GPRS技術(shù)簡(jiǎn)介

        GPRS 的英文全稱是：“General Packet Radio Service”（譯作“通用分組無線服務(wù)”），它是利用“包交換”（Packet－Switched）的概念發(fā)展起來的一套無線傳輸方式。所謂“包交換 ”就是將Data封裝成許多獨(dú)立的封包，再將這些封包一一傳送出去，形式上有點(diǎn)類似郵局中的寄包裹。其作用在于只有當(dāng)有資料需要傳送時(shí)才會(huì)占用頻寬。

        GPRS 網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。GPRS在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上疊加了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)，通過在新的網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件設(shè)備，并同時(shí)對(duì)原有網(wǎng)絡(luò)軟件升 級(jí)，形成了一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體，提供端到端，廣域的無線IP連接。通俗的講，GPRS是一項(xiàng)高速數(shù)據(jù)處理技術(shù)，它以分組交換技術(shù)為基礎(chǔ)，用戶通過 GPRS可以在移動(dòng)狀態(tài)下使用各種高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

GPRS的系統(tǒng)組成原理圖如下圖所示：

       GPRS 在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需增加一些節(jié)點(diǎn)，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和SGSN（ Serving GSN，GPRS服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)），GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)。GSN具有移動(dòng)路由管理功能，它可以連接各種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，并可以連到 GPRS寄存器。GSN可以完成移動(dòng)終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類似于路由器的獨(dú)立設(shè)備，也可以與GSM中的MSC集 成在一起。GSN有兩種類型：一種為SGSN（ Serving GSN，服務(wù)GSN），另一種為GGSN（Gateway GSN，網(wǎng)關(guān)GSN），SGSN的主要作用是記錄移動(dòng)終端的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)終端和GGSN之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要是起 網(wǎng)關(guān)作用，它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。國(guó)外有些資料甚至將GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網(wǎng) 中的GPRS 分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的TCP／IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。

  GPRS大規(guī)模的借鑒及使用了數(shù)據(jù)通信技術(shù)及產(chǎn)品，包括幀中繼、TCP/IP、X.25、X.75、路由器、接入網(wǎng)服務(wù)器、防火墻等。

GPRS最早在1993年提出，1997年出臺(tái)了第一階段的協(xié)議，到目前為止GPRS協(xié)議還在不斷更新，2000年初推出SMG#30，匿名接入功能在新的協(xié)議中不再體現(xiàn)。GPRS協(xié)議除包含新出臺(tái)的協(xié)議外，還對(duì)原有的一些協(xié)議進(jìn)行了較多的修改。

GPRS的優(yōu)點(diǎn)

1、相對(duì)原來GSM的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式，GPRS采用分組交換技術(shù)。由于使用“分組”技術(shù)，用戶上網(wǎng)可以免受掉線的麻煩。能夠高效傳輸高速或低速數(shù)據(jù)和信令，優(yōu)化了對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源和無線資源的利用。

2、 GPRS的數(shù)據(jù)傳輸速度相對(duì)其他無線通訊方式較高。GPRS在今年初推出時(shí)已達(dá)到56Kbps的傳輸速度，到現(xiàn)在更是達(dá)到了115Kbps（此速度是常用 56k modem理想速率的兩倍）。除了速度上的優(yōu)勢(shì)，GPRS還有“永遠(yuǎn)在線”的特點(diǎn)，即用戶隨時(shí)與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系。舉個(gè)例子，用戶訪問Internet時(shí)，點(diǎn) 擊一個(gè)超級(jí)鏈接，手機(jī)就在無線信道上發(fā)送和接受數(shù)據(jù)，主頁下載到本地后，沒有數(shù)據(jù)傳送，手機(jī)就進(jìn)入一種“準(zhǔn)休眠”狀態(tài)，手機(jī)釋放所用的無線頻道給其它用戶 使用，這時(shí)網(wǎng)絡(luò)與用戶之間還保持一種邏輯上的連接，當(dāng)用戶再次點(diǎn)擊，手機(jī)立即向網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求無線頻道用來傳送數(shù)據(jù)，而不像普通撥號(hào)上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴?hào) 才能上網(wǎng)。

3、 GPRS網(wǎng)絡(luò)接入速度快，提供了與現(xiàn)有數(shù)據(jù)網(wǎng)的無縫連接。GPRS支持基于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)通信協(xié)議的應(yīng)用，可以和IP網(wǎng)、X.25網(wǎng)互聯(lián)互通。GPRS的核心網(wǎng) 絡(luò)層采用IP技術(shù)，底層款可使用多種傳輸技術(shù)，很方便地實(shí)現(xiàn)與高速發(fā)展的IP網(wǎng)無縫連接。支持特定的點(diǎn)到點(diǎn)和點(diǎn)到多點(diǎn)服務(wù)，以實(shí)現(xiàn)一些特殊應(yīng)用如遠(yuǎn)程信息 處理。

