GPRS相关资料[转帖]

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GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service）的简称，它突破了GSM网只J0le)
能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改U'D
造来实现分组交换，这种改造的投入相对来说并不大，但得到的用户数据速率却相当可观
　　 GPRS(General Packet Radio Service)是一种以全球手机系统（GSM)为基础的数据传RX/
输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet)e*h`
式来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理J
论上较为便宜。
　　GPRS的另一个特点，就是其传输速率可提升至56甚至114Kbps。而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
GPRS (General Packet Radio Service) 通用分组无线业务 GPRS (General Packet Radi
o 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，并且支撑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G
本电脑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-switcheji
d）连接和短消息服务
　　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3
于Internet协议(IP), GPRS支撑X.25（一种基于包的协议，主要在欧洲地区广泛应用）。
GPRS要逐渐迈向高性能数据GSM环境(Enhanced Data GSM Environment,EDGE)和通用移动电:eLo
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，手机马上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。
  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（如支撑TCP／IP、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164kb／8.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。
　　■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GGPRSS网络引入GSN（GPRS Surporting Node）节点。移动台则必须是GPRS移动台或GPRS／GSM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Phase
2）。
　　GPRS的Phase l阶段将能支撑下列功能和业务：|
　　TCP／IP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TCP／I
P和X.25功能。GSM网络可以通过TCP／IP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支撑节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支撑节点）。
　　■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（GatewaywGSN，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TCP／IP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。
■移动台（MS）和SGSN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20Okb／s。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。
LC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。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包，确定
P／IP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
C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TCP／IP和L25协议。TCP／IP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PVTFDU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。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
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PRA
CH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。