GPRS簡介

1.GPRS技術特點
　 
　　 GPRS是通用分組無線業務(GeneralPacketRadioService)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，目的是爲GSM用戶提供分組形式的數據業務。GPRS採用與GSM同樣的無線調製標準、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。特別適用於間斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用於偶爾的大數據量傳輸。
　 
　　 1.1 在現有的GSM系統上實現GPRS需要增加的功能模塊
　 
　　 GPRS網絡是基於現有的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(GateGPRSSupportingNode)和GPRS業務支持節點(ServingGPRSSupportNode)，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業務後，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) 其它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。
　 
　　 1.2 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，（參見圖1）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。
　 
　　 1.3 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：有數據時佔用帶寬，無數據時不佔用，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，可以有效的控制和分配延時、帶寬等性能，所以分組交換非常適用於數據應用。
　　 (2) 頻譜效率
　　 在GSM無線系統中，無線信道資源非常寶貴。如採用電路交換，通信需要建立端到端的連接，在通信過程中要獨佔信道，每條GSM信道只能提供9.6kb／s或14.4kb／s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佔，在成本效率上顯然缺乏可行性。而採用分組交換的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171.2kb/s的帶寬，從14.4k~171k，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，更快的因特網接入。由於GPRS用戶的數據通信費是以數據量爲基礎，而不考慮通信時長，所以GPRS用於IP業務的接入將更爲用戶所接受。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，這使它成爲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
　　 典型的互聯網連接是：用戶通過撥號接入某一ISP，通過ISP的網絡訪問互聯網。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接入互聯網則有很大的不同，因爲GPRS是無線分組數據系統，只要用戶一打開GPRS終端，就已經附着到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連接到互聯網，GGSN還提供相應的動態地址分配、路由、名稱解析、安全和計費等互聯網功能。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互聯網業務的提供商。
　 
　　 2. GPRS的應用
　 
　　 以GPRS爲基礎的無線數據系統有很廣泛的應用，GPRS使互聯網進入無線領域，一直延伸到手掌上。除了支持傳統的互聯網應用，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、銀行轉帳等應用。GPRS同樣可以應用於公司內部網(INTRANET)，基於IP的遠程LAN接入，使無線終端成爲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；
　　 ◆基於網絡的多用戶遊戲；
　　 ◆預付費數據業務；
　　 ◆智能數據和話音；
　　 ◆遠程LAN接入。
　 
　　 3. 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
　　 由於Internet網等應用的迅速發展，在全球範圍內用戶對移動數據業務的需求呈增長態勢，GSM協會預測，今後一年內全球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網上用戶佔40%，GPRS又在GSM網上升級，故GPRS在未來的移動數據市場中佔有天然的優勢。
　　 (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被認爲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於開發所謂2.5G的無線數據業務，作爲向3G標準過渡的中間方案，而GPRS就屬於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。並且當3G真正到來時，對於那些沒有3G運營權的運營商來說，GPRS仍不失爲競爭的業務，因此GPRS被認爲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；即可有效的提供短信息、WAP等原有數據業務。
　 
　　 4. GPRS的市場前景
　 
　　 目前世界上有大約10億普通電話用戶、3億無線語音用戶和1億互聯網用戶。世界電信業的發展趨勢是無線語音業務的發展速度超過普通電話業務，二者之間在不斷融合。數據業務的發展速度超過語音業務，二者之間也在不斷融合。未來的網絡將是一個有線、無線與互聯網三者合一的數字化的全球網絡。其覆蓋將超越一切地理的障礙，使信息無處不在。預計2005年將有10億無線互聯網用戶，中國的互聯網用戶將從現在的2千萬增加到2003年的6千萬。GPRS技術是目前階段解決移動通信信息服務的一種較完善、即將從應用實驗到正式推廣的業務。在第三代移動通信網絡實現之前，它將是移動通信的信息服務的主要解決方案。雖然目前中國移動運營商已基本具備了WAP網關設備，但GPRS傳輸系統目前剛剛在運營系統上獲得實驗成功，系統仍在優化之中。預計大規模在GSM移動通信網上安裝GPRS傳輸還需要一段時間。另外一個原因是：目前支持GPRS的手機剛剛完成基本的測試，由於手機是一種用戶終端產品，對用戶而言手機本身價格不低，而且數量巨大，一旦推出的手機有技術問題，對手機製造商將是滅頂之災。所以，其技術完成的時間將更長，手機生產線的改造也將佔有一定的時間。樂觀的估計是，今年一季度市場大量提供支持GPRS的手機；年底，有500萬用戶擁有該手機用戶羣，形成GPRS業務的真正市場。
　　 無線互聯產業孕育着無限商機。在未來的十年內，世界移動通信和互聯網產業仍將持續快速發展，未來將是一個移動互聯的世界，移動互聯網產業將隨通信與網絡技術的發展而高速發展，移動上網終將超過有線上網。GPRS是2.5G技術，由於中國擁有世界上最大的GSM網，而第三代系統的商用估計要在2003年之後，相信在這期間，GPRS在中國將有一個較快的發展。