GPRS_百度百科

導讀：
　　GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的簡稱，它突破了GSM網只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造來實現分組交換，這種改造的投入相對來說並不大，但得到的用戶數據速率卻相當可觀。GPRS(General Packet Radio Service)是一種以全球手機系統（GSM）爲基礎的數據傳輸技術，可說是GSM的延續。GPRS和以往連續在頻道傳輸的方式不同，是以封包（Packet）式來傳輸，因此使用者所負擔的費用是以其傳輸資料單位計算，並非使用其整個頻道，理論上較爲便宜。
　　GPRS的傳輸速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因爲不再需要現行無線應用所需要的中介轉換器，所以連接及傳輸都會更方便容易。如此，使用者既可聯機上網，參加視訊會議等互動傳播，而且在同一個視訊網絡上（VRN）的使用者，甚至可以無需通過撥號上網，而持續與網絡連接。GPRS的特點
　　1.應用上的特點
　　目前，用手機上網還顯得有些不盡人意。因此，全面的解決方法GPRS也就這樣應運而生了，這項全新技術可以令您在任何時間、任何地點都能快速方便地實現連接，同時費用又很合理。簡單地說：速度上去了，內容豐富了，應用增加了，而費用卻更加合理。
　　(1)高速數據傳輸
　　速度10倍於GSM，更可滿足您的理想需求，還可以穩定地傳送大容量的高質量音頻與視頻文件，可謂不一般的巨大進步。
　　(2)永遠在線
　　由於建立新的連接幾乎無需任何時間(即無需爲每次數據的訪問建立呼叫連接)，因而您隨時都可與網絡保持聯繫，舉個例子，若無GPRS的支持，當您正在網上漫遊，而此時恰有電話接入，大部分情況下您不得不斷線後接通來電，通話完畢後重新撥號上網。這對大多數人來說，的確是件非常令人惱火的事。而有了GPRS，您就能輕而易舉地解決這個衝突。
　　(3)僅按數據流量計費
　　即根據您傳輸的數據量(如：網上下載信息時)來計費，而不是按上網時間計費也就是說，只要不進行數據傳輸，哪怕您一直“在線”，也無需付費。做個“打電話”的比方，在使用GSM+WAP手機上網時，就好比電話接通便開始計費；而使用GPRE+WAP上網則要合理得多，就像電話接通並不收費，只有對話時才計算費用。總之，它真正體現了少用少付費的原則2.
　　2.技術上的特點
　　數據實現分組發送和接受，按流量計費；56~115Kbps的傳輸速度.
　　由於使用了"分組"的技術，用戶上網可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網的方法與WAP並不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連接"，而上網後便不能同時使用該電話線，但GPRS就較爲優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。而且發展GPRS技術也十分"經濟"，因爲只須沿用現有的GSM網絡來發展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機發送及接收電子郵件，在互聯網上瀏覽等。
　　現在手機上網的口號就是"always online"、"IP in hand"，使用了GPRS後，數據實現分組發送和接收，這同時意味着用戶總是在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。對於繼續處在難產狀態的中國移動／聯通WAP資費政策，如果將CSD(電路交換數據，即通常說的撥號數據，歐亞WAP業務所採用的承載方式)承載改爲在GPRS上實現，則意味着由數十人共同來承擔原來一人的成本。
　　GPRS的最大優勢在於它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度爲每秒9.6K字節，GPRS手機在今年年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115Kbps（此速度是常用56Kmodem理想速率的兩倍）。
　　GPRS是以分組交換的方式進行數據傳輸，由於是分組交換，因此在網絡資源的利用率上較電路交換有了很大的提高，而且GPRS可以同時進行語音與數據的傳遞，並且計費可以完全按照產生的流量來統計。而現有的WAP的承載是電路交換（CSD）方式，電路交換方式數據與話音不能同時進行，在收費模式上也是按照時長來收費。
　　實際上WAP本身與GPRS本質上不具有可比性，現有WAP上的內容在GPRS上面一樣可以瀏覽和應用，只不過GPRS使現有的CSD方式的WAP更快、更方便、收費更合理，對WAP的服務內容也會由於網絡的技術進步而有較大的促進和改善。
