gprs_edge_hspa_wcdma_cdma2000_td-scdma综合分析!

gprs_edge_hspa_wcdma_cdma2000_td-scdma综合分析!内容摘要：

AGCH 是一种应答信道，对 PRACH 作出应答。 PACCH（ Packet Asscrchted ControlChannel），分组随路 控制信道。 这种信道用来传送实现 GPRS数据业务的信令。 6. GPRS 服务技术 GPRS 分组数据计费功能，即根据数据量计费。 7. GPRS 与 IP GPRS 的技术的引进，把电信网络和 计算机网络 有机地连接在一起，朝未来的全 IP网络平台发展。 从 GPRS结构可以看出，基站与 SGSN备之间的连接一般通过帧中继连接， SGSN与 GGSN 设备之间通过 IP 网络连接。 GGSN 可以由具有 NAT（网络地址翻译） 功能的路由器承担内部 IP 地址与外部网络 IP地址的转换， MS 可以访问 GPRS 内部的网络，也可以通过 APN（外部网络接入点名）访问外部的 PDN/Inter 网络。 在标识 GPRS设备中，如手机 MS的标识除了在 GSM中使用的 IMSI、 MSISDN等号码 外，还需要分配 IP地址。 网元设备 SGSN、 GGSN 的标识既有 7 号信令地址，又有数据 GGSN 的 IP 地址， GSN（ SGSN或 GGSN）之间的通信采用 IP地址，而 GSN 与 MSC、 HLR 等实体的通信采用 7号信令地址。 在 GPRS系统中，有两个重要的数据库记录信 息。 一是用户移动性管理上下文，用于管理 移动用户的位置信息，另一是用户的 PDP 上下文（ 分组数据协议 上下文），用于管理从手机 MS到网关 GGSN 及到 ISP（ Inter 服务提供商 ） 之间的数据路由信息。 当 MS 访问 GPRS 内部网络或外部 PDN/ Inter 网络时， MS 向 SGSN 发激活 PDP 上下文请求消息， MS可以与运营商签约选择固定服务的 GGSN。 或根据 APN选择规则，由 SGSN 选 择服务的 GGSN， SGSN 再向 GGSN 发建立 PDP上下文请求消息。 GGSN分配 MS一个 IP地址（静态或动态、公用或私有），在建立 PDP 上下文过程中，需要对用户的身份，需要的 服务质量 进行鉴权和论证，在成功地建立和激活 PDP上下文 后， MS、 SGSN和 GGSN 都存储了用户的 PDP 上下文信息。 有了用户的位置信息和数据的路由信息， MS 就可以访问该网络的资源。 二代半产品 GPRS 的问世，在开发和部署 GPRS 业务时会遇到一些新的概念。 GPRS在应用中的速度和属性 [3]基于 GPRS的 报文 数据交换使用未使用的蜂窝网络带宽传输数据。 而作为专门为电话系统设计的语音信道（或者数据信道）一旦被报文数据交换使用，将降低可用带宽，其 结果 是如果在一个忙碌的电话域内，报文传输速度极慢。 理论上报文数据交换速度是大约 170 千比特 /秒，而实际速度是 3070 千比特 /秒。 在GPRS 的射频部分的改进，取名为 EDGE 技术 ，将支持从 20 至 200 千比特 /秒的更高速度传输。 最大数据速率取决于同时分配到的 TDMA 帧的时隙。 因此，数据速率越高，纠错可靠性就越低。 一般来说，连接速度随着与距离的增加迅速下降。 在人口密集的高 网络密度 城区这倒不是什么 大问题 ，但是在人口比较少的郊区这就真是问题了。 GPRS class 8 也就是平常所说的 4+1。 这表示 4个时隙用于下行 流量 ， 1个时隙用于 上行流量。 这样做是为了优化象 WEB浏览器 这样的大部分是下载流量的应用。 如果用户阅读邮件量大于他发送的量，这个也适用。 一般来说 GPRS手机默认使用 Class 8 来传输。 GPRS class 10 也就是 4+2。 4个时隙下行， 2个时隙上行。 不过同时使用的时隙不能超过 5个。 这个方案适用于双向数据差不多相等的情况下，例如即时消息 . 其他存在的级别，包括 GPRS class 6 (3+2) 和 GPRS class 4 (3+1)，只有老设备才使用。 有些个别设备能够做到 4+4 (四个时隙用于上行和下行，最多 5个同时工作 ).这只是工业应用，超过 2 个上行时隙电磁辐射就会对人体产生一定的影响。 . 传输速率还依赖于信道编码。 最佳编码方案 (CS4)适用于在基站附近的时候，最差编码方案 (CS1)用于离基站比较远的地方。 . 使用 CS4 有可能达到每时隙 的速度。 但是如果使用这个方案先有网络只能覆盖一般情况的 25%的 区域。 . CS1能达到 kbit/s 每时隙的速率而且可以覆盖 98%的正常区域。 每一个 时间片 (timeslot) 传输一个 RLC 桢，使用 CS4 最高达 ,但通常情况下使用 CS2 比较多， RLC 层速率为 ，折算到 IP 层。 从协议封装来计算开销，上行传输的要大于下行的，这意味 着同样一个时隙，上行的 IP层可获得带宽要比下行的小一些，例如同样的 CS2 编码方式，上行的 IP 带宽只有约。 种类 下载速率 (RLC) 上传速率 GPRS 4+1 Kbps (class 8 amp。 10) GPRS 3+2 Kbps (class 10) CSD Kbps HSCSD Kbps (2+1) HSCSD Kbps (3+1) 注意。 CSD及 HSCSD 这类服务通常都按使用时间来计费 ,就像通话时间般。 假如要长时进行下载档案的动作 ,则会比 GPRS 优胜，因为在移动电话网络中 CSD及 HSCSD 的优先次序都会比 GPRS 为高 ,较少有数据传输中断的情况出现。 GPRS 报文数据交换基于数据包。 当使用 TCP/IP 协议时，每个电话分配到有一个或多个 IP地址。 当电话切换扇区或者基站时， GPRS 要暂时存储转发数据包到电话里。 当因为 无线电噪声 干扰导致传输暂停和丢包可以由 TCP 来处理，这将导致临时的传输速率调整。 基于 GPRS 的应用解决方案 [4]GPRS 作为 GSM 分组数据的一种业务，很大程度上拓展了 GSM 无线数据业务空间。 下面将结合移动运营商的 GPRS 业务来介绍一下常用的 GPRS 解决方案，介绍下主要包括 Inter 接入、 WAP、专网接入、基于终端安装业务、专线接入、GPRS 短消息等 7种业务。 Inter 接入业务 （ 1） 业务描述 GPRS 这是 GPRS 最普遍的一种应用，利用手机 +笔记本 接入 Inter，如右图所示。 （ 2）用户 IP 地址分配及与 IP网络连接方案 手机 +笔记本接入 Inter 业务的用户地址可以分配 公有地址 或私有地址，从节约公有地址角度出发，建议采用私有地址。 实现方式为：手机接入经过服务器 RADIUS授权后，由 GGSN分配私有地址，该私有地址通过 NAT转换后接入 CMNet。 （ 3） Inter 接入方式选择 GGSN 接入 Inter 有透明和非透明两种方式。 如果移动运营商作为 GPRS运营商的同时，直接作为 ISP提供 Inter 接入服务，建议采用透明方式，用户接入 因特网 无须进行认证，可由移动用户鉴权替代，这样可加快用户接入速度，减少 RADIUS 服务器 的投资。 也可以采用非透明方式接入 Inter，通过 RADIUS进行 用户认证。 GPRS承载 WAP业务 （ 1） GPRS 是承载 WAP 的最佳选择 GSM 系统中，承载 WAP 有 3 种方式：短消息、电路型数据、 GPRS 分组数据。 与 GPRS 相比，前两种方式有一定的局限性： 短消息承载 WAP，长度只有 160个字节，不能适应 WAP 业务数据量逐步增长的需求。 短消息对于 QoS 方面缺乏保证，接续时间过长，因此不推荐短消息承载WAP。 GPRS 承载 WAP 有很多优势： GPRS 本身基于分组方式， 系统资源 占用少，接续速度快，时时在线，而且单用户带宽有保证。 其组网如右图所示。 （ 2）用户 IP 地址分配 WAP 业务的用户地址经服务器 RADIUS 授权后由 GGSN 分配使用私有地址。 （ 3）与 WAP网关 连接方案 由于 WAP 网关建设采用私有 IP地址段，而 GGSN 设备地址 采用合法 IP地址，所以 GGSN和 WAP网关之间必须建立隧道，才能进行连接，目前可采用 GRE隧道方式。 由 GGSN 配置 GRE隧道，并进行相应处理。 WAP 网关需具有 GRE 功能，并且能够根据用户的私有 IP 地址，判断 GGSN 地址，并进行相应隧道封装处理。 