GPRS技術簡介

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

        GPRS 網絡是基于現有的GSM網絡來實現的。GPRS在現有的GSM網絡基礎上疊加了一個新的網絡，通過在新的網絡上增加一些硬件設備，并同時對原有網絡軟件升 級，形成了一個新的網絡邏輯實體，提供端到端，廣域的無線IP連接。通俗的講，GPRS是一項高速數據處理技術，它以分組交換技術為基礎，用戶通過 GPRS可以在移動狀態下使用各種高速數據業務。

GPRS的系統組成原理圖如下圖所示：

       GPRS 在現有的GSM網絡中需增加一些節點，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，GPRS網關支持節點）和SGSN（ Serving GSN，GPRS服務支持節點），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，并可以連到 GPRS寄存器。GSN可以完成移動終端和各種數據網絡之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似于路由器的獨立設備，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GSN），另一種為GGSN（Gateway GSN，網關GSN），SGSN的主要作用是記錄移動終端的當前位置信息，并且在移動終端和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。國外有些資料甚至將GGSN稱為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。

  GPRS大規模的借鑒及使用了數據通信技術及產品，包括幀中繼、TCP/IP、X.25、X.75、路由器、接入網服務器、防火墻等。

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

GPRS的優點

1、相對原來GSM的電路交換數據傳送方式，GPRS采用分組交換技術。由于使用“分組”技術，用戶上網可以免受掉線的麻煩。能夠高效傳輸高速或低速數據和信令，優化了對網絡資源和無線資源的利用。

2、 GPRS的數據傳輸速度相對其他無線通訊方式較高。GPRS在今年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115Kbps（此速度是常用 56k modem理想速率的兩倍）。除了速度上的優勢，GPRS還有“永遠在線”的特點，即用戶隨時與網絡保持聯系。舉個例子，用戶訪問Internet時，點 擊一個超級鏈接，手機就在無線信道上發送和接受數據，主頁下載到本地后，沒有數據傳送，手機就進入一種“準休眠”狀態，手機釋放所用的無線頻道給其它用戶 使用，這時網絡與用戶之間還保持一種邏輯上的連接，當用戶再次點擊，手機立即向網絡請求無線頻道用來傳送數據，而不像普通撥號上網那樣斷線后還得重新撥號 才能上網。

3、 GPRS網絡接入速度快，提供了與現有數據網的無縫連接。GPRS支持基于標準數據通信協議的應用，可以和IP網、X.25網互聯互通。GPRS的核心網 絡層采用IP技術，底層款可使用多種傳輸技術，很方便地實現與高速發展的IP網無縫連接。支持特定的點到點和點到多點服務，以實現一些特殊應用如遠程信息 處理。

4、 GPRS的數據通訊安全性高。身份認證和加密功能由SGSN來執行。其中的密碼設置程序的算法、密鑰和標準與目前GSM中的一樣，不過GPRS使用的密碼 算法是專為分組數據傳輸所優化過的。GPRS移動設備(ME)可通過SIM訪問GPRS業務，不管這個SIM是否具備GPRS功能。

5、 用戶數據在MS和外部數據網絡之間透明地傳輸，它使用的方法是封裝和隧道技術。數據包用特定的GPRS協議信息打包并在MS和GGSN之間傳輸。這種透明 的傳輸方法縮減了GPRS PLMN對外部數據協議解釋的需求，而且易于在將來引入新的互通協議。用戶數據能夠壓縮，并有重傳協議保護，因此數據傳輸高效且可靠。

6、 使用方便，一次性投資少。采用GPRS無線通訊方式，用戶無需架設發射鐵塔、天線，也無需申請頻點，只需購置一塊GPRS通訊模塊和一張中國移動SIM卡 及申請相應的服務即可。這和整套數傳電臺的投資成本比較GPRS的投資可以忽略不計，而購買中國移動SIM卡的成本更低，而且根據我們的經驗這樣用量的大 客戶通訊部門甚至可以不收SIM的費用。這樣在一次性投資上大大低于數傳電臺的投資。

7、 營運費用低。GPRS無線通訊方式對于用戶來說是免維護的，它所有的維護工作由移動通訊供應商來完成。GPRS是按流量來計費的，運營費用比租用專線、電 話拔號等方式都要低的多，普通手機用戶200元包月，可不限流量通訊，工業大用戶可與移動通訊供應商簽定大用戶協議，收費將更加低。

目前，中國移動GPRS資費標準有以下四種方式：

8、便于擴展。對于新擴展的站點用戶唯一需要做的就是去購買一張移動通訊供應商提供的SIM卡并且立刻就可以開通使用。

9、組網簡單、迅速、靈活：GPRS無線DDN系統可以通過Internet網絡隨時隨地的構建虛擬移動數據通信專用網絡，為廣大中小用戶提供接入便利，節省接入投資。

10、GPRS相對其他無線通訊方式更能防雷擊：由于采用中國移動的GPRS 數據業務， GPRS DTU的發射功率非常小，天線非常短，而且無需高架，克服了有線傳輸和無線電臺傳輸容易引雷擊壞設備的缺點，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，在發送數據之前，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，并在信息的發送方、信息所經過的中間節點、信息的接收方之間建立起連接，然后傳送數據，數據傳輸過程結束以后再釋放信道資源，斷開連接。

        在GPRS系統中采用的是分組通信技術，用戶在數據通信過程并不固定占用無線信道，因此對信道資源能夠更合理地應用。

        在分組交換的通信方式中，數據被分成一定長度的包（分組），每個包的前面有一個分組頭（其中的地址標志指明該分組發往何處）。數據傳送之前并不需要預先分配 信道，建立連接。而是在每一個數據包到達時，根據數據包頭中的信息（如目的地址），臨<