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GPRS
入门知识
一、
GPRS
简介
GPRS
—
General Packet Radio Se
rvice
，
GPRS
为通用分组无线
业务的简称，是
欧洲电信协会
GSM
系
统中有关分组数据所规定的标准。
GPRS
具有充分利用现
有的网络、资源利用率高、始终在线、传输速率高、资费合理等特点。
目前世界上有大约
10
亿普通电话用户，
3
< br>亿无线通信用户和
1
亿互联网用户。
世界电信业的发展趋势是无线语音业务的发展速度超过普通电话业务，
两者间在
不断融合。
未来的网络将是一个有线、
无线
和互联网三者合一的数字化的全球网
络。
其覆盖将超越一切地理
障碍，使信息无处不在。预计
2005
年将
10
亿无线互
联网用户，
中国的互
联网用户数将从现在的
2
千万增加到
2
003
年的
6
千万。
< br>GPRS
是目前阶段解决移动通信信息服务的一种较完美、
即将从应用实验到正式推广的
业务。
与
GSM CSD
业务不同的是，
GPRS
业务将以数据流量计费，而
GSM
CSD
业
务则以时间计费，
GPRS<
/p>
这一计费方式更适应数据通信的特点。此外，
GPRS
业
务的速度较
GSM CSD
业务也将有很大提高，
GPRS
可提供高达
115kb
／
s
的传输
速率
(
最高值为
17
1.2kb
／
s),
下一代
GPRS
业务的速度可以达到
384Kbit/s
。
GPRS
一个较大的优势是能够充分利用现有的
GSM
网，可以使运营商在全国
范围内推出此项业务。
相信在数年内，
通过便携式电脑，
GPRS
用户能以与
ISDN
用户一样快的速度上网浏览，
同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成
为可能。
GPRS
用户
只有在发送或接收数据期间才占用资源，这意味着多个用户可高效
率地共享同一无线信道
，从而提高了资源的利用率。同时，
用户只需按数据通信
量付费
，而无需对整个链路占用期间付费。实际上，
GPRS
用户可能
连接的时间
长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用，可使用户的使用费用大大降低
。
GPRS
通信模块就是为使用
GPRS
服务而开发的无线通信
终端设备。可应用到
下列系统集成中：
远程数据监测系统、远程控制系统、自动售货系统、无线定
位系统、门禁保安系统、物
质管理系统等。
二、
GPRS
特点
GPRS
，通用无线分组业务是一种基于
GSM
系统的无线分组交换技术，提供
端到端的、<
/p>
广域的无线
IP
连接。
< br>GPRS
充分利用共享无线信道，
采用
< br>IP Over PPP
实现数据终端的高速、远程接入。作为现有
GSM
网络向第三代移动通信演变的
过渡技术（
2.5G
）
，
GP
RS
在许多方面都具有显著的优势。
GPRS
有下列特点：
1
、可充分利用现有资源
—
中国移动全国范围的电信网络
--GSM
，方便、快速、
低建设成本地为用户数据终端提供远程接入网络的部署
；
2
、<
/p>
传
输
速
率
高
，
GPRS
数
据
传
输
速
度
可
达
到
57.6Kbps
，
最
高<
/p>
可
达
到
115K
bps
—
170Kbps
，完全可以满
足用户应用的需求，下一代
GPRS
业务的速度
可以达到
384Kbit/s
；
3
、接入时间短，
GPRS
接入等待时间短，可快速建立连接，平均为两秒；
< br>
4
、提供实时在线功能
“alwaysonline”
，用户将始终处于连线和在线状态，这将使<
/p>
访问服务变得非常简单、快速；
5
、按流量计费，
GPRS
用户只有在发送或接收数据期间才占用资源，用户可以
一直在线，
按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，
没有数据流量的传递
时，用户即使挂在网上也是不收费的。
GPRS
业务，具有接入迅速、永远在线、流量计费等
特点，在远程突发性数据
实时传输中有不可比拟的优势，
特别适
合于频发小数据量的实时传输
,
因而
G
PRS
业务在某些行业上有特殊的应用。
三、
GPRS
系统结构
GSM
已发展到了
Phase 2+<
/p>
阶段，这一阶段的核心问题就是高速移动数据通
信。近年来，越来
越多的
GSM
网络运营商引入移动数据业务，不仅使
GSM
网
络实现无线互联网功能，
而且积累无线多媒体业务运营经验，
为向第三代移动通
信网络的过渡作好准备。
GSM
移动数据业务主要分为电路型
数据业务和分组型数据业务。
GSM
第一
阶段提供的
9.6kbps
以下数据业务及
< br>Phase2+
阶段提出的
HSCSD
< br>都属于电路型数
据业务。
Phase 2+
阶段提出的
GPRS
，则属于分组型数据业务。后者
相对于前者
具有很显著的优越性
.
