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通用分组无线业务(GPRS)系统的介绍

浏览:5226  来源:通信人在线  日期:2018-06-07

一、GPRS概述

1GPRS的概念

通用分组无线业务(GPRSGeneral Packet Radio Service),是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接,为移动用户提供无线分组业务。

ETSI早期开发GSM系统时,主要为移动用户提供话音业务,只能使用专用信道利用电路交换的方式,为用户提供最高为9.6kbit/s的数据传输速率,这个速率为移动用户提供畅游互联网的连接几乎是不可能的。于是ETSI早在1993年就提出了在GSM上开通分组无线业务(GPRS)的设想,1997GPRS的标准化工作取得重大进展,且分三阶段逐步完成了GPRS的全部标准化工作。

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通俗地讲,GPRS是一项高速数据处理的技术,方法是以“分组”的形式传送信息到用户终端上。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。GPRS系统可使达到56kbit/s的传输速度以上,有的更是达到了115kbit/s。这样的数据传输速率移动用户上网可以免受断线的痛苦。此时,声音的传送(即通话)继续使用GSM系统,而数据的传送便可使用GPRS系统,这样的话,就把数字蜂窝移动电话的应用提升到一个更高的层次。

2GPRSWAP技术

ETSI开发GPRS的同时,曾出现了无线应用协议(WAP)技术,它是由WAP论坛开发的,同样是解决移动用户接入Internet的一个技术。但两者的根本区别在于,WAP技术仍然承载是电路交换(CSD)方式,而GPRS是以分组交换的方式。另外,WAP是一个开放标准,WAP独立于底层的承载网络,WAP可用于GSM CSD系统,也可以使用GPRS/EDGE系统中。

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二、GPRS的体系结构

1GPRS系统的构成

由于GPRS系统是基于GSM系统,因此它可以共用GSM系统的相关子系统,如基站子系统(BSS)及相关网元,如VLRHLR等。因此,根据我国通信行业标准YD/T 1105,就GPRS交换系统本身而言,是由服务GPRS支撑节点(SGSNService GPRS support node)、网关GPRS支撑节点(GGSNGateway GPRS support node)、计费网关(CGCharging Gateway)、边界网关(BGBorder gateway)及域名服务器(DNS)等组成。GPRS系统逻辑结构如下图2-1所示;其相关网元实体的功能如下表2-1所示。

2-1GPRS系统逻辑结构示意图

2-1GPRS系统网元的功能

SGSNGGSN可以独立设置,也可以合设。同一PLMN中的GSN之间通过Gn接口进行通信,不同PLMN中的SGSNGGSN通过Gp进行通信。SGSNMSC/VLR之间的Gs接口是可选接口,用于SGSNMSC/VLR配合实现诸如联合位置更新、经由GPRS进行CS寻呼等功能。CG也可以嵌入GSN中。HLRMSC/VLRSMS-GMSC/SMS-IWMSC必须经过功能扩展以支持GPRS

2GPRS系统的接口

根据图2-1,可以看出,GPRS系统网元间、及GPRS系统网元与GSM系统的网元间都定义了标准接口。具体接口的种类、名称与定义详见下表2-2。在我国通信行业标准YD/T 1105-2001900/1800MHz TDMA数字蜂窝移动 通信网通用分组无线业务(GPRS)设备技术规范:交换子系统》中给出了这些接口的协议规范。

2-2GPRS系统的接口种类和定义

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三、GPRS提供的业务

1、业务的种类

GPRS网络作为一个分组承载平台提供点对点和点对多点承载业务,在此基础上可支持多种电信业务与应用。它分为承载业务、电信业务、补充业务和智能业务四类。每大类的具体细分类详见下表3-1中。

3-1GPRS系统提供的业务种类

2、业务的质量(QoS

GPRS设备应提供其可支持的QoS等级或采取的QoS控制机制。GSN设备应对不同的用户提供灵活的QoS服务机制,并在签约时确定其QoS等级。QoS控制参数如下表3-2所示。

3-2GPRS业务质量参数

四、GSM系统引入GPRS系统的组网

1、分组控制单元(PCU

GSM系统引入GPRS系统的组网时,HLRMSC/VLRSMS-GMSC/SMS-IWMSC必须经过功能扩展以支持GPRS。在支持 GPRS业务时,在GSM系统的基站子系统(BSS)需要增加新硬件设备-分组控制单元(PCUPacket control unit)。PCU主要完成RLC/MAC(无线链路控制/媒体接入控制)功能和与Gb接口的转换。根据PCU的位置的不同,GPRS基站子系统有如图4-1所示的3种结构;3种结构的释义汇总于下表4-1中。

4-1GPRSBSS结构

4-1GPRS3BSS结构释义

为保证原有A接口和Abis接口的传输利用率,在采用结构B和结构CPCU方式时,PCU可提供电路业务的交叉连接功能,以便分组业务与电路业务复用A接口PCM

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2Gb接口

由图2-1和图4-1可以看出,Gb接口是BSSSGSN之间的接口,用于交换信令信息和用户数据。与A接口相比,Gb接口允许多个用户复用在同一个物理信道上,而不是让一个用户在通话期间占用一个专用的物理信道。另外,GPRS的信令和用户数据是在相同的物理信道上发送的,不需要为信令程序分配专用物理资源。用户的接入速率不受限制,可以从零直到最大可用的带宽(如一个E1)。我国通信行业标准YD/T 1106给出了Gb接口的规范要求。

欲详细了解Gb接口规范要求的请进入

另外,我国通信行业工程建设标准YD/T 5104GPRS系统的核心网与无线网的组网建网做出了具体的规范要求。

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