GPRS功能和业务
GPRS是一种新的GSM数据业务 , 它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务 。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持TCP/IP、X.25等网络)之间提供一种连接 , 从而给移动用户提供高速无线IP和无线X.25业务 。
■GPRS采用分组交换技术 , 它可以让多个用户共享某些固定的信道资源 。假如把空中接口上的TDMA帧中的8个时隙都用来传送数据 , 那么数据速率最高可达164kb/8.GSM空中接口的信道资源既可以被话音占用 , 也可以被GPRS数据业务占用 。当然在信道充足的条件下 , 可以把一些信道定义为GPRS专用信道 。
■要实现GPRS网络 , 需要在传统的GSM网络中引入新的网络接口和通信协议 。目前GPRS网络引入GSN(GPRS Surporting Node)节点 。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台 。
■根据欧洲ETSI的GSM第2+阶段的建议 , GPRS分为两个发展阶段(即Phase 1和Phase2) 。
GPRS的Phase l阶段将能支持下列功能和业务:
TCP/IP和X.25业务
全新的GPRS空中接口加密技
GPRS附加业务
增强型的短信业务(E一SMs)
GPRS分组数据计费功能 , 即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是TCP/IP和X.25功能 。GSM网络可以通过TCP/IP和X.25为用户提供电子邮件、WWW浏览、专用数据、LAN接入等业务 。
GPRS Phase 2阶段的规范尚在制订之中 , 它将能提供更多的新功能和新业务 。
3.2、 GPRS网络结构
■GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的 。在现有的GSM网络中需要增加一些节点 , 如GGSN(Gateway GPRS Supporting Node , 网关GPRS支持节点)和SGSN(Serving GSN , 服务GPRS支持节点) 。
■GPRS网络参考模型如图1所示 。GSN是GPRS网络中最重要的网络节点 。GSN具有移动路由治理功能 , 它可以连接各种类型的数据网络 , 并可以连到GPRS寄存器 。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换 。GSN可以是一种类似于路由器的独立又备 , 也可以与GSM中的MSC集成在一起 。
■GSN有两种类型:一种为SGSN(Serving GSN , 服务GSN) , 另一种为GGSN(Gateway GSN , 网关GSN) , SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息 , 并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收 。GGSN主要是起网关作用 , 它可以和多种不同的数据网络连接 , 如ISDN、PSPDN和LAN等 。有的文献中 , 把GGSN称为GPRS路由器 。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换 , 从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络 。
■另外 , 有的厂商提出了GR(GSMRegister , GPRS数据库)的概念 。GR类似于GSM中的HLR , 是GPRS业务数据库 。它可以独立存在 , 也可以和HLR共存 , 由服务器或程控交换机实现 。GR这个名称在ETSI的建议中没有专门提及 。
■GPRS网络结构中还引入了下列新的网络接口:
Gn , GSN主干网接口 , 用于各种GSN之间
Gb , BSS和sGsN之间的接口 。
Gr , SGSN和HLR之间的接口 。
Gp , 不同的GSM网络(不同的PLMN)之间的接口 。
Gs , SGSN和MSC之间的接口 。
3.3 GPRS协议模型
■移动台(MS)和SGSN之间的GPRS分层协议模型如图2所示 。Um接口是GSM的空中接口 。Um接口上的通信协议有5层 , 自下而上依次为物理层、MAC Mdium Access Control)层、LLC(Logical Link Control)层、SNDC(Subnetwork Dependant Convergence)层和网络层 。
■Um接口的物理层为射频接口部分 , 而物理链路层则负责提供空中接口的各种逻辑信道 。GSM空中接口的载频带宽为20OkHz , 一个载频分为8个物理信道 。
■假如8个物理信道都分配为传送GPRS数据 , 则原始数据速率可达20Okb/s 。考虑前向纠错码的开销 , 则最终的数据速率可达164kb/s左右 。
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