二、GPRS简单介绍.doc

1、GPRS 的整理资料1二、GPRS 简单介绍GPRS (General Packet Radio Service) 通用分组无线业务 GPRS (General Packet Radio Service)是一种基于包的无线通讯服务。它将使得通讯速率从 56 一直上升到 114Kbps，并且支持计算机和移动用户的持续连接。较高的数据吞吐能力使得可以使用手持设备和笔记本电脑进行电视会议和多媒体页面以及类似的应用。GPRS 是基于 Global System for Mobile(GSM)，并且能完成现有的一些服务，例如：蜂窝电话电路交换（circuit-switched ）连接和短消息服务 (SM

2、S)。在理论上，GPRS 包服务的花费将比电路交换服务所花的费用要少。信道是共享使用的，是需要的时候才有包产生。那么比专用的连接要节省很多资源。它将使得为用户提供应用服务更加简单。因为以往为了适应终端设备的缓慢速度而增加的缓冲中间件(middleware) 已经没有必要了。一旦 GPRS 成为现实，移动用户就可以随时访问自己的虚拟专用网络(VPN)，而不是每次都需要拨号上网。GPRS 将完善 Bluetooth 技术( 成为一种标准，代替现有的有线和无线连接技术)。另外对于 Internet 协议(IP), GPRS 支持 X.25（一种基于包的协议，主要在欧洲地区广泛应用） 。GPRS 要逐

3、渐迈向高性能数据 GSM 环境(Enhanced Data GSM Environment,EDGE)和通用移动电话服务(Universal Mobile Telephone Service,UMTS)。GPRS 有什么优点 ? 相对原来 GSM 的拨号方式的电路交换数据传送方式，GPRS 是分组交换技术，具有“高速 “和“永远在线“的优点。1) 极速传送，移动新干线 电路交换数据业务，速率为每秒 9.6K 比特，因此电路交换数据业务 (简称CSD)与 GPRS 的关系就象是 9.6K 猫和 33.6K、 56K 猫的区别一样，GPRS 的最高速率可达每秒 115K 比特。 2) 永远在线、轻

4、松方便、我行我速。除了速度上的优势，GPRS 还有“永远在线“的特点，即用户随时与网络保持联系 举个例子，用户访问互联网时，点击一个超级链接，手机就在无线信道上发送和接受数据，主页下载到本地后，没有数据传送，手机就进入一种“准休眠“状态，手机释放所用的无线频道给其他用户使用，这时网络与用户之间还保持一种逻辑上的连接，当用户再次点击，手机立即向网络请求无线频道用来传送数据，而不象普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才能上网冲浪。 3.1 GPRS 功能和业务GPRS 是一种新的 GSM 数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS 主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持 TCPI

5、P、X.25 等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线 IP 和无线 X.25 业务。GPRS 采用分组交换技术，它可以让多个用户共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的 TDMA 帧中的 8 个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达 164kb8.GSM 空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被 GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义为 GPRS 专用信道。GPRS 的整理资料2 要实现 GPRS 网络，需要在传统的 GSM 网络中引入新的网络接口和通信协议。目前 GPRS 网络引入 GSN（GPRS Surporting Node）节点。移动台

6、则必须是 GPRS 移动台或 GPRSGSM 双模移动台。 根据欧洲 ETSI 的 GSM 第 2阶段的建议，GPRS 分为两个发展阶段（即Phase 1 和 Phase2） 。GPRS 的 Phase l 阶段将能支持下列功能和业务：TCPIP 和 X.25 业务全新的 GPRS 空中接口加密技 GPRS 附加业务 增强型的短信业务（E 一 SMs） GPRS 分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是 TCPIP 和 X.25 功能。GSM 网络可以通过 TCPIP 和 X.25 为用户提供电子邮件、WWW 浏览、专用数据、LAN 接入等业务。GPRS Phase 2

7、 阶段的规范尚在制订之中，它将能提供更多的新功能和新业务。3.2、 GPRS 网络结构GPRS 网络是基于现有的 GSM 网络来实现的。在现有的 GSM 网络中需要增加一些节点，如 GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关 GPRS 支持节点）和 SGSN（Serving GSN，服务 GPRS 支持节点） 。GPRS 网络参考模型如图 1 所示。GSN 是 GPRS 网络中最重要的网络节点。GSN 具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS 寄存器。 GSN 可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN 可以是一种类