专网接入业务 （ 1） 专网 VPN 业务实现方式 PPP：对等协议 采用 VPDN 技术实现专网接入业务方案， MS采用 PPP 方式接入 VPN 虚拟网，使用第二层 隧道协议 L2TP。 GGSN 通过输入的公司名或主被叫号码从 Radius 服务器获取建立隧道的相关信息，然后启动到企业网关的 L2TP 隧道协议，建立起GGSN 和企业网关之 间的隧道连接。 此时用户的 PPP 包可以直达企业网关，由企业网关通过公司的 Radius 服务器完成对用户级的认证，通过后，就建立起 GRPS手机到达企业 网关的 PPP 链路，从而真正实现移动办公业务，如右图所示。 （ 2）实现 VPN 功能时各实体功能 GGSN 作为 L2TP 接入集中器：为企业网关提供代理认证；与企业网关之间建立 L2TP 隧道； 与企业网关之间建立 L2TP 会话。 企业网关与 GGSN 之间建立 L2TP隧道和与 GGSN 之间建立 L2TP会话。 运营商 RADIUS 服务器对移动用户提供的 公司名认证；为 GGSN 提供企业网关的 IP 地址；为 GGSN 提供隧道类型（ L2TP、 PPTP、L2F）；提供其它与隧道有关的信息，如对应于该隧道 GGSN 名和企业网关名等。 企业 RADIUS 服务器对移动用户身份进行认证、授权。 （ 3）用户认证实现方式 企业网关认证：用户认证信息以 PPP数据包的形式透明穿过 GGSN，到达企业网关。 企业网关从企业 RADIUS 服务器查找用户的合法信息，对用户进行认证和授权。 GGSN 代理认证：当 GGSN 与企业网关之间存在某种 信任关系 时， GGSN 可对企业用户进行代理认证。 此时， GGSN读取用户认证 PPP数据包，通过运营商的 RADIUS服务器对用户认证请求进行确认，给用户分配权限，此时企业网关无需设立RADIUS 服务器。 （ 4）专网接入业务对网络和设备的影响 采用专网接入业务，需手机采用 PPP方式接入 PDN网。 GGSN 的 Gi 接口上需具有 L2TP功能。 由于需进行隧道和会话处理，会对 GGSN 设备的处理能力产生一定的影响。 运营商的 RADIUS 服务器能够提供对企业名认证和提供代 企业认证 功能。 基于 PDA数据业务 基于 PDA的数据业务的解决方案以及对网络和设备的影响等同于 PC+手机 上网方式，即普通 Inter 接入方式。 基于手机终端安装数据业务 （ 1） 业务描述 在 GPRS 终端内置特定 Inter 应用，通过手机内置应用 软件 实现，无须外接 PC。 应用包括 POP3 Email 和 即时信息 Instant Messaging（ IM）。 从长远看，这类 Inter 应用可能还会增加。 （ 2）基于终端安装的业务类型 Email 应用：手机内置 Email 收发软件，可向普通 PC Email 软件一样设置POP3 地址、用户名及密码。 激活 PDP 上下文后，直接点击对应功能键，即可随时随地进行邮件收发操作。 IM 应用：类似于 Inter 上的 QICQ 应用。 IM 用户向服务提供商登记注册后，可以进行实时交流，而由于 GPRS 可以基于流量计费的特性，用户可以进行随时随地交流，而只需支付较少的费用，是一种非常理想的实时聊天工具。 基于终端安装的业务对 GPRS 网络设备不会产生特别的影响，只需能够接入Inter 网络，由终端和应用服务器完成对应功能。 计费等同于 Inter 接入计费方式。 专线接入业务 （ 1） 专线接入业务时， GGSN（无须参与认证，采用透明接入方式）、 GPRS网络仅仅作为承载通道，将数据包透明发往业务处理中心，用户接入业务中心权限的认 证由 MS与业务中心进行。 该业务需用特定的 APN 进行区分，以决定是否认证及连接方式，专线接入业务主要应用于集团用户，如 MPOS、高速公路流量统计、 环境监测等。 （ 2） GSN通过专用线路（ DDN专线等）不经过 ISP 直接接入业务中心；或者通过 ISP 直接连接业务中心，不采用 VPN 方式；也可以通过 ISP连接，采用VPN方式接入业务中心。 GPRS短消息业务 （ 1）业务描述 GPRS 如右图所示为 GSM系统中与短消息有关的实体 网络图。 MS和 SC之间可以通过 MSC（ A口），也可以通过 SGSN（ Gb 口）发送短消息，两者相比较 ，通过 Gb口传送短消息占用的空中资源相对较少因而对用户更具。