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目录第1章GPRS系统原理 ........................................................................................................... 1-11.1 GPRS系统结构.................................................................................................................. 1-11.1.1 系统单元简介.......................................................................................................... 1-11.1.2主要的网络接口说明 ............................................................................................... 1-31.2 GPRS系统的编号方案....................................................................................................... 1-51.2.1路由区域识别号（RAI） ......................................................................................... 1-51.2.2分组数据协议地址（PDP-Address）...................................................................... 1-51.2.3小区识别号（CELLID）.......................................................................................... 1-51.2.4其他编号 ................................................................................................................. 1-51.3 GPRS系统的信道类型....................................................................................................... 1-51.3.1信道类型 ................................................................................................................. 1-61.3.2信道的作用.............................................................................................................. 1-71.4网络操作模式..................................................................................................................... 1-81.5 GPRS手机等级.................................................................................................................. 1-91.6信道编解码 ...................................................................................................................... 1-101.7流量控制和服务质量保证................................................................................................. 1-101.8 TBF、TFI、USF等概念................................................................................................... 1-111.8.1描述....................................................................................................................... 1-111.8.2 MAC模式 .............................................................................................................. 1-111.8.3 RLC模式 ............................................................................................................... 1-121.9 PCU主要流程介绍........................................................................................................... 1-131.9.1小区开工流程........................................................................................................ 1-131.9.2 CCCH上的上行一阶段接入：............................................................................... 1-161.9.3 CCCH上的上行两阶段接入：............................................................................... 1-181.9.4 CCCH上的下行接入：.......................................................................................... 