8、似于路由器的独立又备，也可以与 GSM 中的 MSC 集成在一起。GSN 有两种类型：一种为 SGSN（Serving GSN，服务 GSN） ，另一种为GGSN（Gateway GSN，网关 GSN） ，SGSN 的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和 GGSN 之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN 主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如 ISDN、PSPDN 和 LAN等。有的文献中，把 GGSN 称为 GPRS 路由器。GGSN 可以把 GSM 网中的GPRS 分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCPIP 或 X.25 网络。

9、另外，有的厂商提出了 GR（GSMRegister，GPRS 数据库）的概念。GR 类似于 GSM 中的 HLR，是 GPRS 业务数据库。它可以独立存在，也可以和 HLR共存，由服务器或程控交换机实现。GR 这个名称在 ETSI 的建议中没有专门提及。GPRS 网络结构中还引入了下列新的网络接口：Gn，GSN 主干网接口，用于各种 GSN 之间 Gb，BSS 和 sGsN 之间的接口。Gr，SGSN 和 HLR 之间的接口。Gp，不同的 GSM 网络（不同的 PLMN）之间的接口。Gs，SGSN 和 MSC 之间的接口。 GPRS 的整理资料33.3 GPRS 协议模型 移动台（MS）和 S

10、GSN 之间的 GPRS 分层协议模型如图 2 所示。Um 接口是 GSM 的空中接口。 Um 接口上的通信协议有 5 层，自下而上依次为物理层、MAC Mdium Access Control）层、LLC（Logical Link Control）层、SNDC（Subnetwork Dependant Convergence ）层和网络层。Um 接口的物理层为射频接口部分，而物理链路层则负责提供空中接口的各种逻辑信道。GSM 空中接口的载频带宽为 20OkHz，一个载频分为 8 个物理信道。 如果 8 个物理信道都分配为传送 GPRS 数据，则原始数据速率可达20Okbs。考虑前向纠错码的开

11、销，则最终的数据速率可达 164kb/s 左右。MAC 为媒质接入控制层。MAC 的主要作用是定义和分配空中接口的GPRS 逻辑信道，使得这些信道能被不同的移动台共享。GPRS 的逻辑信道共有3 类，分别是公共控制信道、分组业务信道和 GPRS 广播信道。公共控制信道用来传送数据通信的控制信令，具体又分为寻呼和应答等信道。分组业务信道用来传送分组数据。广播信道则是用来给移动台发送网络信息。LLC 层为逻辑链路控制层。它是一种基于高速数据链路规程 HDLC 的无线链路协议。LLC 层负责在高层 SNDC 层的 SNDC 数据单元上形成 LLC 地址、帧字段，从而生成完整的 LLC 帧。另外，LL

12、C 可以实现一点对多点的寻址和数据帧的重发控制。BSS 中的 LLR 层是逻辑链路传递层。这一层负责转送 MS 和 SGSN 之间的LLC 帧。LLR 层对于 SNDC 数据单元来说是透明的，即不负责处理 SNDC 数据。SNDC 被称为子网依赖结合层。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定 TCPIP 地址和加密方式。在 SNDC 层，移动台和 SGSN 之间传送的数据被分割为一个或多个 SNDC 数据包单元。SNDC 数据包单元生成后被放置到LLC 帧内。 网络层的协议目前主要是 Phase l 阶段提供的 TCPIP 和 L25 协议。TCPIP 和 X.25 协议对于传统的 GS

13、M 网络设备（如 BSS 和 NSS 等设备）是透明的。3.4GPRS 的路由管理GPRS 的路由管理是指 GPRS 网络如何进行寻址和建立数据传送路由。GPRS的路由管理表现在以下 3 个方面：移动台发送数据的路由建立；移动台接收数据的路由建立；以及移动台处于漫游时数据路由的建立。对于第一种情况，如图 3 中的路径 1 所示。当移动台产生了一个 PDU（分组数据单元），这个 PDU 经过 SNDC 层处理，称为 SNDC 数据单元。然后经过 LLC层处理为 LLC 郑通过空中接口送到 GSM 网络中移动台所处的 SGSN。SGSN 把数据送到 GGSN。GGSN 把收到的消息进行解装处理，转

