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GPRS系统基础知识 下

更新时间: 2008-03-12 11:20:16来源: 粤嵌教育浏览量:5640

4.1 网络访问控制功能
    网络访问就是用户连接到电信网中以使用由这个网络所提供的服务或者设施的途径。访问协议是一组己定义了的过程,它能让用户使用到电信网络提供的服务或设施。
访问控制功能的各项主要功能如表4-1所示。


  表4-1网络访问控制功能说明
功能 功能说明
  注册功能 通过注册公功能,用户的移动ID和用户在PLMN范围内的分组数据协议及其地址联系起来,还与连到外部PDP网的用户访问点联系在一起。这种联系可以是静态的,即存储在一个HLR中,还可以是动态的,即分布于每一个所必需的基站。
  身份认证和授权 该功能进行服务请求者的身份认证和识别,并验证服务请求类型以确保某个用户使用某特定网络服务的权限。
  许可证控制功能 许可证控制的目的是为了计算需要那些网络资源以提供所要求的服务质量,并判断这些资源是否可用,然后预定这些资源。许可证控制与无线资源管理功能相辅相成,以估计每一个蜂窝对无线资源的需求程度。
  消息筛选 用于滤除未授权或不请自来的消息,这可通过分组过滤功能来实现。
  分组终端适配功能 该功能使从终端设备接收或向终端设备发送的数据分组经过适配,以适合于在GPRS网络中传输。
  计费数据收集功能 收集有关按用户计费和按流量计费的必要数据。


4.2 分组选路和传输功能
  路由是一个有序的节点列表,用于在PLMNN内或PLMN之间传递信息。每一个路由均由源节点、零个或多个中继节点和目的节点所组成。路由选择是指根据一定规则,判断或选择在PLMN之内或之间传输消息所用路由的过程。如表4-2说明了分组选路和传输功能中的主要项目功能说明。

  表4-2 分组选路和传输功能
功能 功能说明
  中继功能 是指一个节点接收来自第二个节点的信息,然后以一定路由把它转发到第三个节点。
  路由选择功能 该功能决定要发送到目的地址的消息应经哪一个网络节点转发,以及决定使用哪一个底层服务来到达GPRS支持节点。且选择传输路径的下一跳GSN之间的数据传输可以通过具备内部选路功能的外部数据网进行。
  地址转换和映射功能 地址转换就是将一个地址转换成另一个不同类型的地址,地址翻译可以将一个外部网络协议地址转换成一个内部网络地址,以便在PLMN之间选择路由来发送分组。地址映射用于将一个网络地址映射成同类型的另一个网络地址已进行路由选择,并在PLMN之间或之内中继转发消息。
  封包功能 是指将地址和控制信息加入到一个数据单元中,用以在PLMN之间或其内部为分组选择路由。解包是指将分组中地址和控制信息删除,还原出原始数据单元。
  隧道传输功能 是指将封包的数据单元在PLMN内部从封包点到解包点的传输。隧道是一个双向的点对点路径。
  压缩功能 以传输尽可能小的外部 PDP PDU来优化无线信道容量的利用。
  加密功能 对要在无线信道中传输的用户数据和信令加密,并保护PLMN不受入侵。
  域名服务器功能 用来把GSN逻辑域名解析成GSN地址。解析PLMN中位于GPRS骨干网的GSN和其他GPRS节点的任何名字。

4.3 移动性管理(MM)功能移动性管理功能用于跟踪在本地PLMN或其他PLMN中MS的当前位置。在GPRS网络中的移动性管  理涉及到新增的网络节点和接口以及参考点,这与GSM网中的有很大的不同。

1. 移动性管理状态的定义
  与GPRS用户相关的移动性管理定义了空闲(Idle)、等待(Standby)、就绪(Ready)三种不同的移动性管理状态,每一种状态都描述了一定的功能性级别和分配的信息。这些由MS和SGSN所拥有的信息集合称作移动性管理环境。

空闲状态
  在GPRS空闲状态中,用户没有激活GPRS移动性管理。MS和SGSN环境中没有存储与这个用户相关的有效的位置信息或路由信息。因此在这个状态下不能进行与用户有关的移动性管理过程。
  在这个状态下,MS完成PLMN选择、GPRS选择和重选择过程。MS除了只能收到PTM-M的信息外,移动用户不能进行PTP数据的接收或发送,也不能进行PTM-G数据的传输,对用户的寻呼等功能也是不可用的。
  MS通过执行GPRS激活过程在MS和SGSN中建立MM环境。
等待状态
  在等待状态下,用户可进行GPRS移动性管理。在MS和SGSN中的MM环境已经创建了用户的IMSI,此时MS可以接收PTM-M和PTM-G数据,也可以接收对PTP或PTM-G数据传输所进行的寻呼,以及经由SGSN发送的CS寻呼。但在这个状态下,不能进行PTP数据收发和PTM-G数据的发送。
  MS执行GPRS路由区(RA)选择、GPRS蜂窝选择和本地重选功能。当MS进入一个新的路由区时MS会执行移动性管理过程来通知SGSN。而在同一路由区中改变蜂窝时就不需通知SGSN。因此,在等待状态下SGSN MM环境中的位置信息仅包含MS的GPRS路由区标识(GPRS RAI)。
  在等待状态时,MS启动PDP环境的激活或去活。一个PDP环境将会在数据发送或接收前被激活。
  如果PDP环境己被激活,SGSN可在MM等待状态下接收移动终端的PTP或PTM-G分组,并且SGSN会在这个MS所处的路由区中发送一个寻呼请求。当MS响应了这个寻呼,MS中的MM伽状态就会转变到就绪(Ready)状态。在SGSN中,如果它收到了MS对寻呼的回应信息,其MM状态也会转变到就绪状态。同样,当数据或信令从MS处发送时,MS的MM状态会改变到就绪状态。相应地,当SGSN收到MS发来的数据和信令时,其MM状态也会改变到就绪状态。
  MS可以运行GPRS断开(Detach)过程进入空闲状态。
就绪状态
  在就绪状态下,SGSN MM环境会对在相应的等待状态下的MM环境进行扩充,它扩充了在蜂窝级的用户位置信息。MS执行移动性管理过程向网络提供实际所选择的蜂窝,GPRS的蜂窝选择和重选由MS在本地完成,或可以选择由网络控制来完成。
  在就绪状态下,MS可以收发PTP PDU。在此状态下,网络启动对MS的GPRS业务寻呼,但对其他业务的寻呼由SGSN来完成。SGSN传送下行链路数据到当前负责用户蜂窝的BSS。
  在就绪状态下,MS能收到PTM-M和PTM-G数据,而且MS还可以激活或去活PDP环境。
  不管某一无线资源是否已分配给了用户,即使没有数据传送,MM环境也总保持就绪状态。就绪状态由一个计时器监控,当就绪状态计时器超时时,MM环境就会从就绪状态转移到等待状态。MS可以启动一个GPRS业务断开过程,来实现从就绪状态向空闲状态的转移。
2. 状态转移和功能
  一个状态向另一个状态的转移,主要依据的是当前状态(空闲、等待或就绪)和当前所发生的事件(例如接入GPRS业务),如图4-1描述了下列状态的变化。
              图4-1 移动性管理状态模型
             