GPRS
网是在
GSM
电话网的基础上增加以下功能实体构成的：
SGS
N
（服
务
GPRS
支持节点）
、
GGSN
（网关
GPRS
支持节点）
、
PTMSC
（点对多点服务中
心）
；共用
GSM
基站但基站要进行软件更新；采用新的
GPRS
移动台；
GPRS
要
增加新的移动性管理程序；通过路由器实现
GPRS
骨干网互联；
GSM
网络系统
要进行软件更新和增加新的
MAP
信令和
GPRS
信令等。
GPRS
骨干网的逻辑结
构如图
1
所示。
图
1
GPRS
骨干网的逻辑结构图
GPRS
网上增加了一些接口，主要包括：
Gb<
/p>
口：
SGSN
通过
Gb
口与基站
BSS
相联，为移动台
MS
服务。通过逻辑
控制协议
LLC
，建立
SGSN
与
MS
之间的连接，提供移动性管理（位置跟踪）
和安全管理功能。
SGSN
完成
MS
和
SGSN
之间的协议转换，
即骨干网使用的
IP
协议转换成
SNDCP
和
LLC
协议，并提供
MS
鉴权和登记功能。
Gn<
/p>
口：
SGSN
通过
Gn
口和
GGSN
相联，通过
GPRS
隧道协议
（
GTP
）
建立
SGSN
和外部数据网（
X.25
或
I
P
）之间的通道，实现
MS
和外部数据
网的互联。
Gs
口：用于
SGSN
向
MSC/VLR
发送地址
信息，并从
MSC/VLR
接收寻呼
请
求，实现分组型业务和非分组型业务的关联。
Gr
口：
HLR
保存
GPRS
< br>用户数据和路由信息
（
IMSI
、
SGSN
地址）
，
< br>每个
IMSI
还包含分组数据协议
PDP
信息，
包括
PDP
类型
（
X.25
或
IP
）
、
PDP
地址及其
QoS
等级以及路由信息。
Gi
口：
GGSN
通过<
/p>
Gi
口实现
GPRS
网和外部数据网
（
PDP
）
的互联。
GGSN
实际上是两个互联网网关，
GPRS
本身属于
IP
领域网络，
Gi
口支持
X.2
5
和
IP
协议。从
PDN
网看
GGSN
，
GGSN
可看作是一个路由器连到
PDN
网。
GGSN
包
含用于
连接
GPRS
用户的路由信息，为外部数据网的
PDU
送到
MS
提供通道。<
/p>
通过
GGSN
与
GPRS
网互联的分组数据网
PDN
，
可以是
PSPDN
网，
这时，
GPRS
支持
ITU-
T X.121
和
ITU-T E.164
编号方案，提供
X.25
虚电路及对
X.25
快速选
择，还支持网间的
X
.75
协议连接；也可以是
Internet
< br>网，基于
IP
协议，在
IP
数
据报传输方式中，
GPRS
支持
TCP/IP
头的压缩功能。
< br>
四、
GPRS
业务及应用
到目前为止
,
移动通信对非话音通信的需求仍处于初期阶段，根据预测今后
每年全球
GSM
网上传送的移动数据量将实现
4O%-50%
的增长率。目前主要是
短消息业务量，到
2005
年，移动用户的数据业务量占总的移动业务量的
2
O%-3O%
，这给
GPRS
的发展带
来了良好的市场机遇。另一方面，
Internet
网上
业务大量出现，如天气预报、新闻、股票交易、电子商务等，而
WAP
业务的推
出
,
更使人们感觉到除了移动终端因素外，
GSM
支持的数据速率是
制约手机网上
作业的一大瓶颈。而且
GPRS
< br>是在
GSM
系统上叠加实现数据业务的一种模式，
使得运营商可以保护投资，延续
GSM
的寿命
。
未来的发展方向将是在
GSM
以话音
为基础的运营模式上，以终端客户为核
心，把具有增值意义的业务和应用加到
GSM
上来
,
如简单信息
和远程数据查询、
信息接入、高质量的多媒体、广播业务及纵向的应用等。其中
80%-90
％的业务
都可以在现在的
GSM
网上通过
GPRS
实现，其突出的特点是多个用户可以共享
一个信道，可以充分利用网络资源，可以按照
用户的需要来提供带宽，
大幅度提
高数据传输速率。
4.1.
