GPRS入門(mén)知識(shí)

1、GPRS入門(mén)知識(shí)GPRS 入門(mén)知識(shí)一、 GPRS 簡(jiǎn)介GPRSGeneral Packet Radio Service，GPRS 為通用分組無(wú)線(xiàn)業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱(chēng)，是歐洲電信協(xié)會(huì) GSM 系統(tǒng)中有關(guān)分組數(shù)據(jù)所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。 GPRS 具有充分利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)、資源利用率高、始終在線(xiàn)、傳輸速率高、資費(fèi)合理等特點(diǎn)。目前世界上有大約 10 億普通電話(huà)用戶(hù)， 3 億無(wú)線(xiàn)通信用戶(hù)和 1 億互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)。世界電信業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)是無(wú)線(xiàn)語(yǔ)音業(yè)務(wù)的發(fā)展速度超過(guò)普通電話(huà)業(yè)務(wù)，兩者間在不斷融合。未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)將是一個(gè)有線(xiàn)、無(wú)線(xiàn)和互聯(lián)網(wǎng)三者合一的數(shù)字化的全球網(wǎng)絡(luò)。其覆蓋將超越一切地理障礙， 使信息無(wú)處不在。 預(yù)計(jì) 2005 年將 10

2、億無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)，中國(guó)的互聯(lián)網(wǎng)用戶(hù)數(shù)將從現(xiàn)在的 2 千萬(wàn)增加到 2003 年的 6 千萬(wàn)。 GPRS 是目前階段解決移動(dòng)通信信息服務(wù)的一種較完美、 即將從應(yīng)用實(shí)驗(yàn)到正式推廣的業(yè)務(wù)。與 GSM CSD 業(yè)務(wù)不同的是， GPRS 業(yè)務(wù)將以數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)， 而 GSM CSD 業(yè)務(wù)則以時(shí)間計(jì)費(fèi)， GPRS 這一計(jì)費(fèi)方式更適應(yīng)數(shù)據(jù)通信的特點(diǎn)。此外， GPRS 業(yè)務(wù)的速度較 GSM CSD 業(yè)務(wù)也將有很大提高， GPRS 可提供高達(dá) 115kbs 的傳輸速率 (最高值為 171.2kbs),下一代 GPRS 業(yè)務(wù)的速度可以達(dá)到 384Kbit/s。GPRS 一個(gè)較大的優(yōu)勢(shì)是能夠充分利用現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)，

3、可以使運(yùn)營(yíng)商在全國(guó)范圍內(nèi)推出此項(xiàng)業(yè)務(wù)。 相信在數(shù)年內(nèi)，通過(guò)便攜式電腦， GPRS 用戶(hù)能以與 ISDN 用戶(hù)一樣快的速度上網(wǎng)瀏覽，同時(shí)也使一些對(duì)傳輸速率敏感的移動(dòng)多媒體應(yīng)用成為可能。GPRS 用戶(hù)只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源， 這意味著多個(gè)用戶(hù)可高效率地共享同一無(wú)線(xiàn)信道，從而提高了資源的利用率。同時(shí)，用戶(hù)只需按數(shù)據(jù)通信量付費(fèi)， 而無(wú)需對(duì)整個(gè)鏈路占用期間付費(fèi)。 實(shí)際上， GPRS 用戶(hù)可能連接的時(shí)間長(zhǎng)達(dá)數(shù)小時(shí)，卻只需支付相對(duì)低廉的連接費(fèi)用，可使用戶(hù)的使用費(fèi)用大大降低。GPRS 通信模塊就是為使用 GPRS 服務(wù)而開(kāi)發(fā)的無(wú)線(xiàn)通信終端設(shè)備?？蓱?yīng)用到下列系統(tǒng)集成中： 遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、遠(yuǎn)程控制系