14、换为可在公用数据网中传送的格式（如 PSPDN 的 PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的数据做压缩和加密处理。在第二种情况中，一个公用数据网用户传送数据到移动台。首先通过数据GPRS 的整理资料4网的标准协议建立数据网和 GGSN 之间的路由。数据网用户发出的数据单元（如PSPDN 中的 PDU），通过建立好的路由把数据单元 PDU 送给 GGSN。而 GGSN 再把PDU 送给移动台所在的 SGSN 上 GSN 把 PDU 封装成 SNDC 数据单元，再经过 LLC 层处理为 LLC 帧单元，最终通过空中接口送给移动台。 第三种情况是

15、一个数据网用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。这种情况下的数据传送路由如图 3 的路由 3 所示。其数据必须要经过归属地的 GGSN，然后送到移动用户 A。 空中按口的信道构成 GPRS 空中接口的信道构成如下： PDTCH（Pachet Data Traffic Channe1），分组数据业务信道。这种信道用来传送空中接口的 GPRS 分组数据。PPCH（Packet Paging Channe1），分组寻呼信道 PPCH 用来寻呼 GPRS 被叫用户。PRACH（Packet Randem Access Channel），分组随机接入信道。GPRS 用户通过 PRACH 向基站发出信道请

16、求。 PAGCH（Packet Access Grant Channel），分组接人应答信道。PAGCH 是一种应答信道，对 PRACH 作出应答。PACCH（Packet Asscrchted Control Channel），分组随路控制信道。这种信道用来传送实现 GPRS 数据业务的信令。3.5、 GPRS 服务根据欧洲 ETSI 的 GSM2+阶段的建议，GPRS 可分为两个发展阶段（即 Phase1和 Phase2）。其中 GPRS 的 Phase1 阶段能支持下列功能和业务： TCP/IP 和 X.25 业务； 全新 GPRS 空中接口加密技术； GPRS 附加业务； 增强型的短信

17、业务（E-SMS）； GPRS 分组数据计费功能，即根据数据量计费。 3.6 GPRS 与 IP的技术的引进，把电信网络和计算机网络有机地连接在一起，朝未来的全网络平台发展。 编者 从结构可以看出，基站与 设备之间的连接一般通过帧中继连接，与 设备之间通过网络连接。可以由具有 （网络地址翻译）功能的路由器承担内部地址与外部网络地址的转换， 可以访问内部的网络，也可以通过 （外部网络接入点名）访问外部的网络。在标识 设备中，如手机 的标识除了在 中使用的、等号码外，还需要分配地址。网元设备、的标识既有号信令地址，又有数据的地址，（或）之间的通信采用地址，而与、等实体的通信采用 号信令地址。在系统

18、中，有两个GPRS 的整理资料5重要的数据库记录信息。一是用户移动性管理上下文，用于管理移动用户的位置信息，另一是用户的上下文（分组数据协议上下文），用于管理从手机到网关及到（服务提供商）之间的数据路由信息。当 访问 内部网络或外部 网络时， 向发激活上下文请求消息，可以与运营商签约选择固定服务的。或根据选择规则，由 选择服务的，再向发建立上下文请求消息。分配 一个地址（静态或动态、公用或私有），在建立 上下文过程中，需要对用户的身份，需要的服务质量进行鉴权和论证，在成功地建立和激活上下文后， 、 和 都存储了用户的 上下文信息。有了用户的位置信息和数据的路由信息， 就可以访问该网络的资源。二

19、代半产品的问世，在开发和部署业务时会遇到一些新的概念。系统容量概念的系统容量包括的网络容量和（射频）容量。在系统中，系统的容量是系统能支持的用户数。而系统采用分组交换技术，多用户共享无线信道，如在描述交换系统的容量时，除了人们习惯的用户数外，还采用存储的最大 上下文个数、用户的附着数，同时激活的上下文个数、数据吞吐量等指标。而在系统容量的描述中，要考虑使用的信道数，支持多大的数据流量，支持多少 用户。总之，对于如何定量地描述用户的行为和话务模型是一个值得探讨的问题。系统性能指标描述系统的性能包括、计费系统的性能。这些设备主要是用可靠性（如设备的故障率、中断恢复服务时间），吞吐量和系统容量（如处

