GPRS在商业网络中的应用.docx
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GPRS在商业网络中的应用
Gprs
通用分组无线服务技术（GeneralPacketRadioService）的简称，它是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。
GPRS可说是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的传输速率可提升至56甚至114Kbps。
GPRS分组交换通信技术
CM3150PGPRS模块
GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。
它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道，提供中速的数据传递。
GPRS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。
而且，因为不再需要现行无线应用所需要的中介转换器，所以连接及传输都会更方便容易。
如此，使用者既可联机上网，参加视讯会议等互动传播，而且在同一个视讯网络上（VRN）的使用者，甚至可以无需通过拨号上网，而持续与网络连接。
GPRS分组交换的通信方式在分组交换的通信方式中，数据被分成一定长度的包（分组），每个包的前面有一个分组头（其中的地址标志指明该分组发往何处）。
数据传送之前并不需要预先分配信道，建立连接。
而是在每一个数据包到达时，根据数据报头中的信息（如目的地址），临时寻找一个可用的信道资源将该数据报发送出去。
在这种传送方式中，数据的发送和接收方同信道之间没有固定的占用关系，信道资源可以看作是由所有的用户共享使用。
GPRS
由于数据业务在绝大多数情况下都表现出一种突发性的业务特点，对信道带宽的需求变化较大，因此采用分组方式进行数据传送将能够更好地利用信道资源。
例如一个进行WWW浏览的用户，大部分时间处于浏览状态，而真正用于数据传送的时间只占很小比例。
这种情况下若采用固定占用信道的方式，将会造成较大的资源浪费。
图1是基于分组的通信过程示意图。
分组通信示意图
在GPRS系统中采用的就是分组通信技术，用户在数据通信过程并不固定占用无线信道，因此对信道资源能够更合理地应用。
在GSM移动通信的发展路标中，GPRS是移动业务和分组业务相结合的第一步，也是采用GSM技术体制的第二代移动通信技术向第三代移动通信技术发展的重要里程碑
编辑本段GPRS网络结构
GPRS网络主要实体包括GPRS骨干网、GGSN、SGSN、本地位置寄存器HLR、移动交换中心（MsQ，拜访位置寄存器（ⅥJR）、移动台、分组数据网络（PDN）、短消息业务网关移动交换中，C,,（SMS．GMSC）和短消息业务互通移动交换中心（sMs．IWMSC）等。
[1]
GPRS网络引入了分组交换和分组传输的概念，这样使得GSM网络对数据业务的支持从网络体系上得到了加强。
图2和图3从不同的角度上给出了GPRS网络的组成示意图。
GPRS其实是叠加在现有的GSM网络的另一网络，GPRS网络在原有的GSM网络的基础上增加了SGSN（服务GPRS支持节点）、GGSN（网关GPRS支持节点）等功能实体。
GPRS共用现有的GSM网络的BSS系统，但要对软硬件进行相应的更新；同时GPRS和GSM网络各实体的接口必须作相应的界定；另外，移动台则要求提供对GPRS业务的支持。
GPRS支持通过GGSN实现的和PSPDN的互联，接口协议可以是X.75或者是X.25，同时GPRS还支持和IP网络的直接互联。
图2-3GPRS网络结构
图2-4GPRS网络组成
SGSN：
服务GPRS支持节点
SGSN为MS提供服务，和MSC/VLR/EIR配合完成移动性管理功能，包括漫游、登记、切换、鉴权等，对逻辑链路进行管理，包括逻辑链路的建立、维护和释放，对无线资源进行管理。
SGSN为MS主叫或被叫提供管理功能，完成分组数据的转发，地址翻译，加密及压缩功能。
SGSN能完成Gb接口SNDCP、LLC和Gn接口IP协议间的转换。
GGSN：
网关GPRS支持节点
网关GPRS支持节点实际上就是网关或路由器，它提供GPRS和公共分组数据网以X.25或X.75协议互联，也支持GPRS和其它GPRS的互联。
GPRS
GGSN和SGSN一样都具有IP地址，GGSN和SGSN一起完成了GPRS的路由功能。
网关GPRS支持节点支持X.121编址方案和IP协议，可以IP协议接入internet，也可以接入ISDN网。
BSS：
基站系统，包括BSC和BTS
基站系统除具有完成原话音需求所具备的功能外，尚要求具备和SGSN间的Gb接口，对多时隙捆绑分配的信道管理功能，对分组逻辑信道的管理功能。
RNS：
类似于BSS，3G网络中的无线网部分，包括NodeB和RNC
Gb接口：
SGSN和BSS间接口
通过该接口SGSN完成移动性管理、无线资源管理、逻辑链路管理及分组数据呼叫转发管理功能。
关于该接口的结构见后描述。
我司无该接口的协议。
Ⅰups接口：
SGSN和RNS间的接口（Iups）
Ⅰucs接口：
MSC/VLR和RNS间的接口
Gs接口：
MSC/VLR和SGSN间接口
Gs接口采用7号信令MAP方式。
SGSN通过GS接口和MSC配合完成对MS的移动性管理功能，SGSN传送位置信息到MSC，接收从MSC来的寻呼信息。
Gr接口：
SGSN和HLR间接口
Gr接口采用7号信令MAP方式。
