通用分组无线业务 GPRS 技术与应用PDF电子书下载

第1章 GSM概述 1

1.1 本章目标 1

1.2 蜂窝移动无线通信以及GSM的历史 1

1.3 GSM的标志性事件 2

1.4 GSM的度量标准 3

1.5 小区结构 3

1.6 小区的种类 5

1.6.1 宏小区 6

1.6.2 微小区 6

1.6.3 选择性小区或者扇形小区 7

1.6.4 分层型小区 8

1.6.5 伞型小区 8

1.7 从模拟到数字的转变 8

1.7.1 用户终端业务 9

1.7.2 承载业务 9

1.7.3 补充业务 10

1.8 GSM体系结构 11

1.9 移动设备或移动台 12

1.9.1 用户识别模块 12

1.9.2 移动台功能 13

1.10 基站收发信机（BTS） 13

1.11 基站控制器（BSC） 14

1.12 基站子系统（BSS） 15

1.13 编码变换器／速率适配单元（TRAU） 15

1.14 移动交换中心 16

1.15 完成NSS的登记系统 17

1.16 小区 18

1.17 位置区 19

1.18 MSC/VLR服务区 19

1.19 公众陆地移动电话网（PLMN） 19

1.20 OSI模型—GSM信令如何在OSI模型中工作 20

1.21 层功能 20

1.21.1 移动台协议 21

1.21.2 移动台至基站收发台（BTS）协议 21

1.21.3 BSC协议 22

1.21.4 MSC协议 22

1.22 信道定义 22

1.23 基本的GSM 23

1.23.1 无线分配 24

1.23.2 频率配对 24

1.24 扩展的GSM无线频率 24

1.25 调制 25

1.25.1 幅移键控（ASK） 25

1.25.2 频移键控（FSK） 26

1.25.3 相移键控（PSK） 26

1.25.4 高斯最小频移键控（GMSK） 26

1.26 多址方式 27

1.26.1 FDMA 27

1.26.2 TDMA 28

1.26.3 CDMA 28

1.27 TDMA帧 29

1.27.1 时隙使用 30

1.27.2 GSM中FDMA/TDMA的结合 30

1.28 逻辑信道 30

1.29 物理层 31

1.30 无线链路中的话音编码 31

1.30.1 信道编码 32

1.30.2 卷积编码 32

第2章 GPRS入门 33

2.1 本章目标 33

2.2 因特网和无线电波介绍 33

2.3 因特网用户的新浪潮 35

2.4 通用分组无线业务（GPRS） 36

2.5 GPRS的层次 37

2.6 什么是GPRS 38

2.7 GPRS的走势 39

2.8 发展GPRS的动机 40

2.9 无线数据的发展 40

2.10 无线数据技术的选择 41

2.11 GPRS漫游 42

2.12 GSM第二阶段覆盖网络 43

2.13 电路交换或分组交换通信 44

2.14 GPRS无线电技术 46

2.15 小区和路由区域 46

2.16 接入GPRS业务支持节点 47

2.17 数据分组协议（PDP）前后关系 48

2.18 数据传输 48

2.19 GSM和NA-TDMA的发展 49

2.20 GPRS终端 50

2.21 基于多时隙性能的移动台分类 50

2.22 GPRS的应用 52

2.22.1 网上聊天 52

2.22.2 文本和可视信息 52

2.22.3 静态图像 52

2.22.4 动态图像 53

2.22.5 网页浏览 53

2.22.6 文档共享／协同工作 53

2.22.7 音频 53

2.22.8 工作分派 53

2.22.9 企业内部电子邮件 54

2.22.10 因特网电子邮件 54

2.22.11 车辆定位 54

2.22.12 远程局域网接入 55

2.22.13 文件传输 55

2.22.14 家庭自动化 55

第3章 系统结构 56

3.1 本章目标 56

3.2 网络结构 56

3.2.1 GPRS用户终端 57

3.2.2 GPRS BSS 57

3.2.3 GPRS网络 57

3.2.4 数据库（VLR和HLR） 58

3.3 数据路由 59