20、理能力和计费容量），与外部网络的接口指标等来描述。外部网络的透明接入和非透明接入用户通过 网络接入到互联网、企业内部网或时，需要对用户的身份、服务质量进行鉴权和数据加密等过程，用户 的动态地址的分配可以分别由运营商、企业网或等实现，因此 用户的接入方式有透明接入和非透明接入两种方式。如果用户的 地址是运营商分配的公有地址（动态或静态），则不参与用户的论证和鉴权过程 用户可以通过 透明地接入到 内部网络或互联网络，这种方式称为透明方式。非透明方式主要是用户通过网络接入到企业网络或的情形。用户 的地址是由企业网络或分配的私有地址（动态或静态），用户访问该企业网络或时 ，需要企业网络或中的专用服务器

21、对该用户进行鉴权或论证。 四、 GPRS 业务应用自从首次实现文本信息传输以来，无线数据应用已经历了飞跃式的增长，单是看看欧美知名厂商大肆宣传通用分组无线业务(GPRS)的劲头，似乎也能让人感到下一代移动数据应用时代的行将来临。将在 99 年底或是 2000 年初开启的通用GPRS 的整理资料6分组无线业务 GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑，将使移动通信与数据网络合二为一，使 IP 业务得以引入广阔的移动市场。尽管目前移动数据的使用相对较少，但在某些市场中，不同的用户群却正在快速发展，其推动力量主要是在移动领域中采用数据业务的商业市场。不论是爱立信、诺基亚还是阿尔卡特，几乎所

22、有宣传 GPRS 的厂商都以商业用户市场的快速成长来游说运营商。 GSM 系统的分组移动数据通信（即 GPRS）是基本分组无线业务，采用分组交换的方式，数据速率最高可达 164kb、它可以给 GSM 用户提供移动环境下的高速数据业务，还可以提供收发 Emai1、Internet 例览等功能。GPRS 的功能和业务GPRS 是一种新的 GSM 数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。GPRS 主要是在移动用户和远端的数据网络（如支持 TCPIP、X.25 等网络）之间提供一种连接，从而给移动用户提供高速无线 IP 和无线 X.25 业务。 GPRS 采用分组交换技术，它可以让多个用户

23、共享某些固定的信道资源。如果把空中接口上的 TDMA 帧中的 8 个时隙都用来传送数据，那么数据速率最高可达 164kb8.GSM 空中接口的信道资源既可以被话音占用，也可以被 GPRS数据业务占用。当然在信道充足的条件下，可以把一些信道定义 GPRS 专用信道。 要实现 GPRS 网络，需要在传统的 GSM 网络中引入新的网络接口和通信协议。目前 GPRS 网络引入 GSN（GPRS Surporting Node）节点。移动台则必须是 GPRS 移动台或 GPRSGSM 双模移动台。 根据欧洲 ETSI 的 GSM 第 2阶段的建议，GPRS 分为两个发展阶段（即Phase 1 和 Pha

24、se2） 。GPRS 的 Phase l 阶段将能支持下列功能和业务：TCPIP 和 X.25 业务全新的 GPRS 空中接口加密技GPRS 附加业务 增强型的短信业务（E 一 SMs） GPRS 分组数据计费功能，即根据数据量而采取计费上述功能业务中最显著的是 TCPIP 和 X.25 功能。GSM 网络可以通过 TCPIP 和 X.25 为用户提供电子邮件、WWW 浏览、专用数据、LAN 接入等业务。 GPRS Phase 2 阶段的规范尚在制订之中，它将能提供更多的新功能和新业务。GPRS 的网络结构GPRS 网络是基于现有的 GSM 网络来实现的。在现有的 GSM 网络中需要增加一些节

25、点，如 GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关 GPRS 支持节点）和 SGSN（Serving GSN，服务 GPRS 支持节点） 。GPRS 网络参考模型如图 1 所示。GSN 是 GPRS 网络中最重要的网络节点。GSN 具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS 寄存器。 GSN 可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN 可以是一种类似于路由器的独立又备，也可以与 GSM 中的 MSC 集成在一起。GSN 有两种类型：一种为 SGSN（Serving GSN，服务 GSN） ，另一种为GGSN（Gatew