　　長遠來看，WAP現在用的是CSD(電路交換數據)的GSM數據業務，以後WAP也可以轉爲使用GPRS這種新的GSM網絡作爲承載方式。
　　所以，GPRS不會取代WAP，舉一個形象的例子：GPRS和現在的CSD方式的GSM數據業務都是馬路，WAP則是馬路上的汽車，WAP現在行駛在兩車道上，GPRS提高了數據傳送速度，是8車道，可以說GPRS增強了WAP業務，現有WAP上的內容一樣可以通過GPRS進行瀏覽和應用。
　　GPRS的應用，遲些還會配合Bluetooth(藍牙技術)的發展。到時，數碼相機加了bluetooth，就可以馬上通過手機，把像片傳送到遙遠的地方，也不過一刻鐘的時間，夠酷吧，這個日子將距離我們不遠了。
　　3.GPRS與GSM比較中表現出的特點
　　相對於GSM的9.6kbps的訪問速度而言，GPRS擁有171.2kbps的訪問速度；在連接建立時間方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要極短的時間就可以訪問到相關請求；而對於費用而言，GSM是按連接時間計費的，而GPRS只需要按數據流量計費；GPRS對於網絡資源的利用率而相對遠遠高於GSM。
　　4.GPRS服務特點對應的範圍
　　1.移動商務
　　2.移動信息服務
　　3.移動互聯網
　　4.多媒體業務
　　5.GPRS的技術優勢
　　（1）相對低廉的連接費用
　　資源利用率高在GSM網絡中，GPRS首先引入了分組交換的傳輸模式，使得原來採用電路交換模式的GSM傳輸數據方式發生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤爲重要。按電路交換模式來說，在整個連接期內，用戶無論是否傳送數據都將獨自佔有無線信道。在會話期間，許多應用往往有不少的空閒時段，如上Internet瀏覽、收發E-mail等等。對於分組交換模式，用戶只有在發送或接收數據期間才佔用資源，這意味着多個用戶可高效率地共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶的計費以通信的數據量爲主要依據，體現了“得到多少、支付多少”的原則。實際上，GPRS用戶的連接時間可能長達數小時，卻只需支付相對低廉的連接費用。
　　（2） 傳輸速率高
　　GPRS可提供高達115kbit/s的傳輸速率（最高值爲171.2kbit/s，不包括FEC）。這意味着在數年內，通過便攜式電腦，GPRS用戶能和ISDN用戶一樣快速地上網瀏覽，同時也使一些對傳輸速率敏感的移動多媒體應用成爲可能。
　　（3） 接入時間短分組交換接入時間縮短爲少於1GPRS是一種新的GSM數據業務，它可以給移動用戶提供無線分組數據接入股務。GPRS主要是在移動用戶和遠端的數據網絡（如支持TCP／IP、X.25等網絡）之間提供一種連接，從而給移動用戶提供高速無線IP和無線X.25業務。
　　GPRS採用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個時隙都用來傳送數據，那麼數據速率最高可達164kb／8.GSM空中接口的信道資源既可以被話音佔用，也可以被GPRS數據業務佔用。當然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義爲GPRS專用信道。要實現GPRS網絡，需要在傳統的GSM網絡中引入新的網絡接口和通信協議。目前GPRS網絡引入GSN（GPRS Surporting Node）節點。移動臺則必須是GPRS移動臺或GPRS／GSM雙模移動臺。GPRS的發展
　　根據歐洲ETSI的GSM第2＋階段的建議，GPRS分爲兩個發展階段（即Phase 1和Phase2）。GPRS的Phase l階段將能支持下列功能和業務：
　　1.TCP／IP和X.25業務
　　2.全新的GPRS空中接口加密技
　　3.GPRS附加業務
　　4.增強型的短信業務（E一SMs）
　　GPRS分組數據計費功能，即根據數據量而採取計費上述功能業務中最顯著的是TCP／IP和X.25功能。GSM網絡可以通過TCP／IP和X.25爲用戶提供電子郵件、WWW瀏覽、專用數據、LAN接入等業務。GPRS Phase 2階段的規範尚在制訂之中，它將能提供更多的新功能和新業務。GPRS的應用
　　1.GPRS中的WAP應用
　　GPRS與WAP組合是當前令“手機上網”邁上新臺階的最佳實施方案：GPRS是強大的底層傳輸，WAP則作爲高層應用，如果把WAP比作飛馳的車輛，那麼GPRS就是寬闊暢通的高速公路，任您在無線的信息世界中隨意馳騁。
　　2.設備上的應用
　　GPRS可以在除蜂窩電話之外的多種設備中得以實現，包括膝上型電腦的PCMCIA調制解調器、個人數字助理的擴展模塊和手提式電腦。當前流行的手提式E-mail設備BlackBerry（黑莓）的製造商Research in Motion（RIM)於一個稱爲Microcell Telecommunications的GSM供應商合作，研究如何將GPRS用於其他無線系統消息的傳送。