1-191.9.5 PACCH上的上行接入（下行中建上行）：........................................................... 1-211.9.6 PACCH的下行建立（上行中建下行）： .............................................................. 1-221.9.7 PACCH上的下行建立（下行中建下行）：........................................................... 1-231.9.8分组寻呼流程........................................................................................................ 1-23插图目录图1-1 GPRS系统结构 ................................................................................................... 1-1 图1-2 GPRS系统－PCU子系统接口 ............................................................................ 1-3 图1-3 小区开工流程 .................................................................................................... 1-13 图1-4 CCCH上的上行一阶段接入............................................................................... 1-16 图1-5 CCCH上的上行两阶段接入............................................................................... 1-18 图1-6 CCCH上的下行接入.......................................................................................... 1-19 图1-7 PACCH上的上行接入（下行中建上行） .......................................................... 1-21 图1-8 PACCH的下行建立（上行中建下行）.............................................................. 1-22 图1-9 PACCH上的下行建立（下行中建下行） .......................................................... 1-23 图1-10 1.9.9 SUSPEND 流程 ..................................................................................... 1-24 图1-11 SUSPEND 流程 .............................................................................................. 1-25第1章 GPRS系统原理1.1 GPRS系统结构GPRS的系统结构如图1-1所示。
GPRS网络原理一、GPRS网络简介1、GPRS网元结构GPRS网络是通过GSM网络为用户提供数据业务应用的数据网。
从资源结构来看，前者既复用了现有的GSM资源（如无线部分基站侧的空口资源、TRX、ABIS口的地面资源等），又加入了新的网元（如PCU/PCUSN（NORTEL）、CCU、核心侧的SGSN及GGSN等）。
主要网元结构图如下：PCU：分组控制单元，主要负责对分组无线资源进行配置和调度。
其所属位置不同厂家实现方式不一样（三种方式），有些厂家把它集成在BSC机柜内，有些单独列一个机柜如北电的PCUSN。
CCU：信道编码单元，主要负责BTS的编码算法和功率控制。
SGSN：类似语音网中的MSC。
主要负责移动管理（位置区及路由区更新）、寻呼、鉴权、加密、账单管理、路由等。
GGSN：类似语音网中的GMSC。
主要负责账单管理、附着用户的路由表、提供接入其他分组数据网的接口等2、GPRS接口新的网元设备连接，产生了许多新的接口，其中最重要的是Gb、Gn、Gr、Gi等接口。
各种接口如下图所示：Gb：连接PCU和SGSN。
Gn：连接SGSN与GGSN或SGSN与SGSN或GGSN与GGSN。
Gr：连接SGSN与HLR。
Gi：连接GGSN与其他数据网。
Gs：连接MSC和SGSN，目前中国移动和中国联通都没有开此接口。
3、GPRS编码方式目前，GPRS标准公开支持四种编码方式，分别为CS1 ，CS2，CS3，CS4，四种编码方式的速率由低到高分别为的9.05kb/s、13.4kb/s、15.6kb/s、21.4kb/s（各rlc信息单元长度分别为22，32，38，52个byte）。
其无线口的复帧方式和GSM的51复帧有一定的区别，采用52复帧方式。
Multiframe Structure for PDCH中兴、华为、北电、爱立信（R10版本）目前只支持前面两种低级编码方式。
Moto、nokia已近全面支持以上四种编码方式；另外，北电的编码速率比GPRS标准低，CS1，CS2分别为8kb/s和12kb/s。
目录目录 (1)GPRS系统原理介绍 (2)第一讲GPRS简介 (2)1.1 概述 (2)1.2 GPRS的主要特点 (3)1.3 GPRS的业务 (5)1.4 GPRS业务的具体应用 (6)1.5 GPRS的优势及存在问题 (7)1.6 GPRS标准和业务的发展 (9)第二讲GPRS的网络结构 (11)2.1 GPRS网络总体结构 (11)2.2 GPRS逻辑体系结构 (13)2.3 GPRS网络主要实体 (14)第三讲GPRS传输平面和信令平面 (17)3.1 传输平面 (17)3.2 信令平面 (19)3.3 GGSN与IP网络连通平面 (23)第四讲GPRS的高级功能 (24)4.1 网络访问控制功能 (24)4.2 分组选路和传输功能 (24)4.3 移动性管理(MM)功能 (25)4.4 逻辑链路管理功能 (28)4.5 无线资源管理功能 (29)4.6 网络管理功能 (29)第五讲GPRS的主要接口 (29)5.1 GPRS的无线接口Um (29)5.2 Gb接口 (38)5.3 Abis接口 (39)第六讲GPRS的计费管理 (40)6.1 计费管理 (40)6.2 计费信息 (41)6.3 计费网关 (41)GPRS系统原理介绍第一讲GPRS简介1.1 概述GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。
