城市及中部地区的达地区和数据业务较大的沿海开放城市及中部地区的省会城市省会城市全国全国1616个省个省2525个城市的中国移动

9、用户个城市的中国移动用户将可以享受以宽带和快速为标志的将可以享受以宽带和快速为标志的GPRSGPRS网络服务。网络服务。二、GPRS概述n nGPRS概念n n2G2.5G3Gn nGPRS的主要特点n nGPRS的业务n nGPRS业务的具体应用n nGPRS应用举例n nGPRS的优势及存在问题n nGPRS标准和业务的发展如何在如何在GSMGSM系统的基础上构建系统的基础上构建GPRSGPRS系统系统n nGPRSGPRS采用与采用与GSMGSM相同的频段、频带宽度、突发结构、相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMATDMA

10、帧结构。帧结构。因此，在因此，在GSMGSM系统的基础上构建系统的基础上构建GPRSGPRS系统时，系统时，GSMGSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。软件升级。n n构成构成GPRSGPRS系统的方法是：系统的方法是：1 1、在、在GSMGSM系统中引入系统中引入3 3个主要组件个主要组件 GPRSGPRS服务支持结点服务支持结点(SGSN,ServingGPRS(SGSN,ServingGPRSSupportingNode)SupportingNode)GPRSGPRS网关支持结点网关支持结点(GGSN,GatewayG

11、PRSSupport(GGSN,GatewayGPRSSupportNode)Node)分组控制单元分组控制单元(PCU)(PCU)22、对、对GSMGSM的相关部件进行软件升级的相关部件进行软件升级现有的现有的GSMGSM移动台移动台(MS)(MS)，不能直接在，不能直接在GPRSGPRS中使用，需中使用，需要按要按GPRSGPRS标准进行改造标准进行改造(包括硬件和软件包括硬件和软件)才可以用于才可以用于GPRSGPRS系统。系统。GPRSGPRS定义了定义了3 3类类MSMS：AA类可同时工作于类可同时工作于GPRSGPRS和和GSMGSM；BB类可在类可在GPRSGPRS和和GSMGS

12、M之间自动切换工作之间自动切换工作 CC类可在类可在GPRSGPRS和和GSMGSM之间人工切换工作。之间人工切换工作。n nUMTSUMTS是在是在GSMGSM系统的基础上开发的，是欧洲系统的基础上开发的，是欧洲开发的第三代移动通信，虽然现在还没有确开发的第三代移动通信，虽然现在还没有确定最后统一的标准，但是世界上许多著名的定最后统一的标准，但是世界上许多著名的厂商，如诺基亚、爱立信、摩托罗拉、西门厂商，如诺基亚、爱立信、摩托罗拉、西门子、子、NTTNTT等都在致力这方面的研究和开发，等都在致力这方面的研究和开发，UMTSUMTS是基于是基于IPIP协议的通信结构体系，集成了协议的通信结构体

13、系，集成了语音、数据及多媒体网络，可以在世界上任语音、数据及多媒体网络，可以在世界上任何地方为任何人提供通用的个人通信业务，何地方为任何人提供通用的个人通信业务，包括电视会议、因特网接入和其他的宽带业包括电视会议、因特网接入和其他的宽带业务。务。这种由现有的这种由现有的GSMGSM系统通过增设系统通过增设GPRSGPRS，再由再由GPRSGPRS平滑地过渡到平滑地过渡到UMTSUMTS第三代移动通信第三代移动通信系统的解决方案，可以充分地利用现有的移系统的解决方案，可以充分地利用现有的移动通信设备。动通信设备。GSMGSM系统加上系统加上GPRSGPRS，被称为是，被称为是第第2.52.5代的

14、移动通信，它采用通用的代的移动通信，它采用通用的IPIP协议，协议，使灵活方便的移动通信和信息业务丰富的互使灵活方便的移动通信和信息业务丰富的互联网密切结合，无论是对厂商、运营者或是联网密切结合，无论是对厂商、运营者或是广大用户都是受到欢迎的一种方案。广大用户都是受到欢迎的一种方案。GPRS的主要特点n n(1)GPRS(1)GPRS采用分组交换技术，采用分组交换技术，n n(2)(2)定义了新的定义了新的GPRSGPRS无线信道，且分配方无线信道，且分配方式十分灵活式十分灵活n n(3)(3)支持中、高速率数据传输，可提供支持中、高速率数据传输，可提供9.059.05-171.2kbit/s

