GPRS通用分组无线业务

本书围绕GPRS标准规范，结合并参考了国内外大量的最新文献以及相应的研究成果，对GPRS的基本原理、与GPRS关联的IP技术基础、GPRS所提供的业务、GPRS编号与数据库、网络结构及功能，UM无线射频及物理链路、媒质接入控制、无线链路控制、逻辑链路控制、子网汇聚层、会话管理和移动性管理等作了详尽的描述。全书共分13章，从简到难安排内容，突出实用性，是相关技术人员、管理人员、高等院校相关专业的高年级本科生、研究生学习和了解GPRS技术的参考书，也是理解和研究第三代移动通信（WCDMA）的基础。

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 第1章　移动数据业务与GPRS　1                   
 1.1　移动数据通信新技术　3                   
 1.1.1　第一代模拟移动通信中的CDPD系统　3                   
 1.1.2　第二代数字移动通信中的GPRS. EDGE. IS-95B. IS-95C　3                   
 1.1.3　移动IP. WAP和Bluetooth　4                   
 1.1.4　第三代移动通信系统中的宽带移动数据通信　4                   
 1.2　GPRS的基本知识　5                   
 1.2.1　GPRS数据传递基础　5                   
 1.2.2　GPRS协议基础　6                   
 1.2.3　移动分组数据传递　7                   
                   
 第2章　IP技术基础　10                   
 2.1　网际互联的基本概念和体系结构模型　10                   
 2.1.1　网际互联的概念　10                   
 2.1.2　IP体系结构　11                   
 2.1.3　协议的分层　11                   
 2.2　IP地址　13                   
 2.2.1　基本IP地址　14                   
 2.2.2　子网编址　14                   
 2.3　网络地址到物理地址的映射(ARP)　16                   
 2.4　IP协议--无连接数据包投递　17                   
 2.4.1　IP协议与不可靠投递协议　17                   
 2.4.2　IP数据包格式　18                   
 2.5　IP路由原理　23                   
 2.5.1　常用IP路由算法简介　23                   
 2.5.2　IP路由器的工作原理　27                   
 2.5.3　IP路由协议简介　28                   
 2.5.4　隧道技术简介　33                   
 2.5.5　防火墙技术简介　34                   
 2.5.6　IP组播技术(IP Multicasting)　35                   
 2.6　差错与控制报文(ICMP)　36                   
 2.6.1　ICMP报文格式　36                   
 2.6.2　ICMP报文投递　36                   
 2.7　IP传输层协议　37                   
 2.7.1　无连接用户数据报协议(UDP)　37                   
 2.7.2　可靠的数据流传输服务(TCP)　39                   
 2.8　应用层协议举例　43                   
 2.8.1　域名系统(DNS)　43                   
 2.8.2　动态主机配置协议(DHCP)　43                   
 2.8.3　RADIUS　44                   
 2.9　协议相关性概述　44                   
 2.10　TCP/IP的发展--IPv6　45                   
 2.10.1　IPv6的发展动机　45                   
 2.10.2　IPv6的特点　46                   
 2.10.3　IPv6数据包格式　46                   
 2.10.4　IPv6的分片与重组　47                   
                   
 第3章　GPRS的业务定义及QoS描述　49                   
 3.1　GPRS参考模型及移动台分类　49                   
 3.2　GPRS业务分类及特点　51                   
 3.2.1　承载业务　52                   
 3.2.2　用户终端业务　55                   
 3.2.3　补充业务　55                   
 3.2.4　其他业务　56                   
 3.3　GPRS与现有业务的关系　56                   
 3.3.1　与GSM点对点短消息业务的关系　56                   
 3.3.2　与电路交换业务的关系　57                   
 3.4　GPRS的传递特性　58                   
 3.5　GPRS的业务特性　59                   
 3.5.1　优先等级　59                   
 3.5.2　延迟等级　60                   
 3.5.3　可靠性级别　60                   
 3.5.4　吞吐量　61                   
 3.6　GPRS业务应用特征　63                   
                   