从空闲状态转移到就绪状态
  MS请求接入GPRS业务,开始建立一个到SGSN的逻辑链路,在MS和SGSN中分别建立了MM环境。
从等待状态转移到空闲状态
  等待状态计时器超时,在MS和SGSN中的MM环境和PDP环境均返回到空闲状态即非激活状态。在SGSN中的MM和PDP环境可能被删除,而GGSN PDP环境将一定被删除。
  位置取消时,SGSN收到一个来自HLR的MAP位置取消消息,它的MM和PDP环境会被删除。
从等待状态转移到就绪状态
  PDU发送时,为了响应一个呼叫,MS会向SGSN发送一个LLC PDU。PDU接收时,SGSN接收来自MS的LLC PDU。
从就绪状态转移到等待状态
  就绪状态计时器超时时,MS和SGSN中的MM环境均返回到等待状态。
  强制返回等待状态时,在就绪状态计时器超时之前,MS或SGSN可能会发出一个返回到等待状态的信号,然后其MM环境会立即返回到等待状态。
  当RLC条件异常是, SGSN的MM环境也会返回到等待状态。
从就绪状态转移到空闲状态
  GPRS业务断开(Detach)时,MS请求SGSN中的MM环境返回到空闲状态,以及SGSN中的PDP环境返回到非激活状态。
  位置取消时,SGSN收到一个来自HLR的MAP定位取消消息,它的MM和PDP环境会被删除。
  对于匿名访问的情况,使用了一个简化了的MM状态模型,它只由空闲状态和就绪状态所组成。MS和网络会单独处理匿名访问移动性管理(AA MM)状态机制,并且它可与基于IMSI的MM状态机制共存。在同一MS和SGSN中,多个AA MML状态机制可以同时共存。
3. 移动性管理(MM)流程
  GPRS的MM流程将使用LLC和RLC/MAC协议,经Um接口来传输信息。MM流程将为底层提供信息,使得MM消息在Um接口可靠传输。此外,MM流程将MAP接口用于SGSN和VLR之间(Gr)以及SGSN和EIR之间(Gf),并且还将BSSAP+接口用于SGSN和MSC/VLR之间(Gs)。
  用户数据一般在MM信令过程期间传输。在业务接入、身份认证和路由区更新过程中,用户数据可能会丢失也因而需要重传。
  移动管理流程包括:

业务接入功能
业务断开功能
清除功能
安全功能
位置管理功能
位置管理过程

4.4 逻辑链路管理功能
  MS通过无线接口参与与维护某个MS与PLMN之间的通信通道。逻辑链路管理功能包括协调MS与PLMN之间的链路状态信息,同时监管这个逻辑链路上的数据传输活动性。逻辑链路管理功能如表4-3所示。


表4-3 逻辑链路管理功能
  功能 逻辑链路管理功能
  逻辑链路建立功能 当MS接入GPRS服务时,逻辑链路就建立起来了
  逻辑链路维护功能 监控逻辑链路的状态,并控制链路状态的改变
  逻辑链路释放功能 用于释放逻辑链路建立时所占用的资源


4.5 无线资源管理功能
  无线资源管理功能参与无线通信路径的分配和维护。GSM无线资源能被电路模式(语音和数据)服务和GPRS服务之间所共享。无线资源管理功能说明如表4-4所示。详细信息请参考GSM03.64。


  表4-4 无线资源管理功能
功能 功能说明
  Um管理功能 用来管理在每一蜂窝中所用的物理信道组,并决定分配给GPRS所使用的无线资源的数量。
  蜂窝选择功能 该功能使得用户在同PLMN建立通信路径时能选择的蜂窝。
  Um-tranx功能 提供通过在MS和BSS之间的无线接口,进行分组数据传输的性能,包括以下几个方面:
● 提供无线信道上的介质访问控制
● 提供在普通物理无线信道中的分组多路传送功能
● 提供MS内的分组识别
● 提供错误诊断和纠正功能
● 提供流量控制功能
  路径管理功能 用于管理BSS与SGSN节点之间的分组数据通信路径。可根据数据流量动态建立和释放这些路径,又可根据每一蜂窝中的期望载荷静态地建立和释放这些路径。


4.6 网络管理功能
  网络管理功能提供相应的机制,支持与GPRS相关的O&M功能。
5.1 GPRS的无线接口Um
  无线接口Um是移动台(MS)与基站(BTS)之间的连接接口,GPRS中接口标准遵循GSM系统的标准。
  与GSM系统相同,在GPRS系统的空中接口中,一个TDMA帧分为8个时隙,每个时陈发送的信息称为一个"突发脉冲 串"(Burst),每个TDMA帧的一个时隙构成一个物理信道。物理信道被定义成不同的逻辑信道。与GSM系统不同,在GPRS系统中,一个物理信道既可以定义为一个逻辑信道,也可以定义为一个逻辑信道的一部分,即一个逻辑信道可以由一个或几个物理信道构成。
  MS与BTS之间需要传送大量的用户数据和控制信令,不同种类的信息由不同的逻辑信道传送,逻辑信道映射到物理信道上。

1. 分组数据链路逻辑信道
(1) 分组公共控制信道(PCCCH,Packet Common Control Channel)
它包括如下一组传输公共控制信令的逻辑信道。

