Gb接口流程详细分析
3.1 GPRS概述
GPRS—General Packet Radio Service，为通用分组无线业务的简称。GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念，为GSM用户提供了数据通讯应用，如E-mail、internet等。GPRS是GSM Phase2.1规范实现的内容之一，能提供比现有GSM网9.6kbit/s更高的数据率。GPRS采用与GSM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TDMA帧结构 ，具有充分利用现有的网络、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费合理等特点。
3.1.1 GPRS标准和业务的发展
欧洲最早是在1993年就提出了在GSM网上开通GPRS业务，1997年GPRS的标准化工作取得重大进展，10月份ETSI发布了GSM02.60 GPRS Phase1业务描述。1999年底完成GPRS Phase2的工作。
GPRS的标准分3个阶段，这3个阶段分别制订了18个新的标准并对几十个现有标准进行修订，以实现GPRS。表1-1列出了这3个阶段。
阶段1 阶段2 阶段3 主要修改标准
02.60业务描述 03.60 系统描述和网络结构 04.60 RLC/MAC协议 01.61 加密要求,SAGE
算法,合法监听 03.64 无线接口描述 04.61 PTM-M业务
03.20等等 安全方面 03.61 点对多点-广播业务 04.62 PTM-G业务 03.22 空闲模式程序 03.62 点对多点-群呼 04.64 LLC 04.04,07 GPRS，系统 04.65SNDCP 和时间安排信息 07.60 用户互通 04.08 MAC、RLC和层3 08.14 Gb层1
移动性管理 08.16 Gb层网络业务
05系列 无线接口物理 08.18 BSSGP、Gb接口 层 09.16 Gb层2
08.58&08.60 Abis接和 09.18 Gb层3 TRAU帧结构改变 09.60 Gn&Gp接口 09.02 MAP增加Gr和Gd 接口协议
11.10 TBR-19 MS测试
09.61 外部网路互通 11.2X BSS测试 11.11 SIM 12.XX O&M
表1-1 GPRS的标准的3个阶段
GPRS是GSM向3G迈进的一个重要步骤，根据ETSI对GPRS发展的建议，GPRS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件、因特网浏览等数据
业务;第二阶段是EDGE的GPRS，简称E-GPRS。
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票市场上进行交易，办理银行转账业务等。2000年12月21日，中国移动通
信集团公司在京宣布:正式启动称为\移动梦网\的GPRS网络建设。截止目前，中国移动已经完成了GPRS两期工程的建设，在全国多个城市商用。
3.1.2 GPRS的技术优势和局限 1(GPRS的技术优势
GPRS引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化，具有以下的技术优势。
1) 资源利用率高
按电路交换模式来说，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，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，从而提高了资源的利用率
2) 传输速率高
GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率(最高值为171.2kbit/s，不包括FEC)。而电路交换数据业务速率为每秒9.6K比特，因此电路交换数据业务(简称CSD)与GPRS的关系就象是9.6K 猫和33.6K、56K猫的区别一样，这意味着通过便携式电脑，GPRS用户能和ISDN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可能!
3) 永远在线
GPRS具有\永远在线\的特点，即用户随时与网络保持联系。用户访问互联网时，手机就在无线信道上发送和接受数据，没有数据传送时，手机就进入一种\准休眠\状态，手机释放所用的无线频道给其他用户使用，这时网络与用户之间还保持一种逻辑上的连接，当用户再次点击，手机立即向网络请求无线频道用来传送数据，而不象普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才能上网冲浪。
4) 接入时间短
分组交换接入时间缩短为少于1秒，能提供快速即时的连接，可大幅度提高一些事务(如信用卡核对、远程监控等)的效率，并可使已有的Internet应用(如E-mail、网页浏览等)操作更加便捷、流畅。
2(GPRS的局限
相对于现在的非语音数据服务，GPRS大幅提高了频谱的利用和开发，是一种重要的移动数据服务。但仍存在一些限制，如:
1)实际传输速度比理论低得多:
达到理论上的最高传输速度172.2 Kbps的条件是，只一个用户占用全部八个时隙并且没有任何错误保护程序。现实中，营运商不可能允许单个GPRS用户占用全部时隙。另外，GPRS终端时隙支持能力受很大局限。因此，理论上最大速度要考虑到现实环境的约束而重新检验。 2)终端不支持无线终止功能:
启用GPRS服务时，用户确认就服务内容的流量支付费用。用户就要为不想收取的垃圾内容付费。 GPRS终端是否支持无线终止，威胁GPRS的应用和市场开拓。 3)调制方式不是最优:
GPRS使用名为GMSK(Gaussian Minimum-Shift Keying)的调制技术。EDGE基于一种新的调制方法8 PSK(eight-phase-shift keying)，允许无线接口有更高的比特率。8 PSK也用于UMTS。
4)传输延迟:
GPRS分组通过不同的方向发送数据，最终达到相同的目的地，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数据丢失或出错的情况。
3.2 GPRS的网络体系结构 3.2.1 GPRS总体结构3
在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM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。构成GPRS系统的方法是:(1) 在GSM系统中引入3个主要组件:GPRS服务支持结点(SGSN, Serving GPRS Supporting Node)，GPRS网关支持结点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)，分组控制单元(PCU);(2) 对GSM的相关部件进行软件升级 GPRS总体结构如图1-1所示:
图1-1 GPRS系统结构
图中，笔记本电脑通过串行或无线方式连接到GPRS蜂窝电话上;GPRS蜂窝电话与基站通信，但与电路交换式数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信;GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如因特网或X.25网络。 来自因特网标识有移动台地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动台上。
3.2.2 GPRS逻辑体系结构
从逻辑上来说，GPRS通过在GSM网络结构中增添SGSN和GGSN两个新的网络节点和分组控制单元(PCU, Packet Control Unit)来实现。由于增加了这些网络节点，需要命名新的接口。图1-2说明了GPRS逻辑体系结构。
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