内容简介gprs系统作为
无线数据业务的承载,充分融合了gsm无线
技术和ip等网络技术。本书从数据业务
基础知识入手,首先介绍了gprs技术的
理论基础、网络结构和规程体系,然后讨论了gprs无线技术和原理、数据传送过程以及重要信令
流程,最后对gprs无线安全和核心网络安全、gprs系统中的tcp/ip特性和gprs应用进行了阐述,并对gprs网络到第三代系统的演进作了简单
分析,从而使读者全面了解和认识gprs原理和网络体系,并有助于他们对wcdma技术的学习和应用。
本书适合
通信领域工程技术人员、网络运行维护人员以及高等院校通信专业学生和教师阅读和参考,并可作为gprs相关知识的培训
教材和参考
资料。
图书目录第1章gsm网络基础及其演进1.1
移动通信发展简介1.2gsm原理1.2.1gsm信道类型1.2.2gsm信道的配置1.3gsm系统体系结构1.3.1gsm网络单元1.3.2gsm网络接口1.3.3gsm接口协议1.4gsm网络基本特性1.4.1跳频1.4.2小区重选1.5gsm网络中的数据业务1.5.1gsm所支持的业务种类1.5.2gsm中的数据业务
习题第2章
数据通信基础2.1数据交换技术2.1.1电话通信和数据通信2.1.2数据交换技术2.2帧中继技术2.2.1帧中继的技术特点2.2.2帧中继
规范2.2.3帧中继交换2.2.4帧中继数据包格式2.2.5帧中继基本概念2.2.6数据传送控制变量2.2.7拥塞控制2.3tcp/ip原理及其应用2.3.1tcp/ip规程结构2.3.2传输层2.3.3ip层2.3.4应用层协议体系结构2.4tcp/ip应用及支持单元2.4.1dns2.4.2dhcp2.4.3radius2.4.4防火墙2.4.5移动分组交换业务——gprs习题第3章gprs网络结构与规程3.1gprs网络结构3.2gprs网络单元3.2.1pcu3.2.2sgsn3.2.3ggsn3.2.4各网元作用概述3.2.5系统中其他数据支持单元3.3gprs协议栈3.3.1gprs传输面协议层3.3.2gprs控制面协议层分析3.4gprs网络接口3.4.1
gb接口3.4.2gr接口3.4.3gn/gp接口3.4.4gi接口3.4.5gs接口3.4.6ga接口3.5gprs网元之间相互作用3.5.1移动用户附着过程3.5.2移动用户激活pdp过程3.6rlc/mac层功能3.6.1rlc规程3.6.2mac规程3.7llc层功能3.7.1概念简介3.7.2llc帧格式3.7.3llc协议的两种操作形式3.7.4llc不同操作形式的应用3.7.5llc不同操作形式信息类型应用举例3.8sndcp层功能3.9bssgp层功能3.10gtp层功能3.10.1gtp作用3.10.2gtp检测机制3.10.3ciscoggsn中gtp检测机制举例习题第4章gprs无线系统4.1gprs帧结构4.2gprs信道类型4.2.1gprs逻辑信道类型4.2.2gprs逻辑信道的组合4.2.3多时隙配置4.3gprs编码方式4.3.1cs-1编码方式4.3.2cs-2和cs-3编码方式4.3.3cs-4编码方式4.3.4编码方式的表示4.3.5编码速率4.4gprs信道配置4.4.1pdtch配置基本原则4.4.2小区中pdtch信道的设置4.4.3pdtch在tch/bcch上的配置4.5gprs系统中跳频的应用4.6gprsms多时隙特性4.7gprs系统中的qos4.7.1优先级别4.7.2延迟级别4.7.3可靠性级别4.7.4吞吐量级别4.8gprs系统中的编号计划4.9移动台类型4.9.1a类移动终端4.9.2b类移动终端4.9.3c类移动终端4.10nom4.10.1网络操作模式i(nomi)4.10.2网络操作模式ii(nomii)4.10.3网络操作模式iii(nomiii)4.11gprs系统中的定时提前量ta4.11.1gsm中的定时提前量(ta)4.11.2连续的ta(定时提前量)更新过程4.11.3ta信息包4.11.4使用下行ptcch(ptcch/d)4.11.5使用polling的ta控制4.12gprs移动台移动管理状态4.12.1idle状态4.12.2standby状态4.12.3ready状态4.12.4状态转换4.13gprs系统中的小区重选过程4.13.1gprs系统中的小区重选算法与原则4.13.2gprs系统中网络控制的小区重选4.13.3gprs小区重选过程描述4.14