用户数据传输

GTP、LLC和RLC协议中提供了多种传输模式。这些传输模式的组合定义了QoS中的可靠性级别参数（参见“网络服务质量”一节）。

1. GTP传输模式

GTP提供两种传输模式：有证实传输模式（TCP/IP）和无证实传输模式（UDP/IP）。GTP应能同时支持这两种传输模式。

2. LLC传输模式

LLC提供两种传输模式：有证实传输模式和无证实传输模式。RLC应能同时支持这两种传输模式。信令和短消息必须以无证实模式传输。

在无证实模式下，LLC提供两种选择：

（1）传输保护信息：LLC信息域错误将导致LLC帧丢弃。

（2）传输无保护信息：LLC信息域错误不会导致LLC帧丢弃。

LLC层应该支持多种QoS延迟级别。

3. RLC传输模式

RLC提供两种传输模式：有证实传输模式和无证实传输模式。RLC应能同时支持这两种传输模式。

LLC层的主要功能是在MS和SGSN之间提供一条稳定可靠的传输链路。LLC层位于SNDC层之下。

1. 寻址

在LLC层通过TLLI来寻址。TLLI参见“TLLI和NSAPI”内容。

2. 服务

LLC为MS和SGSN提供一条加密的数据链路。当MS在同一SGSN下的小区间移动时，LLC连接可以维持不断，当MS在移动到另外一个SGSN下的小区时，LLC连接须释放，然后重新建立。

LLC连接可以承载PTP业务和PTM业务。

LLC可以独立于底层的无线接口协议（RLC/MAC、RF）。为了达到此目的，LLC协议运行在MS和SGSN之间进行参数（帧长、定时器时长等）协商。

3. 功能

LLC层支持：

（1）在SNDC层和LLC层之间的SN-PDT传输原语。

（2）在MS和SGSN之间传输LL-PDU的规程。

（3）丢帧和错帧情形的检测和恢复。

（4）MS和SGSN之间的LL-PDU流量控制。

（5）LL-PDU的加密传输。

SNDC层（子网适配层），作为网络层与链路层的过渡，将IP/X.25用户数据进行分段、压缩等处理后送入LLC层进行传输。网络层的分组数据包与信令、短消息复用相同的SNDC层，如图2-12-1所示。

图2-12-1　SNDCP的功能

SNDC层提供如下功能给网络层：

（1）将从网络层收到的SNDC原语映射为LLC原语，或反过来。

（2）以证实LLC方式或非证实LLC方式收发N-PDU。

（3）在MS和SGSN之间，按照协商好的QoS传输N-PDU、传输变长的N-PDU。

（4）将自多个NAPI来的N-PDU复用到一个LLC SAPI。

（5）使用压缩技术在MS和SGSN之间传输尽量少的数据量。压缩协议控制信息和用户数据，包括如TCP/IP头压缩和V.42bis数据压缩。该功能是可选的。

（6）N-PDU的分割与重组，如图2-12-2所示。

图2-12-2　N-PDU的分割与重组

PPP功能示意图如图2-12-3所示。GGSN可以终止PPP协议并接入外部分组数据网，或者选择通过其他隧道协议（如L2TP）将PPP PDU转发到外部数据网络。

图2-12-3　PPP的功能

Gb接口允许多个用户复用同一物理资源，资源在用户之间是按需分配的，这与A接口的独占分配方式是截然不同的。分配给单个用户的接入速率可以从0到最大的线路速率（对E1来说是1 984 kbit/s）。

GPRS信令和数据在Gb接口上的传输是一样的，无须为信令单独分配资源。

1. 物理层

物理层可以采用E1、T1等多种接口形式。物理层的资源分配应该由O＆M规程来分配。

2. FR子层

FR子层属于数据链路层，它为Gb接口的上层提供公用的传送通路，在Gb接口，FR子层使用统计复用方式传送上层数据和信令。

GPRS Gb接口FR子层只实现FR协议的部分功能。FR子层的主要功能：

（1）FR子层从NS控制子层接收数据包，将数据包组成帧中继帧，然后经物理接口传送。

（2）FR子层从物理接口接收帧中继帧，对其分析，然后传送到NS控制子层。

（3）协议处理部分的用户侧周期地向网络侧进行PVC状态检查和链路一致性检查。

（4）进行帧中继子层的操作维护。

（5）在接收发送数据时进行各种信息的统计和拥塞状态的统计。

3. NS子层

该层基于帧中继，用于传送上层的BSSGP PDU，能够提供负荷分担、链路查询等功能。

4. BSSGP层

在传输平台上，该层用于在BSS与SGSN之间提供一条无连接的链路进行无确认的数据传送。采用BSSGP协议来传送与无线相关的QoS、路由等信息，处理寻呼请求，对数据传输实现流量控制。目的就是通过BSSGP实现对BSS一些信息的屏蔽，使得MS、SGSN不用关心BSS的相关信息。

