GPRS

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通用分組無線業務（General Packet Radio Service，GPRS）

　　GPRS中文是通用分組無線業務（General Packet Radio Service，GPRS）是GSM行動電話用戶可用的一種移動數據業務。 它經常被描述成“2.5G”，也就是說這項技術位於第二代（2G）和第三代（3G）移動通訊技術之間。它通過利用GSM網路中未使用的TDMA通道，提供中速的數據傳遞。最初有人想通過擴展GPRS來覆蓋其他標準，只是這些網路都正在轉而使用GSM標準，這樣GSM就成了GPRS唯一能夠使用的網路。GPRS在Release 97之後被集成進GSM標準,起先它是由ETSI標準化的，但是當前已經移交3GPP負責。

　　GPRS 區別於舊的電路交換（or CSD）連接，連接在Release 97之前（GSM電話功能還沒怎麼開發）就已經包含進GSM標準中。在舊有系統中一個數據連接要創建並保持一個電路連接，在整個連接過程中這條電路被獨占直到連接被拆除。 GPRS 基於分組交換，也就是說多個用戶可以共用一個相同的傳輸通道，每個用戶只有在傳輸數據的時候才會占用通道。這就意味著所有的可用帶寬可以立即分配給當前發送數據的用戶，這樣更多的間隙發送或者接受數據的用戶可以共用帶寬。 WEB瀏覽，收發電子郵件和即時消息都是共用帶寬的間歇傳輸數據的服務。

　　通常GPRS數據的計費是不是按照電路交換方式的秒，而是千位元組KB。電路交換方式下，即使網路上沒有數據傳輸，其他用戶也不能使用空閑的通道。

　　GPRS最初支持（理論上）互聯網協議IP，點到點協議PPP和X.25連接。後者典型的應用是無線付費終端，儘管它已經作為標準需求被去除。X.25依然可以通過PPP甚至是IP得到支持, 但是這樣做既不需要重新封裝也不用集成什麼到終端里。

　　GPRS提升GSM的數據服務性能:

• 點到點 （P2P） 服務: 連接 （IP protocols）IP網路 and X.25網路。
• 多播 （P2MP）服務 : 一點到多點的組播和多方通話。
• 簡訊服務 （SMS）: 發送SMS。
• 多媒體簡訊（MMS）: 發送攜帶語音和圖像信息的短消息。
• 網際網路服務提供商服務: 提供互聯網內容服務。
• 郵件服務通過POP3或者IMAP協議檢查閱讀發送電子郵件
• 匿名服務: 匿名訪問預定服務
• 未來功能: 靈活加入新的功能，例如更大容量，更多用戶，新的資源和無線網路。

　　GPRS即通用分組無線業務(GeneralPacketRadioService)的英文簡稱，是在現有第二代移動通信GSM系統上發展出來的分組交換系統，提供端到端的廣域無線IP連接，是一種新的分組數據承載業務。GPRS作為現有GSM網路向第三代移動通信演變的過渡技術，採用與GSM同樣的無線調製標準、同樣的頻帶、同樣的突髮結構、同樣的跳頻規則以及同樣的TDMA幀結構。這種新的分組數據通道與當前的電路交換的語音業務通道極其相似，因此，現有的基站子系統BSS從一開始就可提供全面的GPRS覆蓋。GPRS允許用戶在端到端分組轉移模式下發送和接收數據，而不需要利用電路交換模式的網路資源。從而提供了一種高效、低成本的無線分組數據業務。特別適用於問斷的、突發性的和頻繁的、少量的數據傳輸，也適用於偶爾的大數據量傳輸。發展GPRS技術十分經濟，只須沿用現有的GSM網路來發展即可，它雖然是介於第二代和第三代之間的一種網路技術，但還是在許多方面具有顯著優勢，也是目前國內最先進的一種商用網路技術。

　　GPRS作為2．5G技術，從實驗到商用階段，都受到了用戶的熱烈歡迎，存在著巨大的市場潛力。從運營商的積極嘗試來看，移動數據通信大發展的趨勢已經形成，預示著GPRS市場的全面展開。從全球通信市場來看，1999年至2000年是GPRS的實驗階段，各大運營商與設備製造商簽訂GPRS系統購買合同，並開始建設GPRS實驗網，為用戶提供實驗性GPRS業務，單用戶吞吐量可達到28kbit／s。在2001年初，GPRS終端投放市場，GPRS業務全面展開，進入商業運營階段。2002年至2003年，GPRS業務進入多樣化階段，典型的單用戶吞吐量將達到112kbit／s，功能得到了進一步完善。隨著高速率、大吞吐量的網路解決方案及多功能終端等等新的GPRS應用的面市，將會大大促進GPRS的應用和市場的發展。

　　目前，國際上著名的大型電信設備製造廠商都在積極開：殳GPRS的相關產品，提出了一系列的解決方案，世界各地的移動網路運營商也紛紛響應，配合電信設備製造廠商提供了大量的GPRS服務實驗區。在GPRS設備開發中，國外製造商比國內要快，現已開發出B和C類終端。A類手機的開發仍在研製中，相關的無線和網路設備都已推出，正在積極搶占市場。

　　GPRS的移動終端（Mobile Station，MS） 分為三類。

　　1.A類終端：MS可以同時傳送GSM語音與傳送GPRS數據。

　　2.B類終端：MS可以同時以GSM和GPRS方式在網路登記。MS可以自動轉換使用GPRS服務或是GSM服務，但不能同時傳送語音與傳送數據。所以當MS在傳送資料的時，若收到來電呼叫，會暫停傳送資料，接聽電話後在繼續傳送數據。