　　3.GPRS業務應用
　　自從首次實現文本信息傳輸以來，無線數據應用已經歷了飛躍式的增長，單是看看歐美知名廠商大肆宣傳通用分組無線業務(GPRS)的勁頭，似乎也能讓人感到下一代移動數據應用時代的行將來臨。將在99年底或是2000年初開啓的通用分組無線業務GPRS，作爲邁向第三代個人多媒體業務的重要里程碑，將使移動通信與數據網絡合二爲一，使IP業務得以引入廣闊的移動市場。儘管目前移動數據的使用相對較少，但在某些市場中，不同的用戶羣卻正在快速發展，其推動力量主要是在移動領域中採用數據業務的商業市場。不論是愛立信、諾基亞還是阿爾卡特，幾乎所有宣傳GPRS的廠商都以商業用戶市場的快速成長來遊說運營商。
　　GSM系統的分組移動數據通信（即GPRS）是基本分組無線業務，採用分組交換的方式，數據速率最高可達164kb／、它可以給GSM用戶提供移動環境下的高速數據業務，還可以提供收發Emai1、Internet例覽等功能。
　　4.GPRS功能對應的業務應用
　　GPRS是一種新的GSM數據業務，它可以給移動用戶提供無線分組數據接入股務。GPRS主要是在移動用戶和遠端的數據網絡（如支持TCP／IP、X.25等網絡）之間提供一種連接，從而給移動用戶提供高速無線IP和無線X.25業務。
　　GPRS採用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個時隙都用來傳送數據，那麼數據速率最高可達164kb／8.GSM空中接口的信道資源既可以被話音佔用，也可以被GPRS數據業務佔用。當然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義GPRS專用信道。
　　要實現GPRS網絡，需要在傳統的GSM網絡中引入新的網絡接口和通信協議。目前GPRS網絡引入GSN（GPRS SurportingNode）節點。移動臺則必須是GPRS移動臺或GPRS／GSM雙模移動臺。GPRS相關技術
　　1.GPRS技術體現
　　GPRS通用無線分組業務，是一種基於GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。通俗地講，GPRS是一項高速數據處理的技術，方法是以"分組"的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作爲現有GSM網絡向第三代移動通信演變的過渡技術，但是它在許多方面都具有顯著的優勢。目前，香港作爲第一個進行GPRS實地測試的地區，已經取得了良好的收效。
　　由於使用了"分組"的技術，用戶上網可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網的方法與WAP並不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連接"，而上網後便不能同時使用該電話線，但GPRS就較爲優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。而且發展GPRS技術也十分"經濟"，因爲只須沿用現有的GSM網絡來發展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機發送及接收電子郵件，在互聯網上瀏覽等。
　　現在手機上網的口號就是"always online"、"IP in hand"，使用了GPRS後，數據實現分組發送和接收，這同時意味着用戶總是在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。對於繼續處在難產狀態的中國移動／聯通WAP資費政策，如果將CSD(電路交換數據，即通常說的撥號數據，歐亞WAP業務所採用的承載方式)承載改爲在GPRS上實現，則意味着由數十人共同來承擔原來一人的成本。
　　而GPRS的最大優勢在於：它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度爲每秒9.6K字節，GPRS手機在今年年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的兩倍)。所以敬請大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信到了GPRS手機推出時，他們都要讓路。
　　2.封包（Packet）技術