4、統(tǒng)、自動(dòng)售貨系統(tǒng)、無(wú)線(xiàn)定位系統(tǒng)、門(mén)禁保安系統(tǒng)、物質(zhì)管理系統(tǒng)等。二、 GPRS 特點(diǎn)GPRS，通用無(wú)線(xiàn)分組業(yè)務(wù)是一種基于 GSM 系統(tǒng)的無(wú)線(xiàn)分組交換技術(shù)，提供端到端的、廣域的無(wú)線(xiàn) IP 連接。GPRS 充分利用共享無(wú)線(xiàn)信道， 采用 IP Over PPP 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)終端的高速、 遠(yuǎn)程接入。 作為現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡(luò)向第三代移動(dòng)通信演變的過(guò)渡技術(shù)（ 2.5G），GPRS 在許多方面都具有顯著的優(yōu)勢(shì)。GPRS 有下列特點(diǎn)：1、可充分利用現(xiàn)有資源 中國(guó)移動(dòng)全國(guó)范圍的電信網(wǎng)絡(luò) -GSM ，方便、快速、低建設(shè)成本地為用戶(hù)數(shù)據(jù)終端提供遠(yuǎn)程接入網(wǎng)絡(luò)的部署；2 、 傳輸 速率 高 ， GPRS 數(shù) 據(jù) 傳輸 速度

5、可 達(dá) 到 57.6Kbps，最 高可 達(dá) 到115Kbps170Kbps，完全可以滿(mǎn)足用戶(hù)應(yīng)用的需求，下一代 GPRS 業(yè)務(wù)的速度可以達(dá)到 384Kbit/s；3、接入時(shí)間短， GPRS 接入等待時(shí)間短，可快速建立連接，平均為兩秒；4、提供實(shí)時(shí)在線(xiàn)功能 “ alwaysonline，”用戶(hù)將始終處于連線(xiàn)和在線(xiàn)狀態(tài)，這將使訪(fǎng)問(wèn)服務(wù)變得非常簡(jiǎn)單、快速；5、按流量計(jì)費(fèi)， GPRS 用戶(hù)只有在發(fā)送或接收數(shù)據(jù)期間才占用資源，用戶(hù)可以一直在線(xiàn)，按照用戶(hù)接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來(lái)收取費(fèi)用，沒(méi)有數(shù)據(jù)流量的傳遞時(shí)，用戶(hù)即使掛在網(wǎng)上也是不收費(fèi)的。GPRS 業(yè)務(wù)，具有接入迅速、永遠(yuǎn)在線(xiàn)、流量計(jì)費(fèi)等特點(diǎn)，在遠(yuǎn)程突發(fā)性

6、數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸中有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，特別適合于頻發(fā)小數(shù)據(jù)量的實(shí)時(shí)傳輸 ,因而 GPRS 業(yè)務(wù)在某些行業(yè)上有特殊的應(yīng)用。三、 GPRS 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)GSM 已發(fā)展到了 Phase 2+階段，這一階段的核心問(wèn)題就是高速移動(dòng)數(shù)據(jù)通信。近年來(lái)，越來(lái)越多的 GSM 網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商引入移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，不僅使 GSM 網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無(wú)線(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)功能，而且積累無(wú)線(xiàn)多媒體業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)經(jīng)驗(yàn)，為向第三代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的過(guò)渡作好準(zhǔn)備。GSM 移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)主要分為電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 GSM 第一階段提供的 9.6kbps以下數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及 Phase2+階段提出的 HSCSD 都屬于電路型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。 Phase 2+階段提出的 GPRS

7、，則屬于分組型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。后者相對(duì)于前者具有很顯著的優(yōu)越性 .GPRS 網(wǎng)是在 GSM 電話(huà)網(wǎng)的基礎(chǔ)上增加以下功能實(shí)體構(gòu)成的：SGSN（服務(wù) GPRS 支持節(jié)點(diǎn)）、GGSN （網(wǎng)關(guān) GPRS 支持節(jié)點(diǎn)）、PTMSC （點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)服務(wù)中心）；共用 GSM 基站但基站要進(jìn)行軟件更新； 采用新的 GPRS 移動(dòng)臺(tái)； GPRS要增加新的移動(dòng)性管理程序；通過(guò)路由器實(shí)現(xiàn)GPRS 骨干網(wǎng)互聯(lián)； GSM 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要進(jìn)行軟件更新和增加新的MAP 信令和 GPRS 信令等。GPRS 骨干網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)如圖 1 所示。圖 1 GPRS 骨干網(wǎng)的邏輯結(jié)構(gòu)圖GPRS 網(wǎng)上增加了一些接口，主要包括：Gb 口： SGSN 通過(guò)