  分组随机接入信道(PRACH, Packet Randem Access Channel):
只存在与上行链路,MS用来发起上行传输数据和信令信息。分组接入突发和扩展分组接入突发使用该信道。
分组寻呼信道(PPCH, Packet Paging Channe1):
只存在于下行链路。在下行数据传输之前用于寻呼MS。可以用来寻呼电路交换业务。
分组接入许可信道(PAGCH,Packet Access Grant Channel):
只存在于下行链路。在发送分组之前,网络在分组传输建立阶段向MS发送资源分配信息。
分组通知信道(PNCH,Packet Notification Channel):
只存在于下行链路。当发送点到多点-组播(PTM-M)分组之前,网络使用该信道向MS发送通知信息。
(2) 分组广播控制信道(PBCCH, Packet Broadcast Control Channel)
只存在于下行链路。广播分组数据特有的系统信息。
(3) 分组业务信道(PTCH, Pachet Traffic Channe1 )
分组数据业务信道(PDTCH,Pachet Data Traffic Channe1:
  用于传输分组数据。在PTM-M方式,该信道在某个时间只能属于一个MS或者一组MS。在多时隙操作方式时,一个MS可以使用多个PDTCH并行地传输单个分组。所有的数据分组信道都是单向的,对于移动发起的传输就是上行链路(PDTCH/U),对于移动终止分组传输就是下行链路(PDTCH/D)。
分组相关控制信道(PACCH, Packet Associate Control Channel):
  它携带与特定MS有关的信令信息。这些信令信息包括确认、功率控制等内容。它还携带资源分配和重分配消息,包括分配的PDTCH的容量和将要分配的PACCH的容量。当PACCH与PDTCH共享时,就是共享时已经分配给MS的资源。另外,当一个MS正在进行分组传输时,可以使用PACCH进行电路交换业务的传输。
  总之,GPRS系统定义了为分组数据而优化的逻辑信道,如表5-1所示。


  表5-1 GPRS逻辑信道
组别 名称 方向 功能
PCCCH PRACH 上行 随机接入
PPCH 下行 寻呼
PAGCH 下行 允许接入
PNCH 下行 多播
PBCCH PBCCH 下行 广播
PTCH PDTCH 下行和上行 数据
PACCH 下行和上行 随路控制


2. 无线接口Um
  GPRS的无线接口Um可以用图5-1 GPRS MS-网络参考模型来描述。MS与网络之间的通信涉及了物理射频(RF)、物理链路、无线链路控制/媒体接入控制(RLC/MAC)、逻辑链路控制和子网依赖的汇聚层几个层次。
                 
                         图5-1 GPRS MS-网络参考模型
  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。物理链路层使用物理RF层提供的服务。
  数据链路层包括RLC和MAC两个子层。RLC/MAC层提供通过GPRS无线接口传输信息的服务。这些功能包括后向纠错过程。MAC层提供多个MS接入共享媒体的方法。 RLC/MAC层使用物理链路层提供的服务,并向上层(LLC)提供服务。

(1) 物理射频(RF)层
  物理RF层由GSM05系列标准定义,包括如下的内容:载波频率的特点和GSM信道结构;发送波形的调制方式和GSM信道的数据速; 发射机和接收机的特性及其要求。
(2) 物理链路层
  物理链路层运行在物理RF层的上面,在MS和网络之间提供物理链路。其目标是通过GSM的无线接口传输信息,包括RLC/MAC层的信息。物理链路层支持多个MS共享一个物理信道。
  物理链路层的控制功能提供维持通信能力所需要的服务。在GPRS中不使用网络控制的越区切换,而是由MS执行小区的重新选择。
层功能
a. 物理链路层职责
  前向纠错编码、检测和纠正发送的码字并提供错误码字的指示、块交织、在TDMA帧的连续四个突发上进行正交交织和提供检测物理链路层拥塞的过程。
b. 物理链路层的控制功能

  同步过程包括决定和调整MS定时提前的方法;
无线链路信号质量的监视和评估过程;
小区选择和重选的过程;
发射机的功率控制过程;
电池功率管理过程,例如非连续接收(DRX)过程。
无线块结构
  传输不同的数据和控制信息有不同的无线块结构,块结构包含MAC层头部、RLC数据块或RLC/MAC层控制块,一般情况下包括4个正常的突发,如图5-2所示。
                   
                              图5-2 无线块结构
  MAC层的头部包含控制域,8比特的固定长度,上行和下行不同。
  RLC头部包含上行和下行方向不同的控制域,RLC是可变长度的。RLC数据域包含一个或多个LLC PDU数据字(8比特)。块校验序列(BCS)用于错误检测。
  RLC/MAC控制信息域包含一个RLC/MAC控制信息。

信道编码
  分组数据信道定义了4种分组数据编码方案,CS-1到CS-4。编码块结构如图5-3和图5-4所示。除了PRACH、PTACH/U, 其它所有的分组控制信道一般使用CS-1。对于PRACH的接入突发,指定了两种编码方案。MS都必须提供所有的编码方案,而网络端只需提供CS-1。
                  
                          图5-3 CS-1、CS-2、CS-3的块结构
                  
                          图5-4 CS-4的块结构

a. PDTCH的信道编码
  对于携带RLC的无线块,定义了4种编码方案。
  编码过程的步是附加块校验序列(BCS)。
  对于CS-1、CS-2和CS-3,第二步包括:上行链路状态标志(USF)预编码(除CS-1),附加4比特的尾码,半速率卷积码,之后进行截短以便提供希望的编码速率。
  对于CS4,不对纠错码进行编码。


  表5-2 不同编码方案的编码参数
方案 码率 SF 预编码USF 无线块 BCS 尾码 编码后比特 截短比特 数据速率kbit/s
CS-1 1/2 3 3 181 40 4 456 0 9.05
CS-2 2/3 3 6 268 16 4 588 132 13.4
CS-3 3/4 3 6 312 16 4 676 220 15.6
CS-4 2 3 12 428 16 - 456 - 21.4


b. PACCH、PBCCH、PAGCH、PPCH、PNCH和PTCCH信道编码
  它们使用CS-1的编码方案。
c. PARCH信道编码
  PARCH可以使用两种突发:8比特信息的接入突发或11比特信息的扩展接入突发。MS支持两种突发。
  对于8比特的突发,信道编码方案使用与GSM05.03中定义的随机接入信道的编码方案相同。
  11比特的突发编码方案使用8比特编码的截短码方案。

时间提前
  时间提前过程用于导出正确的时间提前值,以便MS在上行链路传输无线块。它包括两个部分:初始时间提前估计和连续时间提前更新。
  初始时间提前估计是根据携带分组信道请求的单个接入突发作出。分组上行链路分配或分组下行链路分配之后携带这些估计的时间值到MS。MS使用该值在上行链路上进行传输直到连续时间提前更新过程提供一个新值。
连续提前更新在分组传输模式MS使用连续时间提前更新过程。连续时间提前更新过程由分配给MS的PTCCH携带。在上行(下行)分组传输,在分组上行(下行)链路分配信息中,分配给MS时间提前指示和PTCCH。

