相識GPRS

2019-11-03 09:38:03

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　　GPRS技術特點

　　GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM系統上發展出來的一種新的承載業務，目的是為GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS采用與GSM同樣的無線調制標準、同樣的頻帶、同樣的突發結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA幀結構。這種新的分組數據信道與當前的電路交換的話音業務信道極其相似，因此現有的基站子系統(BSS)從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網絡資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用于間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用于偶爾的大數據量傳輸。

　　在現有的GSM系統上實現GPRS需要增加的功能模塊

　　GPRS網絡是基于現有的GSM網絡來實現的。在900／1800MHzGSM數字蜂窩移動通信系統中完成GPRS業務的網絡設備及其相應的連接，網絡設備主要包括：

　　(1) GPRS交換設備如GPRS網關支持節點GGSN(Gate GPRS Supporting Node)和GPRS業務支持節點(Serving GPRS Support Node)，以及其他一些功能實體(域名服務器DNS、計費網關CG和邊界網關BG)。

　　(2) GPRS基站子系統附加設備主要包括引入GPRS業務后，在基站子系統BSS或基站收發信機BTS中新增加的硬件單元PCU。

　　(3) 其他設備如本地位置寄存器HLR、訪問位置寄存器VLR、移動交換中心MSC、SMS-GMSC和SMS-IWMSC等GSM系統原有設備被升級以支持相應的與GPRS有關的功能。

　　(4) 要實現GPRS網絡，移動臺也必須是GPRS移動臺或GPRS／GSM雙模移動臺。

　　GPRS網絡數據包的發送與接收

　　筆記本電腦通過串行或無線方式接到GPRS蜂窩電話或Modem上，GPRS蜂窩電話或Modem與GSM基站通信，但與電路交換或數據呼叫不同，GPRS分組是從基站發送到SGSN節點，而不是通過移動交換中心MSC連接到語音網絡上。SGSN與網關支持節點GGSN進行通信，GGSN對分組數據進行相應的處理，再發送到目的網絡，如Internet或X.25網絡，來自Internet、標識有移動臺地址的ip包，由GGSN接收，再轉發到SGSN，繼而傳送到移動臺上。

　　GPRS的網絡特性

　　(1) 分組交換

　　分組交換的基本過程是把數據先分成若干個小的數據包，可通過不同的路由，以存儲轉發的接力方式傳送到目的端，而組裝成完整的數據。分組交換基本上不是實時系統，延時也不固定，但可以使不同的數據傳輸“共用”傳輸帶寬：有數據時占用帶寬，無數據時不占用，從而分享資源。同時分組交換可以提供靈活的差錯控制和流量控制，主要是在端到端的高層進行，以減少中間網絡低層環節不必要的開銷；也可以在網絡部分環節上增加控制，提高安全性。另外通過設置服務等級QoS等手段，可以有效地控制和分配延時、帶寬等性能，所以分組交換非常適用于數據應用。

　　(2) 頻譜效率

　　在GSM無線系統中，無線信道資源非常寶貴。如采用電路交換，通信需要建立端到端的連接，在通信過程中要獨占信道，每條GSM信道只能提供9.6kbps或14.4kbps傳輸速率。如果多個組合在一起(最多8個時隙)，雖可提供更高的速率，但只能被一個用戶獨占，在成本效率上顯然缺乏可行性。而采用分組交換的GPRS則可靈活運用無線信道，每一個用戶可以有多個無線信道，而同一信道又可以由幾個用戶共享，從而極大地提高了無線資源的利用率。在理論上，GPRS可以將最多8個時隙組合在一起，給用戶提供高達171.2kbps的帶寬，從14.4k～171kbps，足足比以前超出了10倍的傳輸速度，保證了更大數據的傳輸及更快的Internet接入。由于GPRS用戶的數據通信費是以數據量為基礎，而不考慮通信時長，所以GPRS用于IP業務的接入將更為用戶所接受。GPRS最大的特點就是“永遠在線”。人們可以隨時獲得即時的更新結果，只要移動設備打開，就會一直收到信息，這使它成為理想的數據傳輸方法。從無線系統本身的特點來看，GPRS使GSM系統實現無線數據業務的能力產生了本質的飛躍。

　　(3) Internet識別

　　典型的Internet連接是：用戶通過撥號接入某一ISP，通過ISP的網絡訪問Internet。因此用戶需要付撥號電話費和網絡使用費兩部分費用，而GSM做無線接入時付無線網絡電話費。如果通過GPRS接入Internet則有很大的不同，因為GPRS是無線分組數據系統，只要用戶一打開GPRS終端，就已經附著到GPRS網絡上，GPRS通過允許現存的Internet和新的GPRS網絡的互通首次完全實現了移動Internet功能。也就是用戶通過GPRS系統的網關GGSN連接到Internet，GGSN還提供相應的動態地址分配、路由、名稱解析、安全和計費等Internet功能。目前任何一種在固定Internet上的業務（如文件傳輸協議FTP、網頁瀏覽、交談、信函、遙信）通過利用GPRS將同樣能在移動網絡上實現。所以，移動業務運營商同時也是Internet業務的提供商。

　　GPRS的應用

　　以GPRS為基礎的無線數據系統有很廣泛的應用，GPRS使Internet進入無線領域，一直延伸到手掌上。除了支持傳統的Internet應用，GPRS也可使無線終端支持B2B、B2C的電子商務和電子支付、股票交易、銀行轉賬等應用。GPRS同樣可以應用于公司內部網(Intranet)，基于IP的遠程LAN接入，使無線終端成為LAN的延伸。

　　GPRS技術可以應用的領域有：通過GPRS接入獨立的Internet業務提供者(ISP)；社團的連接；按需分配帶寬；聲頻數據流；多媒體；信息通知——E-mail和無線E-mail；個人事務；交通工具定位業務——車隊管理；信息業務；銀行業務；電子商務；遙測；自動售貨機報告；基于網絡的多用戶游戲；預付費數據業務；智能數據和話音；遠程LAN接入。

　　GPRS市場發展的優勢

　　(1) 移動電話市場逐漸向移動數據市場轉變，給GPRS發展帶來無限的機遇。

　　由于Internet應用的迅速發展，在全球范圍內用戶對移動數據業務的需求呈增長態勢，GSM協會預測，今后一年內全球GSM網上傳送的移動數據量將實現40%～50%的增長率。

　　(2) GSM具有天然的優勢。

　　目前全球有移動用戶4.5億，而GSM網上用戶占40%，GPRS又在GSM網上升級，故GPRS在未來的移動數據市場中占有天然的優勢。

　　(3) GPRS按數據流量收費，使用戶費用大大降低，可大量吸引用戶。

　　(4) GPRS被認為是由第二代移動通信向第三代過渡的最佳中間方案，也是最重要的一步，因此也決定了GPRS市場優勢的所在。

　　第三代移動通信系統從標準出臺到全面商業化還需較長時間，所以國際上各大通信公司都在忙于開發所謂2.5G的無線數據業務，作為向3G標準過渡的中間方案，而GPRS就屬于GSM向3G過渡的中間方案。GPRS不僅被歐洲的第二代移動通信系統GSM支持，同時也被北美的IS-136支持。它的高數據率足以滿足大多數3G多媒體寬帶業務，而在時間上還較3G提前幾年。并且當3G真正到來時，對于那些沒有3G運營權的運營商來說，GPRS仍不失為競爭的業務，因此GPRS被認為是第二代移動通信向第三代演進的重要一步。

　　(5) 對原有GSM設備無需進行大的改動，即可有效地提供短信息、WAP等原有數據業務。

摘自《中國移動通信網》

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