26、ay GSN，网关 GSN） ，SGSN 的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和 GGSN 之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN 主要GPRS 的整理资料7是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如 ISDN、PSPDN 和 LAN等。有的文献中，把 GGSN 称为 GPRS 路由器。GGSN 可以把 GSM 网中的GPRS 分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCPIP 或 X.25 网络。 另外，有的厂商提出了 GR（GSMRegister，GPRS 数据库）的概念。GR 类似于 GSM 中的 HLR，是 GPRS 业务数据库。它可以独立存

27、在，也可以和 HLR共存，由服务器或程控交换机实现。GR 这个名称在 ETSI 的建议中没有专门提及。GPRS 网络结构中还引入了下列新的网络接口：Gn，GSN 主干网接口，用于各种 GSN 之间Gb，BSS 和 sGsN 之间的接口。 Gr，SGSN 和 HLR 之间的接口。Gp，不同的 GSM 网络（不同的 PLMN）之间的接口。 Gs，SGSN 和 MSC 之间的接口。GPRS 协议模型Um 接口是 GSM 的空中接口。Um 接口上的通信协议有 5 层，自下而上依次为物理层、MAC Mdium Access Control）层、LLC （Logical Link Control）层、SN

28、DC（Subnetwork Dependant Convergence ）层和网络层。 Um 接口的物理层为射频接口部分，而物理链路层则负责提供空中接口的各种逻辑信道。GSM 空中接口的载频带宽为 20OkHz，一个载频分为 8 个物理信道。 如果 8 个物理信道都分配为传送 GPRS 数据，则原始数据速率可达20Okbs。考虑前向纠错码的开销，则最终的数据速率可达 164kb/s 左右。MAC 为媒质接入控制层。MAC 的主要作用是定义和分配空中接口的 GPRS 逻辑信道，使得这些信道能被不同的移动台共享。GPRS 的逻辑信道共有 3 类，分别是公共控制信道、分组业务信道和 GPRS 广播信

29、道。公共控制信道用来传送数据通信的控制信令，具体又分为寻呼和应答等信道。分组业务信道用来传送分组数据。广播信道则是用来给移动台发送网络信息。LLC 层为逻辑链路控制层。它是一种基于高速数据链路规程 HDLC 的无线链路协议。LLC 层负责在高层 SNDC 层的 SNDC 数据单元上形成 LLC 地址、帧字段，从而生成完整的 LLC 帧。另外，LLC 可以实现一点对多点的寻址和数据帧的重发控制。BSS 中的 LLR 层是逻辑链路传递层。这一层负责转送 MS 和 SGSN 之间的LLC 帧。LLR 层对于 SNDC 数据单元来说是透明的，即不负责处理 SNDC 数据。SNDC 被称为子网依赖结合层

30、。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定 TCPIP 地址和加密方式。在 SNDC 层，移动台和 SGSN 之间传送的数据被分割为一个或多个 SNDC 数据包单元。SNDC 数据包单元生成后被放置到 LLC 帧内。 网络层的协议目前主要是 Phase l 阶段提供的 TCPIP 和 L25 协议。TCPIP 和 X.25 协议对于传统的 GSM 网络设备（如 BSS 和 NSS 等设备）是透明的。GPRS 的路由管理GPRS 的路由管理是指 GPRS 网络如何进行寻址和建立数据传送路由。GPRSGPRS 的整理资料8的路由管理表现在以下 3 个方面：移动台发送数据的路由建立；移动台接收数

31、据的路由建立；以及移动台处于漫游时数据路由的建立。对于第一种情况，如图 3 中的路径 1 所示。当移动台产生了一个 PDU（分组数据单元），这个 PDU 经过 SNDC 层处理，称为 SNDC 数据单元。然后经过 LLC 层处理为 LLC 郑通过空中接口送到 GSM 网络中移动台所处的 SGSN。SGSN 把数据送到 GGSN。GGSN 把收到的消息进行解装处理，转换为可在公用数据网中传送的格式（如 PSPDN 的 PDU），最终送给公用数据网的用户。为了提高传输效率，并保证数据传输的安全，可以对空中接口上的数据做压缩和加密处理。在第二种情况中，一个公用数据网用户传送数据到移动台。首先通过数据