(3) 媒体介入控制和无线链路控制层(MAC/RLC)
  MAC层的功能定义了多个MS共享传输媒体的过程,共享媒体由几个物理信道组成。其提供了对多个MS的竞争仲裁过程、冲突避免、检测和恢复方法。MAC层功能还允许单个的MS并行地使用几个物理信道。
  RLC功能定义了选择性重传未成功发送的RLC数据块的过程。RLC/MAC功能提供了非确认和确认两种操作模式。

层功能
  GPRS的MAC层功能主要负责:
  提供在上行和下行链路高效的数据和信令的复用功能,复用的控制留给网络端。在下行链路,复用根据调度机制来控制;在上行链路,复用通过分配媒体到单个用户来控制。

  对于移动发起的信道接入,进行竞争裁决,包括冲突的检测和恢复。
  对于移动终止的信道接入,包括分组接入的排队。
  优先级处理。
操作模式
  一般地,在GPRS中,多个MS和网络共享媒体资源,即PDCH。GPRS无线接口由非对称的和独立的上行和下行链路组成。下行链路是从网络到多个MS 的传输,不需要竞争裁决。上行链路是在多个MS之间共享的媒体之间进行,需要竞争裁决过程。
  PLMN分配无线资源和MS使用这些资源能分割成两个部分:PLMN按对称的方式对GPRS分配无线资源(上行和下行)。对点到点、点到多点组播和组呼呼叫服务使用上行和行链路的无线资源是独立的,也允许上行和下行相关的分配方式,以便支持少数MS在两个方向上同时传输数据。一个MS也可分配几个PDTCH。

媒体接入模式
  支持三种媒体接入模式:动态分配、扩展动态分配和固定分配。其中,支持GPRS的所有网络都支持动态媒体接入模式和固定接入模式,扩展动态媒体接入模式是可选的。
MS应该支持动态媒体接入模式和固定媒体接入模式。

  移动端发起的分组传输
a. 移动端发起的分组传输包括:

上行链路接入
  MS通过在取PRACH或RACH上发送分组信道的请求发起分组的传输过程。网络分别在PRACCH或AGCH信道上进行响应。如图5-5 示出了上行链路接入图。
                 
                            图5-5 上行链路接入图
动态/扩展动态分配
  上行链路的分组传输过程。分组上行链路分配信息包括PDCH列表和每个PDCH的相应的USF值,分配一个的TFI值,并用在之后的临时块流的RLC数据和控制块中。MS在分配的PDCH上监视USF,并在其上传输无线块。
固定分配
  固定分配使用分组上行链路分配通知MS详细的分组上行链路资源分配。固定分配包括开始帧、时隙分配和块分配的比特映像(每个时隙的块的分配)。
竞争解析
  竞争的解析是RLC/MAC层的一个重要的部分,特别是因为一个信道分配可以用于传送一些数据帧。在动态信道分配和固定信道分配方案中都使用竞争解析。
b. 移动端终止的分组传输包括

分组寻呼
  网络端启动的分组传输是在等待状态时在下行PPCH或PCH信道上发送一个分组寻呼请求信息。MS通过启动一个分组响应过程来响应分组寻呼请求。RLC/MAC分组寻呼响应信息包含TLLI,同样,完整的LLC帧也包含TLLI信息。在分组寻呼响应后,MS的移动性管理状态进入准备好状态。如图5-6 示出了下行链路分组传输的寻呼信道的信息序列。
                      
                       图5-6 下行链路分组传输的寻呼信道的信息序列
下行链路的分组传输
  网络在准备好状态下使用分组下行链路分配信息启动向MS的传输。当小区中已经分配PCCCH时,分组下行链路分配在PAGCH传输;在没有PCCCH时,在AGCH上发送分配信息。
资源的释放
  资源的释放由网络端完成,网络终止下行链路的传输,并轮询MS,要求的分组进行下行链路的确认和非确认。
上行和下行链路同时进行分组传输
  在进行上行链路的临时流块的传输时,MS监视下行链路的PDCH,查看在PACCH中是否含有分组下行链路的分配信息。
当MS在接收下行链路的临时块信息时想要进行上行链路的传输,只要在确认信道上发送一个指示信息就可以。这样做时不需要向网络发送专门的分组信道的请求。
(4) 子网相关融合协议(SNDCP)
  在MS和SGSN中SNDCP位于网络层之下,逻辑链路控制层之上。它支持多种网络层,这些网络层分组数据协议共享同一个SNDCP,由此,来自不同数据源的多元数据都能通过LLC层。
SNDC实现了下列功能:

  将接收自网络层的SNDC原语映射到要传递到LLC层的LLC原语,反之亦然。
  采用多路技术,将来自一个或多个NSAPI的N-PDUs复用到一个LLC SAPI上。
  对冗余控制信息和用户数据的压缩。
  分段和重组。
5.2 Gb接口
  Gb接口把BSS同SGSN连接起来,以进行信令信息和用户数据的交换,Gb接口能使多用户复用同一物理资源。资源在用户活动时(当数据发送或接收时)分配给用户,而在活动结束时会马上被收回并重新分配。这与A接口相反,在A接口,单个用户在一个呼叫的整个生命周期中独占一套专用物理资源,不管是否在活动。
  GPRS信令和用户数据在同一个传输平台上发送,不要求为信令分配专用的物理资源。每用户的接入速率可以无限制的改变,从零数据到可能的链路速率(例如,El干线可用的比特率为1984kbit/s)。

1. 物理层协议
  在GSM 08.14中定义的多个物理层配置和协议在此都是可用的,物理资源应该通过O&M过程进行配置。
2. 链路层协议
  Gb接口链路层协议是基于帧中继的,在GSM 08.16中有定义。在SGSN和BSS之间建立帧中继虚电路,来自许多用户的LLC PDU复用这个虚电路。这个虚电路可能是多跳的,并横贯一个由帧中继交换节点组成的网络。帧中继将用于信令和数据传输。
3. BSS GPRS协议(BSSGP)
  BSSGP的主要功能是提供与无线相关的数据、QoS和选路信息,以满足在BSS和SGSN之间传输用户数据时的需要。在BSS中,它用作LLC帧和RLC/MAC块之间的接口;在SGSN中,它形成一个在源于RLC/MAC的信息和LLC帧之间的接口。在SGSN和BSS之间的BSSGP协议具有一一对应关系,如果一个SGSN处理多个BSS,这个SGSN对于每一个BSS都必须有一个BSSGP协议机制。
  BSSGP主要具有以下功能:

