GPRS業務及應用介紹 (二)

2019-11-03 09:33:15

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

　　三、 GPRS業務解決方案

　　GPRS作為GSM分組數據的一種業務，很大程度上拓展了GSM無線數據業務空間。我們將結合中國移動近期準備在中國移動網上開展的業務進行GPRS業務解決方案介紹，主要包括Internet接入、WAP、專網接入、基于終端安裝業務、專線接入、GPRS短消息等7種業務。

　　1．Internet接入業務

　　（1）業務描述

　　這是GPRS最普遍的一種應用，利用手機+筆記本接入Internet，如圖2所示。

　?。?）用戶ip地址分配及與IP網絡連接方案　　手機+筆記本接入Internet業務的用戶地址可以分配公有地址或私有地址，從節約公有地址角度出發，建議采用私有地址。實現方式為：手機接入經過服務器RADIUS授權后，由GGSN分配私有地址，該私有地址通過NAT轉換后接入CMNet。

　　（3）Internet接入方式選擇

　　GGSN接入Internet有透明和非透明兩種方式。如果移動運營商作為GPRS運營商的同時，直接作為ISP提供Internet接入服務，建議采用透明方式，用戶接入因特網無須進行認證，可由移動用戶鑒權替代，這樣可加快用戶接入速度，減少RADIUS服務器的投資。也可以采用非透明方式接入Internet，通過RADIUS進行用戶認證。

　　2．GPRS承載WAP業務

　?。?）GPRS是承載WAP的最佳選擇

　　GSM系統中，承載WAP有3種方式：短消息、電路型數據、GPRS分組數據。與GPRS相比，前兩種方式有一定的局限性：

短消息承載WAP，長度只有160個字節，不能適應WAP業務數據量逐步增長的需求。短消息對于QoS方面缺乏保證，接續時間過長，因此不推薦短消息承載WAP。

現在國內GSM網上承載方式為9.6K電路方式，帶寬有局限性，數據單用戶開展業務對系統資源的占用比較多，接入時間過長。

GPRS承載WAP有很多優勢：GPRS本身基于分組方式，系統資源占用少，接續速度快，時時在線，而且單用戶帶寬有保證，其組網如圖3所示。

（2）用戶IP地址分配

　　WAP業務的用戶地址經服務器RADIUS授權后由GGSN分配使用私有地址。

　　（3）與WAP網關連接方案

　　由于WAP網關建設采用私有IP地址段，而GGSN設備地址采用合法IP地址，所以GGSN和WAP網關之間必須建立隧道，才能進行連接，目前可采用GRE隧道方式。由GGSN配置GRE隧道，并進行相應處理。WAP網關需具有GRE功能，并且能夠根據用戶的私有IP地址，判斷GGSN地址，并進行相應隧道封裝處理。

　　3.專網接入業務

　?。?）專網VPN業務實現方式

　　采用VPDN技術實現專網接入業務方案，MS采用PPP方式接入VPN虛擬網，使用第二層隧道協議L2TP。GGSN通過輸入的公司名或主被叫號碼從Radius服務器獲取建立隧道的相關信息，然后啟動到企業網關的L2TP隧道協議，建立起GGSN和企業網關之間的隧道連接。此時用戶的PPP包可以直達企業網關，由企業網關通過公司的Radius服務器完成對用戶級的認證，通過后，就建立起GRPS手機到達企業網關的PPP鏈路，從而真正實現移動辦公業務，如圖4所示。

　　(2)實現VPN功能時各實體功能

　　GGSN作為L2TP接入集中器：為企業網關提供代理認證；與企業網關之間建立L2TP隧道；與企業網關之間建立L2TP會話。

　　企業網關與GGSN之間建立L2TP隧道和與GGSN之間建立L2TP會話。

　　運營商RADIUS服務器對移動用戶提供的公司名認證；為GGSN提供企業網關的IP地址；為GGSN提供隧道類型（L2TP、PPTP、L2F）；提供其它與隧道有關的信息，如對應于該隧道GGSN名和企業網關名等。

　　企業RADIUS服務器對移動用戶身份進行認證、授權。

　?。?）用戶認證實現方式

　　企業網關認證：用戶認證信息以PPP數據包的形式透明穿過GGSN，到達企業網關。企業網關從企業RADIUS服務器查找用戶的合法信息，對用戶進行認證和授權。

　　GGSN代理認證：當GGSN與企業網關之間存在某種信任關系時，GGSN可對企業用戶進行代理認證。此時，GGSN讀取用戶認證PPP數據包，通過運營商的RADIUS服務器對用戶認證請求進行確認，給用戶分配權限，此時企業網關無需設立RADIUS服務器。

　?。?）專網接入業務對網絡和設備的影響

　　采用專網接入業務，需手機采用PPP方式接入PDN網。GGSN的Gi接口上需具有L2TP功能。由于需進行隧道和會話處理，會對GGSN設備的處理能力產生一定的影響。

　　運營商的RADIUS服務器能夠提供對企業名認證和提供代企業認證功能。

　　4. 基于PDA數據業務

　　基于PDA的數據業務的解決方案以及對網絡和設備的影響等同于PC+手機上網方式，即普通Internet接入方式。

　　5. 基于手機終端安裝數據業務

　?。?）業務描述

　　在GPRS終端內置特定Internet應用，通過手機內置應用軟件實現，無須外接PC。應用包括POP3 Email和即時信息Instant Messaging（IM）。從長遠看，這類Internet應用可能還會增加。