GPRS是GSM Phase2.1规范实现的内容之一，能提供比现有GSM网9.6kbit/s更高的数据率。
GPRS采用与GSM 相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。
因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。
构成GPRS系统的方法是：(1) 在GSM系统中引入3个主要组件GPRS服务支持结点(SGSN, Serving GPRS Supporting Node)GPRS网关支持结点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)分组控制单元(PCU)(2) 对GSM的相关部件进行软件升级GPRS系统原理如图1.1所示图。
gprs模块的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种移动通信技术，能够为移动设备提供快速的数据传输和连接服务。
GPRS模块是这种技术的重要组成部分，它允许设备通过无线网络实现网络连接。
本文将详细介绍GPRS模块的工作原理，包括GPRS技术的基础知识和模块的组成部分、电路原理以及通信协议等方面。
一、基础知识1、GPRS技术简介GPRS是基于GSM（Global System for Mobile Communications）网络的数据传输技术，它将移动通信与互联网相结合，提供了无线IP数据传输服务。
与GSM相比，GPRS的优点包括更高的速度、更低的延迟、更灵活的数据传输和更低的成本等方面。
GPRS技术的核心在于将数据分为数据包进行传输，而不是像传统的通信技术一样将数据以电路交换的方式进行传输。
2、GPRS的工作原理GPRS系统主要由三部分组成：无线终端设备（Mobile Station，MS）、GPRS支持节点（GPRS Support Node，GSN）和GPRS核心网络（GPRS Core Network）。
无线终端设备包括移动电话、笔记本电脑和其他移动设备，用于与GPRS网络进行通信；GPRS支持节点包括SGSN（Serving GPRS Support Node）和GGSN（Gateway GPRS Support Node），用于管理无线终端设备和处理GPRS数据传输；GPRS核心网络包括多个SGSN和GGSN，用于提供网络连接和数据传输服务。
GPRS数据传输主要分为两个阶段：数据包发送和数据包接收。
在数据包发送阶段，无线终端设备发送数据包到GPRS支持节点，GPRS支持节点将数据包传递给GPRS核心网络，最终到达目标设备；在数据包接收阶段，目标设备从核心网络中接收数据包，并将其传递给GPRS支持节点，最终到达无线终端设备。
GPRS支持节点通过GPRS链路控制协议（GPRS Tunneling Protocol，GTP）传输数据包，确保数据包的可靠性和安全性。
2.1 GPRS网络总体结构GPRS网络是在现有GSM网络中增加 GGSN和SGSN 来实现的，使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。
其系统结构如图2-1所示。
图2-1 GPRS系统结构图中，笔记本电脑通过串行或无线方式连接到GPRS蜂窝电话上；GPRS蜂窝电话与GSM基站通信，但与电路交换式数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。
SGSN与GPRS网关支持节点(GGSN)进行通信；GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如因特网或X.25网络。
来自因特网标识有移动台地址的IP包，由GGSN接收，再转发到SGSN，继而传送到移动台上。
SGSN是GSM网络结构中的一个节点，它与MSC处于网络体系的同一层。
SGSN通过帧中继与BTS 相连，是GSM网络结构与移动台之间的接口。
SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。
GGSN通过基于IP协议的GPRS骨干网连接到SGSN，是连接GSM网络和外部分组交换网(如因特网和局域网)的网关。
GGSN主要是起网关作用，也有将GGSN称为GPRS路由器。
GGSN可以把GSM 网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCP/IP或X.25网络。
SGSN和GGSN利用GPRS隧道协议(GTP)对IP或X.25分组进行封装，实现二者之间的数据传输。
图2－2给出了GPRS网络结构的接入与参考点的简图。
图2-2 GPRS总体结构及接入接口和参考点GGSN到外部分组网络是通过Gi参考点连通的，而其他GPRS网络是通过Gp接口连通的。
另外，从MS端到GPRS网络有两个接入点，Um接口用于无线通信接入而R参考点用于信息的产生或接收。
移动终端MT(例如手机)通过Um接口接入GPRS PLMN，R则是MT和TE(如笔记本电脑)之间的参考点。
现代商业MODERN BUSINESS215一、引言移动通信大大拓展了人们的通信距离和生活空间，基于ＡＲＭ无线小车实验装置的应用与开发的枢纽环节就是移动ＧＰＲＳ通信的研究。
它是上位机与底层硬件连接的纽带。
通过ＧＰＲＳ通信将上位机的信息发送给底层手机模块华为ＧＴＭ９００。
然后传送给ＡＲＭ７处理器，由ＡＲＭ７发出脉冲信号控制步进电机从而实现小车的运动。
底层的信息可由底层模块通过ＧＰＲＳ通信反馈给上位机，由上位机做出相应的反应。
从而实现远程控制。
本论文主要研究底层手机模块ＧＴＭ９００的ＧＰＲＳ通信。
是通过串口发送ＡＴ指令实现的。
同样ＧＴＭ９００也包括硬件和软件两个部分。
在典型ＡＴ指令集的基础上增加了数据传送的ＡＴ命令，适用于小数据量传送的场合，用户无需实现ＰＰＰ协议也可实现数据传输功能。
二、系统的总体设计原理无线小车实验装置由底层硬件电路、车载无线通信模块和上位机远程控制模块组成。
底层硬件电路通过基于ＡＲＭ７的ＬＰＣ２３６８处理器控制步进电机驱动小车运动。
通讯部分则是由串口发ＡＴ指令到ＧＴＭ９００Ｂ，完成底层与上位机的通信。
利用已有的ＧＳＭ网络，实现与上位机的通讯。
上位机是用ＧＰＲＳ模块接收，反馈在可视化的Ｗｉｎ ＣＥ界面上进行远程监控。
当上位机要实现对小车控制时，依然采用串口向手机模块发送相关控制的ＡＴ指令，达到使该移动终端发送短信或建立连续型数据传输的链接。
小车装置原理图见图２－１。
三、GPRS 模块介绍华为公司的ＧＴＭ９００—Ｂ手机模块。
在典型ＡＴ指令集的基础上增加了数据传送的ＡＴ命令，适用于小数据量传送的场合，用户无需实现ＰＰＰ协议也可实现数据传输功能。
而且，ＧＴＭ９００—Ｂ是一款两频段ＧＳＭ／ＧＰＲＳ 无线模块。
１、ＧＰＲＳ硬件原理图。
ＧＰＲＳ无线通信模块硬件的组成部分分为：ＧＴＭ９００－Ｂ模块，控制接口电路，ＳＩＭ卡接口。
ＧＰＲＳ模块硬件电路原理见图３－１：２、ＰＤＵ编码规则。
ＳＭＳ是由Ｅｔｓｉ所制定的一个规范（ＧＳＭ ０３．４０ 和 ＧＳＭ ０３．３８）。