15、-171.2kbit/s的数据传输速率的数据传输速率(每用户每用户)。n n(4)GPRS(4)GPRS网络接入速度快，提供了与现有网络接入速度快，提供了与现有数据网的无缝连接。数据网的无缝连接。n n(5)GPRS(5)GPRS支持基于标准数据通信协议的应支持基于标准数据通信协议的应用，可以和用，可以和IPIP网、网、X.25X.25网互联互通。网互联互通。n n(6)GPRS(6)GPRS的设计使得它既能支持间歇的爆的设计使得它既能支持间歇的爆发式数据传输，又能支持偶尔的大量数据的发式数据传输，又能支持偶尔的大量数据的传输。传输。GPRSGPRS的计费一般以数据传输量为依的计费一般以数据传

16、输量为依据。据。n n(7)(7)在在GSMPLMNGSMPLMN中，中，GPRSGPRS引入两个新的引入两个新的网络节点：一个是网络节点：一个是GPRSGPRS服务支持节点服务支持节点(SGSN)(SGSN)，另一个是，另一个是GPRSGPRS网关支持节点网关支持节点GGSNGGSN，GPRS的业务GPRSGPRS是一组新的是一组新的GSMGSM承载业务，是以分组模式承载业务，是以分组模式在在PLMNPLMN和与外部网络互通的内部网上传输。在有和与外部网络互通的内部网上传输。在有GPRSGPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRSGPRS网络管

17、理可以提供网络管理可以提供(或支持或支持)一系列的交互式电一系列的交互式电信业务。信业务。n n承载业务承载业务 支持在用户与网络接入点之间的数据传输的性能。提支持在用户与网络接入点之间的数据传输的性能。提供点对点业务、点对多点业务两种承载业务。供点对点业务、点对多点业务两种承载业务。a.a.点对点业务点对点业务(PTP)(PTP)点对点业务在两个用户之间提供一个或多个分组的传点对点业务在两个用户之间提供一个或多个分组的传输。由业务请求者启动，被接收者接收。包括两种点输。由业务请求者启动，被接收者接收。包括两种点到点业务：到点业务：b.b.点对多点业务点对多点业务(PTM)(PTM)n n用户

18、终端业务用户终端业务 GPRSGPRS支持电信业务，提供完全的通信业务能力，包支持电信业务，提供完全的通信业务能力，包括终端设备能力。用户终端业务可以分为基于括终端设备能力。用户终端业务可以分为基于PTPPTP的的用户终端业务和基于用户终端业务和基于PTMPTM的用户终端业务。的用户终端业务。n n附加业务附加业务 GSMGSM第第2 2阶段附加业务支持所有的阶段附加业务支持所有的GPRSGPRS基本业务基本业务PTP-CONSPTP-CONS、PTP-CLNSPTP-CLNS、IP-MIP-M和和PTM-GPTM-G的的CFU(CFU(无无条件呼叫转送条件呼叫转送)。GSMGSM第第2 2阶

19、段附加业务不适用于阶段附加业务不适用于PTM-MPTM-M。GPRS业务的具体应用n n信息业务信息业务n n交谈交谈 n n网页浏览网页浏览n n文件共享及协同性工作文件共享及协同性工作 n n分派工作分派工作 n n企业企业E-mailE-mailn n因特网因特网E-mailE-mailn n交通工具定位交通工具定位n n静态图像静态图像n n远程局域网接入远程局域网接入n n文件传送文件传送GPRS应用举例n n11、如图、如图2.32.3所示为所示为GPRSGPRS手机与手机与GPRSGPRS联合提供车辆的实时调度、联合提供车辆的实时调度、监控和管理，监控和管理，GPSGPS探测到的

20、车辆当前位置信息，由探测到的车辆当前位置信息，由GPRSGPRS手机通手机通过过GPRSGPRS网络实时地传输到车辆调度中心，车辆调度中心的指示、网络实时地传输到车辆调度中心，车辆调度中心的指示、命令也可以通知命令也可以通知PTPPTP或或PTMPTM方式发送给一个或多个驾驶员，完全方式发送给一个或多个驾驶员，完全可以取代现有的无线集群指挥调度系统，具有成本低廉、覆盖范可以取代现有的无线集群指挥调度系统，具有成本低廉、覆盖范围广、无需专人维护的优点。围广、无需专人维护的优点。图2.3.1GPRS应用举例车辆定位及智能调度n n图图2.3.22.3.2所示为采用远程拨号方式接入所示为采用远程拨号