3.4 GPRS移动性的管理 60

3.5 网络结构——新接口 62

3.6 所用的不同骨干网 63

3.7 初始过程 64

3.8 TDMA-GPRS物理信道容量 64

3.9 GPRS逻辑信道 65

3.9.1 分组广播控制信道（PBCCH） 66

3.9.2 分组公共控制信道（PCCCH） 66

3.9.3 分组数据业务信道（PDTCH） 66

3.9.4 分组专用控制信道（PDCCH） 66

3.10 逻辑信道向物理信道的映射 66

第4章 GPRS设备的功能 68

4.1 本章目标 68

4.2 对基站子系统（BSS）的影响 68

4.3 分组控制单元支持节点（PCUSN） 69

4.4 信道编解码单元（CCU） 70

4.5 数据链路层——第2层 71

4.6 LAPD数据链路层 71

4.7 对BSC的影响：一种新的LAPD 71

4.7.1 Agprs OML BSC-PCU 72

4.7.2 Agprs GSL BTS-PCU（通过BSC） 72

4.7.3 Agprs RSL BSC-PCU 72

4.8 PCUSN的功能 73

4.9 GPRS业务支持节点（SGSN）的功能 73

4.10 GPRS网关支持节点（GGSN） 75

4.11 归属位置寄存器（HLR） 76

4.12 访问位置寄存器（VLR） 77

4.13 其他的网络单元 77

4.14 SS7/IP网关的功能 78

4.15 域名系统 79

4.15.1 判断哪个服务器知道什么 81

4.15.2 域名空间 82

4.15.3 DNS和内部PLMN网络 83

4.16 动态主机配置协议（DHCP） 84

4.17 计费网关功能 85

4.18 管理维护中心（OMC）和网络管理中心（NMC） 87

4.19 OMC通信GPRS域管理器 87

4.19.1 PCUSN OAM服务器 88

4.19.2 OMC-D结构 88

第5章 GPRS主要工作过程 90

5.1 本章目标 90

5.2 移动管理（MM） 90

5.3 GPRS连接 92

5.4 GPRS连接方案 93

5.5 由移动台发起的GPRS去连接（或断开） 94

5.6 由网络发起的GPRS去连接（或断开） 95

5.7 为分组路由选择和传输激活PDP前后关系 96

5.8 GPRS前后关系激活——概要 96

5.9 由移动台发起的PDP数据协议前后关系激活 98

5.10 由网络发起的分组数据协议前后关系激活 99

5.11 来自移动台的GPRS数据传输 100

5.12 GPRS数据向移动台传输 101

5.13 由移动台发起的分组数据协议前后关系去激活 102

5.14 由网络发起的分组数据协议前后关系去激活 103

5.15 安全功能 103

5.15.1 鉴权 104

5.15.2 加密 104

5.16 Web接入 105

第6章 射频和MS-PCUSN接口 106

6.1 本章目标 106

6.2 无线链路控制／媒体接入控制和射频层 106

6.3 分组逻辑信道 107

6.4 分组逻辑信道——PDCH分配 111

6.5 分组逻辑信道——复帧结构 112

6.6 分组广播控制信道（PBCCH） 113

6.7 系统信息类型13（SI 13） 114

6.8 网络控制 115

6.9 移动台如何了解PDCH的配置 115

6.10 PBCCH+PCCCH配置举例 117

6.11 分组业务信道 118

6.12 一阶段和二阶段接入 119

6.13 分组上行链路分配 120

6.13.1 接入请求 121

6.13.2 接入应答 121

6.13.3 资源请求 121

6.13.4 资源分配 121

6.14 静态上行链路（UL）分配 122

6.15 临时块流 123

6.16 上行链路的动态分配 124

6.17 动态分配临时块流 125

6.18 RLC/MAC块结构 126

6.19 临时块流——上行链路（UL）数据传输 127

6.20 下行链路资源分配 128

6.21 定时超前调整更新过程 129

6.21.1 起始的定时超前估计（接入阶段） 130

