GPRS术语简介
GPRS是General Packet Radio Service的英文简称,中文为通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。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“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。通俗地讲,GPRS是一项高速数据处理的技术,是以“分组”的形式传送所需要的数据资料。虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信过渡的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。
由于使用了“分组”技术,终端用户设备通信相对稳定,避免了不必要的短线带来的困扰。GPRS是在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输方式,与原有的GSM比较,GPRS在数据业务的承载和支持上具有非常明显的优势:GPRS可以更有效的利用无线网络信道资源,特别适合突发性、频繁的小流量数据传输;GPRS支持的数据传输的速率更高,理论峰值达115kbps;GPRS计费方式更加灵活,可以支持按数据流量来进行计费;GPRS还能支持用户在进行数据传输的同时进行语音通话等等。它突破了GSM网只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)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,理论上较为便宜。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,是需要的时候才有数据包产生。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。
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)高速数据通信: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)实时在线:除了速度上的优势,GPRS还有"永远在线"的特点,即终端设备与网络之间可以永远保持一种逻辑上的连接,随时通过网络发送和接收数据。
GPRS功能和业务
GPRS是一种新的GSM数据业务,它可以给移动终端用户提供无线分组数据接入服务。GPRS主要是在移动用户和远端的数据网络(如支持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GPRS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Phase2)。
GPRS的Phase l阶段将能支持下列功能和业务:
TCP/IP和X.25业务
全新的GPRS空中接口加密技术
GPRS附加业务
增强型的短信业务(E-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/IP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系统结构
由于GPRS是GSM系统中提供分组业务的一种方式,所以它能广泛应用于IP域。其移动终端通过GSM网络提供的寻址方案和运营商的具体网间互通协议实现全球网间通信。
GPRS网络是在现有GSM网络中增加 GGSN和SGSN 来实现的,使得用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据。其系统结构如下图所示:
图中,笔记本电脑通过串行或无线方式连接到GPRS蜂窝电话上;GPRS蜂窝电话与GSM基站通信,但与电路交换式数据呼叫不同,GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN),而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。SGSN与GPRS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,如因特网或X.25网络。
来自因特网标识有移动台地址的IP包,由GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到移动台上。 SGSN是GSM网络结构中的一个节点,它与MSC处于网络体系的同一层。SGSN通过帧中继与BTS相连,是GSM网络结构与移动台之间的接口。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通过基于IP协议的GPRS骨干网连接到SGSN, 是连接GSM网络和外部分组交换网(如因特网和局域网)的网关。GGSN主要是起网关作用,也有将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。
SGSN和GGSN利用GPRS隧道协议(GTP)对IP或X.25分组进行封装,实现二者之间的数据传输。下图给出了GPRS网络结构的接入与参考点的简图。
GPRS的技术优势
(1)资源利用率高。在GSM网络中,GPRS首先引入了分组交换的传输模式,使得原来采用电路交换模式的GSM传输数据方式发生了根本性的变化,这在无线资源稀缺的情况下显得尤为重要。按电路交换模式来说,在整个连接期内,用户无论是否传送数据都将独自占有无线信道。在会话期间,许多应用往往有不少的空闲时段,如上Internet浏览、收发E-mail等等。对于分组交换模式,用户只有在发送或接收数据期间才占用资源,这意味着多个用户可高效率地共享同一无线信道,从而提高了资源的利用率。GPRS用户的计费以通信的数据量为主要依据,体现了“得到多少、支付多少”的原则。实际上,GPRS用户的连接时间可能长达数小时,却只需支付相对低廉的连接费用。
(2)传输速率高 GPRS可提供高达115kbit/s的传输速率(最高值为171.2kbit/s,不包括FEC)。这意味着在数年内,通过便携式电脑,GPRS用户能和ISDN用户一样快速地上网浏览,同时也使一些对传输速率敏感的移动多媒体应用成为可能。
(3)接入时间短分组交换接入时间缩短为少于1秒,能提供快速即时的连接,可大幅度提高一些事务的效率
(4)支持IP协议和X.25协议 GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议。由于存在大量的分组数据网(PDN),所以支持X.25协议可使已存在的X.25应用能够在GSM网络上继续使用。而且由于GSM网络覆盖面广,所以也使得GPRS能提供Internet和其它分组网络的全球性无线接入。
GPRS相关资费介绍
目前,GPRS的计费方式一般有两种,第一种方式:按通讯数据的流量计费,计费原则为 1k/0.03元。第二种方式:包月服务,即每月缴纳一定通讯费用可不限流量的进行数据通讯或在一定数据总量内进行数据传输,此种方式需与当地移动局联系因各地区域差异,包月服务的费用不同。