21、方式接入VPNVPN虚拟网，使用第虚拟网，使用第二层隧道协议二层隧道协议L2TPL2TP。移动用户接入提供。移动用户接入提供VPNVPN功能的功能的GGSNGGSN，GGSNGGSN首先通过自己的首先通过自己的RadiusRadius服务器对输入的公司名进服务器对输入的公司名进行认证，然后启动到公司总部路由器的行认证，然后启动到公司总部路由器的L2TPL2TP隧道协商，由隧道协商，由总部和总部和GGSNGGSN的的RadiusRadius服务器对服务器对TIDTID进行认证，通过后就建进行认证，通过后就建立起立起GGSNGGSN和公司总部路由器之间隧道连接。此时用户的和公司总部路由器之间隧道连

22、接。此时用户的PPPPPP包可以直达公司总部路由器，由公司总部路由器通过包可以直达公司总部路由器，由公司总部路由器通过公司的公司的RadiusRadius服务器完成对用户级的认证，通过后，就建服务器完成对用户级的认证，通过后，就建立起立起GPRSGPRS手机到达公司总部路由器的手机到达公司总部路由器的PPPPPP链路，从而真链路，从而真正实现移动办公业务。正实现移动办公业务。图2.3.2GPRS应用举例移动VPN业务GPRS的优势及存在问题1 1、GPRSGPRS的技术优势的技术优势的技术优势的技术优势n n资源利用率高资源利用率高GPRSGPRS引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电引入了

23、分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的路交换模式的GSMGSM传输数据方式发生了根本性的变传输数据方式发生了根本性的变化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电化，这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。而对于分组交换模式，送数据都将独自占有无线信道。而对于分组交换模式，用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高着多个用户可高效率地共享同一无线信道，从而提高了资源的利

24、用率。了资源的利用率。GPRSGPRS用户的计费以通信的数据量用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现了为主要依据，体现了“得到多少、支付多少得到多少、支付多少”的原则。的原则。实际上，实际上，GPRSGPRS用户的连接时间可能长达数小时，却用户的连接时间可能长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用。只需支付相对低廉的连接费用。n n传输速率高传输速率高 GPRSGPRS可提供高达可提供高达115kbit/s115kbit/s的传输速率（最高值为的传输速率（最高值为171.2kbit/s171.2kbit/s，不包括，不包括FECFEC）。这意味着通过便携式电）。这意味着通过便携式电脑，脑，G

25、PRSGPRS用户能和用户能和ISDNISDN用户一样快速地上网浏览，用户一样快速地上网浏览，同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。可能。2.2.存在的问题存在的问题存在的问题存在的问题 n n GPRS GPRS会发生包丢失现象会发生包丢失现象由于分组交换连接比电路交换连接要差一些，因此，由于分组交换连接比电路交换连接要差一些，因此，使用使用GPRSGPRS会发生一些包丢失现象。而且，由于话音会发生一些包丢失现象。而且，由于话音和和GPRSGPRS业务无法同时使用相同的网络资源，因此，用业务无法同时使用相同的网络资源，因此，用于专门

26、提供于专门提供GPRSGPRS使用的时隙数量越多，能够提供给话使用的时隙数量越多，能够提供给话音通信的网络资源就越少。对用户来说其容量有限音通信的网络资源就越少。对用户来说其容量有限GPRSGPRS确实对网络现有的小区容量产生影响，对于不同确实对网络现有的小区容量产生影响，对于不同的用途而言只有有限的无线资源可供使用。例如，话的用途而言只有有限的无线资源可供使用。例如，话音和音和GPRSGPRS呼叫都使用相同的网络资源，这势必会相互呼叫都使用相同的网络资源，这势必会相互产生一些干扰。其对业务影响的程度主要取决于时隙产生一些干扰。其对业务影响的程度主要取决于时隙的数量。当然，的数量。当然，GPR

27、SGPRS可以对信道采取动态管理，并且可以对信道采取动态管理，并且能够通过在能够通过在GPRSGPRS信道上发送短信息来减少高峰时的信信道上发送短信息来减少高峰时的信令信道数。令信道数。n n实际速率比理论值低实际速率比理论值低 GPRSGPRS数据传输速率要达到理论上的最大值数据传输速率要达到理论上的最大值172.2kbps172.2kbps，就必须只有一个用户占用所有的，就必须只有一个用户占用所有的8 8个时隙，并且没个时隙，并且没有任何防错保护。运营商将所有的有任何防错保护。运营商将所有的8 8个时隙都给一个个时隙都给一个用户使用显然是不太可能的。另外，最初的用户使用显然是不太可能的。另