32、网的标准协议建立数据网和 GGSN 之间的路由。数据网用户发出的数据单元（如PSPDN 中的 PDU），通过建立好的路由把数据单元 PDU 送给 GGSN。而 GGSN 再把PDU 送给移动台所在的 SGSN 上 GSN 把 PDU 封装成 SNDC 数据单元，再经过 LLC 层处理为 LLC 帧单元，最终通过空中接口送给移动台。第三种情况是一个数据网用户传送数据给一个正在漫游的移动用户。其数据必须要经过归属地的 GGSN，然后送到移动用户 A。 空中按口的信道构成 GPRS空中接口的信道构成如下： PDTCH（Pachet Data Traffic Channe1），分组数据业务信道。这种信

33、道用来传送空中接口的 GPRS 分组数据。PPCH（Packet Paging Channe1），分组寻呼信道 PPCH 用来寻呼 GPRS 被叫用户。PRACH（Packet Randem Access Channel），分组随机接入信道。GPRS 用户通过 PRACH 向基站发出信道请求。PAGCH（Packet Access Grant Channel），分组接人应答信道。PAGCH 是一种应答信道，对 PRACH 作出应答。 PACCH（Packet Asscrchted Control Channel），分组随路控制信道。这种信道用来传送实现 GPRS 数据业务的信令。根据欧洲 ET

34、SI 的 GSM2+阶段的建议，GPRS 可分为两个发展阶段（即 Phase1和 Phase2）。其中 GPRS 的 Phase1 阶段能支持下列功能和业务： TCP/IP 和 X.25 业务； 全新 GPRS 空中接口加密技术； GPRS 附加业务； 增强型的短信业务（E-SMS）； GPRS 分组数据计费功能，即根据数据量计费。 上述功能中最为显著的是 TCP/IP 和 X.25 功能。GPRS 的主要应用集中于“移动办公室”领域。移动办公室应可支持任何基于 Internet 的传统应用，如文件传输、个人管理器、电子邮件的发送和接收以及利用万维网在 Internet 上进行冲浪等。 2 G

35、PRS 的技术优势（1） 资源利用率高在 GSM 网络中，GPRS 首先引入了分组交换的传输模式，使得原来采用电路交换模式的 GSM 传输数据方式发生了根本性的变化，这在无线GPRS 的整理资料9资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说，在整个连接期内，用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间，许多应用往往有不少的空闲时段，如上 Internet 浏览、收发 E-mail 等等。对于分组交换模式，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。GPRS 用户的计费以通信的数据量为主要依据，体现了“得到多少、支付多少

36、”的原则。实际上，GPRS 用户的连接时间可能长达数小时，却只需支付相对低廉的连接费用。（2） 传输速率高 GPRS 可提供高达 115kbit/s 的传输速率（最高值为171.2kbit/s，不包括 FEC）。这意味着在数年内，通过便携式电脑，GPRS 用户能和 ISDN 用户一样快速地上网浏览，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。（3） 接入时间短分组交换接入时间缩短为少于 1 秒，能提供快速即时的连接，可大幅度提高一些事务（如信用卡核对、远程监控等）的效率，并可使已有的 Internet 应用（如 E-mail、网页浏览等）操作更加便捷、流畅。（4）支持 IP 协议和 X

37、.25 协议 GPRS 支持 Internet 上应用最广泛的 IP 协议和 X.25 协议。越来越多的公司将 Internet 作为职员访问公司 Intranet 的媒介，因此支持 IP 协议显得尤为重要。由于存在大量的分组数据网（PDN），所以支持X.25 协议可使已存在的 X.25 应用能够在 GSM 网络上继续使用。而且由于 GSM 网络覆盖面广，所以也使得 GPRS 能提供 Internet 和其它分组网络的全球性无线接入。 5.1 影响 GPRS 发展的因素GPRS 是一种重要的移动数据业务，与目前的非话音移动业务相比能够有效地提高频谱利用率、容量。但现在仍然存在一些因素限制着 G