　　所謂的封包（Packet）就是將Date封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一個一個傳送出去，形式上有點類似寄包裹，採用包交換的好處是隻有在有資料需要傳送時纔會佔用頻寬，而且可以以傳輸的資料量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式，因爲象Internet這類的數據傳輸大多數的時間頻寬是間置的。此外，在GSM phase 2 的標準裏，GPRS可以提供四種不同的編碼方式，這些編碼方式也分別提供不同的錯誤保護（Error Protection）能力。利用四種不同的編碼方式每個時槽可提供的傳輸速率爲CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保護最爲嚴密，CS-4則是完全未加以任何保護。每個用戶最多可同時使用八個時槽，所以GPRS號稱最高傳輸速率爲171.2K。
　　3.GPRS的網絡結構
　　GPRS網絡是基於現有的GSM網絡來實現的。在現有的GSM網絡中需要增加一些節點，如GGSN（Gateway GPRSSupporting Node，網關GPRS支持節點）和SGSN（Serving GSN，服務GPRS支持節點）。
　　GPRS網絡參考模型如圖1所示。GSN是GPRS網絡中最重要的網絡節點。GSN具有移動路由管理功能，它可以連接各種類型的數據網絡，並可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動臺和各種數據網絡之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似於路由器的獨立又備，也可以與GSM中的MSC集成在一起。
　　GSN有兩種類型：一種爲SGSN（Serving GSN，服務GSN），另一種爲GGSN（GatewayGSN，網關GSN），SGSN的主要作用是記錄移動臺的當前位置信息，並且在移動臺和GGSN之間完成移動分組數據的發送和接收。GGSN主要是起網關作用，它可以和多種不同的數據網絡連接，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻中，把GGSN稱爲GPRS路由器。GGSN可以把GSM網中的GPRS分組數據包進行協議轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP／IP或X.25網絡。
　　另外，有的廠商提出了GR（GSMRegister，GPRS數據庫）的概念。GR類似於GSM中的HLR，是GPRS業務數據庫。它可以獨立存在，也可以和HLR共存，由服務器或程控交換機實現。GR這個名稱在ETSI的建議中沒有專門提及。
　　GPRS網絡結構中還引入了下列新的網絡接口：
　　Gn，GSN主幹網接口，用於各種GSN之間
　　Gb，BSS和sGsN之間的接口。
　　Gr，SGSN和HLR之間的接口。
　　Gp，不同的GSM網絡（不同的PLMN）之間的接口。
　　Gs，SGSN和MSC之間的接口。
　　4.GPRS協議模型
　　Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信協議有5層，自下而上依次爲物理層、MAC Mdium AccessControl）層、LLC（Logical Link Control）層、SNDC（Subnetwork DependantConvergence）層和網絡層。
　　Um接口的物理層爲射頻接口部分，而物理鏈路層則負責提供空中接口的各種邏輯信道。GSM空中接口的載頻帶寬爲20OkHz，一個載頻分爲8個物理信道。
　　如果8個物理信道都分配爲傳送GPRS數據，則原始數據速率可達20Okb／s。考慮前向糾錯碼的開銷，則最終的數據速率可達164kb/s左右。
　　MAC爲媒質接入控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中接口的GPRS邏輯信道，使得這些信道能被不同的移動臺共享。GPRS的邏輯信道共有3類，分別是公共控制信道、分組業務信道和GPRS廣播信道。公共控制信道用來傳送數據通信的控制信令，具體又分爲尋呼和應答等信道。分組業務信道用來傳送分組數據。廣播信道則是用來給移動臺發送網絡信息。
　　LLC層爲邏輯鏈路控制層。它是一種基於高速數據鏈路規程HDLC的無線鏈路協議。LLC層負責在高層SNDC層的SNDC數據單元上形成LLC地址、幀字段，從而生成完整的LLC幀。另外，LLC可以實現一點對多點的尋址和數據幀的重發控制。
　　BSS中的LLR層是邏輯鏈路傳遞層。這一層負責轉送MS和SGSN之間的LLC幀。LLR層對於SNDC數據單元來說是透明的，即不負責處理SNDC數據。
　　SNDC被稱爲子網依賴結合層。它的主要作用是完成傳送數據的分組、打包，確定TCP／IP地址和加密方式。在SNDC層，移動臺和SGSN之間傳送的數據被分割爲一個或多個SNDC數據包單元。SNDC數據包單元生成後被放置到LLC幀內。
　　網絡層的協議目前主要是Phase 1階段提供的TCP／IP和L25協議。TCP／IP和X.25協議對於傳統的GSM網絡設備（如BSS和NSS等設備）是透明的。