28、外，最初的GPRSGPRS终端终端预计可能仅支持预计可能仅支持1 1个、个、2 2个或个或3 3个时隙，一个个时隙，一个GPRSGPRS用户用户的带宽因此将会受到严重的限制，所以，理论上的的带宽因此将会受到严重的限制，所以，理论上的GPRSGPRS最大速率将会受到网络和终端现实条件的制约。最大速率将会受到网络和终端现实条件的制约。n n 终端不支持无线终止功能终端不支持无线终止功能 目前还没有任何一家主要手机制造厂家宣称其目前还没有任何一家主要手机制造厂家宣称其GPRSGPRS终端支持无线终止接收来电的功能，这将是对终端支持无线终止接收来电的功能，这将是对GPRSGPRS市场是否可以成功地从其

29、他非语音服务市场抢夺用户市场是否可以成功地从其他非语音服务市场抢夺用户的核心问题。的核心问题。启用启用GPRSGPRS服务时，用户将根据服务内容的流量支付服务时，用户将根据服务内容的流量支付费用，费用，GPRSGPRS终端会装载终端会装载WAPWAP浏览器。但是，未经授浏览器。但是，未经授权的内容也会发送给终端用户，更糟糕的是用户要为权的内容也会发送给终端用户，更糟糕的是用户要为这些垃圾内容付费。这些垃圾内容付费。n n调制方式不是最优调制方式不是最优 GPRSGPRS采用基于采用基于GMSKGMSK（GaussianMinimum-ShiftGaussianMinimum-ShiftKeyi

30、ngKeying）的调制技术，相比之下，）的调制技术，相比之下，EDGEEDGE基于一种基于一种新的调制方法新的调制方法8PSK8PSK（eight-phase-shiftkeyingeight-phase-shiftkeying），它），它允许无线接口支持更高的速率。允许无线接口支持更高的速率。8PSK8PSK也用于也用于UMTSUMTS。网络营运商如果想过渡到第三代，必须在某一阶段改网络营运商如果想过渡到第三代，必须在某一阶段改用新的调制方式。用新的调制方式。n n存在转接时延存在转接时延 GPRSGPRS分组通过不同的方向发送数据，最终达到相同分组通过不同的方向发送数据，最终达到相同的目

31、的地，那么数据在通过无线链路传输的过程中就的目的地，那么数据在通过无线链路传输的过程中就可能发生一个或几个分组丢失或出错的情况。可能发生一个或几个分组丢失或出错的情况。GPRS标准和业务的发展标准和业务的发展n nETSI的标准制订工作的标准制订工作欧洲最早在欧洲最早在19931993年就提出了在年就提出了在GSMGSM网上开网上开通通GPRSGPRS业务，业务，19971997年年GPRSGPRS的标准化工作的标准化工作取得重大进展，取得重大进展，1010月份月份ETSIETSI发布了发布了GSM02.60GPRSPhase1GSM02.60GPRSPhase1业务描述。业务描述。19991

32、999年底完成年底完成GPRSPhase2GPRSPhase2的工作。的工作。GPRSGPRS的的标准分标准分3 3个阶段，这个阶段，这3 3个阶段分别制订了个阶段分别制订了1818个个新的标准并对几十个现有标准进行修订，以新的标准并对几十个现有标准进行修订，以实现实现GPRSGPRS。表。表1-3GPRS1-3GPRS的标准的的标准的3 3个阶段：个阶段：n n按照按照ETSIETSI的设想，的设想，GPRSGPRS应首先实现：应首先实现：PTPPTP业务业务PTPTCP/IPPTPTCP/IP的用户互通的用户互通从从MSMS至至GGSNGGSN的的X.28X.28协议，协议，GGSNGGS