SGSN通过Gr接口从HLR取得关于MS的数据，HLR保存GPRS用户数据和路由信息，当HLR中数据有变动时，也将通过SGSN，SGSN会进行相关的处理。
Gd：
SMS_GMSC、SMS_INMSC和SGSN间接口。
通过该接口，SGSN能接收短消息，并将它转发给MS、SGSN和短消息业务中心－GMSC，通过Gd接口配合完成在GPRS上的短消息业务。
Gn：
GRPS支持节点间接口。
即SGSN间、GGSN间、SGSN和GGSN间接口，该接口采用TCP/IP协议。
Gp：
GPRS网间接口。
不同GPRS网间采用Gp接口互连联，由网关和防火墙组成。
Gi：
GPRS和分组网接口。
GPRS通过Gi接口以X.25、X.75或IP协议和各种公众分组网实现互联。
GPRS协议栈
GPRS协议规程体现了无线和网络相结合的特征。
其中既包含类似局域网技术中的逻辑链路控制LLC子层和媒体接入控制MAC子层，又包含RLC和BSSGP等新引入的特定规程。
并且各种网络单元所包含的协议层次也有所不同，如PCU中规程体系与无线接入相关，GGSN中规程体系完全与数据应用相关，而SGSN规程体系则涉及两个方面，它既要连接PCU进行无线系统和用户管理，又要连接GGSN进行数据单元的传送。
SGSN的PCU侧的Gb接口上采用帧中继规程，与GGSN侧的Gn接口上则采用TCP/IP规程，SGSN中协议低层部分，如NS和BSSGP层与无线管理相关，高层部分，如LLC和SNDCP则与数据管理相关。
由GPRS系统的端到端之间的应用协议结构可知，GPRS网络是存在于应用层之下的承载网络，它用于以承载IP或X.25等数据业务。
由于GPRS本身采用IP数据网络结构，所以基于GPRS网络的IP应用规程结构可理解为两层IP结构，即应用级的IP协议以及采用IP协议的GPRS系统本身。
GPRS分为传输面和控制面两个方面。
传输面为提供用户信息传送及其相关信息传送控制过程（如流量控制，错误检测和恢复等）的分层规程。
控制面则包括控制和支持用户面功能的规程，如分组域网络接入连接控制（附着与去激活过程），网络接入连接特性（PDP上下文激活和去激活），网络接入连接的路由选择（用户移动性支持），网络资源的设定控制等。
编辑本段GPRS网络接口
GPRS系统中存在各种不同的接口种类，如图3.9所示。
GPRS接口涉及帧中继规程、七号信令协议、IP协议等不同规程种类，内容非常多。
以下分别予以简单介绍。
GPRS接口种类
①Gb接口
Gb链路提供BSS与SGSN之间的连接，用以传送小区管理和路由区切换信息，并进行MS与SGSN之间的数据传送。
②Gr接口
Gr接口指GPRS系统中SGSN与HLR之间的接口，用于传送MS的加密信息，鉴权信息和用户数据库信息等。
Gr接口采用CCS7规程，应用层采用MAP协议。
③Gn/Gp接口
如图3.13所示，Gn是同一个PLMN内部GSN之间的接口，Gp是不同PLMN中GSN之间的接口，Gn与Gp接口都采用基于IP的GTP协议规程，提供协议规程数据包在GSN结点间通过GTP隧道协议传送的机制。
Gn接口一般支持域内静态或动态路由协议，而Gp接口由于经由PLMN之间路由传送，所以它必须支持域间路由协议，如边界网关协议BGP。
GTP规程仅在SGSN与GGSN之间实现，其他系统单元不涉及GTP规程的处理。
Gn与Gp接口
④Gi接口
Gi接口是GPRS网络与外部数据网络的接口点，它可以采用X.25协议、x.75协议或IP协议等接口方式。
其中与IP接口方式。
在IP网络中，子网的链接一般通过路由器进行。
因此，外部IP网认为GGSN就是一台路由器，他们之间可跟据客户需要考虑采用何种IP路由协议。
另外，根据协议和IP网络的基本要求，可由运营商在Gi接口上配置防火墙，进行数据和网络安全性管理；配置域名服务器进行域名解析；配置动态地址服务器进行MS地址的分配；配置Radius服务器进行用户接入鉴权等。
⑤Gs接口
Gs接口为SGSN与MAC之间的接口，在Gs接口存在的情况下，MS可通过SGSN进行IMSI/GPRS联合附着、LA/RA联合更新，并采用寻呼协调通过SGSN进行GPRS附着用户的电路寻呼，从而降低系统无线资源的利用，减少系统信令链路负荷，有效提高网络性能。
⑥Ga接口
SGSN/GGSN与计费网关CG之间的接口是用于传送计费信息，它采用类似GTP的GTP协议（如图）。
Ga接口
编辑本段GPRS的特点
1.应用上的特点
目前，用手机上网还显得有些不尽人意。
因此，全面的解决方法GPRS也就这样应运而生了，这项全新技术可以令您在任何时间、任何地点都能快速方便地实现连接，同时费用又很合理。
简单地说：
速度上去了，内容丰富了，应用增加了，而费用却更加合理。
（1）高速数据传输
gprs远程集中抄表系统
速度10倍于GSM，还可以稳定地传送大容量的高质量音频与视频文件，可谓不一般的巨大进步。
（2）永远在线
由于建立新的连接几乎无需任何时间（即无需为每次数据的访问建立呼叫连接），因而您随时都可与网络保持联系，举个例子，若无GPRS的支持，当您正在网上漫游，而此时恰有电话接入，大部分情况下您不得不断线后接通来电，通话完毕后重新拨号上网。
这对大多数人来说，的确是件非常令人恼火的事。
而有了GPRS，您就能轻而易举地解决这个冲突。
（3）仅按数据流量计费
即根据您传输的数据量（如：
网上下载信息时）来计费，而不是按上网时间计费也就是说，只要不进行数据传输，哪怕您一直“在线”，也无需付费。