6.21.2 不断更新过程（在传输过程中） 130

6.22 限制标识符 130

6.22.1 临时流标识符 131

6.22.2 定时超前索引 131

6.22.3 上行链路状态标记 131

6.23 RLC/MAC块 131

6.24 BSS的运作 132

6.25 媒体接入控制层（MAC） 132

6.26 MAC层的关键标识符 133

6.27 信道分配与媒体接入控制层 134

6.28 媒体接入控制头 135

6.29 无线链路控制层（RLC） 136

6.30 移动台发起的接入信息序列 136

6.31 射频资源（RR）状态模式 137

6.32 基站系统的GPRS协议层（BSSGP） 138

6.33 信道编码 139

6.33.1 交织语音信道 140

6.33.2 GSM数据业务信道的交织 140

6.34 GPRS信道编码 141

6.35 编码方案1（CS-1） 142

6.36 编码方案2（CS-2） 142

6.37 编码方案3（CS-3） 143

6.38 编码方案4（CS-4） 144

6.39 正常突发 144

6.40 无线链路控制层分段 145

6.41 服务质量 145

第7章 X.2 5网、因特网、内联网和外联网 147

7.1 本章目标 147

7.2 交换方式 147

7.3 电路交换 147

7.4 分组交换的定义 148

7.5 分组的概念 148

7.6 额外开销 149

7.7 分组网 150

7.8 用户连接 150

7.9 分组的好处 153

7.10 其他好处 154

7.11 分组交换的优点 155

7.12 分组交换的其他组成部分 156

7.13 分组的其他形式 158

7.14 因特网 159

7.14.1 因特网中的协议和技术 159

7.14.2 那么什么是因特网呢 159

7.15 内联网 160

7.16 外联网 161

7.17 万维网（World Wide Web） 161

7.18 传输控制协议／网际协议（TCP/IP） 162

7.19 因特网协议（IP） 163

7.20 TCP 165

7.21 地址解析协议（ARP） 165

7.22 IP寻址 166

7.23 IP子网连网和子网掩码 168

7.24 因特网路由 168

7.25 因特网控制报文协议（ICMP） 169

7.26 ICMP路由发现协议（IRDP） 170

7.27 传输层 170

7.27.1 传输控制协议（TCP） 170

7.27.2 TCP报文段格式 170

7.28 用户数据报协议（UDP） 171

7.29 上层协议 171

7.30 IP首部 172

7.31 外联网的实现 173

7.32 TCP过滤 173

第8章 移动台与SGSN之间的接口 175

8.1 本章目标 175

8.2 逻辑链路控制（LLC）层 175

8.3 LLC的功用 175

8.3.1 子网会聚协议 176

8.3.2 GPRS移动性／会话管理（GMM/SM） 176

8.3.3 短消息业务（SMS） 176

8.4 LLC的功能 176

8.5 LLC业务接入点标识符（SAPI） 177

8.6 LLC标识符 177

8.7 LLC层结构 178

8.8 LLC帧结构映射 179

8.9 GPRS加密过程 180

8.9.1 认证 180

8.9.2 加密 180

8.10 GPRS移动性管理（GMM） 182

8.11 临时逻辑链路标识符（TLLI） 182

8.12 如何使用TLLI 183

8.13 如何传输TLLI 183

8.14 移动性管理（MM） 184

8.15 GPRS连接过程 185

8.16 分组空闲模式下的小区更新 185

8.17 分组传输模式下的小区更新 185

8.18 相同SGSN管辖的RA更新（Intra—SGSN） 186

8.19 不同SGSN管辖的RA更新（Inter—SGSN） 186

8.20 子网会聚协议（SNDCP）层 187

8.21 SNDCP标识 188

8.22 SNDCP业务功能 189

8.23 SNDCP层中的网络业务接入点标识符（NSAPI） 190