 第4章　识别码. 地址和信息存储　65                   
 4.1　移动用户识别码　65                   
 4.1.1　IMSI　65                   
 4.1.2　TMSI的结构　66                   
 4.1.3　LMSI的结构　66                   
 4.1.4　TLLI的结构　66                   
 4.2　移动台编号方案　67                   
 4.2.1　编号方案需求　67                   
 4.2.2　移动台国际PSTN/ISDN号码(MSISDN)结构　67                   
 4.2.3　用于PSTN/ISDN路由选择的移动台漫游号码(MSRN)　68                   
 4.2.4　移动台国际数据号码的结构　68                   
 4.2.5　越区切换号码　68                   
 4.2.6　IPv4地址结构　69                   
 4.2.7　IPv6地址结构　69                   
 4.3　位置区和基站的识别　69                   
 4.3.1　位置区识别码(LAI)的组成　69                   
 4.3.2　路由区识别码(RAI)的组成　69                   
 4.3.3　基站识别码　70                   
 4.3.4　地域签约地区识别码(RSZI)　71                   
 4.3.5　位置号码　71                   
 4.4　MSC和位置寄存器的识别　72                   
 4.4.1　用于路由选择的识别　72                   
 4.4.2　对HLR的识别　72                   
 4.4.3　GSN地址　72                   
 4.5　国际移动台设备识别码和软件版本号　73                   
 4.5.1　IMEI与IMEISV组成　73                   
 4.5.2　分配原理　74                   
 4.6　SCCP子系统号码　74                   
 4.6.1　GSM使用的全球标准化子系统号码　74                   
 4.6.2　GSM使用的国家网络子系统号码　74                   
 4.7　接入点名称(APN)的定义　74                   
 4.7.1　APN的结构　75                   
 4.7.2　通配APN的定义　75                   
 4.8　地域化业务区标识　76                   
 4.9　NSAPI和TLLI　76                   
 4.10　PDP地址和TID　77                   
 4.10.1　PDP地址　77                   
 4.10.2　TID　77                   
 4.11　信息存储　78                   
 4.11.1　HLR　78                   
 4.11.2　SGSN　79                   
 4.11.3　GGSN　81                   
 4.11.4　移动台　83                   
 4.11.5　MSC/VLR　84                   
                   
 第5章　GPRS网络结构及功能描述　86                   
 5.1　GPRS的通用网络结构和传输机制　87                   
 5.1.1　GPRS接入接口和参考点　87                   
 5.1.2　网络互联互通　87                   
 5.1.3　GPRS需要的高层功能　88                   
 5.2　GPRS网络的逻辑结构　91                   
 5.2.1　功能实体　91                   
 5.2.2　GPRS骨干网络　94                   
 5.2.3　各功能实体对应的网络逻辑功能　94                   
 5.3　接口与参考点　95                   
 5.4　传输和信令平面　96                   
 5.4.1　传输平面　96                   
 5.4.2　信令平面　97                   
 5.5　移动性管理功能　100                   
 5.5.1　移动性管理状态的定义　100                   
 5.5.2　空闲/守候/就绪状态的功能　101                   
 5.5.3　SGSN和MSC/VLR之间的交互作用　104                   
 5.5.4　移动性管理过程　108                   
 5.5.5　附着功能　109                   
 5.5.6　分离功能　109                   
 5.5.7　清除功能　109                   
 5.5.8　安全功能　109                   
 5.5.9　位置管理功能　112                   
 5.5.10　用户管理功能　113                   
 5.5.11　类型标记处理　114                   
 5.6　无线资源功能　115                   
 5.6.1　小区选择和重新选择　115                   
 5.6.2　不连续接收　115                   
 5.6.3　无线资源管理　115                   
 5.6.4　对GPRS下行链路传递的寻呼　115                   
 5.7　分组路由和传递功能　116                   
 5.7.1　分组路由和传输功能　116                   
 5.7.2　中继功能　117                   
 5.7.3　分组终端适配功能　117                   
 5.7.4　封装功能　117                   
                   