做个“打电话”的比方，在使用GSM+WAP手机上网时，就好比电话接通便开始计费；而使用GPRS+WAP上网则要合理得多，就像电话接通并不收费，只有对话时才计算费用。
总之，它真正体现了少用少付费的原则。
2.技术上的特点
数据实现分组发送和接收，按流量计费；56~115Kbps的传输速度.
GPRS的应用，迟些还会配合Bluetooth（蓝牙技术）的发展。
到时，数码相机加了bluetooth，就可以马上通过手机，把像片传送到遥远的地方，也不过一刻钟的时间，够酷吧，这个日子将距离我们不远了。
3.GPRS与GSM比较中表现出的特点
相对于GSM的9.6kbps的访问速度而言，GPRS拥有171.2kbps的访问速度；在连接建立时间方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要极短的时间就可以访问到相关请求；而对于费用而言，GSM是按连接时间计费的，而GPRS只需要按数据流量计费；GPRS对于网络资源的利用率而相对远远高于GSM。
4.GPRS服务特点对应的范围
1.移动办公
2.移动商务
3.移动信息服务
4.移动互联网
5.多媒体业务
5.GPRS的技术优势
（1）相对低廉的连接费用
GPRS节水灌溉测控终端
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115kbps的传输速率（最高值为171.2kbps，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1GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入股务。
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（GPRSSurportingNode）节点。
移动台则必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台。
编辑本段GPRS资费
GPRS资费有日租和月租两种：
GPRS日租：
默认开通，不使用不收费，2元/天，含当天0-24点国内CMWAP和CMNET流量5M，超出后1元/M。
GPRS套餐共六款：
5元30M、10元70M、20元150M、50元500M、100元2G、200元5G，以上套餐均含国内CMWAP和CMNET流量，超出套餐包含流量部分1元/M，不足1M按1M计。
温馨提示：
手机上网产生的梦网信息费以页面提示为准（上述资费只提供广东东莞地市参考，其它地市请联系当地10086）
编辑本段GPRS服务
GPRS提升GSM的数据服务性能:
GPRS
点到点（P2P）服务:
连接（IPprotocols）IP网络andX.25网络。
多播（P2MP）服务:
一点到多点的组播和多方通话。
短信服务（SMS）:
发送SMS。
多媒体短信（MMS）:
发送携带语音和图像信息的短消息。
因特网服务提供商服务:
提供互联网内容服务。
邮件服务通过POP3或者IMAP协议检查阅读发送电子邮件
匿名服务:
匿名访问预定服务
未来功能:
灵活加入新的功能，例如更大容量，更多用户，新的资源和无线网络。
编辑本段GPRS的发展
根据欧洲ETSI的GSM第2+阶段的建议，GPRS分为两个发展阶段（即Phase1和Phase2）。
GPRS的Phasel阶段将能支持下列功能和业务：
1.TCP/IP和X.25业务
2.全新的GPRS空中接口加密技术
3.GPRS附加业务
4.增强型的短信业务（E一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。
GPRSPhase2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。
编辑本段GPRS的应用
1.GPRS中的WAP应用
GPRS与WAP组合是当前令“手机上网”迈上新台阶的最佳实施方案：
GPRS是强大的底层传输，WAP则作为高层应用，如果把WAP比作飞驰的车辆，那么GPRS就是宽阔畅通的高速公路，任您在无线的信息世界中随意驰骋。
2.设备上的应用
GPRS可以在除蜂窝电话之外的多种设备中得以实现，包括笔记本电脑的PCMCIA调制解调器、个人数字助理的扩展模块和手提式电脑。
当前流行的手提式E-mail设备BlackBerry（黑莓）的制造商ResearchinMotion（RIM）于一个称为MicrocellTelecommunications的GSM供应商合作，研究如何将GPRS用于其他无线系统消息的传送。
3.GPRS业务应用
自从首次实现文本信息传输以来，无线数据应用已经历了飞跃式的增长，单是看看欧美知名厂商大肆宣传通用分组无线业务（GPRS）的劲头，似乎也能让人感到下一代移动数据应用时代的行将来临。
将在99年底或是2000年初开启的通用分组无线业务GPRS，作为迈向第三代个人多媒体业务的重要里程碑，将使移动通信与数据网络合二为一，使IP业务得以引入广阔的移动市场。
尽管目前移动数据的使用相对较少，但在某些市场中，不同的用户群却正在快速发展，其推动力量主要是在移动领域中采用数据业务的商业市场。
不论是爱立信、诺基亚还是阿尔卡特，几乎所有宣传GPRS的厂商都以商业用户市场的快速成长来游说运营商。
GSM系统的分组移动数据通信（即GPRS）是基本分组无线业务，采用分组交换的方式，数据速率最高可达164kb/s、它可以给GSM用户提供移动环境下的高速数据业务，还可以提供收发Emai1、Internet例览等功能。
随着带宽的增加，移动办公越来越受到青睐。
