【正文】 通過(guò) Gp接口，采用邊緣網(wǎng)關(guān)（ BG）和多個(gè) PLMN互連骨干網(wǎng)連接起來(lái)。 ? 支持多時(shí)隙的傳輸方式（最多可達(dá) 8個(gè)時(shí)隙） GPRS骨干網(wǎng)（ IP Backbone） 將（ S/G） GSNs等互聯(lián)起來(lái)的 IP專用網(wǎng)或分組數(shù)據(jù)網(wǎng)，也可做為專用線路。 ? 接收移動(dòng)臺(tái)發(fā)送的數(shù)據(jù)，選擇到相應(yīng)的外部網(wǎng)絡(luò) ? 或接收外部網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)，根據(jù)其地址選擇 GPRS網(wǎng)內(nèi)的傳輸通道，傳輸給相應(yīng)的 SGSN。流量控制，支持移動(dòng)性管理和會(huì)話功能，支持 MS經(jīng) BSS到 SGSN間分組數(shù)據(jù)的傳輸 Gn 同PLMN SGSN 或 GGSN 支持用戶數(shù)據(jù)和有關(guān)信令的傳輸，支持移動(dòng)性管理 Gp 異PLMN 與 Gn接口功能相似， 還提供邊緣網(wǎng)關(guān) BG、防火墻及不同 PLMN間互聯(lián)功能 Gs MSC/VLR 支持 SGSN和 MSC/VLR之間的配合工作： SGSN向 MSC/VLR發(fā)送 MS的位置信息或接收來(lái)自MSC/VLR的尋呼信息。 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) GPRS 概述 GPRS的業(yè)務(wù) GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及其功能描述 GPRS的移動(dòng)性管理和會(huì)話管理 GPRS的空中接口 GPRS概述 GSM 低速： 只能為每個(gè)用戶分配一個(gè)信道 高速電路數(shù)據(jù)（ HSCSD） 提供與有線網(wǎng) 64kbit/s相比的高速數(shù)據(jù) 不適于突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸 GPRS 按需動(dòng)態(tài)占用資源：只在有數(shù)據(jù)傳輸時(shí)才分配無(wú)線資源 頻譜利用率較高 數(shù)據(jù)傳輸速率最高可達(dá)到 適合各種突發(fā)性強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸 按傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量和計(jì)時(shí)兩者結(jié)合的計(jì)費(fèi)方式 GPRS的業(yè)務(wù) G P R S 網(wǎng) 絡(luò) 業(yè) 務(wù) GPRS的業(yè)務(wù)質(zhì)量 用 戶 終 端 業(yè) 務(wù) GPRS網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù) GPRS網(wǎng)絡(luò)在業(yè)務(wù)請(qǐng)求者和業(yè)務(wù)接收者之間提供的分組傳送業(yè)務(wù) 點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù) 可根據(jù)某業(yè)務(wù)請(qǐng)求者請(qǐng)求，把信息傳送給多個(gè)或一組用戶 PTM業(yè)務(wù)請(qǐng)求者 定義 用戶 組成員 國(guó)際移動(dòng)組識(shí)別（ IMGI） 識(shí)別 組成員 業(yè)務(wù)請(qǐng)求者可定義所傳信息的 地理區(qū)域 ，地理區(qū)域可以是一個(gè)或幾個(gè)，即所有成員可能分布在不同的地理區(qū)域內(nèi) 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)業(yè)務(wù) 類型 特點(diǎn) 業(yè)務(wù)對(duì)象 面向無(wú)連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù) PTPCLNS 數(shù)據(jù)報(bào)型業(yè)務(wù) 用戶之間的信息傳遞沒(méi)有端到端的呼叫建立過(guò)程； 分組的傳送沒(méi)有邏輯連接和交付確認(rèn)保證 突發(fā)非交互式應(yīng)用業(yè)務(wù)，如基于 IP的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 面向連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù) PTPCONS 虛電路型業(yè)務(wù) 為兩用戶間傳送多路數(shù)據(jù)分組建立邏輯電路； 要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放的過(guò)程。 