 第6章　无线空中接口原理　119                   
 6.1　概述　119                   
 6.2　无线接口综述　119                   
 6.2.1　接口特征　119                   
 6.2.2　接口能力　120                   
 6.3　空中接口模型原理　120                   
 6.4　分组数据逻辑信道　122                   
 6.4.1　分组公共控制信道(PCCCH)　122                   
 6.4.2　分组广播控制信道(PBCCH)(下行链路)　122                   
 6.4.3　分组业务信道　122                   
 6.4.4　分组专用控制信道　123                   
 6.5　分组数据逻辑信道到物理信道的映射　123                   
 6.5.1　分组公共控制信道(PCCCH)　123                   
 6.5.2　分组广播控制信道(PBCCH)　124                   
 6.5.3　分组定时提前量控制信道(PTCCH)　124                   
 6.5.4　分组业务信道　124                   
 6.5.5　下行链路资源共享　125                   
 6.5.6　上行链路资源共享　125                   
 6.6　无线接口(Um)　125                   
 6.6.1　无线资源管理规则　125                   
 6.6.2　无线资源操作模式　127                   
 6.6.3　无线接口的分层　128                   
 6.6.4　物理层　129                   
 6.6.5　媒质接入控制和无线链路控制层(MAC/RLC)　138                   
                   
 第7章　Um接口的物理层和物理链路层　147                   
 7.1　多址方式和时隙结构　147                   
 7.1.1　超高帧. 超帧和复帧　147                   
 7.1.2　时隙和突发　147                   
 7.1.3　GPRS分组信道的组织结构　149                   
 7.2　分组逻辑信道　150                   
 7.2.1　分组逻辑信道分类　150                   
 7.2.2　块结构　150                   
 7.2.3　逻辑信道　150                   
 7.2.4　分组逻辑信道映射成物理信道　153                   
 7.3　信道的组合与配置　157                   
 7.3.1　允许的信道配置　158                   
 7.3.2　信道操作和信道组合　158                   
 7.4　编码与交织　159                   
 7.4.1　概述　159                   
 7.4.2　命名规定　160                   
 7.4.3　用于分组业务和控制信道的信道编码　161                   
 7.4.4　分组数据业务信道(PDTCH)的信道编码　162                   
 7.4.5　分组控制信道(PACCH,PBCCH,PAGCH,PPCH,PNCH,PTCCH)的信道编码　169                   
 7.4.6　分组随机接入信道(PRACH)的信道编码　169                   
 7.4.7　在其他分组交换信道上的非PRACH的接入突发　170                   
 7.5　GPRS模式下的小区重选　171                   
 7.5.1　小区选择与小区重选的定义　171                   
 7.5.2　小区重选　172                   
 7.5.3　小区重选准则　174                   
 7.5.4　小区重选算法　175                   
 7.5.5　网络控制的小区重选　176                   
 7.6　射频功率控制　178                   
 7.6.1　移动台输出功率　178                   
 7.6.2　BTS输出功率　179                   
 7.6.3　移动台侧的测量　180                   
 7.6.4　BSS侧的测量　182                   
 7.6.5　测量要求　183                   
 7.6.6　控制参数　183                   
 7.7　传播条件与参考性能　186                   
 7.7.1　参考安全电平　186                   
 7.7.2　参考干扰电平　187                   
 7.8　GPRS空中接口的传输性能　189                   
 7.8.1　GPRS块传输性能和吞吐量　189                   
                   
 第8章　媒质接入控制(MAC)层　193                   
 8.1　基本定义　193                   
 8.1.1　常用名词的定义　193                   
 8.1.2　MAC与其他层的关系　194                   
 8.1.3　MAC复用原理　195                   
 8.1.4　分组空闲模式　197                   
 8.1.5　分组传递模式　197                   
 8.1.6　移动台多时隙等级　197                   
 8.2　分组空闲和分组传递模式的通用过程　199                   
 8.2.1　网络侧的通用过程　199                   
 8.2.2　移动台侧的通用过程　201                   
 8.3　测量报告　208                   
 8.3.1　网络控制(NC)测量报告　208                   
 8.3.2　扩展测量(EM)报告　209                   
 8.4　PCCCH上的媒质接入控制过程　209                   
 8.4.1　PCCCH上由移动台发起的 TBF建立　209                   
 8.4.2　PCCCH 上由网络发起的TBF建立　216                   
 8.4.3　分组空闲模式下测量报告的发送过程　217                   
 8.4.4　分组空闲模式下命令小区变更过程　218                   
 8.4.5　分组空闲模式下的测量命令过程　219                   
 8.5　分组传递模式下的媒质接入控制(MAC)过程　219                   
 8.5.1　RLC数据块的传递　219                   
 8.5.2　释放分组PDCH　231                   
 8.5.3　分组传递模式下的测量报告发送过程　231                   
 8.5.4　网络控制小区重选过程　231                   
 8.5.5　分组传递模式下的测量命令过程　232                   
 8.5.6　分组控制确认　232                   
                   