33、N至外部、至外部、PDNPDN的的X.25X.25协议协议GnGn、GbGb、GrGr、GpGp、GsGs、GiGi接口接口对对PTPPTP和漫游的安全保障和漫游的安全保障计费计费运营者决定的呼叫闭锁和呼叫终止，运营者呼运营者决定的呼叫闭锁和呼叫终止，运营者呼叫过滤叫过滤为为PTMPTM无线接口作准备工作无线接口作准备工作 匿名接入匿名接入通过通过GPRSGPRS支持支持SMS-MOSMS-MO和和-MT-MTn n我国我国我国我国GPRSGPRS标准化工作的进展概况标准化工作的进展概况标准化工作的进展概况标准化工作的进展概况我国从我国从19961996年开始跟踪研究年开始跟踪研究GPRSGP

34、RS的相关标的相关标准。着重组织开展了一系列准。着重组织开展了一系列GPRSGPRS相关标准相关标准研究工作。于研究工作。于20002000年年4 4月，已经完成了月，已经完成了900/1800MHzTDMA900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网数字蜂窝移动通信网GPRSGPRS隧道协议隧道协议(GTP)(GTP)规范规范，由信息产业部，由信息产业部电信传输所提出了电信传输所提出了GPRSGPRS业务研究业务研究 的前期的的前期的预研成果。从预研成果。从19981998年开始，我国运营者开始年开始，我国运营者开始酝酿在国内兴建酝酿在国内兴建GPRSGPRS的试验网络工作，标的试验网络

35、工作，标准化的工作就显得极为迫切了。在准化的工作就显得极为迫切了。在20002000年内年内和和20012001年上半年，已颁布以下年上半年，已颁布以下900/1800MHzTDMA900/1800MHzTDMA蜂窝移动通信网通用分蜂窝移动通信网通用分组无线业务相关的系列标准。组无线业务相关的系列标准。n nGPRS的发展动向的发展动向n nGPRSGPRS是是GSMGSM向向3G3G迈进的一个重要步骤，根据迈进的一个重要步骤，根据ETSIETSI对对GPRSGPRS发展的建议，发展的建议，GPRSGPRS从试验到投入商用后，从试验到投入商用后，分为两个发展阶段，第一阶段可以向用户提供电子邮分

36、为两个发展阶段，第一阶段可以向用户提供电子邮件、因特网浏览等数据业务；第二阶段是件、因特网浏览等数据业务；第二阶段是EDGEEDGE的的GPRSGPRS，简称，简称E-GPRSE-GPRS。n n从移动通信市场的走势来看，国外移动通信运营商已从移动通信市场的走势来看，国外移动通信运营商已开始涉及多媒体服务的领域，使用户可以用手机在股开始涉及多媒体服务的领域，使用户可以用手机在股票市场上进行交易，办理银行转账业务等。目前全世票市场上进行交易，办理银行转账业务等。目前全世界已有近百个运营商开通了界已有近百个运营商开通了GPRSGPRS商用系统、试商用商用系统、试商用系统或实验系统。较为著名的有英国

37、的系统或实验系统。较为著名的有英国的BTCellNETBTCellNET、德国的德国的T-MobileT-Mobile等地的运营商。等地的运营商。n n20002000年年1212月月2121日，中国移动通信集团公司在京宣布：日，中国移动通信集团公司在京宣布：正式启动称为正式启动称为“移动梦网移动梦网”的的GPRSGPRS网络建设。网络建设。20012001年年6 6月，中国移动月，中国移动GPRSGPRS一期工程已完成，一期工程已完成，20012001年年1010月正式投入商用。月正式投入商用。三、GPRS工作原理n nGPRS网络结构图n nGPRS传输平台n nGPRS信令平台GPRS网

38、络结构图附图所示为附图所示为GPRSGPRS网络的简化模型。网络的简化模型。GPRSGPRS在一个发送实体和一个或多个接收实体之间在一个发送实体和一个或多个接收实体之间提供数据传送能力。这些实体可以是移动用提供数据传送能力。这些实体可以是移动用户或终端设备，后者被连接到一个户或终端设备，后者被连接到一个GPRSGPRS网网络或一个外部的数据网络。络或一个外部的数据网络。GPRS传输平台n n传输平台由一个分层协议结构组成传输平台由一个分层协议结构组成图3.1.1GPRS传输协议平台n n图图3.1.2GPRS3.1.2GPRS分组数据路由传输方式分组数据路由传输方式n n（1 1）MS-PDN