在SGSN和BSS之间提供一个无连接的链路;
在SGSN和BSS之间非确认的传输数据;
在SGSN和BSS之间提供了数据流量双向控制工具;
处理从SGSN到BSS的寻呼请求;
支持在BSS上的旧信息的刷新;
支持在SGSN和BSS之间的多层链路。
5.3 Abis接口
  当GPRS MAC层和RLC层的功能置于远离BTS的位置上时,信道编码器单元(CCU)和远端GPRS分组控制单元(PCU)之间的信息按320bit(20ms)的固定长度的帧发送。如图5-7说明了远端分组控制单元PCU的位置。
  不管PCU是置于BSC端(图5-7B)还是置于GSN端(图5-7C),Abis接口都是一样的。在B中,PCU作为到BSC的连接单元,在C中,BSC对16kbit/s信道来说是透明的。在结构B和C中,PCU被认为是远端PCU。
  远端PCU看作是BSC的一部分,BSC和PCU之间的信令传输通过使用BSC内部信令执行。当应用Abis接口时,CCU和PCU功能之间的带内信令传输要求使用PCU帧。
               
                   图5-7 远端分组控制单元(PCU)的位置

PCU负责实现下列GPRS MAC和RLC层的功能:
把LLC层PDU分块成RLC块,用以下行链路传输;
把RLC块重组成LLC层PDU,用以上行链路传输;
PDCH时序安排功能,用以上行链路和下行链路的数据传输;
PDCH上行链路ARQ功能,包括RLC块ACK/NAK;
PDCH下行链路ARQ功能,包括对RLC块的缓冲和重组;
信道访问控制功能,例如访问请求和授权;
无线信道管理功能,例如功率控制、拥塞控制、广播控制消息等。
信道编码器单元(CCU)的功能包括:

信道编码功能,包括FEC和插入;
  无线信道测度功能,包括接收质量水平、接收信号水平以及与时间提前测度相关的信息。
  BSS负责无线资源的分配和回收,在PCU和CCU之间每隔20毫秒发送一个PCU帧。
6.1 计费管理
  分组交换服务的计费原理与电路交换服务的计费原理是不同的,分组交换服务是基于流量计费而电路交换服务是基于时间计费,因此,GPRS的计费管理有别于GSM的计费管理。GPRS引入新的计费网关CG和计费中心BC,结合SGSN和GGSN组件,构成一个计费系统。如图6-1所示。
             
                             图6-1 GPRS的计费系统
  GPRS的基本计费单元称为CDR(Call Detail Record),一个CDR含有一个PDP通话(一个PDP上下文)期间收集的计费数据的参数。若通话持续时间超过指定的时间或者流量计数器已计满,则产生计费信息的部分输出(部分CDR)。一个部分CDR收集的计费参数短于一个PDP通话周期期间的计费参数。
  GPRS计费是基于流量(IP负荷 ,SMS数量)以及通话时长。每个PDP占用一定的计费时长。这一计费时长是随着话务周期、Qos、PDP去活以及O&M参数(如PDP上下文超时、PDP上下文CDR门限值等)的不同而改变的。
  SGSN和GGSN使用计费识别符收集计费数据CDR,收集到的CDR形成计费数据文件,计费数据文件又组合成计费记录输出CRO(Chzrge Record Output),CRO通过计费网关CG以FTP协议传送到外部计费中心,计费中心得到CRO后,进行一系列的存储、处理,完成计费过程。

6.2 计费信息
  由于在GPRS网络中引入了两个新增节点SGSN和GGSN,因此GPRS网络中的计费信息是由给该MS提供服务的SGSN和GGSN从每一个MS中搜集。有关无线网络使用的计费信息由SGSN收集,而有关外部数据网络的使用的计费信息由GGSN收集,这两个GSN都收集有关GPRS网络资源使用的计费信息。点对点计费信息是为GPRS用户搜集的。
SGSN应收集下列计费信息:

  无线接口的使用:计费信息应描述按照QoS和用户协议分类的在MO和MT方向传输的数据量;
分组数据协议地址的使用:计费信息应描述MS使用了分组数据协议地址的时间长短;
GPRS一般资源的使用:计费信息应描述其他GPRS相关资源的使用和MS的GPRS网络活动(如移动性管理);
MS的定位:本地公共陆地移动网络(HPLMN)、拜访地公共陆地移动网络(VPLMN)以及可选的更高精确度的定位信息。
GGSN应收集下列计费信息:

  目的端和源端:计费信息应能以GPRS运营商定义的精确程度来描述目的端和源地址;
外部数据网络的使用:计费信息应能描述流入和流出自外部数据网络的数据量;
分组数据协议地址的使用:计费信息应能描述MS使用PDP地址的时间长短;
MS的定位:HPLMN、VPLMN以及可选的更高精确度的定位信息。
6.3 计费网关
  计费网关简化了计费系统中对GPRS计费的处理,从而保障了在移动网中方便引入GPRS业务。在移动网中引入0PRS,对于运营商来说,市场时机通常是重要的,但重要的是在管理和计费系统上作好工作,这样才不会导致引入时的延误,抓住市场时机。
以上说明了GPRS的计费信息必须从新增的SGSN和GGSN节点中搜集,这两种节点使用了与AXE MSC不同的接口,所搜集的信息生成新的呼叫数据记录(CDR)类型。根据来源的不同,CDR可分为以下类型:

S-CDR:与对无线网络的使用有关,从SGSN中得到;
G-CDR:与对外部数据网络的使用有关,从GGSN中得到;
M-CDR:与移动性管理活动有关,从SGSN中得到;
与在GPRS中使用短消息业务相关的CDR类型。
在GPRS标准规范中,计费网关的功能性(CGF)既可以作为单独的中心网络单元来实现,也可以分布于各个GSN中。GPRS计费网关(BGw)增强了GSM系统中计费系统的功能,提供了在GPRS标准中规范的所有功能。


7.1 GPRS无线网络结构
  一个GPRS蜂窝网络由以下主要区域组成。

GPRS服务区(SA)
公共陆地移动网(PLMN)
SGSN服务区
SGSN路由区(RA)
位置更新区(LA)
BSC控制区
基站小区
图7-1所示了GPRS系统的蜂窝无线网络结构。
             
                            图7-1 GPRS无线网络结构

1. GPRS服务区(SA)
  SA是MS能获得GPRS服务的地理区域,也就是在一个GPRS网络内MS能够发送和接收数据的区域。它可以由一个或多个PLMN组成。
  公共陆地移动网(PLMN)是由一个网络运营商提供的GPRS服务区域,一个PLMN可以由一个或多个SGSN路由区域组成。