　　3.C類終端：功能是只能傳送GPRS數據。此類終端例如用於筆記本電腦的PCMCIA GPRS上網卡。

　　GPRS是GSMPhase2.1 規範實現的內容之一，它的目標是提供高達100Kbps 以上速率的分組數據業務。GPRS 應用與LAN 原理相同, 僅在實際傳送和接收時才使用無線資源。使用GPRS，在一個小區內，上百個用戶可以分享同一的帶寬，多個用戶共用一條無線通道，多個用戶將數據分組打包在通道中傳送，這樣用戶既可以同時通信，又可以大大提高通道利用率，GPRS的另外一個優點是資費的合理性，用戶只需按數據通信量付費即可，而無需像電路交換方式那樣，需對整個鏈路占用時間付費。

　　將現有GSM網路改造為能提供GPRS 業務的網路，需要增加兩個主要單元：SGSN(GPRS 服務支持節點)和GGSN(GPRS 網關支持節點)。SGSN 的工作是對移動終端進行定位和跟蹤，併發送和接收移動終端的分組。GGSN 將SGSN 發送和接收的GSM分組按照其他分組協議（如IP）發送到其他網路。

　　GPRS應用了高速分組數據技術，將在不久的將來投入商業使用。它的主要特點是基於分組的交換方式，將傳輸速度從目前的9.6Kbps 提高到100Kbps 以上。使用GPRS，可將Internet 接入全面擴展到移動PC。GPRS 將是對目前GSM數字蜂窩網路的補充，而不會取代目前GSM網支持的電路交換數據和短消息等數據服務。GPRS 是由第二代的GSM系統過渡到第三代的WCDMA系統的必經之路，所以它也被稱作“2.5 代技術”。

　　GPRS標準的第一階段已經完成，標準的下一階段將開發點對多點通信的高級特性。GSM供應商如Alcatel、Ericsson、Lucent、Motorola、NOKIA、Nortel 等進行了標準的制定、基礎單元的開發，現場試驗已於1999 年開始，商用也在2000 年開始進行。

　　GPRS為終端使用者提供的好處有：

　　1) GPRS 將向大眾市場提供了真正的無線Internet 和其他分組網的接入。

　　2) 在需要的時間和地區，採用始終線上網路連接的方式，提供友好的用戶應用。所有現存的基於TCP/IP 應用都能使用GPRS，即使與LAN 相連。

　　3) GPRS提供快速的連接，終端用戶可以長時間處於線上狀態。

　　4) GPRS能很容易地使用現有的應用，並且有能力提供新應用。

　　5) 僅根據數據傳送量付費。

　　GPRS 終端用戶使用成本較低，所以可以成為一種面向大眾市場的數據業務。更重要的是分組交換是第三代移動通信網路採用的方式，GPRS 不僅能滿足高速分組數據的業務要求，而且是向下一代移動通信系統過渡，實現寬頻多媒體數據業務的重要基礎。

　　GPRS是由ETSI 定義的一種數據無線傳輸技術，其目的是在GSM 等移動通信網路上實現高速移動數據業務。為了實現預期目的，GPRS 採用了多種技術手段這也正是GPRS 優於其他移動數據業務的主要技術特點：⑴以分組方式在GSM網路上傳送數據和信令，優於無線和有線網路資源，在無線子系統和有線網路子系統之間保持嚴格分界，使有線網路子系統可以與其他無線接入技術相連。

　　⑵定義了新的GPRS 無線通道，時隙分配靈活，每個TDMA幀可有1~8 個時隙，並可以為不同用戶所分享。這樣，對於每個用戶，GPRS 可以提供9~170Kbps 的速率。因此，GPRS 可以支持從低速短消息到高速Web 瀏覽的各種應用，同時，GPRS 也容許用戶在收發數據同時接聽語音呼叫。

　　⑶通過TCP/IP 和X.25 介面，通過與現有標準數據業務的無縫連接。GPRS 能以快速預約的方式開始數據傳輸，通常為0.5~1s，這就意味著數據用戶不必等待手機撥號，無需建立完全的端到端連接。

　　GPRS 的系統中，SGSN 為本服務區內的GPRS 用戶提供分組路由，SGSG 完成的功能主要有移動性管理，邏輯鏈路管理，分組路由與傳送，數據計費，聯繫HLR、MSC 及BSC 等；GGSN 提供與其他GPRS 網路及外部數據網的介面，GGSN 完成的功能主要有ISP 選擇，移動台鑒權，IP 主機配置等。

　　與電路交換式數據呼叫不同，GPRS 分組是從基站發送到SGSN,而不是通過MSC 連接到語音網路上。SGSN 與GGSN 進行通信，GGSN 對分組數據進行相應的處理，再發送到目的網路，如Internet。來自Internet 標識有移動臺地址的IP 包，由GGSN接收，再轉發到SGSN,繼而傳送到移動臺上。

　　GPRS 採用分組交換技術，它可以讓多個用戶共用某些固定的通道資源。GSM空中介面的通道資源既可以被話音占用，也可以被GPRS 數據業務占用。當然在通道充足的條件下，可以把一些通道定義為GPRS 專用通道。

　　根據歐洲ETSI 的GSM2+階段的建議，GPRS 分為兩個發展階段（即Phase1 和Phase2）。GPRS 的Phase1 階段將能支持下列功能和業務：*TCP/IP 和X.25 業務；*全新GPRS 空中介面加密技術；*GPRS 附加業務；*增強型的簡訊業務（E- SMS）；*GPRS 分組數據計費功能，即根據數據量計費。

　　上述功能業務中最重要的是TCP/IP 和X.25 功能。GSM網路可以通過TCP/IP 和X.25 為用戶提供電子郵件、WWW 瀏覽、專用數據、LAN 接入等業務。

　　GPRS Phase2 階段的規範尚在制定中，它能提供更多的新功能和新業務。

　　GPRS和電路交換數據業務的比較：