38、PRS 的应用。 对所有用户来说有限的小区容量。GPRS 确实能够影响一个网络现有的小区容量，对于不同的用途而言只有有限的无线资源可供使用。例如，话音和 GPRS 呼叫都使用相同的网络资源，这势必会相互产生一些干扰。其对业务影响的程度主要取决于时隙的数量。当然，GPRS 可以对信道采取动态管理，并且能够通过在 GPRS信道上发送短信息来减少高峰时的信令信道数。 在实际应用中速率比理论值要低得多。要达到 GPRS 数据传输速率理论上的最大值 172.2kbps，就要求只有一个用户占用所有 8 个时隙并且没有任何防错保护。一个网络运营者将所有 8 个时隙都给一个用户使用显然是不太可能的。另外，最初

39、的 GPRS 终端预计可能会受到严重的限制 仅支持 1 个、2 个或 3 个时隙。一个 GPRS 用户的有限带宽因此也会受到严重的限制。所以，理论上 GPRS 的最大速率将会受到网络和终端现实条件的制约。事实上，移动网络的数据传输速率似乎总是比固定网络要低。除非引入 GSM 演进的增强性数据速率（EDGE）和 UMTS 技术，否则对于单个移动用户来说，较高速的数据速率是不可能实现的。次最佳（次优化）调制。GPRS 基于一种 GMSK（高斯滤波最小频移键控）调制技术，相比之下，EDGE 基于一种新的调制机制，该机制允许更高的比特率通过空中接口调制。转接时延。GPRS 分组通过不同的方向发送数据，

40、最终达到相同的目的地。那么数据在通过无线链路传输的过程中就可能发生一个或几个分组丢失或出错的情况。有关标准组织认识到了无线分组技术的固有特性，并且引入了数据完整性GPRS 的整理资料10和重发策略，不过也由此产生了潜在的转接时延。因此，高质量的应用最好还是采用 HSCSD（高速电路交换数据）来实现。HSCSD 是一种简单的电路交换数据呼叫，传输时延发生的可能性要小得多。 5.2 进程预测引进一种新的业务，要经过许多步骤。GPRS 业务的发展将包括标准化、基础设施的发展、网络试验、签订合约、网络的转出、终端的有效性、应用的开展等。GPRS 的发展计划时间表大致如下：1999 年，网络运营者进行网

41、络试验并且签署有关 GPRS 基础设施的商业合同；2000 年，GPRS 基础设施并入到 GSM 网络中；2001 年，网络运营者开展 GPRS 商用业务，并且推广 GPRS，此后，新的 GPRS 特定的应用、更高的比特率、更大的网络容量解决方案、更好的终端性能成为可能，GPRS 的应用范围不断扩大；2002 年，GPRS/EDGE 开始在实际应用中出现，GPRS常规地加入到 GSM 移动电话系统中，并且应用率达到相当的程度；2002 年到2003 年，新一代的移动通信系统 UMTS 实现商用。欧洲在 GPRS 应用方面最积极，这一地区的电信公司设想的业务也涵盖了诸多领域。主要有网页浏览、商务

42、信息传送、文件共享/协同性工作、分派工作、企业电子邮件、因特网邮件、文件传送、静止图片传输、在线交谈等。GPRS 可以传送给移动电话用户的信息内容广泛，包括股票价格、体育新闻、天气预报、飞机航班信息、新闻标题、彩票中奖号码、交通信息等。GPRS 非常适合于 Internet 浏览。移动用户使用电路交换数据进行网页浏览无法获得持久的应用。由于电路交换传输速率比较低，因此数据从 Internet 服务器到浏览器需要很长的一段时间。不过，用户可以滤掉图像，只接入网页文本的内容。有不少人认为 GPRS 商业将分为两个部分：移动 Internet/Intranet，主要定位于那些能够看到“始终在线、完全

43、浏览、Email 和接入企业 Intranet“的价值的用户；另外就是作为 WAP 电话的载体。对于 GPRS 升级的费用有很多猜测。目前的高速电路交换数据业务要比 GPRS费用低得多，它只需要软件的升级而不需要一个完整的网络叠加层。但是目前好像只有数据量非常大的一些电信公司在开展 HSCSD 业务。似乎没有人抱怨 GPRS的成本过高。预计整个 GPRS 的升级大约需要花费 GSM 运营者 2 亿美元的资金。英国 One2One 认为，该公司建立 GPRS 的费用还是比较低的，大约需要 1600万美元。其余的资金可以从用户的业务收入中产生。One2One 的网络覆盖了英国97的人口，现在正对