每次呼叫結(jié)束或移動(dòng)設(shè)備正常關(guān)機(jī)時(shí)，所有的臨時(shí)數(shù)據(jù)都會(huì)從移動(dòng)設(shè)備傳送到 SIM卡中，再打開(kāi)移動(dòng)設(shè)備時(shí)要重新進(jìn)行 PIN碼校驗(yàn)。 此后， MSC/VLR和 MS之間的信令交換就使用 TMSI，而用戶的 IMSI不在無(wú)線路徑上傳送。 分配者 MSC/VLR 更換周期 由網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)者決定 使用過(guò)程 每當(dāng) MS用 IMSI向系統(tǒng)請(qǐng)求位置更新、呼叫建立或業(yè)務(wù)激活時(shí)，MSC/VLR對(duì)它進(jìn)行鑒權(quán)。 ? 灰名單：由運(yùn)營(yíng)者決定，例如包括有故障的及未經(jīng)型號(hào)認(rèn)證的移動(dòng)設(shè)備。 收到 IMEI后， IER使用所定義的三個(gè)清單： ? 白名單：包括已分配給參加運(yùn)營(yíng)者的所有設(shè)備識(shí)別序列號(hào)碼。 BTS側(cè)，把從無(wú)線信道上收到的加密信息流、 TDMA幀號(hào)和 Kc，再經(jīng)過(guò) A5算法解密后，傳送給 BSC和 MSC。 SIM卡中具有與網(wǎng)絡(luò)端相同的 Ki和 A A8算法，可產(chǎn)生與網(wǎng)絡(luò)端相同的 SRES和 Kc MS將 SIM卡產(chǎn)生的 SRES發(fā)給 VLR，在 VLR中進(jìn)行鑒權(quán)驗(yàn)證 因?yàn)?SRES是隨機(jī)的，所以在空中傳輸時(shí)是加密的 VLR BSC BTS RAND SRES Kc 鑒權(quán)三參數(shù) 比較 Kc RAND Ki SIM A3 A8 SRES Kc 圖 951 鑒權(quán)過(guò)程 無(wú)線鏈路上有權(quán)用戶 通信信息的加密 目的 在空中對(duì)用戶數(shù)據(jù)和信令的保密 過(guò)程 加密開(kāi)始時(shí)根據(jù) MSC/VLR發(fā)出的加密指令， BTS側(cè)和 MS側(cè)均開(kāi)始使用 Kc。 網(wǎng)絡(luò) MSC對(duì)這種切換不做控制 。 網(wǎng)絡(luò)接到尋呼響應(yīng)后，為用戶分配一業(yè)務(wù)信道，建立始呼和被呼的 連接 ，完成一次呼叫建立 呼叫建立過(guò)程圖示 圖 944 呼叫建立的簡(jiǎn)單步驟 A Subscriber PSTN GMSC HLR MSC/VLR 呼叫建立 (MSISDN) 分析號(hào)碼 呼叫建立 (MSISDN) MSISDN IMSI MSRN MSRN 呼叫建立 (MSRN) 尋呼 移動(dòng)臺(tái)的始呼過(guò)程 移動(dòng)用戶通過(guò)隨機(jī)接入信道（ RACH）向系統(tǒng)發(fā)送接入請(qǐng)求消息 MSC/VLR分配給用戶一專用信道，查看主呼用戶的類別并標(biāo)記此主叫用戶示忙 若系統(tǒng)允許該主呼用戶接入網(wǎng)絡(luò)，則 MSC/VLR發(fā)證實(shí)接入請(qǐng)求消息 主叫用戶發(fā)起呼叫 如果被呼叫用戶是固定用戶，則系統(tǒng)直接將被呼用戶號(hào)碼經(jīng)固定網(wǎng)（ PSTN）路由至目的地 如果被呼號(hào)是同網(wǎng)中的其他移動(dòng)臺(tái)，則 MSC以類似從固定網(wǎng)發(fā)起呼叫處理方式，進(jìn)行 HLR的請(qǐng)求過(guò)程，轉(zhuǎn)接被呼用戶的移動(dòng)交換機(jī) 一旦接通被呼用戶的鏈路準(zhǔn)備好，網(wǎng)絡(luò)便向主呼用戶發(fā)出呼叫建立證實(shí)，并給它分配專用業(yè)務(wù)信道 TCH 主呼用戶等候被呼用戶響應(yīng)證實(shí)信號(hào)，這時(shí)完成移動(dòng)用戶主呼的過(guò)程 