1-1            GPRS的基本概念

通用分組無線業(yè)務(wù)（GPRS）是對現(xiàn)有GSM標(biāo)準(zhǔn)的硬軟件擴(kuò)充，其目的是為了給用戶提供各種分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。它主要支持因特網(wǎng)協(xié)議，還支持業(yè)已廣泛使用的X.25協(xié)議的網(wǎng)絡(luò)。

它非但不影響GSM現(xiàn)有的繁重電路交換業(yè)務(wù)，而且可以通過這種升級改善各種原有業(yè)務(wù)。如象高速電路交換數(shù)據(jù)（HSCSD）業(yè)務(wù)那樣，GPRS應(yīng)用多時隙捆綁方式達(dá)到比普通GSM更高的數(shù)據(jù)通過速率（吞吐量）。

GPRS應(yīng)達(dá)到的四項(xiàng)主要目標(biāo)：

•優(yōu)化無線電資源利用：各數(shù)據(jù)分組傳送之間自由使用各無線電信道；多用戶之間共用無線電信道。

•與諸如因特網(wǎng)、內(nèi)連網(wǎng)和X.25網(wǎng)一類的其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（PDN）互連互通、兼容工作

•用戶連接性：各移動用戶隨時能夠與因特網(wǎng)互連，立即發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，而不引起顯著的連接建立延遲。

•通過采用新的編碼方案和捆綁多達(dá)8個時隙，使通過速率與固定PDNs所提供的速率（達(dá)150 kb/s）相比擬。

1-2 GPRS的主要特點(diǎn)

與普通GSM相比，GPRS有幾個最重要的特點(diǎn)：

•更快速地占用和釋放空中接口資源。

•更靈活地共享空中接口可利用的資源。

•更有效的使用空中接口資源。因?yàn)?span lang=EN-US>GPRS是按照實(shí)際的需要提供分組交換資源的動態(tài)分配。顯然，GPRS不能擴(kuò)充空中接口上可用的資源。因此，GPRS需要有一種網(wǎng)內(nèi)的智能調(diào)度功能，控制各不同移動臺的網(wǎng)絡(luò)接入。

1-3 GPRS的通過速率

基于時隙捆綁原理和采用新的信道編碼方案，GPRS理論上可以提供高達(dá)172.4kb/s的通過速率（實(shí)際約40kb/s）。應(yīng)當(dāng)指出，GPRS引入了三種新的編碼方案，分別簡稱為CS-2、CS-3和CS-4。這些編碼方案每時隙可以達(dá)到比普通GSM更高的通過速率，但提供較弱的數(shù)據(jù)保護(hù)。表1為各種情形的通過速率。

表1 各編碼方案和不同時隙數(shù)的數(shù)據(jù)通過速率

1-4 GPRS的應(yīng)用與業(yè)務(wù)

毫無疑問，GPRS的主要應(yīng)用仍然在等待放開。然而，即使在今天也已十分清楚，它將得到巨大成功，因?yàn)樵絹碓蕉嗟臒o線分組交換數(shù)據(jù)的應(yīng)用正在出現(xiàn)：

•萬維網(wǎng)當(dāng)前和今后提供的快速移動因特網(wǎng)接入，尤其是與所有電子商務(wù)和移動商務(wù)的應(yīng)用有關(guān)。與WAP相結(jié)合，GPRS手機(jī)會成為明天的購物卡。

•租用線路無須撥號建立連接便能提供立即的電子郵件傳遞。當(dāng)與蘭牙系統(tǒng)結(jié)合時，這種應(yīng)用會格外強(qiáng)勁。

•過境付費(fèi)業(yè)務(wù)，如道路、橋梁或隧道。誠然，這些不是什么新應(yīng)用，但對于GPRS，眾所知曉、廣泛使用的因特網(wǎng)協(xié)議可以用做基本的協(xié)議棧。這將強(qiáng)化實(shí)施的可能性，并有助于降低發(fā)展成本。

二、GPRS的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

2-1 GSM的結(jié)構(gòu)

在普通的GSM中，公用陸地移動網(wǎng)（PLMN）包括許多與網(wǎng)絡(luò)交換分系統(tǒng)（NSS）相連接的基站分系統(tǒng)（BSS）。請注意，在BSS內(nèi)，信息的傳送是通過所謂編碼變換器和速率適配單元（TRAU）幀實(shí)現(xiàn)的。

從根本上說，TRAU-幀與眾不同的數(shù)據(jù)分組而不是連續(xù)的數(shù)據(jù)流。正是由于這一點(diǎn)，使BSS適合GPRS的重復(fù)利用，盡管還有一定限制。最重要的是，基站控制器（BSC）幾乎成為GPRS的透明網(wǎng)絡(luò)實(shí)體。在GPRS中，BSC的各項(xiàng)功能是由一個稱之為分組控制單元（PCU）新網(wǎng)絡(luò)實(shí)體負(fù)責(zé)管理的。

與此相反，NSS，尤其是MSC不適合分組交換傳送，正是由于這個原因，NSS需要進(jìn)行深廣的升級，必須增加服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）和網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）。

2-2 引入GPRS 核心網(wǎng)絡(luò)

為了將現(xiàn)有的GSM NSS升級為GPRS網(wǎng)絡(luò)，需要擴(kuò)建一種新的、分組交換的GPRS 核心網(wǎng)絡(luò)（CN）。GPRS CN與GSM NSS并行和重疊，并經(jīng)由幾乎不作改變的BSS為 MSs 提供網(wǎng)絡(luò)接入功能。

2-3分組控制單元（PCU）

為了使GPRS CN 與GSM NSS相接口，引入了作為BSS一部分的PCU。PCU將所有分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量變換為所謂的PCU幀。這些PCU幀的格式和長度等同于那些TRAU幀，即16kb/s，320bits/2ms。所以，BSS能夠透明地處理TRAU和PCU兩種幀。應(yīng)當(dāng)注意，在電路交換的GSM中，TRAU的重要功能之一是將一個電路交換數(shù)據(jù)流變換為TRAU幀。

除了將數(shù)據(jù)分組變換為PCU幀外，PCU還負(fù)責(zé)網(wǎng)絡(luò)側(cè)所有GPRS與無線有關(guān)的控制功能，尤其是控制不同MSs的網(wǎng)絡(luò)接入和資源分配。