gprs编码方式的动态选择4.14.1编码方式的动态选择4.14.2gprs系统各种编码方式特性4.14.3系统对于各种编码方式的选择习题第5章gprs数据传送过程5.1冲突检测机制5.1.1时隙aloha(slotted_aloha)机制5.1.2时隙aloha规程在gprs系统中的应用5.1.3mac层接入冲突检测5.2ms接入方式5.2.1一步分组接入法5.2.2两步分组接入法5.2.3ccch上的接入机制5.2.4pccch接入机制5.3信道分配方式5.3.1tbf建立过程5.3.2下行资源配置方式5.3.3上行资源分配方式5.3.4信道分配方式特性分析5.4上行信息传送过程5.4.1动态分配方式下的上行rlc传送过程5.4.2静态分配方式下的上行rlc传送过程5.4.3tbf清除过程5.5下行信息传送过程5.5.1下行数据传送过程5.5.2下行控制信息传送过程5.5.3下行资源释放过程5.6数据传送过程示例5.6.1gprs系统控制信息传送流程5.6.22个时隙上3个tbf时数据传送的过程5.7rlc层确认机制5.8llc层确认机制和其他功能5.8.1llc层确认模式下的确认机制5.8.2llc无确认帧ui的传送过程举例5.8.3llc层的参数设定和协商机制5.8.4sapi与qos5.8.5llcpdu的分段习题第6章gprs信令流程6.1gprs附着/去附着6.1.1gprs附着过程6.1.2gprs去附着过程6.2gprs路由区更新6.3gprs与外部数据网间的连接6.4非透明模式下pdp激活过程6.5网络请求的pdp上下文激活6.6gprs漫游6.7wap接入过程习题第7章gprs网络安全7.1gprs系统无线安全7.1.1采用临时身份识别保护用户身份7.1.2gsm系统中的鉴权和加密过程7.1.3gprs系统中的鉴权和加密过程7.2gprs系统网络安全7.2.1gprs网络接入过程中的用户身份认证机制7.2.2接口安全与网络系统的安全7.3采用防火墙进行gprs安全防范7.4gprs用户数据安全传送机制7.4.1vpn简介7.4.2vpn中的隧道技术7.4.3vpn中的隧道类型及其在gprs系统中的应用第8章gprs系统tcp/ip特性8.1tcp/ip特性8.1.1tcp连接及确认传送机制8.1.2tcp的可靠传输控制方法8.1.3tcp的慢启动与拥塞控制机制8.1.4tcp/ip规程中其他重要参量8.2gprs系统主要特性8.3gprs系统中的tcp/ip应用特性8.3.1大的rtt造成的影响8.3.2带宽时延积的作用8.3.3延迟突变的影响8.3.4带宽振荡造成的影响8.3.5小数据包造成的影响8.3.6tcp/ip控制机制对系统吞吐量的影响8.3.7mtu大小的影响8.3.8gprs系统中tcp/ip特性的优化应用8.4gprs系统吞吐量8.4.1吞吐量的量化分析8.4.2gprs信道实际编码效率
计算8.4.3sndcp/llc层效率8.4.4吞吐量变化相关因素8.5gprs系统延迟8.5.1延迟分析8.5.2rtt定义8.5.3ping的理论分析习题第9章gprs应用9.1采用gprs
手机与pc连接9.2采用gprsmodem(套件)上网9.3mms的应用9.3.1sms简介9.3.2mms和sms的特征分析9.3.3mms所支持的内容9.3.4mms承载系统9.3.5gprs系统中mms网络元素9.3.6gprs系统中mms的网络组成9.3.7mms应用9.4gprs具体应用9.4.1通过gprs连接internet9.4.2通过gprs连接intranet9.5wap9.6gprs计费系统9.6.1gprs计费系统概述9.6.2gprs系统计费种类9.6.3gprs系统计费信息的传送9.6.4gprs系统计费原则9.6.5gtp¢计费通信协议9.6.6plmn之间漫游的计费习题第10章gprs系统的演进10.1egprs10.1.1edge的分组模式——egprs10.1.2egprs规程与现有gprs规程的区别10.1.3egprs的特点10.1.4egprs系统中确认机制下rlc/mac数据块的传送10.1.5gprs与edge的关系10.1.6gprs演进到edge10.2umts10.2.13g技术