移动办公使得办公人员可以随时随地与单位的信息系统保持联系，完成办公功能。
这包括移动办公、移动警务执法、移动商务等等。
极大地提高了办事和执法的效率。
4.GPRS功能对应的业务应用
GPRS是一种新的GSM数据业务，它可以给移动用户提供无线分组数据接入业务。
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/s.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（GPRSSurportingNode）节点。
移动台则必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台。
编辑本段GPRS相关技术
1.GPRS技术体现
GPRS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。
通俗地讲，GPRS是一项高速数据处理的技术，方法是以"分组"的形式传送资料到用户手上。
虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术，但是它在许多方面都具有显著的优势。
目前，香港作为第一个进行GPRS实地测试的地区，已经取得了良好的收效。
由于使用了"分组"的技术，用户上网可以免受断线的痛苦（情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多）。
此外，使用GPRS上网的方法与WAP并不同，用WAP上网就如在家中上网，先"拨号连接"，而上网后便不能同时使用该电话线，但GPRS就较为优越，下载资料和通话是可以同时进行的。
从技术上来说，声音的传送（即通话）继续使用GSM，而数据的传送便可使用GPRS，这样的话，就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。
而且发展GPRS技术也十分"经济"，因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。
GPRS的用途十分广泛，包括通过手机发送及接收电子邮件，在互联网上浏览等。
现在手机上网的口号就是"alwaysonline"、"IPinhand"，使用了GPRS后，数据实现分组发送和接收，这同时意味着用户总是在线且按流量计费，迅速降低了服务成本。
对于继续处在难产状态的中国移动/联通WAP资费政策，如果将CSD（电路交换数据，即通常说的拨号数据，欧亚WAP业务所采用的承载方式）承载改为在GPRS上实现，则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。
而GPRS的最大优势在于：
它的数据传输速度不是GSM所能比拟的。
目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节，GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度，到现在更是达到了115Kbps（此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍）。
所以敬请大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信到了GPRS手机推出时，他们都要让路。
2.封包（Packet）技术
所谓的封包（Packet）就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽，而且可以以传输的资料量计价，这对用户来说是比较合理的计费方式，因为象Internet这类的数据传输大多数的时间频宽是间置的。
此外，在GSMphase2的标准里，GPRS可以提供四种不同的编码方式，这些编码方式也分别提供不同的错误保护（ErrorProtection）能力。
利用四种不同的编码方式每个时槽可提供的传输速率为CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保护最为严密，CS-4则是完全未加以任何保护。
每个用户最多可同时使用八个时槽，所以GPRS号称最高传输速率为171.2K。
3.GPRS的网络结构
GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。
在现有的GSM网络中需要增加一些节点，如GGSN（GatewayGPRSSupportingNode，网关GPRS支持节点）和SGSN（ServingGSN，服务GPRS支持节点）。
GPRS网络参考模型如图1所示。
GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。
GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。
GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。
GSN可以是一种类似于路由器的独立设备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。
GSN有两种类型：
一种为SGSN（ServingGSN，服务GSN），另一种为GGSN（GatewayGSN，网关GSN），SGSN
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