2．6．1　概述

1．GPRS简介

GPRS（General Packet Radio Service，通用无线分组业务）作为第二代移动通信技术GSM向第三代移动通信（3G）的过渡技术，是由英国BT Cellnet公司早在1993年提出的，是GSM Phase2＋（1997年）规范实现的内容之一，是一种基于GSM的移动分组数据业务，能提供比现有的GSM网9．6kbit／s更高的数据率（理论上最高可达171．2kbit／s），面向用户提供移动分组的IP或者X．25连接。GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、跳频规则以及相同的TDMA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统中的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需作软件升级。构成GPRS系统的方法如下：

（1）在GSM系统中引入3个主要组件

①GPRS服务支持节点（SGSN，Serving GPRS Supporting Node）；

②GPRS网关支持节点（GGSN，Gateway GPRS Support Node）；

③分组控制单元（PCU）。

（2）对GSM的相关部件进行软件升级

现有的GSM移动台不能直接在GPRS中使用，需要按GPRS的标准进行改造（包括硬件和软件）才可以用于GPRS系统。

GPRS系统原理如图2．44所示。

图2．44　GPRS系统原理图

2．GPRS基本原理

GSM是一种电路交换系统，而GPRS系统是一种分组交换系统，这是GPRS与GSM最本质的区别。

在电路交换的通信方式中，在发送数据之前，首先需要通过一系列的信令过程，为特定的信息传输过程（如通话）分配信道，并在信息的发送方、信息所经过的中间节点、信息的接收方之间建立连接，然后传送数据，数据传输过程结束以后再释放信道资源，断开连接。

图2．45是基于电路交换方式的话音通信过程示意图。

图2．45　基于电路方式的通信过程

电路交换的通信方式一般适用于需要恒定带宽、对时延比较敏感的业务，如话音业务目前一般都采用电路交换的通信方式。

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（其中的地址标识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，根据数据包头中的信息（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，数据的发送方和接收方与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。

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2．46是基于分组交换方式的通信过程示意图。

图2．46　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，每个用户可同时占用多个无线信道，同一无线信道又可以由多个用户共享，因此信道资源能够被更合理地利用。GPRS是一种新的GSM数据业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，用户通过GPRS可以在移动状态下使用各种高速数据业务，包括收发E－mail、进行Internet浏览等。