标准简介10.2.2wcdma特点10.2.3wcdma基本原理10.2.4wcdma系统中扩频码和扰码的使用10.2.5umts系统无线帧结构10.2.6umts无线子系统体系结构10.2.7调制方式10.2.8同步10.2.9umts系统结构10.2.10umts与gprs网络分组域的比较分析10.2.11gprs与umts分组域协议层分析10.2.12gsm/edge与wcdma网络的进一步融合习题附录a缩写参考文献
序言/前言前言移动通信大大拓展了人们的通信距离和生活空间,基于amps/tacs的第一代(1g)模拟移动
通信系统只能提供简单的通话业务和基本的补充类、承载类业务,而gsm/cdma第二代(2g)数字移动通信系统虽然能够提供丰富的补充类和承载类业务,但电信业务仍然主要以通话为主,对于数据业务(如sms/wap等)的支持也基于电路方式,具有数据传递速率低、信息流量小的缺陷。随着互连技术的发展和应用,移动业务在带给人们移动的方便性的同时,也产生了更大的数据量的传送需求,因而2.5代(2.5g)移动
通信技术(如gprs和cdma1x等)应运而生。gprs技术基于tdma方式的gsm系统实现,是在gsm网络和技术上发展起来的系统,它充分利用了gsm系统的无线结构,通过进一步在gsm网络中增加数据
设备提供高速数据类应用,从而保证采用gsm系统的运营商实现从2g系统到2.5g系统的平滑过渡,实现从电路方式业务到话音/分组方式业务的转变。gsm系统中,简单的数据类业务通过msc中作为modem的imf单元实施,其速率受到很大限制,最高仅为9.6kbps,并且这种数据业务的应用采用电路方式,会造成系统资源和用户计费的不合理性。gprs系统则实现了高达171.2kbps理论速率的吞吐量,从而可以实现移动用户的internet接入、彩信收发、高速wap浏览以及其他各种业务的应用。gprs实现了电路交换和数据交换系统的融合,通过系统中分组域与电路域的相互作用,保证了系统资源的有效利用,拓展了系统的业务和功能,为进一步向第三代系统的迈进提供了技术保障。学习gprs技术,既需要初步的gsm理论基础,又需要对网络协议具有一定的了解,因而对技术、维护和研发人员提出了更高要求。从无线和网络基础知识入手,对gprs相关知识进行分析和探讨是本书的出发点。本书第1章和第2章介绍gsm网络基础知识、gsm系统中数据业务的实现,以及gprs中的相关网络知识,使读者对gprs相关基础知识有初步的概念。在此基础上,第3章引入gprs网络体系结构和规程类型,并通过网元之间的相互作用来描绘gprs系统的轮廓。第4章到第6章详细分析了gprs无线知识和数据传送过程,其中涉及gprs时隙结构、无线信道种类、编码方式、信道配置、ms多时隙特性、gprs中的qos概念、移动态类型、网络操作模式、定时提前量、移动台移动管理状态、小区重选、编码方式的动态选择等各个方面,以及移动台机如过程中的冲突检测机制、ms接入方式、信道分配方式、上下行信息传送过程、数据传送确认机制等。随后的gprs关键信令流程则将gprs网络功能进一步细化,它充分体现了系统中无线和网络方面的融合。第7章引入gprs网络的安全特性,从无线和网络两个方面详细分析了无线数据网的安全防范机制和弱点,以引起重视;第8章对gprs系统中的tcp/ip特性予以陈述,以更好地体现无线数据应用的特点;第9章对gprs应用(如mms等)进行了简单介绍,从实践角度对gprs技术进行了论述。最后,鉴于目前第三代(3g)移动通信系统技术已逐步走向标准化,第10章对从gprs系统到3g技术(如umts系统)的过渡予以技术分析,使读者对未来移动网络的研究有所认识和了解。本书参考了摩托罗拉工程学院
培训教材以及gprs规范,对gprs相关原理进行了分析,并通过将一些测试记录信息结合理论描述,比较全面地分析了实践中遇到的问题,力求理论结合实际,使读者在了解gprs技术中的关键问题的同时,也能够对整个系统结构和原理有比较全面的认识。本书适合于需要进一步了解gprs原理和相关技术的工程技术人员和管理人员阅读,还可作为高等院校相关专业本科生、研究生的教学参考资料,也可作为广大读者学习和了解第三代移动通信的基础和培训资料,同时对于需要了解gprs应用的相关人员也会有较大帮助。本书的出版得到摩托罗拉工程学院张伟经理和郭连第经理的支持和帮助,以及电子工业出版社竺南直博士和刘志红编辑的大力协助;同时,在本书写作过程中也得到了刘亚文、王玉镇以及其他同事的关照,这里对他们的帮助表示衷心感谢。由于gprs规范处于发展和更新阶段,以及编写工作时间紧张,错误在所难免,欢迎广大读者指正。联系信箱:gprs_opt@yahoo.com.cn