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目录1

第1章　GSM网络基础及其演进1

1.1　移动通信发展简介2

1.2　GSM原理4

1.2.1　GSM信道类型5

1.2.2　GSM信道的配置7

1.3 GSM系统体系结构8

1.3.1 GSM网络单元8

1.3.2 GSM网络接口9

1.3.3 GSM接口协议10

1.4 GSM网络基本特性11

1.4.1　跳频11

1.4.2　小区重选12

1.5 GSM网络中的数据业务13

1.5.1 GSM所支持的业务种类13

1.5.2 GSM中的数据业务14

习题17

第2章　数据通信基础19

2.1　数据交换技术20

2.1.1 电话通信和数据通信20

2.1.2　数据交换技术20

2.2　帧中继技术25

2.2.1　帧中继的技术特点25

2.2.2　帧中继规范25

2.2.3　帧中继交换26

2.2.4　帧中继数据包格式26

2.2.5　帧中继基本概念27

2.2.6　数据传送控制变量29

2.2.7　拥塞控制31

2.3　TCP/IP原理及其应用32

2.3.1 TCP/IP规程结构33

2.3.2　传输层34

2.3.3　IP层39

2.3.4　应用层协议体系结构47

2.4　TCP/IP应用及支持单元48

2.4.1 DNS48

2.4.2 DHCP51

2.4.3 RADIUS53

2.4.4　防火墙55

2.4.5　移动分组交换业务——GPRS55

习题57

第3章　GPRS网络结构与规程59

3.1 GPRS网络结构60

3.2 GPRS网络单元61

3.2.1 PCU61

3.2.2 SGSN61

3.2.3 GGSN61

3.2.4　各网元作用概述62

3.2.5　系统中其他数据支持单元65

3.3 GPRS协议栈66

3.3.1 GPRS传输面协议层67

3.3.2 GPRS控制面协议层分析68

3.4 GPRS网络接口70

3.4.1 Gb接口70

3.4.2 Gr接口72

3.4.3 Gn/Gp接口73

3.4.4 Gi接口73

3.4.5 Gs接口74

3.4.6 Ga接口74

3.5 GPRS网元之间相互作用75

3.5.1　移动用户附着过程75

3.5.2　移动用户激活PDP过程75

3.6.1 RLC规程77

3.6.2 MAC规程77

3.6 RLC/MAC层功能77

3.7 LLC层功能79

3.7.1　概念简介79

3.7.2 LLC帧格式80

3.7.3 LLC协议的两种操作形式82

3.7.4 LLC不同操作形式的应用82

3.7.5 LLC不同操作形式信息类型应用举例83

3.8 SNDCP层功能84

3.9 BSSGP层功能86

3.10 GTP层功能91

3.10.1 GTP作用91

3.10.2 GTP检测机制91

3.10.3 Cisco GGSN中GTP检测机制举例92

习题94

第4章　GPRS无线系统97

4.1 GPRS帧结构98

4.2.1 GPRS逻辑信道类型99

4.2 GPRS信道类型99

4.2.2 GPRS逻辑信道的组合102

4.2.3　多时隙配置103

4.3 GPRS编码方式103

4.3.1 CS-1编码方式104

4.3.2 CS-2和CS-3编码方式104

4.3.3 CS-4编码方式105

4.3.4　编码方式的表示105

4.3.5　编码速率106

4.4 GPRS信道配置107

4.4.1 PDTCH配置基本原则107

4.4.2　小区中PDTCH信道的设置108

4.4.3 PDTCH在TCH/BCCH上的配置108

4.5 GPRS系统中跳频的应用110

4.6 GPRS MS多时隙特性111

4.7.1　优先级别115

4.7 GPRS系统中的QoS115

4.7.3　可靠性级别116

4.7.2　延迟级别116

4.7.4　吞吐量级别117

4.8 GPRS系统中的编号计划118

4.9　移动台类型121

4.9.1 A类移动终端121

4.9.2 B类移动终端122

4.9.3 C类移动终端122

4.10 NOM123

4.10.1　网络操作模式Ⅰ（NOM Ⅰ）123

4.10.2　网络操作模式Ⅱ（NOM Ⅱ）124

4.10.3 网络操作模式Ⅲ（NOM Ⅲ）124

4.11 GPRS系统中的定时提前量TA125

4.11.1 GSM中的定时提前量（TA）125

4.11.2　连续的TA（定时提前量）更新过程125

4.11.5　使用Polling的TA控制127

4.11.3 TA信息包127

4.11.4　使用下行PTCCH(PTCCH/D)127

4.12 GPRS移动台移动管理状态128

4.12.1 IDLE状态128

4.12.2 STANDBY状态128

4.12.3 READY状态128

4.12.4　状态转换129

4.13 GPRS系统中的小区重选过程131

4.13.1 GPRS系统中的小区重选算法与原则131

4.13.2 GPRS系统中网络控制的小区重选132

4.13.3 GPRS小区重选过程描述133

4.14 GPRS编码方式的动态选择134

4.14.1　编码方式的动态选择134

4.14.2 GPRS系统各种编码方式特性134

4.14.3　系统对于各种编码方式的选择134

习题136

第5章　GPRS数据传送过程137

5.1　冲突检测机制138

5.1.1　时隙Aloha（Slotted_Aloha）机制138

5.1.2　时隙Aloha规程在GPRS系统中的应用140

5.1.3 MAC层接入冲突检测141

5.2 MS接入方式143

5.2.1　一步分组接入法143

5.2.2　两步分组接入法143