8、Gb 口與基站 BSS 相聯(lián)，為移動(dòng)臺(tái) MS 服務(wù)。通過(guò)邏輯控制協(xié)議 LLC ，建立 SGSN 與 MS 之間的連接，提供移動(dòng)性管理（位置跟蹤）和安全管理功能。 SGSN 完成 MS 和 SGSN 之間的協(xié)議轉(zhuǎn)換，即骨干網(wǎng)使用的 IP 協(xié)議轉(zhuǎn)換成 SNDCP 和 LLC 協(xié)議，并提供 MS 鑒權(quán)和登記功能。Gn 口： SGSN 通過(guò) Gn 口和 GGSN 相聯(lián)，通過(guò) GPRS 隧道協(xié)議（ GTP ）建立 SGSN 和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)（ X.25 或 IP ）之間的通道，實(shí)現(xiàn) MS 和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的互聯(lián)。Gs 口：用于 SGSN 向 MSC/VLR 發(fā)送地址信息，并從 MSC/VLR 接收尋呼請(qǐng)求，實(shí)現(xiàn)

9、分組型業(yè)務(wù)和非分組型業(yè)務(wù)的關(guān)聯(lián)。Gr 口： HLR 保存 GPRS 用戶(hù)數(shù)據(jù)和路由信息（ IMSI 、SGSN 地址），每個(gè) IMSI 還包含分組數(shù)據(jù)協(xié)議 PDP 信息，包括 PDP 類(lèi)型（ X.25 或 IP）、PDP 地址及其 QoS 等級(jí)以及路由信息。Gi 口：GGSN 通過(guò) Gi 口實(shí)現(xiàn) GPRS 網(wǎng)和外部數(shù)據(jù)網(wǎng)（ PDP）的互聯(lián)。GGSN實(shí)際上是兩個(gè)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)， GPRS 本身屬于 IP 領(lǐng)域網(wǎng)絡(luò)， Gi 口支持 X.25 和 IP 協(xié)議。從 PDN 網(wǎng)看 GGSN ，GGSN 可看作是一個(gè)路由器連到 PDN 網(wǎng)。 GGSN 包含用于連接 GPRS 用戶(hù)的路由信息，為外部數(shù)據(jù)網(wǎng)的 P

10、DU 送到 MS 提供通道。通過(guò) GGSN 與 GPRS 網(wǎng)互聯(lián)的分組數(shù)據(jù)網(wǎng) PDN，可以是 PSPDN 網(wǎng)，這時(shí)，GPRS支持 ITU-T X.121 和 ITU-T E.164 編號(hào)方案，提供 X.25 虛電路及對(duì) X.25 快速選擇，還支持網(wǎng)間的 X.75 協(xié)議連接；也可以是 Internet 網(wǎng)，基于 IP 協(xié)議，在 IP 數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式中， GPRS 支持 TCP/IP 頭的壓縮功能。四、 GPRS 業(yè)務(wù)及應(yīng)用到目前為止 ,移動(dòng)通信對(duì)非話(huà)音通信的需求仍處于初期階段，根據(jù)預(yù)測(cè)今后每年全球 GSM 網(wǎng)上傳送的移動(dòng)數(shù)據(jù)量將實(shí)現(xiàn)4O%-50% 的增長(zhǎng)率。目前主要是短消息業(yè)務(wù)量，到2005 年