业务特点及种类
GPRS
网为移动数据用户主要提供突发性数据业务，能快速建立连接，无建
链时延。
GPRS
特别适用于频繁传送小数据量的应用和非频繁传送大量数据。
GPRS
除能提供
PTP
< br>（点对点）和
PTM
（点对多点）数据业务外，还能支持
补充
业务和短信息业务。
GPRS
网提供的承载业务：
点对点面向无连接网络业务
(PTP-CLNS)
PTP-CLNS
属于数据报类型业务，各个数据分组彼此互相
独立，用户之间的信息
传输不需要端到端的呼叫建立程序，
分组
的传送没有逻辑连接，
分组的交付没有
确认保护，主要支持突发
非交互式应用业务，是由
IP
协议支持的业务。
点对点面向连接的数据业务
(PTP-CONS)
PTP-CONS
属于虚电路型业务，
它为两个用户或多个用户之间传送多路数据分组
建立逻辑虚电路（
PVC
或
SVC
）
< br>。
PTP-CONS
业务要求有建立连接、数据传送和<
/p>
连接释放工作程序。
PTP-CONS
支
持突发事件处理和交互式应用业务，
是面向连
接网络协议，如<
/p>
X.25
协议支持的业务，在无线接口，利用确认方式提高可靠性
。
点对多点数据业务
(PTM)
GPR
S
提供的点对多点业务可根据某个业务请求者要求，把信息送给多个用户，
又可细分为点对多点多信道广播业务
(PTM-M)
、点对多点群呼业务
(PTM-G)
、
IP
广播业务
(IP-M)
。
其它业务
包括
GPRS
补充业务、
GSM
短消息业务、匿名的接入业务和各种
GPRS
电信业
务。
应用
GPRS
应用主要分为面向个人用户的横向应用和面向集团用户的纵向应用两
种。
对于横向应用，
GPRS
可提供网上冲浪、
Email
、文件传输、数据库查询、
增强型短消息等
业务。
对于纵向应用，
GPRS
可提供以下几
类应用：
运输业：车辆及智能调度。
金融、证券和商业：无线
POS
、无线
ATM
、自动售货机、流动银行等。
实时发布股市动态、天气预报、交通信息等。
公共安全业：随时随地接入远程数据库。
遥测、遥感、遥控：如气象、水文系统收集数据，对灾害进行
遥测和告警，远程
操作。
提供
VPN
业务，使企业员工能够随时随地与总
部保持联系，降低公司建设自己
的广域网的成本。
提供以
GPRS
承载业务为基础的网络应用业务和基于
WAP
的各种应用。
通过手提电话或电脑
,
可检查自动售卖机内的货存和营业额。
自动售卖机的手提电话付款。
监视器的错误状况，液体水平，温度
...
监视冷库温度
,
湿度。内置温度探针
(-25°
/+100°
)
。
< br>GSM
天文台
,
广泛应用在飞翔
和航海俱乐部。
监视老人及行动不
便的人。
它可以将警报通过语音或短讯同时发给
8
个不同的电
话号码。
可以遥控商业及住宅的防盗警报。
可以遥控暖气和冷却系统。
可以应用在汽车的防盗警报。
机房监控和远程维护管理系统
银行储蓄点机房监控
通信行业远端无人值守站机房监控和远程维护（如移动通信基站、微波站、光
纤中继站等）
其他无人值守点（如仓库、办公楼等）监控
移动车辆监控调度系统
公安、
110
、交警车辆监控调度
银行运钞车、邮政运输车监控调度
出租车管理调度
公交车辆调度和指示
集团车辆监控调度
移动性数据查询系统
移动性证卷交易和信息查询
公安移动性数据（身份证、犯罪档案等）查询
交警移动性数据（车辆、司机档案等）查询
通信维护人员线路资料查询
其他外勤人员移动性数据查询
无线接入系统
无线固定电话接入（
WLL
）
无线
IC
卡
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