　?。?）基于終端安裝的業務類型

　　Email應用：手機內置Email收發軟件，可向普通PC Email軟件一樣設置POP3地址、用戶名及密碼。激活PDP上下文后，直接點擊對應功能鍵，即可隨時隨地進行郵件收發操作。

　　IM應用：類似于Internet上的QICQ應用。IM用戶向服務提供商登記注冊后，可以進行實時交流，而由于GPRS可以基于流量計費的特性，用戶可以進行隨時隨地交流，而只需支付較少的費用，是一種非常理想的實時聊天工具。

　　基于終端安裝的業務對GPRS網絡設備不會產生特別的影響，只需能夠接入Internet網絡，由終端和應用服務器完成對應功能。計費等同于Internet接入計費方式。

　　6. 專線接入業務

　　(1) 專線接入業務時，GGSN（無須參與認證，采用透明接入方式）、GPRS網絡僅僅作為承載通道，將數據包透明發往業務處理中心，用戶接入業務中心權限的認證由MS與業務中心進行。該業務需用特定的APN進行區分，以決定是否認證及連接方式，如圖5所示。專線接入業務主要應用于集團用戶，如MPOS、高速公路流量統計、環境監測等。

　?。?） GSN通過專用線路（DDN專線等）不經過ISP直接接入業務中心；或者通過ISP直接連接業務中心，不采用VPN方式；也可以通過ISP連接，采用VPN方式接入業務中心。

　　圖6為專線接入業務的移動POS應用。

7. GPRS短消息業務

　?。?）業務描述

　　如圖7所示為GSM系統中與短消息有關的實體網絡圖。MS和SC之間可以通過MSC（A口），也可以通過SGSN（Gb口）發送短消息，兩者相比較，通過Gb口傳送短消息占用的空中資源相對較少因而對用戶更具吸引力。A接口與Gb接口、D接口與Gd接口消息流類似，由MS選擇通過MSC或SGSN發送短消息；發往MS的短消息由HLR根據網絡和MS的特性決定選擇SGSN或MSC傳送。短消息中心通過IW/G MSC與SGSN（Serving GPRS Supported Nodes）連接，接口為Gd接口。

注：

1表示SMS-GMSC/SMS-IWMSC與SC之間的接口，無標準協議

2表示C接口

3表示E接口（MSC與SMS-IWMSC/SMS-GMSC之間）或Gd接口（SGSN與SMS-IWMSC/SMS-GMSC之間）

4表示B接口，SGSN與VLR之間在短消息功能中不需要此接口

5表示A接口（MSC與MS）或Gb接口（SGSN與MS）

　　MS發出的短消息由MSC或SGSN接收，再通過MAP信令送給MS指定的IW-MSC,最后由IW-MSC通過內部協議轉發到SC。SC對MS發來的消息進行具體處理，如果是發給某個MS的短消息，則把此條消息存儲到消息庫中。SC要把消息庫中的消息傳遞給某個MS時，首先把短消息傳給相連的GMSC，由GMSC到HLR中查找路由后，將短消息發送給HLR指定的MSC或SGSN，最后通過MSC或SGSN將短消息發送給MS。與SGSN有關的接口包括Gb口和Gd口。

　　(2) 業務對網絡和設備的影響

　　SGSN和IWMSC需提供Gd接口，其功能、信令均與原有E接口相同。由于短消息信令可以在E接口上傳遞，增加Gd接口后，將直接分流E接口的信號流量。

　　(3) SMS over GPRS與原有SMS的主要區別

　　原有SMS在無線口上使用SACCH或SDCCH信道進行傳遞，SMS over GPRS則使用PDTCH信道進行收發.

　　原有SMS在A接口通過SCCP進行承載，SMS over GPRS使用Gb口的LLC層進行承載，減少了SCCP鏈路需求。

　　四、總結

　　如何考慮現有GSM網向第三代移動通信演進的策略，已是十分緊迫的問題。GPRS是 GSM向第三代移動通信系統平滑過渡的一個重要環節，GPRS對GSM及3G的前后向兼容性能夠充分保護運營商和移動用戶的利益。從GSM演進到UMTS，GPRS是一個非常關鍵的階段。引入GPRS可以給運營商提供運營和開發經驗。

　　面對有些遙遠的3G，GPRS成了運營商手中的救命稻草-在數據業務需求不斷增加的情形下，GPRS"隨時在線"、高速的移動互聯網接入性能成為運營商獲取更多利潤的新期望，使得人們能夠更方便、更快速地訪問互聯網。GPRS的發展將為3G奠定基礎，拓展了無線數據的新空間！

摘自<<河南移動通信有限公司網站>>

上一篇：無線網橋技術在WLAN中的應用

下一篇：GPRS業務及應用介紹 (一)