GPRS技术简介

  GPRS是通用分组无线业务GeneralPacketRadio-Service的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似,因此现有的基站子系统BSS从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。
    1. 在现有的GSM系统上实现GPRS需要增加的功能模块
    GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在900/1800MHzGSM数字蜂窝移动通信系统中完成GPRS业务的网络设备及其相应的连接,网络设备主要包括:
    1 GPRS交换设备,如GPRS网关支持节点GGSNGateGPRSSupportingNode和GPRS业务支持节点ServingGPRSSupportNode,以及其他一些功能实体域名服务器DNS、计费网关CG和边界网关BG。
    2 GPRS基站子系统附加设备主要包括引入GPRS业务后,在基站子系统BSS或基站收发信机BTS中新增加的硬件单元PCU。
    3 其它设备如本地位置寄存器HLR、访问位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、SMS-GMSC和SMS-IWMSC等GSM系统原有设备被升级以支持相应的与GPRS有关的功能。
    4 要实现GPRS网络,移动台也必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台。
    2 .GPRS网络数据包的发送与接收
    笔记本电脑通过串行或无线方式接到GPRS蜂窝电话或Modem上,GPRS蜂窝电话或Modem与GSM基站通信,但与电路交换或数据呼叫不同,GPRS分组是从基站发送到SGSN节点,而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。SGSN与网关支持节点GGSN进行通信,GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如Internet或X.25网络
    3 . GPRS的网络特性
    1 分组交换
    分组交换的基本过程是把数据先分成若干个小的数据包,可通过不同的路由,以存储转发的接力方式传送到目的端,而组装成完整的数据。分组交换基本上不是实时系统,延时也不固定,但可以使不同的数据传输”共用”传输带宽:有数据时占用带宽,无数据时不占用,从而分享资源。同时分组交换可以提供灵活的差错控制和流量控制,主要是在端到端的高层进行,以减少中间网络低层环节不必要的开销;也可以在网络部分环节上增加控制,提高安全性。另外,通过设置服务等级QoS等手段,可以有效的控制和分配延时、带宽等性能,所以分组交换非常适用于数据应用。
    2 频谱效率
    在GSM无线系统中,无线信道资源非常宝贵。如采用电路交换,通信需要建立端到端的连接,在通信过程中要独占信道,每条GSM信道只能提供9.6kb/s或14.4kb/s传输速率。如果多个组合在一起最多8个时隙,虽可提供更高的速率,但只能被一个用户独占,在成本效率上显然缺乏可行性。而采用分组交换的GPRS则可灵活运用无线信道,每一个用户可以有多个无线信道,而同一信道又可以由几个用户共享,从而极大地提高了无线资源的利用率。在理论上,GPRS可以将最多8个时隙组合在一起,给用户提供高达171.2kb/s的带宽,从14.4k-171k,足足比以前超出了10倍的传输速度,保证了更大数据的传输,更快的因特网接入。由于GPRS用户的数据通信费是以数据量为基础,而不考虑通信时长,所以GPRS用于IP业务的接入将更为用户所接受。GPRS最大的特点就是”永远在线”。人们可以随时获得即时的更新结果,只要移动设备打开,就会一直收到信息,这使它成为理想的数据传输方法。从无线系统本身的特点来看,GPRS使GSM系统实现无线数据业务的能力产生了本质的飞跃。
    3 Internet识别
    典型的互联网连接是:用户通过拨号接入某一ISP,通过ISP的网络访问互联网。因此用户需要付拨号电话费和网络使用费两部分费用,而GSM做无线接入时付无线网络电话费。如果通过GPRS接入互联网则有很大的不同,因为GPRS是无线分组数据系统,只要用户一打开GPRS终端,就已经附着到GPRS网络上,GPRS通过允许现存的Internet和新的GPRS网络的互通首次完全实现了移动Internet功能。也就是用户通过GPRS系统的网关GGSN连接到互联网,GGSN还提供相应的动态地址分配、路由、名称解析、安全和计费等互联网功能。目前任何一种在固定Internet上的业务(如文件传输协议(FTP)、网页浏览、交谈、信函、遥信)通过利用GPRS将同样能在移动网络上实现。所以,移动业务运营商同时也是互联网业务的提供商。