GPRS的英文全稱是:“General Packet Radio Service”(譯作“通用分組無線服務(wù)”),它是利用“包交換”(Packet-Switched)的概念發(fā)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,而且可以以傳輸?shù)馁Y料量計價,這對廣大用戶來說是較合理的計費方式,因為像Internet這類的數(shù)據(jù)傳輸大多數(shù)的時間頻寬是閑置的。 GPRS網(wǎng)絡(luò)是基于現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的。在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)中需增加一些節(jié)點,如GGSN(Gateway GPRS Supporting Node,GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點)和SGSN( Serving GSN,GPRS服務(wù)支持節(jié)點),GSN是GPRS網(wǎng)絡(luò)中最重要的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。GSN具有移動路由管理功能,它可以連接各種類型的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò),并可以連到GPRS寄存器。GSN可以完成移動終端和各種數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)傳送和格式轉(zhuǎn)換。GSN可以是一種類似于路由器的獨立設(shè)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(wù)GSN),另一種為GGSN(Gateway GSN,網(wǎng)關(guān)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(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。GGSN主要是起網(wǎng)關(guān)作用,它可以和多種不同的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)中的GPRS 分組數(shù)據(jù)包進行協(xié)議轉(zhuǎn)換,從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網(wǎng)絡(luò)。 GPRS工作時,通過路由管理來進行尋址和建立數(shù)據(jù)連接,而GPRS的路由管理表現(xiàn)在以下三方面:移動終端發(fā)送數(shù)據(jù)的路由建立;移動終端接收數(shù)據(jù)的路由建立;以及移動終端處于漫游時數(shù)據(jù)路由的建立。 對于第一種情況,當移動終端產(chǎn)生了一個PDU分組數(shù)據(jù)單元),這個PDU經(jīng)過SNDC層處理,稱為SNDC數(shù)據(jù)單元。然后經(jīng)過LLC層處理為LLC幀通過空中接口送到GSM網(wǎng)絡(luò)中移動終端所處的SGSN。SGSN把數(shù)據(jù)送到GGSN。GGSN把收到的消息進行解裝處理,轉(zhuǎn)換為可在公用數(shù)據(jù)網(wǎng)中傳送的格式(如PSPDN的PDU),最終送給公用數(shù)據(jù)網(wǎng)的用戶。為了提高傳輸效率,并保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩梢詫罩薪涌谏系臄?shù)據(jù)做壓縮和加密處理。 在第二種情況中,一個公用數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶傳送數(shù)據(jù)到移動終端時,首先通過數(shù)據(jù)網(wǎng)的標準協(xié)議建立數(shù)據(jù)網(wǎng)和GGSN之間的路由。數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶發(fā)出的數(shù)據(jù)單元(如 PSPDN中的PDU),通過建立好的路由把數(shù)據(jù)單元PDU送給GGSN。 而GGSN再把PDU送給移動終端所在的SGSN上,GSN把PDU封裝成SNDC數(shù)據(jù)單元,再經(jīng)過LLC層處理為LLC幀單元,最終通過空中接口送給移動終端。 第三種情況是一個數(shù)據(jù)網(wǎng)用戶傳送數(shù)據(jù)給一個正在漫游的移動用戶。這種情況下的數(shù)據(jù)傳送必須要經(jīng)過歸屬地的GGSN,然后送到用戶A端。 GPRS的主要特點 相對原來GSM的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式,GPRS采用分組交換技術(shù)。由于使用“分組”技術(shù),用戶上網(wǎng)可以免受掉線的麻煩。此外,使用GPRS上網(wǎng)的方法與WAP不同, 用WAP上網(wǎng)就如在家中上網(wǎng),先“撥號連接”,而上網(wǎng)后便不能同時使用該電話線,但GPRS則較優(yōu)越,下載資料和通話可以同時進行。 從技術(shù)上來說,聲音的傳送(即通話)繼續(xù)使用GSM,而數(shù)據(jù)的傳送則使用GPRS,就把移動電話的應(yīng)用提升到一個更高層次,而且不需重新組網(wǎng),十分經(jīng)濟。GPRS的用途十分廣泛,包括通過手機發(fā)送及接收電子郵件、在Internet上瀏覽等。使用GPRS,數(shù)據(jù)可實現(xiàn)分組發(fā)送和接受,這意味著用戶總是在線且按流量計費,降低了服務(wù)成本。 GPRS的最大優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網(wǎng)的傳輸速度為每秒9.6K字節(jié),GPRS手機在今年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度,到現(xiàn)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(yōu)勢,GPRS還有“永遠在線”的特點,即用戶隨時與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)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(fā)送和接受數(shù)據(jù),主頁下載到本地后,沒有數(shù)據(jù)傳送,手機就進入一種“準休眠”狀態(tài),手機釋放所用的無線頻道給其它用戶使用,這時網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)絡(luò)請求無線頻道用來傳送數(shù)據(jù),而不像普通撥號上網(wǎng)那樣斷線后還得重新?lián)芴柌拍苌暇W(wǎng)。 GPRS的協(xié)議模型 Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信協(xié)議有5層,自下而上依次為物理層、MAC(Media Access Control)層、LLG(Logical Link Control)層、SNDC層和網(wǎng)絡(luò)層。Um接口的物理層為射頻接口部分,而物理鏈路層則負責提供空中接口的各種邏輯信道。GSM空中接口的載頻帶寬為200KHZ,一個載頻分為8個物理信道。如果8個物理信道都分配為傳送GPRS數(shù)據(jù),則原始數(shù)據(jù)速率可達200Kbps??紤]前向糾錯碼的開銷,則最終的數(shù)據(jù)速率可達164kbps左右;MAC為媒質(zhì)訪問控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中接口的GPRS邏輯信道,使得這些信道能被不同的移動終端共享;LLG層為邏輯鏈路控制層。它是一種基于高速數(shù)據(jù)鏈路規(guī)程HDLG的無線鏈路協(xié)議;SNDC被稱為子網(wǎng)依賴結(jié)合層。它的主要作用是完成傳送數(shù)據(jù)的分組、打包,確定TCP/IP地址和加密方式;網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議目前主要是Phasel階段提供的 TCP/IP和L25協(xié)議。TCP/IP和X.25協(xié)議對于傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)設(shè)備(如:BSS、NSS等設(shè)備)是透明的。 GPRS的應(yīng)用范圍 GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上開通的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù),在有GPRS承載業(yè)務(wù)支持的標準化網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的基礎(chǔ)上,GPRS可以提供系列交互式業(yè)務(wù)服務(wù): 1、點對點面向連接的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。為兩個用戶或者多個用戶之間發(fā)送多分組的業(yè)務(wù),該業(yè)務(wù)要求有建立連接、數(shù)據(jù)傳送以及連接釋放等工作程序。 2、單點對多點業(yè)務(wù)。根據(jù)某個業(yè)務(wù)請求者的要求,把單一信息傳送給多個用戶。該業(yè)務(wù)又可以分為點對多點多信道廣播業(yè)務(wù)、點對多點群呼業(yè)務(wù)和IP多點傳播業(yè)務(wù)。 3、點對點無連接型網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。各個數(shù)據(jù)分組彼此互相獨立,用戶之間的信息傳輸不需要端到端的呼叫建立程序,分組的傳送沒有邏輯連接,分組的交付沒有確認保護,是由IP協(xié)議支持的業(yè)務(wù)。 GPRS除了提供點對點、點對多點的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)外,還能支持用戶終端業(yè)務(wù)、補充業(yè)務(wù)、 GSM短消息業(yè)務(wù)和各種GPRS電信業(yè)務(wù)。