BSSGP层结构如图2-12-4所示，其主要功能如下：

图2-12-4　BSSGP层

（1）在SGSN和BSS之间提供无连接的传输链路。

（2）在SGSN和BSS之间进行无证实数据传输。

（3）在SGSN和BSS之间提供双向流控机制。

（4）处理SGSN到BSS的寻呼请求。

（5）支持对BSS旧消息的清除（如由于MS改变了BSS）。

支持GPRS业务时，在基站子系统需要增加新硬件设备：分组控制单元（PCU）。PCU主要完成RLC/MAC功能和与Gb接口功能。根据PCU位置的不同，GPRS基站子系统有如图2-12-5所示的三种结构。

图2-12-5　Abis接口

对于B和C结构，PCU称为远端PCU。此时PCU与CCU之间需要通过PCU帧（是对TRAU帧的扩展）来通信。GPRS用户数据和RLC/MAC控制信息都通过PCU帧来传输，故PCU帧必须定义带内信令机制。规范中未对PCU帧进行具体定义，由厂商自定义。

对于结构B，PCU可以作为BSC的嵌入设备来实现；对于结构C，BSC对GPRS数据只是起透明转发作用。

对于结构B和C，PCU可以半独立设备的形式实现。在《GPRS基站子系统设备规范》中，我们已经对图2-15-5做了适当的修改，如图2-12-6所示。

图2-12-6　GPRS基站子系统设备

1. 结构A

结构A下BSS的升级方法描述如下：

（1）无须引入其他设备。

（2）原有的BSC进行软件升级，由BSC提供Gb接口，这有可能需要硬件升级。

（3）原有的BTS进行软件升级，并有可能需要硬件升级。

结构A方案的优点在于：

（1）PCU无须额外的硬件投资，如果原有的BTS无须硬件升级，那么这种方案将大大节省硬件投资。

（2）分组处理分散在各个BTS实现，一个PCU功能实体只负责一个小区或一个载频的无线分组处理。这就降低了对处理能力和存储空间的要求，从而降低了对硬件平台的要求。

结构A的缺点在于：

（1）原有的BTS可能需要硬件升级。这是由于分组处理较大增加了主CPU的负担，原有BTS的主CPU可能处理能力不够。这个问题对较早期的BTS尤为严重。

（2）由于BSC要出Gb接口，可能导致BSC的硬件升级。

（3）Abis接口的处理较复杂，实现起来较困难。这种困难主要是多时隙捆绑和高速率的无线编码方式带来的。

2. 结构B

结构B下BSS的升级方法描述如下：

（1）无须引入其他设备。

（2）原有的BSC进行软件升级，由BSC提供Gb接口，并且由BSC进行大部分的无线分组处理，这极有可能导致硬件升级需求。

（3）原有的BTS进行软件升级即可。

结构B的优点在于：

（1）PCU无须额外的硬件投资，如果原有的BSC无须硬件升级，那么这种方案将大大节省硬件投资。

（2）BTS无须硬件升级。

（3）Abis接口的实现在三种方案中是最简单的。

结构B的缺点在于：

（1）BSC极有可能需要硬件升级。

（2）集中式处理，容量较小。这是由于在电路交换中，用户数据在设定好后，由硬件直接交换传输，无须主CPU处理；在分组交换中，每个用户数据包（包头带信令信息）都需要主CPU处理，这会给主CPU带来很大的负荷。而原来的BSC是为电路交换设计的。

3. 结构C

结构C下BSS的升级方法描述如下：

（1）引入半独立的PCU设备，由PCU出Gb接口。

（2）原有的BSC进行软件升级即可。

（3）原有的BTS基本上进行软件升级即可。

结构C的优点在于：

（1）BSC无须硬件升级，BTS基本上也不需要（有些早期基站也许需要）。

（2）组网方式灵活。

（3）半独立的PCU承担绝大部分无线分组处理，对原有BSC的影响最小，从而将对原有语音业务的影响降低到最小。

（4）半独立的PCU也容易实现大容量、高处理能力。

结构C的主要缺点在于：PCU需要额外的硬件投资。

结构C方式相对于其他两种方式有明显的现实优势。