EXC GMSC HLR MSC VLR BSS MS 始呼建立過(guò)程圖示 圖 945 移動(dòng)臺(tái)發(fā)起呼叫過(guò)程 越區(qū)切換與漫游 越區(qū)切換的 定義 越區(qū)切換的 策略 越區(qū)切換的 種類 越區(qū)切換的定義 切換（ Handover） ：將正處于通話狀態(tài)的 MS轉(zhuǎn)移到新的業(yè)務(wù)信道上（新的小區(qū)）的過(guò)程 目的 保證通信的連續(xù)性 操作 識(shí)別新的小區(qū) 分配給移動(dòng)臺(tái)在新小區(qū)的話音信道和控制信道 原因 信號(hào)強(qiáng)度或質(zhì)量下降到門限以下，此時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到信號(hào)強(qiáng)度較強(qiáng)的相鄰小區(qū) 由移動(dòng)臺(tái)發(fā)起 由于某小區(qū)業(yè)務(wù)信道容量全被占用或幾乎全被占用，這時(shí)移動(dòng)臺(tái)被切換到業(yè)務(wù)信道容量較空閑的相鄰小區(qū) 由上級(jí)實(shí)體發(fā)起 越區(qū)切換的策略 分散控制 移動(dòng)臺(tái)與基站均參與測(cè)量接受信號(hào)的強(qiáng)度（ RSSI）和質(zhì)量（ BER） 移動(dòng)臺(tái)對(duì)不同基站 RSSI進(jìn)行測(cè)量，將測(cè)量結(jié)果報(bào)告給基站（兩次 /秒） 基站對(duì)移動(dòng)臺(tái)所占用的業(yè)務(wù)信道 TCH進(jìn)行測(cè)量，并報(bào)告給基站控制器BSC，最后由基站控制器決定是否需要切換。 移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)號(hào)碼 (MNC): 為 00、 01。（ S M0M1M2為 MSC/VLR號(hào)碼） 方式 MSRN通過(guò)給出正在為被呼用戶服務(wù)的 MSC/VLR號(hào)碼來(lái)應(yīng)答 HLR所請(qǐng)求的路由信息 MSC/VLR將呼叫的路由信息傳送給 HLR 在此傳送過(guò)程 HLR對(duì)路由信息不做任何處理，而是直接將其傳送給 GMSC。 MSRN結(jié)構(gòu) ? 結(jié)構(gòu) 1： 13S 00 M1M2M3 ABC。一個(gè) HLR可包含一個(gè)或若干個(gè) SH0H1H2數(shù)值 SN（移動(dòng)用戶號(hào)）： ABCD。 HLR識(shí)別號(hào)： H0 H1 H2 H3 我國(guó)的 H0 H1 H2 H3分配分為 H0=0和 H0≠0兩種情況 ? H0=0時(shí)， H H2由全國(guó)統(tǒng)一分配， H3 由各省自行分配。 位置更新請(qǐng)求過(guò)程 位置更新過(guò)程 BSS NMS NSS MSC VLR O amp。 在 MS和 MSC間建立、保持及釋放一個(gè) MM連接； 由移動(dòng)臺(tái)啟動(dòng)的位置更新； 保密識(shí)別和用戶鑒權(quán)。 呼叫建立的信道配置； 加密和非連續(xù)傳輸模式管理； 信道切換操作； 功率控制和定時(shí)提前等。 用 途 在 L3實(shí)體之間通過(guò) Dm通路經(jīng)空中接口 Um傳遞信息 支 持 多個(gè)第三層實(shí)體； 多個(gè)物理實(shí)體； BCCH信令； PCH信令； AGCH信令； DCCH信令。 ? 未來(lái)的更加先進(jìn)的話音編碼器可以將速率進(jìn)一步降低到 （半速率編碼）。語(yǔ)音編碼器以 20ms為單位，經(jīng)壓縮編碼后輸出 260bits，因此碼速率為13kbps。同理，移動(dòng)臺(tái)按預(yù)置的門限參數(shù)與之相比較，然后確定發(fā)射功率的增減量。 。 規(guī)定 支持基站和移動(dòng)臺(tái)各自獨(dú)立地進(jìn)行發(fā)射功率控制 規(guī)定總的控制范圍是 30dB，每步調(diào)節(jié)范圍是 20dB，從 20mW到 20W之間的 1 6個(gè)功率電平，每步精度為 177。 圖 930 GSM慢跳頻示意圖 話音激活與功率控制 有效地減少 同信道干擾 話音激活 話音激活控制就是采用 非連續(xù)發(fā)射 。對(duì)于 n個(gè)指定的頻率集合， 可以建立 64 n個(gè)不同的跳頻序列。 