5.2.3 CCCH上的接入机制143

5.2.4 PCCCH接入机制147

5.3　信道分配方式151

5.3.1 TBF建立过程151

5.3.2　下行资源配置方式153

5.3.3　上行资源分配方式153

5.3.4　信道分配方式特性分析154

5.4.1 动态分配方式下的上行RLC传送过程160

5.4　上行信息传送过程160

5.4.2　静态分配方式下的上行RLC传送过程166

5.4.3　TBF清除过程167

5.5　下行信息传送过程168

5.5.1　下行数据传送过程168

5.5.2　下行控制信息传送过程169

5.6　数据传送过程示例171

5.6.1 GPRS系统控制信息传送流程171

5.5.3　下行资源释放过程171

5.6.2　2个时隙上3个TBF时数据传送的过程172

5.7 RLC层确认机制173

5.8 LLC层确认机制和其他功能179

5.8.1 LLC层确认模式下的确认机制179

5.8.2 LLC无确认帧UI的传送过程举例180

5.8.3 LLC层的参数设定和协商机制181

5.8.4 SAPI与QoS182

5.8.5 LLC PDU的分段185

习题193

第6章　GPRS信令流程195

6.1 GPRS附着／去附着196

6.1.1 GPRS附着过程196

6.1.2 GPRS去附着过程198

6.2 GPRS路由区更新200

6.3 GPRS与外部数据网间的连接202

6.4　非透明模式下PDP激活过程210

6.5　网络请求的PDP上下文激活212

6.6 GPRS漫游213

6.7 WAP接入过程217

习题219

第7章　GPRS网络安全221

7.1 GPRS系统无线安全223

7.1.1　采用临时身份识别保护用户身份223

7.1.2 GSM系统中的鉴权和加密过程225

7.1.3 GPRS系统中的鉴权和加密过程227

7.2 GPRS系统网络安全230

7.2.1 GPRS网络接入过程中的用户身份认证机制230

7.2.2　接口安全与网络系统的安全231

7.3　采用防火墙进行GPRS安全防范238

7.4 GPRS用户数据安全传送机制240

7.4.1 VPN简介240

7.4.2 VPN中的隧道技术241

7.4.3 VPN中的隧道类型及其在GPRS系统中的应用243

第8章　GPRS系统TCP/IP特性247

8.1 TCP/IP特性248

8.1.1 TCP连接及确认传送机制248

8.1.2 TCP的可靠传输控制方法248

8.1.3 TCP的慢启动与拥塞控制机制248

8.1.4 TCP/IP规程中其他重要参量255

8.2 GPRS系统主要特性257

8.3.1　大的RTT造成的影响259

8.3 GPRS系统中的TCP/IP应用特性259

8.3.2　带宽时延积的作用260

8.3.3　延迟突变的影响260

8.3.4　带宽振荡造成的影响261

8.3.5　小数据包造成的影响261

8.3.6 TCP/IP控制机制对系统吞吐量的影响261

8.3.7 MTU大小的影响261

8.3.8 GPRS系统中TCP/IP特性的优化应用262

8.4 GPRS系统吞吐量262

8.4.1　吞吐量的量化分析262

8.4.2 GPRS信道实际编码效率计算266

8.4.3 SNDCP/LLC层效率266

8.4.4　吞吐量变化相关因素267

8.5 GPRS系统延迟267

8.5.1　延迟分析267

8.5.3 Ping的理论分析268

8.5.2 RTT定义268

习题270

第9章　GPRS应用271

9.1　采用GPRS手机与PC连接272

9.2　采用GPRS Modem（套件）上网273

9.3 MMS的应用274

9.3.1 SMS简介274

9.3.2 MMS和SMS的特征分析275

9.3.3 MMS所支持的内容276

9.3.4 MMS承载系统276

9.3.5 GPRS系统中MMS网络元素277

9.3.6 GPRS系统中MMS的网络组成278

9.3.7 MMS应用278

9.4 GPRS具体应用279

9.4.1　通过GPRS连接Internet279

9.4.2　通过GPRS连接Intranet280

9.5 WAP281

9.6.1 GPRS计费系统概述284

9.6 GPRS计费系统284

9.6.2 GPRS系统计费种类285

9.6.3 GPRS系统计费信息的传送287

9.6.4 GPRS系统计费原则287

9.6.5 GTP′计费通信协议291

9.6.6 PLMN之间漫游的计费292

习题292

第10章　GPRS系统的演进293

10.1 EGPRS294

10.1.1 EDGE的分组模式——EGPRS295

10.1.2 EGPRS规程与现有GPRS规程的区别295

10.1.3 EGPRS的特点297

10.1.4 EGPRS系统中确认机制下RLC/MAC数据块的传送303

10.1.5 GPRS与EDGE的关系306

10.2 UMTS308

10.1.6 GPRS演进到EDGE308

10.2.1 3G技术标准简介309

10.2.2 WCDMA特点311

10.2.3 WCDMA基本原理312

10.2.4 WCDMA系统中扩频码和扰码的使用314

10.2.5 UMTS系统无线帧结构318

10.2.6 UMTS无线子系统体系结构319

10.2.7 调制方式326

10.2.8 同步329

10.2.9 UMTS系统结构330

10.2.10 UMTS与GPRS网络分组域的比较分析332

10.2.11 GPRS与UMTS分组域协议层分析335

10.2.12 GSM/EDGE与WCDMA网络的进一步融合338

习题338

附录A　缩写341

参考文献348