11、，移動(dòng)用戶(hù)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量占總的移動(dòng)業(yè)務(wù)量的2O%-3O% ，這給 GPRS 的發(fā)展帶來(lái)了良好的市場(chǎng)機(jī)遇。另一方面，Internet網(wǎng)上業(yè)務(wù)大量出現(xiàn)，如天氣預(yù)報(bào)、新聞、股票交易、電子商務(wù)等，而WAP 業(yè)務(wù)的推出 ,更使人們感覺(jué)到除了移動(dòng)終端因素外， GSM 支持的數(shù)據(jù)速率是制約手機(jī)網(wǎng)上作業(yè)的一大瓶頸。而且 GPRS 是在 GSM 系統(tǒng)上疊加實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的一種模式，使得運(yùn)營(yíng)商可以保護(hù)投資，延續(xù) GSM 的壽命。未來(lái)的發(fā)展方向?qū)⑹窃?GSM 以話(huà)音為基礎(chǔ)的運(yùn)營(yíng)模式上， 以終端客戶(hù)為核心，把具有增值意義的業(yè)務(wù)和應(yīng)用加到 GSM 上來(lái) ,如簡(jiǎn)單信息和遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)查詢(xún)、信息接入、高質(zhì)量的多媒體、廣播業(yè)務(wù)及縱向的

12、應(yīng)用等。其中 80%-90 的業(yè)務(wù)都可以在現(xiàn)在的 GSM 網(wǎng)上通過(guò) GPRS 實(shí)現(xiàn)，其突出的特點(diǎn)是多個(gè)用戶(hù)可以共享一個(gè)信道，可以充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，可以按照用戶(hù)的需要來(lái)提供帶寬，大幅度提高數(shù)據(jù)傳輸速率。4.1. 業(yè)務(wù)特點(diǎn)及種類(lèi)GPRS 網(wǎng)為移動(dòng)數(shù)據(jù)用戶(hù)主要提供突發(fā)性數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)， 能快速建立連接， 無(wú)建鏈時(shí)延。 GPRS 特別適用于頻繁傳送小數(shù)據(jù)量的應(yīng)用和非頻繁傳送大量數(shù)據(jù)。 GPRS 除能提供 PTP（點(diǎn)對(duì)點(diǎn)）和 PTM （點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)）數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外，還能支持補(bǔ)充業(yè)務(wù)和短信息業(yè)務(wù)。GPRS 網(wǎng)提供的承載業(yè)務(wù)：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)(PTP-CLNS)PTP-CLNS 屬于數(shù)據(jù)報(bào)類(lèi)型業(yè)務(wù)，各個(gè)數(shù)據(jù)分組彼

13、此互相獨(dú)立，用戶(hù)之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序，分組的傳送沒(méi)有邏輯連接，分組的交付沒(méi)有確認(rèn)保護(hù)，主要支持突發(fā)非交互式應(yīng)用業(yè)務(wù)，是由IP 協(xié)議支持的業(yè)務(wù)。點(diǎn)對(duì)點(diǎn)面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(PTP-CONS)PTP-CONS 屬于虛電路型業(yè)務(wù)，它為兩個(gè)用戶(hù)或多個(gè)用戶(hù)之間傳送多路數(shù)據(jù)分組建立邏輯虛電路（ PVC 或 SVC ）。 PTP-CONS 業(yè)務(wù)要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送和連接釋放工作程序。 PTP-CONS 支持突發(fā)事件處理和交互式應(yīng)用業(yè)務(wù)，是面向連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，如 X.25 協(xié)議支持的業(yè)務(wù)，在無(wú)線(xiàn)接口，利用確認(rèn)方式提高可靠性。點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) (PTM)GPRS 提供的點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)可根據(jù)某個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求者要求，把信息送給多個(gè)用戶(hù)，又可細(xì)分為點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)多信道廣播業(yè)務(wù) (PTM-M) 、點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù) (PTM-G) 、 IP 廣播業(yè)務(wù) (IP-M) 。其它業(yè)務(wù)包括 GPRS 補(bǔ)充業(yè)務(wù)、 GSM 短消息業(yè)務(wù)、 匿名的接入業(yè)務(wù)和各種 GPRS 電信業(yè)務(wù)。4.2.GPRS 應(yīng)用GPRS 應(yīng)用主要分為面向個(gè)人用戶(hù)的橫