2. SGSN服务区
  SGSN服务区是一个SGSN提供的网络服务区域,也就是终端的登记区域。一个SGSN服务区可以由一个或多个SGSN路由区组成。一个SGSN服务区可以包含一个或多个BSC控制区。
  一个SGSN服务区并不需要与一个MSC/VLR服务区相同。

3. SGSN路由区(RA)
  RA是位置更新区的一个子集,在SGSN 路由区,MS移动时不需要更新SGSN。一个SGSN能够控制处理多个路由区。路由区的路由范围可以从一个城市的一部分到整个省份,甚至一个小国家。一个RA可以由一个或多个小区组成。

4. 位置更新区(LA)
  LA是MS移动时不需要更新VLR的区域,一个LA可以包含一个或多个基站小区(Cell)。
  LA不同于VLR区域,也不同于MSC区域。

5. BSC控制区
  BSC控制区是一个BSC控制的一个或多个小区组成无线覆盖区域,BSC控制区的边界与LA区域的区界不需要一致。

6. 基站小区
  基站小区是GPRS服务区中小的地理单元,也是一个移动蜂窝网络的基本单元,它由一个BTS覆盖。有两种类型的基站小区:全向小区和方向小区。

7.2 GPRS系统的组网
  由于GPRS的组件(SGSN、GGSN、PCU等)与原GSM组件之间的连接具有较大的灵活性,使得GPRS系统的组网也具有较大的灵活性。

SGSN可与多个MSC连接,一个SGSN服务区可包含多个MSC/VLR服务区;
SGSN和GGSN可以分开配置,也可以合一配置。分开配置时,一个GGSN可以与多个SGSN连接;合一配置时,SGSN与GGSN之间的通信协议可进行较大的简化和改进,提高系统的处理效率;
PCU作为独立设备时,可以与多个MSC连接,它可以和其中一个BSC放置在一起。
GPRS的组网结构如图7-2所示。
                
                                  图7-2 GPRS的组网
  GGSN可以配置Gc接口,也可以不配置Gc接口。不配置Gc接口时,通过SGSN连接HLR/GR。
  在物理接口上,Gb接口提供E1接口,SGSN和BSC的连接采用点到点方式连接,或连接FR网;Gn/Gp/Gi接口采用PPP over SDH、PPP over E1、FR over E1、ATM、LAN等多种接口。

7.3 GPRS无线组网
  GPRS无线组网有以下原则:

  充分利用现有GSM系统的设备资源,保护GSM的投资;
与GSM共用频率资源;
利用现有的基站实现无线覆盖,不单独增加GPRS基站。
另外无线组网需要对BTS、BSC、MSC/VLR、HLR等组件进行软件升级,并需增加PUC组件。

7.4 GPRS骨干网组网
  GPRS骨干网将成为未来业务和网络的通用平台,GPRS组网的关键就是建设好GPRS骨干网,且GPRS骨干网的建设对于平滑过渡到3G具有重大意义。
  对GPRS骨干网组网有以下建议:
1. 全国移动GPRS骨干网可以分阶段建设
(1) 首先组建省内GPRS骨干网或中心城市组建市GPRS骨干网。
(2) 省内GPRS骨干网实现互通,有条件的省间GPRS骨干网实现互通。
(3) 全国移动全网支持GPRS并实现互通。
(4) 和国外GPRS骨干网的组网。

2. 省移动GPRS骨干网的组网
(1) 在主要城市组建本地的GPRS骨干网。
(2) 中心城市的GPRS网络之间通过DDN或光纤连接。
(3) 小城市的GSN结点通过DDN直接连接中心城市的GPRS骨干网。
GPRS的骨干网的联网也非常灵活,其传输层可采用ATM、FR、LAN、DDN和ISDN等。GPRS的内部和外部骨干网如图7-所示。
                    
                            图7-2 GPRS内部骨干网和外部骨干网
  由于GPRS系统是在原有的GSM网络的基础上建立起来,因此GPRS的系统规划和GSM网络有着密切的关系。GPRS的容量与GSM网络的容量之间是互相制约的,前者的容量增大将会影响到后者话音信道的容量,GPRS系统的传输速率取决于现有GSM的网络结构、同频干扰情况。此外,由于GPRS系统采用分组交换技术取代电路交换技术,增加了SGSN和  GGSN等网络结点,使得在GPRS系统规划时除了要考虑GSM网络规划外,还要考虑GPRS独有的因素:

SGSN和GGSN的合理设置
IP地址规划
无线网络规划
分组数据用户容量的测算
对GSM网络话音的影响等。
8.1 GPRS系统容量的规划
  GPRS系统是通过有效利用GSM网络中暂时没占用的话音信道来实现分组数据的传输。方式有两种:
  种利用专用的PDCH,这些PDCH仅用于GPRS,不再承载GSM话音信号,对GSM的容量减少有着直接的影响;
  第二种是动态的PDCH,只在有需要时临时分配空闲的话音时隙用于GPRS的数据传输。如图8-1所示了两种不同的情                       况             。

                        图8-1 话音与分组数据占用信道的情况
(a) 专用PDCH; (b) 动态PDCH
P-PDCCH;T-TCH;B-BCCH

    GPRS系统的容量,与数据用户类型、时延、速率、系统带宽有关。
  在分组数据业务中,用户使用并不是时时刻刻在占用信道。例如因特网浏览,用户点击一个站点,因特网以一定的速率下载数据至用户浏览器,下载完毕后用户可以看到完整的页面并需要花一定的阅读,在此段时间内,本地与因特网之间几乎不存在其他的数据交换,共享信道将分配给另外用户使用。而对于占系统的总带宽可以取平均带宽,设用户下载数据时间为t1,下载速率为v,用户阅读时间为t2,则平均带宽为:

vA = (v x t1)/(t1+t2)

  表8-1所示了各种应用的用户数据模型,表中的等效带宽是按照上式公式计算出来的。


表8-1 各种应用的用户数据模型
项目 速率(kb/s) 使用次数/忙时 使用时长(s) 等效带宽(kb/s)
浏览 33.6 1 600 5.6
Email 14.4 1 120 0.5
FTP 56 1 600 9.3
移动大户室 1 10 60 0.2
POS 1 10 30 0.1


  在一个实际的系统中,各种应用的用户所占的比率是不一样的,表8-2所示了各种应用的用户所占的比率。


表8-2 各种应用的用户所占的比率
类型 百分比
浏览 30%
Email 60%
FTP 6%
其他 5%



  用以上用户模型可以计算出总的等效速率带宽为:
5.6 x 0.3 + 0.5 x 0.6 + 9.3 x 0.05 + 0.2 x 0.05 = 2.455kb/s
再根据系统总带宽数据率,粗略估算出系统能支持的用户。

