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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GSM23

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 FDMA27

1.26.2 TDMA28

1.26.3 CDMA28

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GPRS38

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 BSS57

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LAPD71

4.7.1 Agprs OML BSC-PCU72

4.7.2 Agprs GSL BTS-PCU（通过BSC）72

4.7.3 Agprs RSL BSC-PCU72

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 TCP165

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TLLI183

8.13 如何传输TLLI183

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BECN202

9.15 帧中继速度202

9.16 配置PVC和SVC204

9.17 SVC UNI和NNI204

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VPN221

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VPN224

10.14 IPSec网关和强制隧道的W-VPN225

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 HSCSD237

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 UMTS245

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