8.24 SNDCP的压缩和分段 190

第9章 PCUSN到SGSN的接口（Gb） 193

9.1 本章目标 193

9.2 Gb接口的高级特性 193

9.3 Gb接口协议堆栈内BSSGP的位置 193

9.4 Gb接口的协议堆栈 193

9.5 帧中继网络 194

9.6 协议数据单元（PDU） 195

9.7 帧中继 196

9.8 帧中继的好处 196

9.9 服务比较 197

9.10 为什么帧中继能够发展起来 197

9.11 帧中继的意义 198

9.12 基本数据流 200

9.13 数据链路连接流 201

9.14 FECN和BECN 202

9.15 帧中继速度 202

9.16 配置PVC和SVC 204

9.17 SVC UNI和NNI 204

9.18 网络到网络的接口（NNI） 204

9.19 帧中继／ATM的互通 205

9.20 网络服务子层 206

9.21 NS层管理的识别符 207

9.22 网络服务控制过程 208

9.23 BSSGP识别符 208

9.24 PDU传输 209

9.25 BSSGP虚连接识别符（BVCI） 209

9.26 流量控制过程 210

9.27 操作模式 210

9.28 SGSN对下行链路最大吞吐量的控制 211

第10章 SGSN到GGSN（Gn）和GGSN到PDN（Gi）的接口 213

10.1 本章目标 213

10.2 GPRS隧道协议（GTP） 213

10.3 GTP信息 215

10.4 GPRS隧道协议（GTP）层 216

10.5 GTP标识符 216

10.6 虚拟专用网（VPN） 217

10.7 鉴权 219

10.8 保密性 219

10.9 漫游和无线VPN 221

10.10 VPN—与业务供应商无关（SPI） 222

10.11 VPN—IPS与PKI的端到端连接 223

10.12 VPN—服务供应商决定（SPD） 223

10.13 在GPRS基本结构中基于L2TP的无线VPN 224

10.14 IPSec网关和强制隧道的W-VPN 225

10.15 多重VPN网关结构 226

10.16 利用VPN隧道 226

10.17 使用PDP前后关系和SGSN的作用 227

10.18 创建PDP前后关系时GGSN的作用 228

10.19 什么是目录 229

10.20 透明访问 230

10.21 透明模式 230

10.22 非透明访问 231

10.23 非透明模式 232

10.24 虚拟拨号（增强非透明模式） 232

第11章 未来的发展和服务 234

11.1 本章目标 234

11.2 移动通信的进展 234

11.2.1 第一代移动通信（1G） 236

11.2.2 第二代移动通信（2G） 236

11.2.3 第三代移动通信（3G） 236

11.3 HSCSD 237

11.4 两个时隙 237

11.5 增强型通用分组无线业务（EGPRS） 238

11.6 GSM演进的增强数据速率（EDGE） 238

11.7 EDGE有何特别之处 240

11.8 第三代 241

11.9 UMTS陆地无线接入网（UTRAN） 241

11.10 多模第二代／UMTS终端 241

11.11 UTRAN体系结构 242

11.11.1 B节点 243

11.11.2 无线网络控制器（RNC） 243

11.11.3 无线网络子系统（RNS） 243

11.12 核心网（CN） 243

11.13 协议体系 244

11.14 UMTS 245

11.15 UMTS对用户的益处 247

11.15.1 无缝全球漫游 247

11.15.2 高速数据业务 247

11.15.3 多媒体业务 247

11.15.4 创新的应用 247

11.15.5 远程信息处理 247

11.15.6 加速固定和移动电话业务的融合 247

11.15.7 增加了可供选择的业务 248

11.16 UMTS未来展望 248

11.17 UMTS所需的频谱 248

11.18 cdma2000标准系列 249

缩写词 251

索引 261