　　5.GPRS的路由管理
　　GPRS的路由管理是指GPRS網絡如何進行尋址和建立數據傳送路由。GPRS的路由管理表現在以下3個方面：移動臺發送數據的路由建立；移動臺接收數據的路由建立；以及移動臺處於漫遊時數據路由的建立。
　　對於第一種情況，如圖3中的路徑1所示。當移動臺產生了一個PDU（分組數據單元），這個PDU經過SNDC層處理，稱爲SNDC數據單元。然後經過LLC層處理爲LLC鄭通過空中接口送到GSM網絡中移動臺所處的SGSN。SGSN把數據送到GGSN。GGSN把收到的消息進行解裝處理，轉換爲可在公用數據網中傳送的格式（如PSPDN的PDU），最終送給公用數據網的用戶。爲了提高傳輸效率，並保證數據傳輸的安全，可以對空中接口上的數據做壓縮和加密處理。
　　在第二種情況中，一個公用數據網用戶傳送數據到移動臺。首先通過數據網的標準協議建立數據網和GGSN之間的路由。數據網用戶發出的數據單元（如PSPDN中的PDU），通過建立好的路由把數據單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動臺所在的SGSN上GSN把PDU封裝成SNDC數據單元，再經過LLC層處理爲LLC幀單元，最終通過空中接口送給移動臺。
　　第三種情況是一個數據網用戶傳送數據給一個正在漫遊的移動用戶。其數據必須要經過歸屬地的GGSN，然後送到移動用戶A。 空中按口的信道構成 GPRS空中接口的信道構成如下：
　　PDTCH（Pachet Data Traffic Channe1），分組數據業務信道。這種信道用來傳送空中接口的GPRS分組數據。
　　PPCH（Packet Paging Channe1），分組尋呼信道PPCH用來尋呼GPRS被叫用戶。
　　PRACH（Packet Randem Access Channel），分組隨機接入信道。GPRS用戶通過PRACH向基站發出信道請求。
　　PAGCH（Packet Access Grant Channel），分組接人應答信道。PAGCH是一種應答信道，對PRACH作出應答。
　　PACCH（Packet Asscrchted ControlChannel），分組隨路控制信道。這種信道用來傳送實現GPRS數據業務的信令。
　　6. GPRS服務技術
　　GPRS分組數據計費功能，即根據數據量計費。
　　7. GPRS與IP
　　GPRS的技術的引進，把電信網絡和計算機網絡有機地連接在一起，朝未來的全IP網絡平臺發展。
　　從GPRS結構可以看出，基站與SGSN備之間的連接一般通過幀中繼連接，SGSN與GGSN設備之間通過IP網絡連接。
　　GGSN可以由具有 NAT（網絡地址翻譯）功能的路由器承擔內部IP地址與外部網絡IP地址的轉換，MS可以訪問GPRS內部的網絡，也可以通過 APN（外部網絡接入點名）訪問外部的PDN／Internet網絡。
　　在標識GPRS設備中，如手機MS的標識除了在GSM中使用的IMSI、MSISDN等號碼外，還需要分配IP地址。網元設備SGSN、GGSN的標識既有7號信令地址，又有數據GGSN的IP地址，GSN（SGSN或GGSN）之間的通信採用IP地址，而GSN與MSC、HLR等實體的通信採用7號信令地址。在GPRS系統中，有兩個重要的數據庫記錄信息。一是用戶移動性管理上下文，用於管理移動用戶的位置信息，另一是用戶的PDP上下文（分組數據協議上下文），用於管理從手機MS到網關GGSN及到ISP（Internet服務提供商）之間的數據路由信息。當MS訪問GPRS內部網絡或外部PDN／ Internet網絡時，MS向SGSN發激活PDP上下文請求消息，MS可以與運營商簽約選擇固定服務的GGSN。或根據APN選擇規則，由SGSN選擇服務的GGSN，SGSN再向GGSN發建立PDP上下文請求消息。GGSN分配 MS一個IP地址（靜態或動態、公用或私有），在建立PDP上下文過程中，需要對用戶的身份，需要的服務質量進行鑑權和論證，在成功地建立和激活PDP上下文後， MS、 SGSN和GGSN都存儲了用戶的PDP上下文信息。有了用戶的位置信息和數據的路由信息， MS就可以訪問該網絡的資源。 二代半產品GPRS的問世，在開發和部署GPRS業務時會遇到一些新的概念。GPRS與GPS
　　兩者完全不屬於一個技術範疇，根本不可相提並論。
　　據介紹，GPS意爲“全球衛星定位系統”，是一種定位技術，用來確認物體的經緯度位置，至少十年內不會有比GPS更先進的定位技術。而GPRS意爲“通用分組無線數據服務”，只是一種數據傳輸方式，用來傳遞數據組羣，如同發送手機短信息，不具備任何定位或防盜搶功能。GPRS可說是GPS中的一個部件，爲GPS技術應用中起到一種傳輸數據的功能。如GPS領軍企業“賽格車聖”的產品，就有幾款是採用GPRS方式來傳送數據。

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