第20讲 GPRS网络结构.ppt

第二十讲 GPRS网络结构 主要内容 GPRS系统结构 GPRS功能实体 GPRS的空中接口 GPRS的系统结构 GPRS系统组成 GPRS的功能设备 GPRS功能实体 GPRS新增的主要设备 构建GPRS系统需要向原有GSM网络中新增的三个主要组件，分别是： 分组控制单元(PCU，Packet Control Unit) GPRS服务支持节点(SGSN，Serving GPRS Supporting Node) GPRS网关支持节点(GGSN， Gateway GPRS Support Node)。 GPRS功能实体 GPRS新增的主要设备 (1) SGSN SGSN是为移动台（MS）提供业务的节点。在激活GPRS业务时，SGSN建立起一个移动性管理(MM)环境，包含关于这个移动终端的移动性和安全性方面的信息。SGSN的主要作用就是记录移动台的当前位置信息，并在移动台和SGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。SGSN在GPRS网络中的地位类似于MSC/VLR在GSM网络中的地位。 GPRS功能实体 (2) GGSN GGSN是连接GPRS网络与外部数据网络的节点，主要是起网关作用，相当于一个路由器，其主要功能为： ①可和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等； ②负责存储已经激活的GPRS用户的路由信息； ③接收移动台发送来的数据，进行协议转换，转发至相应的外部网络，或接收来自外部数据网络的数据，通过隧道技术，传送给相应SGSN； ④具有地址分配、计费、防火墙功能。  (3) PCU PCU可以作为BSC的插卡，也可以独立地存在，由于PCU和BSC之间没有通用的接口协议，因此各个厂商将其BSC上安装PCU 是实现GPRS的前提。其主要功能为： ①负责处理无线信道的数据业务； ②无线数据信道的管理和分配，允许多个用户接入同一无线资源； ③用户数据的压缩、加密和转发； ④功率控制、质量控制和选择信道编码方案； ⑤支持越区切换、无线资源配置和信道指配等。 GPRS功能实体 为升级到GPRS，GSM需改进的设备 (1) BTS 对于目前使用的CS-1和CS-2，只需软件升级。 (2) MSC/VLR 如需实现MSC与SGSN的Gs接口，则需要对MSC做软件升级，否则无需对MSC进行改造，MSC可以与SGSN/GGSN安装在一起，并逐步用GPRS核心网取代MSC的功能。 GPRS功能实体 为升级到GPRS，GSM需改进的设备 (3) HLR 需要软件升级支持GPRS的用户数据和路由信息以及与SGSN的Gr接口。 (4) OMC 需增加对新的网络单元进行网络管理的功能。 (5) 计费系统 需升级计费系统，采用按数据流量而不是按时长计费。 GPRS功能实体 (6) 终端 采用支持GPRS的终端。GPRS技术规范中主要定义了如下三类终端:  ①A类终端 A类终端应能够同时处理电路交换业务和分组交换业务，并且两种业务相互独立。例如，当A类手机在数据传送期间接收到话音呼叫时，它应该能够应答呼叫并通话， 而且，在通话过程中要继续保持数据的传送。 GPRS功能实体 ②B类终端 B类终端在某一时刻只能处理电路交换或分组交换业务中的一种，但是具备在两种模式间自动切换的能力。例如，当B类手机在数据传送期间有话音呼叫时，它会有相应的提示，若用户应答，就会自动切换为话音业务，数据业务被暂时悬置，待话音业务结束后，B类手机又可自动切换回数据业务。 GPRS功能实体 ③C类终端 在某一时刻只能被人工设置为电路交换模式或分组交换模式中的一种。即当它处于电路交换模式时，就无法接收分组交换数据业务，反之亦然。例如，当C类手机被设置为分组交换模式而有话音呼叫时， 它既不会作出应答， 也不会有任何的提示， 而只能进行数据的传送。  GPRS功能实体 此外，GPRS中还包括如下一些终端:运行支持TCP／IP协议的操作系统的膝上电脑和掌上电脑；基于无线应用协议(WAP)，并且具有微浏览器的蜂窝电话；与一个中心系统通信的专用设备，如自动售票机、天气观测站、交通监视系统等；出租车公司或运输公司的嵌入式支持系统的终端。 GPRS的空中接口 Um接口协议模型 Um接口协议模型 (1) 物理层（分为物理RF层和物理链路层两个子层） 物理RF层执行物理波形的调制和解调功能，把物理链路层收到的比特序列调制成波形，或把接收的波形解调成物理链路层所需要的比特序列。 物理链路层提供在MS和网络之间的物理信道上进行信息传输的服务。这些功能包括数据单元成帧、数据编码、检测和纠正物理介质上传输错误。 Um接口协议模型 (2) RLC/MAC层 MAC用于定义和分配空中接