39、MS-PDN分组路由传输分组路由传输当当MSMS在归属网络中时，分组数据路由方式，如图在归属网络中时，分组数据路由方式，如图4.1.24.1.2中中“1”“1”所示。由所示。由MSMS发出的发出的PDUPDU通过通过SNDCP/LLCSNDCP/LLC协议传输协议传输到到SGSNSGSN，SGSNSGSN通过通过GPRSGPRS内部骨干网，采用内部骨干网，采用GTPGTP协议，协议，将将PDUPDU以隧道方式路由传输到以隧道方式路由传输到GGSNGGSN，由，由GGSNGGSN互联互联PDNPDN网，将网，将PDUPDU最终转发给最终转发给TETE。当当MSMS在拜访网络中时，根据在拜访网络中

40、时，根据PDPPDP地址由归属网络分配，还地址由归属网络分配，还是由拜访网络分配，分为两种方式。当由拜访网络分配时，是由拜访网络分配，分为两种方式。当由拜访网络分配时，其路由过程类似于其路由过程类似于MSMS在归属网络中的情况。当在归属网络中的情况。当PDPPDP地址由地址由归属网络分配时，其路由过程如图归属网络分配时，其路由过程如图4.1.24.1.2中中“2”“2”所示。所示。MSMS发出的发出的PDUPDU需通过需通过BGBG网关转发回归属网络的网关转发回归属网络的GGSNGGSN，由归，由归属网络的属网络的GGSNGGSN接入外部接入外部PDNPDN。这两种方式各有优缺点，。这两种方式

41、各有优缺点，前者效率较高，可避免前者效率较高，可避免PDUPDU跨跨GPRSGPRS骨干网络传输，大大骨干网络传输，大大减少减少GPRSGPRS骨干网互联的带宽需求，但要求不同网络运营骨干网互联的带宽需求，但要求不同网络运营者和者和PDUPDU业务提供者达成相关漫游协议，增加了网络建设业务提供者达成相关漫游协议，增加了网络建设的复杂性。后者实现简单，当漫游用户较少时，不失为一的复杂性。后者实现简单，当漫游用户较少时，不失为一种快捷方便的实现方式。种快捷方便的实现方式。n n（2 2）MS-MSMS-MS分组路由传输分组路由传输MS-MSMS-MS分组路由传输根据两个分组路由传输根据两个MSMS

42、是否属于同一是否属于同一GPRSGPRS内部骨干网分为两种情况。当两个内部骨干网分为两种情况。当两个MSMS属于同属于同一一GGSNGGSN时，其路由传输方式如图时，其路由传输方式如图4.1.24.1.2中中“3”“3”所示。所示。MS1MS1发出的发出的PDUPDU送达送达GGSNGGSN后，后，GGSNGGSN发现目的地址发现目的地址在在GGSNGGSN内，又将该内，又将该PDUPDU封装后发给封装后发给MS2MS2所在的所在的SGSNSGSN，从而到达，从而到达MS2MS2。当两个。当两个MSMS属于两个不同的属于两个不同的GPRSGPRS骨干网时，根据骨干网时，根据GGSNGGSN之间

43、是否存在路由，又之间是否存在路由，又分为两种路由传输方式。当分为两种路由传输方式。当GGSNGGSN之间存在路由时，之间存在路由时，如图如图4.1.24.1.2中中“4”“4”所示，所示，MS1MS1发出发出PDUPDU到达到达GGSNGGSN，GGSNGGSN发现与目的地址对应的发现与目的地址对应的GGSNGGSN之间有之间有GPRSGPRS可可达路由，则将达路由，则将PDUPDU经经PLMNPLMN间骨干网送往目的间骨干网送往目的GGSNGGSN，进而转发给，进而转发给MS2MS2。如没有。如没有GPRSGPRS可达路由，则如图可达路由，则如图中中“5”“5”所示，将所示，将PDUPDU经

44、由外部经由外部PDNPDN发往目的发往目的GGSNGGSN。GPRSGPRS信令平台信令平台n n1.MS-SGSN图中的图中的GMM/SMGMM/SM是指是指GPRSGPRS移动性管理和会话管理，支持移动性管理，移动性管理和会话管理，支持移动性管理，如如GPRSGPRS服务连接、服务连接、GPRSGPRS服务断开。安全、路由区更新、定位更新、服务断开。安全、路由区更新、定位更新、PDPPDP环境激活、环境激活、PDPPDP环境去活等。环境去活等。图3.2.1信令平台MS-SGSNn n2.SGSN-HLRn n3.SGSN-MSC/VLRn n4.SGSN-EIRn n5.SGSN-SMS-