8.2 SGSN的规划
  在GPRS系统规划中,可根据组网结构和SGSN的性能指标,来确定SGSN的数量。
  SGSN通过PCU单元与BSC相连,根据SGSN与BSS相连的不同情况,可以将SGSN组网划分为以下三种结构,三种结构均假设采用点对点连接。
  种结构如图8-2所示。在同一MSC内的所有BSS连到同一个SGSN,不同的MSC的BSC连到各自独立的SGSN。这种结构较清晰,管理方便,对SGSN的容量要求较低,但投资成本较高。
               
                             图8-2 SGSN组网的种结构

  第二种结构如图8-3所示。与同一个SGSN连接的BSC可以归属于不同的MSC。这种结构比较适合大城市,因为这些地方的MSC配置较多,要求SGSN的容量较大;若容量较小,只能用于GPRS业务需求较少但又要实现业务覆盖的地区。
                
                            图8-3 SGSN组网的第二种结构

   第三种结构如图8-4所示。是在同一个MSC内设置多个SGSN。这种情况适用于GPRS业务需求量很大的地区,为满足分组用户的需求,甚至可能单个BSC连到独立的一个SGSN节点上。
                
                                图8-4 SGSN组网的第三种结构

  在GPRS建网初期,为节省投资及降低网络节点的风险,对于数据业务较少的地区,可以采用第二种方式,即只在BSS系统中增加PCU单元并提供传输电路,连到一个公共的SGSN即可为用户提供服务。待用户数业务量增加后,再进行扩容,扩容方式就是减少接入一个SGSN的BSC数量,并增加SGSN的数量。
  在网络建设过程中,如果SGSN数量不多,建议BSC和SGSN之间采用点到点的方式连接,等到SGSN增加到一定数量后采用帧中继方式连接,使系统的可靠性和效率更高,组网更加灵活。
  对于不同PLMN网之间,如果SGSN需要连接,则需增加BG边界网关来实现,两个BG之间采用Gp接口。

  典型的SGSN的性能指标:
Nokia系统:
● 数据处理能力48Mb/s,容量步进12Mb/s;
● 用户容量120,000,容量步进30,000;
● 96条SS7信令处理能力;
● 1024×64kb/s帧中继连接;
● 240Mbit GTP缓存;
● 240Mbit BSSGP缓存。

Erisson系统:
● SGSN25:同时连接用户数2.5万,流量24Mb/s;
● SGSN100:同时连接用户数为10万,流量为120Mb/s。

8.3 GGSN的规划
  GGSN是GPRS系统中增加的另一类节点,它提供与SGSN的接口、与外部PDN/外部PLMN的接口、路由选择与转发、流量管理、移动性管理和接入服务器等功能。从外部IP网来看,GGSN是一个拥有GPRS网络所有用户的IP地址信息的主机,并提供到达正确SGSN的路由和协议转换的功能。
  GGSN根据所连接的网络不同分为两种情况:一种是与另一个PLMN网连接,一种是与PDN连接。两种方式所采用的接口均为Gi接口。在建网初期主要是与PDN连接,并且也可以把SGSN合设成为混合的GSN节点。
GGSN连接方式如图8-5所示。
               
                            图8-5 非透明接入

  典型的GGSN性能:
Nokia系统:
● 提供80Mb/s的数据处理能力;
● 50,000条PDP分组记录。

Erisson系统:
● GGSN25:同时连接用户数为2.5万,流量为24Mb/s。
● GGSN100:同时连接用户数为10万,流量为120Mb/s。

8.4 PCU的规划
  GPRS在无线子系统中,新增了PCU单元(Packet Control Unit)。该单元主要功能是在BSC与SGSN两个节点之间提供基于帧中继的Gb接口,速率为2Mb/s。
  PCU在GPRS中的配置方式主要有两种,如图8-6所示。
              
                            图8-6 PCU的配置方式
(a) PCU放在BSC一侧;(b) PCU放在GSN一侧

  种配置 把PCU放在BSC一侧,物理上和BSC共址,PCU与BSC之间的传输很容易实现。对BSC容量较大的系统来说较合适;而对于BSC容量较小的系统,由于BSC数量相对较多,这种配置将因网元过多而导致成本升高。
第二种配置 把PCU放置在GSN一侧,物理上和GSN同址。可以实现多个BSC共用同一个PCU,但是各BSC到PCU之间的传输费用增加,只适用于BSC容量较小的系统,而且PCU要求有较大的容量和处理能力。

  典型的PCU处理能力:
Nokia系统:
一个PCU板可连接64个小区、共256个时隙信道;带宽为2Mb/s。

8.5 IP地址的规划
  在GPRS骨干网中,在网络层使用IP协议,每个SGSN和GGSN都有一个内部IP地址,用于骨干网内的通信。每一个GPRS终端在与外部数据网连接时,如IP网,则需要相应的IP地址,因此,IP地址是GPRS网络的重要资源,用于网络设备和用户的标识,良好的地址规划对于网络的发展和维护是非常重要的。
  GPRS网络的IP地址可分为两种情况:内部GPRS骨干网的地址和与Internet相连所需要的地址。
  种用于SGSN、GGSN、BG、DNS、DHCP、CG、网管设备、所用的所有路由器设备以及WAP网关等设备,可以采用RFCl597文件中规定的保留地址。
保留地址分为三段:
10.0.0.0 ---10.255.255.255(1个A类地址);
172.16.0.0 --- 172.31.255.255 (16个相连的B类地址);
192.168.0.0 --- 192.168.255.255(256个相连的C类地址)。
  第二类地址为公用IP地址。这些地址是为了和Internet互联所需的地址。若运营商把GPRS网络只作为承载网络与Internet相连,则公用IP由IAP提供;若运营商同时作为ISP提供服务,则需要向CNNICC申请公用的IP地址。

一般地址分配原则如下:
a. 所分配的地址尽量一次满足需要,使地址尽量连续以减少路由表的规模。
b. 地址需要统一管理,按需分配并确保有效利用。分配地址数量按应用系统IP地址的利用率初期达到25%、一年内达到50%以上的原则分配。
c. 网络设备(路由器和GGSN)必须支持无类别域间路由技术(CIDR,Class Inter Domain Routing)和可变子网掩码(VLSM, Variable Length Subnet Mask)技术,对网络主机数少于127的一般采用子网地址进行分配,并根据应用系统实际的主机数量确定子网掩码。

