GPRS

来源：职称驿站所属分类：通信论文发布时间：2011-08-15 07:53:57浏览：次

　　摘要：简述了GPRS体系结构、主要接口及GPRS无线子系统主要模块的介绍及作用。
　　关键词：GPRS；GSM；信道；无线子系统
　　
　　一、GPRS概述
　　1、GPRS通用分组无线业务（GeneralPacketRadioService）
　　是在GSM技术的基础上提供的一种端到端分组交换业务，其最大限度重用已有的GSM网络基础设施提供高效的无线资源利用率，与已有的GSM电路交换系统进行交互。
　　2、GSM演进增强数据速率（EnhancedDataRatesforGSMEvolution）
　　EDGE包括
　　EGPRS，是对GPRS的增强，EGPRS对系统的影响主要包括
　　− 在RF层采用了8PSK调制方式，极大提高了单信道的速率。
　　− 对链路层RLC/MAC做了修改，并且定义了更完善和链路控制算法。
　　ECSD，是对HSCSD的增强
　　在引入EDGE时充分考虑了和原GSM网络的兼容性和继承性，因此ECSD和EGPRS对核心网影响很小。
　　3、应用范围及优缺点
　　GPRS主要应用于E-mail、网页浏览、信息业务、交通工具定位、静态图像、远程局域网接入、文件传送。GPRS技术优势在于与GSM共享资源、资源利用率高、传输速率高、永远在线、接入时间短。其局限性在于实际传输速度比理论低、调制方式不是最优。
　　二、GPRS体系结构
　　GPRS网络主要实体包括、GPRS移动台MS、分组控制单元PCU、GPRS支持节点GSN、计费网关CG、边缘网关BG、域名服务器DNS、RADIUS服务器其中边缘网关BG、域名服务器DNS、RADIUS服务器三项并非GPRS所专有的设备实体。
　　MS（MobileStation，移动台）
　　MS可以看作是(MT+TE)或者(TE+TA)功能的集成实体。物理上可以是一个实体，也可以是两个实体。
　　PCU(PacketControlUnit)的功能
　　分组无线资源管理功能(RLC/MAC协议功能)、G-Abis接口处理功能、Pb接口处理功能、Gb接口处理功能、下行流量控制(无线QoS保证)。
　　SGSN(ServingGPRSSupportNode)的功能
　　网络接入控制（MS侧）、逻辑链路管理、路径管理、移动性管理、路由和隧道传输。
　　GGSN(GatewayGPRSSupportNode)的功能
　　网络接入控制（外部PDN侧）、移动性管理和会话管理、路由选择与转发、动态分配IP地址。
　　CG(ChargingGateway)的功能
　　实时采集GPRS话单、临时存储和缓冲GPRS话单、GPRS话单预处理、向计费中心传送GPRS话单。
　　BG(BorderGateway)的功能
　　BG实现运营商互通必须的协议，一般基于路由器,可与GGSN合设但该功能实体并非GPRS所专有的设备实体。
　　DNS(DomainNameService)域名服务器
　　GPRS网络中存在两种域名服务器一种是GGSN同外部网之间的DNS，主要功能是对外部网的域名进行解析，其作用完全等同于固定Internet网络上的普通DNS。另外一种为GPRS骨干网上的DNS，是在PDP上下文激活过程中根据确定的APN(AccessPointName)解析出GGSN的IP地址。
　　RADIUS服务器（RemoteAuthenticationDialInUserServiceServer，远程授权拨入用户服务服务器）
　　在非透明接入的时候，需要对用户的身份进行认证，RADIUS服务器上存储有用户的认证、授权信息。
　　三、GPRS主要接口介绍
　　G-Abis接口
　　G-Abis接口是GPRS基站子系统中PCU与BTS之间的内部接口，通过该接口，PCU完成与BTS的通信，实现分组信令传输、分组数据传输、带内信令传输和块同步等功能。它与位于BSC与BTS之间的Abis接口类似，不同的是，G-Abis接口提供了适合于分组交换业务的功能和特性
　　Pb接口
　　PCU和BSC之间通过Pb接口相连，Pb接口是非标准接口，主要完成MS在CCCH上发起的分组数据传送流程，并实现PCU和BSC之间资源协商。
　　Gb接口
　　Gb接口链路层协议是基于帧中继的。在SGSN和BSS之间建立帧中继虚电路，来自许多用户的LLCPDU复用这个虚电路。帧中继将用于信令和数据传输。
　　Gs接口
　　Gs接口是SGSN与MSC/VLR之间接口，Gs接口采用7号信令上承载BSSAP+协议。
　　四、GPRS无线子系统
　　1、GPRS信道结构
　　分组数据业务信道PDTCH-PDTCH用来传送分组交换模式下的用户数据，所有的PDTCH都是单向的。
　　分组广播控制信道PBCCH-PBCCH用于广播MS因分组业务接入网络所必需的参数，除此之外在PBCCH上还广播已经在BCCH上广播的用于电路交换业务的参数。
　　分组公共控制信道PCCCH-如果小区内没有PCCCH，可在CCCH上传送分组业务信息。如果有PCCCH，可在PCCCH上传电路交换业务信息。
　　分组逻辑信道组合类型：
　　Mode1:PBCCH+PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH
　　Mode2:PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH
　　随着业务量的增大，小区内需要配置分组公共信道，需要增加信道组合方式1和2。
　　Mode3:PDTCH+PACCH+PTCCH
　　在GPRS业务量不大的情况下，一般小区内GPRS与电路业务共用BCCH和CCCH。
　　Mode4:PBCCH+PCCCH
　　其中：PCCCH=PPCH+PRACH+PAGCH+PNCH
　　2、GPRS信道编码方式
　　不同的编码方式其传输速率不同、纠错能力不同（编码方案越高，纠错能力越脆弱）。GPRS定义了CS-1至CS-4四种信道编码方式
　　数据速率依次为9.05Kbps,13.4Kbps,15.6Kbps，21.4Kbps。
　　CS-1与SDCCH的信道编码相同；CS-1，CS-2所要求的C/I与电路型基本相同，可覆盖小区的90％－100％；CS-3较高；CS-4对C/I要求很高，需要良好的无线环境。
　　另外，网络根据对无线传输的实时监测结果调整信道编码模式，不同的时隙可选择不同的信道编码方式。当无线传输质量较好时，应采用效率更高的编码方式。
　　3、功率控制
　　功率控制有利于提高频谱利用率、提高系统容量和减少MS耗电，由于在分组数据传送过程中没有连续的双向连接，GPRS的功率控制更加复杂。
　　上行功率控制分为开环、闭环功率控制。一般在近期支持上行链路的开环控制，逐步支持上行闭环控制和下行链路功率控制。
　　
　　参考文献：
　　【1】《GSM原理及其网络优化》第2版机械工业出版社
　　【2】《铁路GSM-R数字移动通信系统》中国铁道出版社