 第9章　无线链路控制(RLC)层　233                   
 9.1　RLC/MAC块结构　233                   
 9.1.1　RLC/MAC块结构　233                   
 9.1.2　RLC/MAC块格式规则　234                   
 9.2　RLC数据块　234                   
 9.2.1　下行链路RLC数据块　235                   
 9.2.2　上行链路RLC数据块　239                   
 9.3　RLC/MAC控制块　240                   
 9.3.1　下行链路RLC/MAC控制块　241                   
 9.3.2　上行链路RLC/MAC控制块　242                   
 9.4　RLC数据块编码举例　242                   
 9.4.1　举例1　242                   
 9.4.2　举例2　243                   
 9.4.3　举例3　243                   
 9.4.4　举例4　243                   
 9.4.5　举例5　245                   
 9.4.6　举例6　246                   
 9.4.7　举例7　247                   
 9.5　对等操作过程和参数　247                   
 9.5.1　窗口　248                   
 9.5.2　发送状态变量(V(S))　248                   
 9.5.3　控制发送状态变量(V(CS))　248                   
 9.5.4　应答状态变量(V(A))　249                   
 9.5.5　应答状态矩阵(V(B))　249                   
 9.5.6　块序列号(BSN)　249                   
 9.5.7　简化块序列号(RBSN)　249                   
 9.5.8　接收状态变量(V(R))　249                   
 9.5.9　接收窗口状态变量(V(Q))　250                   
 9.5.10　接收状态矩阵(V(N))　250                   
 9.5.11　起始序列号(SSN)和接收块比特映射(RBB)　250                   
 9.5.12　定时器和计数器　251                   
 9.5.13　LLC PDU分解成RLC数据单元　253                   
 9.5.14　从RLC数据单元到LLC PDU的重组　253                   
 9.5.15　RLC/MAC控制消息分解成RLC/MAC控制块　254                   
 9.5.16　从RLC/MAC控制块重组RLC/MAC控制消息　254                   
 9.5.17　LLC PDU的优先级　254                   
 9.6　RLC/MAC控制消息传输　254                   
 9.7　RLC数据块传输　255                   
 9.7.1　概述　255                   
 9.7.2　倒计数过程　255                   
 9.7.3　应答模式操作　258                   
 9.7.4　无应答模式操作　260                   
                   
 第10章　逻辑链路控制(LLC)层　262                   
 10.1　LLC功能　263                   
 10.1.1　参考模型　263                   
 10.1.2　LLC协议概述　264                   
 10.1.3　无应答操作　264                   
 10.1.4　应答操作　264                   
 10.1.5　建立信息传递模式　265                   
 10.1.6　数据保密　265                   
 10.1.7　LLC层结构　265                   
 10.1.8　GPRS移动性管理(GMM)　267                   
 10.1.9　短消息业务(SMS)　267                   
 10.1.10　需要低层提供的服务　267                   
 10.1.11　LLC层参数　267                   
 10.2　LLC层对等实体操作的状态　269                   
 10.2.1　概述　269                   
 10.2.2　LLC对等实体状态　269                   
 10.3　LLC帧结构　271                   
 10.3.1　概述　271                   
 10.3.2　地址域　271                   
 10.3.3　控制域　271                   
 10.3.4　信息域　271                   
 10.3.5　帧校验序列(FCS)域　271                   
 10.3.6　透明性　271                   
 10.4　过程元素和域格式　272                   
 10.4.1　概述　272                   
 10.4.2　地址域格式和变量　272                   
 10.4.3　控制域格式. 参数和变量　273                   
 10.4.4　命令和响应　277                   
 10.5　对等实体之间的通信　282                   
 10.5.1　业务原语及其参数的定义　282                   
 10.5.2　原语过程　285                   
 10.6　LLC对等协议　289                   
 10.6.1　概述　289                   
 10.6.2　使用P/F比特的过程　289                   
 10.6.3　TLLI 分配过程　290                   
 10.6.4　无应答信息发送过程　290                   
 10.6.5　建立和释放ABM操作的过程　291                   
 10.6.6　ABM操作中的信息传输过程　297                   
 10.6.7　ABM操作的重新建立　301                   
                   