A小區(qū)受干擾情況 f1 f2 f3 f4 移動(dòng)臺(tái) → 基站干擾電平 (無(wú)跳頻 ) (C/I=10dB) (C/I=) (C/I=6dB) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 基站平均干擾電平 (有跳頻 ) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 移動(dòng)臺(tái)干擾電平 (無(wú)跳頻 ) (C/I=10dB) (C/I=) 移動(dòng)臺(tái) → 基站平均干擾電平 (有跳頻 ) (C/I=) 圖 929 GSM蜂房結(jié)構(gòu)與調(diào)頻組網(wǎng) 跳頻技術(shù)的相關(guān)規(guī)定 跳頻在時(shí)隙和頻隙上進(jìn)行 TDMA幀中的時(shí)隙 蜂窩結(jié)構(gòu)的每個(gè)區(qū)群分配 n組頻率，并分成若干個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)分配一組頻率（跳頻頻率集），其中每一個(gè)頻率為一個(gè)頻道（頻隙）。通常當(dāng)干擾總合小于 C/I=7dB 時(shí)，呼叫將受嚴(yán)重干擾： ? 如果沒(méi)有跳頻，只有分配在 ?1或 ?2上的用戶可以得到正確接收。在允許干擾總合下，可存在的干擾源越多，系統(tǒng)容量越大 ，這就是干擾分集的目的。 圖 928 天線分集接收示意圖 跳頻技術(shù) 跳頻 就是有規(guī)則地改變一個(gè)信道的頻隙（載頻頻帶） 分類 快跳頻 慢跳頻 GSM的無(wú)線接口上采用 GSM引入跳頻的主要原因 頻率分集 干擾分集 頻率分集 目的 抗拒移動(dòng)通信系統(tǒng)中 瑞利衰落 的影響 原理 同一信號(hào)在不同頻隙上有不同的瑞利衰落的影響 頻率相差越大這種干擾的相關(guān)性越小 因此由頻率分集分散到不同頻隙上的突發(fā)脈沖不會(huì)受到同一瑞利衰落的影響，從而改善了傳輸質(zhì)量。因此在 GSM系統(tǒng)中多采用 Viterbi均衡算法 天線分集 實(shí)現(xiàn)方法之一： 使用兩個(gè)接收信道，它們受 到的衰落影響是不相關(guān)的 （即兩者在某一時(shí)刻同時(shí)經(jīng) 受某一深衰落點(diǎn)影響的可能 性很?。? 均衡的分類 頻域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的總傳輸函數(shù)滿足無(wú)失真?zhèn)鬏數(shù)臈l件 時(shí)域均衡：使包括均衡器在內(nèi)的整個(gè)系統(tǒng)的沖激響應(yīng)滿足無(wú)碼間串?dāng)_的條件 （數(shù)字通信中常用） 均衡算法的限制 所用算法必須能夠處理在 16181。 方法 將 912bit字符交織后分散到 8個(gè) TDMA幀的時(shí)隙中來(lái)傳輸 交織編碼方法 輸入碼流是 20ms的幀，每幀含 456bit。 原理 按行輸入，按列輸出 。通常與塊卷積碼混合使用，用于捕捉和糾正遺漏的組誤差。如果收到的數(shù)據(jù)經(jīng)過(guò)同樣的計(jì)算得到的冗余與收到的不一致時(shí)，可確定傳輸有誤 編碼方式 大多數(shù)情況下，最終的冗余碼是多種編碼的混合結(jié)果 塊卷積碼：主要用于糾錯(cuò)?？煽闯墒沁壿嬓诺涝谖锢硇诺纻鬏?shù)妮d體。用于 BCCH和 CCCH 超幀 是由 51個(gè)由 26幀的復(fù)幀或 26個(gè)由 51幀的復(fù)幀構(gòu)成 超高幀 等于 2048個(gè)超幀 ? 超高幀的周期與加密和跳頻有關(guān)。 復(fù)幀 有兩種類型 ? 由 26個(gè) TDMA幀組成的復(fù)幀。 f0的 TS0時(shí)隙 f0的 TS1時(shí)隙 f0的 TS2~TS7時(shí)隙 其它時(shí)隙 映射關(guān)系小結(jié) 供邏輯控制信道使用 供業(yè)務(wù)信道使用 映射對(duì)應(yīng)關(guān)系 (1)f0的 TS0時(shí)隙 f0的 TS0時(shí)隙用于映射 廣播信道（ BCH）和公共控制信道（ CCCH） 下行鏈路（ BCCH、 FCCH、 SCH、 PCH、 AGCH ） 上行鏈路（ RACH ） (2)f0的 TS1時(shí)隙 下行鏈路 f0上 的 TS1時(shí)隙用來(lái)將 專用控制信道 (SDCCH、SACCH ）映射到物理信道 上行鏈路 f0上 的 TS1與 下行鏈路 f0上 的 TS1有相同的結(jié)構(gòu)，只是它們?cè)跁r(shí)間上有 3個(gè)時(shí)隙 的偏移。 ? BCCH—