8.6 GPRS网络建设时需考虑的问题
  由于GPRS系统采用的是分组交换,传输的内容主要是数据,而现有GSM网络采用电路交换技术,
传输是以话音为主,因此GPRS网络建设时应考虑以下一些问题。

1. 跳频问题
  GSM系统中使用跳频技术来减少频率干扰和衰落,从而在保证一定的通信质量的前提下,可以使用更紧凑的频率复用,增加系统容量。跳频方式一般有基带跳频和射频跳频,跳频对系统带来一定的增益(跳频增益)。一般情况跳频增益在3dB左右。换而言之,由于存在跳频增益,系统的载干比(C/I)要求相对要降低。如原有系统要求载干比为12dB,采用跳频后,C/I要求可降为9dB。采用跳频的系统可以按C/I>9dB来设计(对于TCH来说)。
  但对于GPRS系统,由于和话音相比,其交织深度小,冗余比特较少,特别是CS3和CS4两种编码方式,跳频增益不如电路型业务,甚至会出现负的增益,因此在GPRS系统建网初期可根据电路型业务和分组业务的重叠状况来决定是否采用跳领技术。在信道配置上,可把GPRS信道优先设置在BCCH的TRX上,业务量增大后可放置在不参与跳频的TRX上,因为BCCH一般不参与跳频,分配给BCCH的频率一般能保证一定的数量,能获得较好的C/I。对于采用多层频率复用MRP技术的网络,业务量大时可考虑把GPRS赐信道设置在频率复用较为宽松的频点上。

2. 数据对话音的影响
  在GSM网络中,若系统仅传插话音,系统会采取一些新技术,如不连续发射等,尽量让系统的总体信号电乎降低,从而使系统干扰下降。
  但是,对于GPRS系统来说,原来的"空闲"信道不再空闲,而且因为在这些信道中传输的是数据,不像话音有
激活与静音之分。信道会时时刻刻被占用,这样的结果就会导致干扰比纯话音业务时大,从而相应影响了原来纯话音业务的网络质量和容量。

3. 用户速率和QoS控制
  GPRS系统共有四种编码方式,不同的编码方式有不同的速率,同时对系统也有不同的载干比要求。因此,由于各种编码方式对无线环境要求不同,对于每个用户数据速率将会在动态的调整之中,用户的感觉会表现在速率与时延上。速率下降,时延就会增长,就是说分组业务系统中常用QoS来表现系统的质量。

4. 移动IP话音
  GPRS是在GSM的基础上,引入了无线分组接入,实现多个用户共享同一无线信道,提高了无线资源利用率,并可随时接入和发送分组数据,实现"永远在线";在网络侧,建立相对分开的分组交换网络,通过隧道技术(GTP)对数据分组进行封装,直接与Intertnet相连,可提供高达171.2kb/s的数据服务。GPRS在一定程度上实现了移动1P业务,但此时的话音业务和数据业务是分开交换的。
  由于GPRS系统能提供中、高速分组数据传输能力,利用GPRS网络实现移动话音IP化(即移动IP电话)是可行的。GPRS系统采用动态信道分配方式,只有传送分组数据时(说话时)才占用信道,不传送分组数据时(不说话
时)则释放信道给其他用户。这样,移动话音IP化后,无线信道利用率比电路交换型电话的信道利用率大大提高,整个移动电话网的容量也将大大提高,能有效地解决无线资源日趋紧张的状况。
  当然,实现移动话音IP化后,如何保证移动IP电话的话音质量是首先需要解决的问题。高话音质量所依赖的三点要素是:带宽、延时和抖动。
  在GPRS网络的空中接口上,分配给用户的带宽是可变的,当GPRS与GSM共存一网时,如何有效协调GSM与GPRS的带宽是一个重要的问题。GPRS的带宽有保证时,话音分组在空中接口的延时和延时抖动都可以减少。另外,在GPRS上实现移动话音IP化,对GSM网络会造成什么样的影响,还需要进一步试验。

如图9-1所示了Nokia(诺基亚) GPRS系统核心部分的解决方案。
              
                         图9-1 Nokia GPRS核心部分解决方案

1. 主要部件
a. Nokia GGSN
基于Inter技术(Pentium II 450MHz);
Inter NX440LX主板---的性能/价格比;
易于维护---网络接口板和电源单元热更换;
软件基于FreeBSD;
支持OSPF、RIPv2.0和BGP4.0路由协议;
软件上使用外部冗余协议。

b. Nokia DX200 SGSN
采用Pentium II处理器和兼容PCI总线技术;
可靠的平台:分布式处理、模块化结构、容错度(2N,N+1);
操作方便:好的在线操作性、O&M功能的OSI协议模式、用户界面友好的MML接口(ITU-T);
灵活的配置,模块化扩展:分组交换容量、用户容量、接口容量;

c. PCU
PC安装于BSC中,每个BSC可满装9个PCU(8+1冗余);
一个PCU支持64个小区;
一个PCU支持256个无线信道。

2. Nokia GPRS版本1的功能
a. 提供GPRS点到点IP服务(IPv4);
--- 每个用户能同时激活2个PDP上下文;
--- 支持动态和静态IP地址。
b. 短消息通过SGSN与GMSC之间的Gd接口在GPRS上传送;
c. 支持漫游;
d. 提供SGSN与MSC/VLR之间的Gs接口;
e. 小区重选由MS执行;
f. 计费基于:
--- 数据传输量(上行和下行);
--- MS的位置(小区、路由区域、位置区域);
--- 外部网络的接入点。
g. QoS功能---提供的效果;
h. 支持企业接入方案;
--- 多接入点;
--- RADIUS/DHCP服务器接入。
i. 支持CS-1和CS-2两种编码方案,支持多8个平等时隙。

3. 资源共享
a. BCCH与GPRS
--- 现有的BCCH修改为含有用于GPRS的新参数;
* 引入GPRS后不会减少小区话务量;
* 信令容量由GPRS和电路交换共享。
b. GPRS MS之间
--- 多个MS可以共享一个时隙;
--- MS排队值:上行7个,下行9个;
--- USF(上行状态标志)用于标识那个MS转向发送状态;
--- 时隙选择以获得吞吐量为原则;
--- 每个MS获得信道容量的1/n, n为队列中MS的数量。

4. 网络配置
Nokia GPRS系统网络配置灵活,可以随着用户和话务的增长方便地扩大网络配置。如图9-2所示了Nokia建议的一个网络扩容例子。
              
                            图9-2 Nokia GPRS网络演变示例


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