45、GMSC或SMS-IWMSCn n6.GSN-GSNn n7.GGSN-HLR5.SGSN-SMS-GMSC或SMS-IWMSC四、GPRS的计费管理n n计费管理计费管理n n计费网关计费网关n n计费信息计费信息计费管理计费管理n n分组交换服务的计费原理与电路交换服务的计费原理是不分组交换服务的计费原理与电路交换服务的计费原理是不同的，分组交换服务是基于流量计费而电路交换服务是基同的，分组交换服务是基于流量计费而电路交换服务是基于时间计费，因此，于时间计费，因此，GPRSGPRS的计费管理有别于的计费管理有别于GSMGSM的计费的计费管理。管理。GPRSGPRS引入新的计费网关引入新的计

46、费网关CGCG和计费中心和计费中心BCBC，结合，结合SGSNSGSN和和GGSNGGSN组件，构成一个计费系统。如图所示。组件，构成一个计费系统。如图所示。计费网关计费网关n n计费网关简化了计费系统中对计费网关简化了计费系统中对GPRSGPRS计费的处理，从而保计费的处理，从而保障了在移动网中方便引入障了在移动网中方便引入GPRSGPRS业务。在移动网中引入业务。在移动网中引入0PRS0PRS，对于运营商来说，市场时机通常是最重要的，但最，对于运营商来说，市场时机通常是最重要的，但最重要的是在管理费系统上作好工作，这样才不会导致引入重要的是在管理费系统上作好工作，这样才不会导致引入时的延误

47、，抓住市场时机。时的延误，抓住市场时机。n nGPRSGPRS的计费信息必须从新增的的计费信息必须从新增的SGSNSGSN和和GGSNGGSN节点中搜集，节点中搜集，这两种节点使用了与这两种节点使用了与AXEMSCAXEMSC不同的接口，所搜集的信息不同的接口，所搜集的信息生成新的呼叫数据记录生成新的呼叫数据记录(CDR)(CDR)类型。根据来源的不同，类型。根据来源的不同，CDRCDR可分为以下类型：可分为以下类型：n nS-CDRS-CDR：与对无线网络的使用有关，从：与对无线网络的使用有关，从SGSNSGSN中得到；中得到；n nG-CDRG-CDR：与对外部数据网络的使用有关，从：与对

48、外部数据网络的使用有关，从GGSNGGSN中得到；中得到；n nM-CDRM-CDR：与移动性管理活动有关，从：与移动性管理活动有关，从SGSNSGSN中得到；中得到；n n与在与在GPRSGPRS中使用短消息业务相关的中使用短消息业务相关的CDRCDR类型。类型。计费信息计费信息由于在由于在GPRSGPRS网络中引入了两个新增节点网络中引入了两个新增节点SGSNSGSN和和GGSNGGSN，因此，因此GPRSGPRS网络中的计费信息是由给该网络中的计费信息是由给该MSMS提供服务的提供服务的SGSNSGSN和和GGSNGGSN从每一个从每一个MSMS中搜集。有中搜集。有关无线网络使用的计费信

49、息由关无线网络使用的计费信息由SGSNSGSN收集，而有关外收集，而有关外部数据网络的使用的计费信息由部数据网络的使用的计费信息由GGSNGGSN收集，这两个收集，这两个GSNGSN都收集有关都收集有关GPRSGPRS网络资源使用的计费信息。点网络资源使用的计费信息。点对点计费信息是为对点计费信息是为GPRSGPRS用户搜集的。用户搜集的。n nSGSNSGSN应收集下列计费信息：应收集下列计费信息：无线接口的使用：无线接口的使用：分组数据协议地址的使用：分组数据协议地址的使用：GPRSGPRS一般资源的使用：一般资源的使用：MSMS的定位：的定位：n nGGSNGGSN应收集下列计费信息：应

50、收集下列计费信息：目的端和源端：目的端和源端：外部数据网络的使用：外部数据网络的使用：分组数据协议地址的使用：分组数据协议地址的使用：MSMS的定位：的定位：五、GPRS系统组成n n网络总体结构网络总体结构n nGPRS网络主要实体网络主要实体n nGPRS骨干网的逻辑结构骨干网的逻辑结构网络总体结构网络总体结构n nGPRSGPRS网络是在现有网络是在现有GSMGSM网络中增加网络中增加GGSNGGSN和和SGSNSGSN来实来实现的，使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。现的，使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。其系统结构如图所示。其系统结构如图所示。GPRS网络主要实