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GPRS技术（二） 张力军 　　随着因特网应用范围的迅速扩大，人们对移动数据通信业务的需求不断增大，这使得GPRS设备市场不断升温。GPRS是一种基于GSM的新型移动分组数据承载业务，与目前的非话音移动业务相比，能够有效地提高频谱利用率和容量。上讲介绍了GPRS网络结构、功能及业务，本期介绍空中接口与无线资源管理。 　　7 空中接口概述 　　通用分组无线业务(GPRS)空中接口(Um)是移动台(MS)与GPRS固定网络之间的接口。MS通过该接口接入GPRS网络，并通过GPRS网络与Internet、X.25分组数据网和ATM网络相连。GPRS网络通过该接口向MS提供分组数据业务。无线资源管理(RRM)负责对无线信道分配与维护，使GSM无线资源由电路模式业务(如语音和数据)与GPRS共享。GPRS空中接口协议栈如图3所示。空中接口协议的主要处理功能是MS与BSS之间在物理层和RLC/MAC层上的通信。空中接口还包括逻辑链路控制(LLC)和子网相关会聚协议(SNDCP)层。 图3　空中接口协议栈 　　7.1 空中接口数据流 　　在空中接口协议栈中，应用层数据需通过网络层到物理层的各层进行相应的数据变换处理，变换成比特流在物理信道上传输。 　　各层的数据变换简述如下： 网络层(如IP/X.25)将网络层分组数据(N－PDU)传送到SNDCP层； SNDCP层将N－PDU处理成段送至LLC层； LLC层将上层的段作为信息数据，加上帧头(FH)和帧校验序列(FCS)形成帧，再送至下层； RLC/MAC层将帧分段，加上块头(BH)和块校验序列(BCS)形成RLC块，再送至物理层； 物理层有两个子层：PLL(物理链路子层)和RFL(物理射频子层)。PLL对RLC块进行信道编码形成无线块(Radio Block)，映射成突发(Burst)，加在物理信道(时隙)上，再由RFL调制到射频载波上发送。 　　7.2 有关协议层功能的说明 　　GPRS MS的无线分组数据接入的机理主要涉及RLC/MAC和RRM的功能以及信道的概念，这里先简要介绍SNDCP、LLC和物理层的基本功能。 　　(1) SNDCP层　　SNDCP层在LLC层之上，支持网络层多个协议实体共享一条数据链路连接，亦即在网络相关业务与网络无关协议之间起映射作用。SNDCP的功能包括：网络层各协议数据复接、压缩、分段、加密等。SNDCP有确认与非确认两种数据传送模式。 　　(2)LLC层　　LLC层在MS与网络(SGSN)之间提供高可靠性的逻辑链路。它支持空中接口上多个MS以及MS网络层上的多个协议实体。LLC的功能主要有： 支持多个逻辑链路连接，每个连接由DLCI(数据链路连接标识)标识。DLCI由SAPI，TLLI来定义，其中SAPI为LLC层与SNDCP层协议实体连接的服务接入点标识，TLLI为暂时逻辑链路标识。 对逻辑链路上的帧顺序控制。 对逻辑链路上的差错(包括传输、格式处理和操作的差错)进行检测与恢复。 对不可恢复的差错进行通知。 　　(3)物理层　　RFL子层的功能是射频信号发送和接收、调制解调。PLL子层在RFL之上，为MS与网络的连接提供物理信道，并支持多个MS共享一个物理信道。PLL具有通信和控制两种功能：通信功能包括逻辑信道的复接和映射、信道编码、加密、物理链路的拥塞控制等；控制功能包括无线子系统的同步、无线链路信号质量监测、发送功率控制、节电控制等。 　　8 逻辑信道与物理信道 　　8.1 逻辑信道 　　GPRS无线子系统中的逻辑信道有两种类型：业务信道和控制信道(或信令信道)。后者又分为PBCCH(分组广播控制信道)、PCCCH(分组公共控制信道)和PDCCH(分组专用控制信道)3种。各种逻辑信道的功能如下。 　　(1)业务信道　　PDTCH(分组数据业务信道)：单向(上行或下行)传送GPRS数据业务信息。 　　(2)控制信道 PBCCH：广播分组数据专用的系统信息； PCCCH：传送分组数据的公共控制信令，该信道又分为PRACH(分组随机接入信道，上行)，用于MS请求接入网络时，以突发形式发送数据和信令；PPCH(分组寻呼信道，下行)，在下行分组传送之前利用该信道寻呼MS；PAGCH(分组接入准许信道，下行)，在分组传送建立阶段即分组传送之前，利用该信道发送资源分配消息给MS；PNCH(分组通知信道，下行)，在PTM－M分组传送之前，利用该信道发送一个PTM－M通知给一组MS。 PDCCH：分组专用控制信道，该信道又分为PACCH(分组随路控制信道)，传送与MS有关的信令信息，如确认、功率控制、资源分配与再分配等，PACCH与PDTCH共享当前分配给一个MS的资源；PTCCH(分组定时提前量控制信道)，传送定时信息，使MS与基站能比较准确