 第11章　子网汇聚协议(SNDCP)层　302                   
 11.1　基本概念　302                   
 11.2　协议结构和业务描述　303                   
 11.2.1　协议结构　303                   
 11.2.2　业务原语和功能　304                   
 11.3　SN-PDU定义　312                   
 11.4　协议功能　314                   
 11.4.1　N-PDU合路　314                   
 11.4.2　建立和释放应答对等实体LLC工作模式　314                   
 11.4.3　N-PDU 缓冲　316                   
 11.4.4　传递顺序的管理　316                   
 11.4.5　协议控制信息压缩　316                   
 11.4.6　数据压缩　320                   
 11.4.7　分段和重组　323                   
 11.4.8　XID参数协商　324                   
 11.4.9　数据传输　328                   
 11.4.10　SNDCP协议功能与它们到业务接入点连接的可能的组合　330                   
 11.5　SNDCP XID参数　331                   
 11.6　举例　331                   
                   
 第12章　移动性管理子层　334                   
 12.1　GMM过程　334                   
 12.1.1　GMM过程的类型　334                   
 12.1.2　GPRS MS中MM-GMM之间的协调作用　334                   
 12.2　GPRS移动性管理(GMM)子层状态　335                   
 12.2.1　MS中的GPRS移动性管理(GMM)子层状态　335                   
 12.2.2　GPRS更新状态　338                   
 12.2.3　网络中的GMM移动性管理状态　338                   
 12.3　MS处于MM空闲. GMM已注销和已注册状态时的行为　340                   
 12.3.1　在GMM已注销状态中的行为　340                   
 12.3.2　在GMM已注册状态中的行为　341                   
 12.4　基本GMM过程　342                   
 12.4.1　概述　342                   
 12.4.2　GPRS移动性管理的定时器　345                   
 12.4.3　GPRS附着过程　347                   
 12.4.4　GPRS分离过程　352                   
 12.4.5　路由区域更新过程　356                   
 12.4.6　重新分配P-TMSI过程　361                   
 12.4.7　认证与加密过程　362                   
 12.4.8　识别过程　364                   
 12.4.9　寻呼过程　364                   
 12.4.10　GMM对匿名接入的支持　365                   
 12.4.11　GMM信息过程　365                   
                   
 第13章　GPRS会话管理　366                   
 13.1　概述　366                   
 13.1.1　PDP状态的定义　366                   
 13.1.2　PDP地址　367                   
 13.1.3　SM过程　367                   
 13.2　SM状态　369                   
 13.2.1　移动台侧SM状态　369                   
 13.2.2　网络侧SM状态　370                   
 13.3　SM过程　370                   
 13.3.1　激活PDP移动场景　370                   
 13.3.2　PDP移动场景修改过程　378                   
 13.3.3　PDP移动场景解除过程　379                   
 13.3.4　AA PDP移动场景激活　382                   
 13.3.5　AA PDP移动场景解除　384                   
 13.3.6　SM实体收到SM状态消息　385                   
 13.3.7　SM定时器　385                   
                   
 附录A　Um接口消息汇编　387                   
 A.1　RLC/MAC控制消息　387                   
 A.1.1　下行链路RLC/MAC消息　388                   
 A.1.2　上行链路RLC/MAC消息　388                   
 A.2　GPRS移动性管理消息　393                   
 A.3　GPRS会话管理消息　396                   
                   
 附录B　中英文名词对照　399                   
                   
 参考文献　413