44、GPRS 投资，整个网络将具备发送 GPRS 业务的能力，而且不需要额外建立地域性的覆盖区，也不需要另外投资减少基站和收发信机。此外，GPRS 的成本有可能随着市场的扩大而迅速下降，无线数据从而有能力与固定网络在成本和传输速率方面展开竞争，因为，GPRS 可以以高于目前音频调制解调器的速率为用户提供数据传输服务。在国内，中国移动通信集团和中国联通等相继开展了移动数据业务的实验工作，使中国的 GPRS 设备市场也逐步升温，虽然中国移动市场和数据通信市场很不平衡，造成中国移动数据业务的近期市场尚不很明朗，但是，各移动通信运营商出于对现实市场和未来市场竞争的需要，迅速提高移动数据通信业务能力的要求十

45、分迫切，自然对 GPRS 技术非常重视。不少专家认为，GPRS 在中国市场能否成功，除技术因素外，很大程度上还取决于能否开发出适合中国市场的应用业务。GPRS 的整理资料115.3 未来预测预计到 2000 年底中国移动用户将达到 4500 万。同时，移动通信与数据业务、多媒体业务相结合的第三代移动通信成为近年来人们研究的热点。其中数据信息的传递将从简单的寻呼进入到多媒体业务。基于 Internet 的应用、Email 和Web 浏览等将是未来移动通信发展的主要动力，从下图中可以看出多媒体业务占有重要的位置，数据信息的传输主要集中在多媒体业务中。尽管现在移动通信虽然很少用于数据，但是预计未来将

46、有很大的发展，到2001 年，国内移动数据用户有可能达到 1000 万户，收入达 17 亿美元，在商业、个人和公众等领域中移动数据业务将有巨大的发展空间。移动电话市场正逐步转向移动数据市场，各种移动数据业务正悄然兴起，它将成为移动通信下一个发展重点。而作为第二代的 GSM 系统就要求朝着高速、支持多增值业务的方向发展，以创造更高的经济效益和满足人们对多业务的渴求。 目前移动网所能提供的数据业务基本上都属于 GSM 承载数据业务，只能收发文本 Email （不含图片）和传真，一般传输速率为 9.6Kbps(可支持 V4.2 协议),互通网络一般为 PSTN 和 ISDN。这远远不能满足人们的需求

47、。GSM PHASE 2规范中增加了 HSCSD 和 GPRS 的新型数据业务，用户分配到的时隙不是一个，而是最多可到 8 个时隙。EDGE 作为 GSM 另一种高速数据业务，成为了第二代到第三代移动通信的过渡，实现对诸如高速 Internet 接入、会议电视和 CD 质量级声音之类的新服务。数据业务发展趋势如图 2 所示。 HSCSD（High Speed Circuit Switched Data）HSCSD 是一种高速电路交换数据业务 ,采用新的信道编码技术 ,可以把一个时隙 9.6Kbps 的传输速率提高到 14.4Kbps,如果进行“时隙捆绑” 可以达 57.6Kbps,经过压缩后速

48、率可达 200Kbps。它的业务类型与原有的承载业务相同,实际上是一种增强型承载数据业务,本质上两者没有太大的区别。对于运营商来说，无须改变目GPRS 的整理资料12前的 GSM 硬件设施，只需在软件方面加以升级即可实现高速的传输速率。GPRS （ General Packet Radio Service）GPRS 是 GSM 数据业务的关键技术，是向第三代移动通信发展的重要一环。GPRS 以高达 170Kbps 的传输速率实现端对端的分组交换数据业务，将要传输的数据按一定的长度分组，然后把来自不同数据源的数据分组在一条信道上交织地进行传输。它可以实现通信资源的共享，大大地提高信道的利用率，降低通信成本。 GPRS 可以通过一个用户分配多个时隙或多个用户共用一个时隙来有效的利用无线资源。 图 3 表示三个用户共用一个时隙，其中一个用户占用三个时隙。 GPRS 包括三个主要功能实体：关口 GPRS 支持节点（ GGSN） 服务 GPRS 支持节点