4、 GPRS的數(shù)據(jù)通訊安全性高。身份認(rèn)證和加密功能由SGSN來執(zhí)行。其中的密碼設(shè)置程序的算法、密鑰和標(biāo)準(zhǔn)與目前GSM中的一樣，不過GPRS使用的密碼 算法是專為分組數(shù)據(jù)傳輸所優(yōu)化過的。GPRS移動(dòng)設(shè)備(ME)可通過SIM訪問GPRS業(yè)務(wù)，不管這個(gè)SIM是否具備GPRS功能。

5、 用戶數(shù)據(jù)在MS和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術(shù)。數(shù)據(jù)包用特定的GPRS協(xié)議信息打包并在MS和GGSN之間傳輸。這種透明 的傳輸方法縮減了GPRS PLMN對(duì)外部數(shù)據(jù)協(xié)議解釋的需求，而且易于在將來引入新的互通協(xié)議。用戶數(shù)據(jù)能夠壓縮，并有重傳協(xié)議保護(hù)，因此數(shù)據(jù)傳輸高效且可靠。

6、 使用方便，一次性投資少。采用GPRS無線通訊方式，用戶無需架設(shè)發(fā)射鐵塔、天線，也無需申請(qǐng)頻點(diǎn)，只需購置一塊GPRS通訊模塊和一張中國(guó)移動(dòng)SIM卡 及申請(qǐng)相應(yīng)的服務(wù)即可。這和整套數(shù)傳電臺(tái)的投資成本比較GPRS的投資可以忽略不計(jì)，而購買中國(guó)移動(dòng)SIM卡的成本更低，而且根據(jù)我們的經(jīng)驗(yàn)這樣用量的大 客戶通訊部門甚至可以不收SIM的費(fèi)用。這樣在一次性投資上大大低于數(shù)傳電臺(tái)的投資。

7、 營(yíng)運(yùn)費(fèi)用低。GPRS無線通訊方式對(duì)于用戶來說是免維護(hù)的，它所有的維護(hù)工作由移動(dòng)通訊供應(yīng)商來完成。GPRS是按流量來計(jì)費(fèi)的，運(yùn)營(yíng)費(fèi)用比租用專線、電 話拔號(hào)等方式都要低的多，普通手機(jī)用戶200元包月，可不限流量通訊，工業(yè)大用戶可與移動(dòng)通訊供應(yīng)商簽定大用戶協(xié)議，收費(fèi)將更加低。

目前，中國(guó)移動(dòng)GPRS資費(fèi)標(biāo)準(zhǔn)有以下四種方式：

8、便于擴(kuò)展。對(duì)于新擴(kuò)展的站點(diǎn)用戶唯一需要做的就是去購買一張移動(dòng)通訊供應(yīng)商提供的SIM卡并且立刻就可以開通使用。

9、組網(wǎng)簡(jiǎn)單、迅速、靈活：GPRS無線DDN系統(tǒng)可以通過Internet網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)隨地的構(gòu)建虛擬移動(dòng)數(shù)據(jù)通信專用網(wǎng)絡(luò)，為廣大中小用戶提供接入便利，節(jié)省接入投資。

10、GPRS相對(duì)其他無線通訊方式更能防雷擊：由于采用中國(guó)移動(dòng)的GPRS 數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， GPRS DTU的發(fā)射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺(tái)傳輸容易引雷擊壞設(shè)備的缺點(diǎn)，所以它無需特別的防雷措施。

GPRS基本原理

        在以前的GSM電路交換的通信方式中，在發(fā)送數(shù)據(jù)之前，首先需要通過一系列的信令過程，為特定的信息傳輸過程（如通話）分配信道，并在信息的發(fā)送方、信息所經(jīng)過的中間節(jié)點(diǎn)、信息的接收方之間建立起連接，然后傳送數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸過程結(jié)束以后再釋放信道資源，斷開連接。

        在GPRS系統(tǒng)中采用的是分組通信技術(shù)，用戶在數(shù)據(jù)通信過程并不固定占用無線信道，因此對(duì)信道資源能夠更合理地應(yīng)用。

        在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長(zhǎng)度的包（分組），每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。數(shù)據(jù)傳送之前并不需要預(yù)先分配 信道，建立連接。而是在每一個(gè)數(shù)據(jù)包到達(dá)時(shí)，根據(jù)數(shù)據(jù)包頭中的信息（如目的地址），臨<