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GPRS基础原理

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目录

目录 .................................................................................................................................................. 1

GPRS系统原理介绍 ........................................................................................................................ 2

第一讲 GPRS简介 .................................................................................................................. 2

1.1 概述 ............................................................................................................................ 2

1.2 GPRS的主要特点 ...................................................................................................... 3

1.3 GPRS的业务 .............................................................................................................. 5

1.4 GPRS业务的具体应用 .............................................................................................. 6

1.5 GPRS的优势及存在问题 .......................................................................................... 7

1.6 GPRS标准和业务的发展 .......................................................................................... 9

第二讲 GPRS的网络结构 .................................................................................................... 11

2.1 GPRS网络总体结构 ................................................................................................ 11

2.2 GPRS逻辑体系结构 ................................................................................................ 13

2.3 GPRS网络主要实体 ................................................................................................ 14

第三讲 GPRS传输平面和信令平面 .................................................................................... 17

3.1 传输平面 .................................................................................................................. 17

3.2 信令平面 .................................................................................................................. 19

3.3 GGSN与IP网络连通平面 ..................................................................................... 23

第四讲 GPRS的高级功能 .................................................................................................... 24

4.1 网络访问控制功能 .................................................................................................. 24

4.2 分组选路和传输功能 .............................................................................................. 24

4.3 移动性管理(MM)功能 ............................................................................................ 25

4.4 逻辑链路管理功能 .................................................................................................. 28

4.5 无线资源管理功能 .................................................................................................. 29

4.6 网络管理功能 .......................................................................................................... 29

第五讲 GPRS的主要接口 .................................................................................................... 29

5.1 GPRS的无线接口Um ............................................................................................. 29

5.2 Gb接口 ..................................................................................................................... 38

5.3 Abis接口 .................................................................................................................. 39

第六讲 GPRS的计费管理 .................................................................................................... 40

6.1 计费管理 .................................................................................................................. 40

6.2 计费信息 .................................................................................................................. 41

6.3 计费网关 .................................................................................................................. 41

GPRS系统原理介绍

第一讲 GPRS简介

1.1 概述

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。GPRS是GSM Phase2.1规范实现的内容之一，能提供比现有GSM网9.6kbit/s更高的数据率。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系统的方法是：

(1) 在GSM系统中引入3个主要组件

 GPRS服务支持结点(SGSN, Serving GPRS Supporting Node)

 GPRS网关支持结点(GGSN, Gateway GPRS Support Node)

 分组控制单元(PCU)

(2) 对GSM的相关部件进行软件升级

GPRS系统原理如图1.1所示图。

图1.1 GPRS系统原理图

ETSI指定了GSM900、1800和1900三个工作频段用于GSM，其中GSM900频段还有G1(E-GSM)频段和P频段。相应地，GPRS也工作于这三个频段，包括GSM900的G1频段和P频段，当然，GPRS可以限制每个小区只工作于P频段。如表1.1所示了GSM和GPRS的工作频段。

表1.1 GSM和GPRS的工作频段

900MHz频段 G1频段上行频率(原E－GSM) 880 --- 890MHz

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EDGE概述和工作原理

EDGE概述和工作原理

EDGE原理和MOTO部署概述

第一章 EDGE概述和工作原理

1.1 GPRS技术存在的弱点

 GPRS会发生包丢失现象

由于分组交换连接比电路交换连接的时延性要差一些，因此，使用GPRS会发生一些包丢失现象。而且，由于话音和GPRS业务无法同时使用相同的网络资源，因此，当GPRS使用的时隙数量越多，能够提供给话音通信的网络资源就越少。对用户来说其容量有限GPRS确实对网络现有的小区话音容量产生影响，对于不同的用途而言只有有限的无线资源可供使用。例如，话音和GPRS呼叫都使用相同的网络资源，这势必会相互产生一些干扰。

 实际速率比理论值低

虽然理论上GPRS 能够提供171.2kb/s 的传输速率，但实际数据传输速率由于受到网络编码方式和终端支持等因素影响，并且GPRS移动台最多支持4个时隙，因此带宽将会受到严重的限制，实际接入速度只到达到30k－40kb/s，给人们最直观的反应就是上网速度太慢，并且时常断线。

 落后的调制方式

GPRS采用基于GMSK（Gaussian Minimum-Shift Keying）的调制技术，相比之下， EDGE基于一种新的调制方法8PSK（eight-phase-shift keying），它允许无线接口支持更高的速率。8PSK也用于UMTS。网络营运商如果想过渡到第三代，必须在某一阶段改用新的调制方式。

 转接时延较长

GPRS分组通过不同的方向发送数据，最终达到相同的目的地，那么数据在通过无线链路传输的过程中就可能发生一个或几个分组丢失或出错的情况。

1.2 EDGE的引入及其工作原理

1.2.1 EDGE 是GPRS的发展

EDGE 是英文Enhanced Data Rate for GSM Evolution 的缩写，就是增强GSM数据速率的演进技术，EDGE规范的制定工作是由第三代移动通信合作伙伴项目（3GPP）来负责的。根据相关规范的定义，EDGE就是一种能够增强高速电路交换数据业务（HSCSD）和通用分组交换无线数据业务（GPRS）的单位时隙内数据吞吐量的技术。我们将增强型高速电路交换数据业务称为ECSD（Enhanced

基于GPS-GPRS的嵌入式终端系统的研究与实现

基于GPS-GPRS的嵌入式终端系统的研究与实现

基于GPS/GPRS的嵌入式终端系统的研究与实现

摘要：设计了一种基于gps/gprs的嵌入式车载终端监控系统，介绍了gprs无线数据传输工作原理，阐述了系统硬件设计方案，研究了嵌入式实时操作系统μc/os-ii的代码移植、内核结构，最后分析了车载监控终端开发关键技术。

关键词：gps/gprs 数据传输 实时操作系统 嵌入式

中图分类号：tp216 文献标识码：a 文章编号：1007-9416（2012）11-0113-02

gps是美国在1994年完成整体部署全球覆盖卫星定位系统，它最初用于军事导航，后来广泛应用于目标定位、工程测量和汽车导航等场合。gprs是在gsm网络上发展出来新的分组数据承载业务，随着gprs技术在移动通信领域中的发展，已经被应用到许多需要无线数据传输的领域，为许多行业的scada（supervisory control

and data acquisition）系统提供了一种新的无线数据传输方法，具有实时在线、按量计费、快捷登录、高速传输和自如切换等优点。本文将gps和gprs结合起来，设计了一种嵌入式车辆车载监控终端系统，系统采用s3c44box硬件平台和μc/os-ⅱ嵌入式操作系统，在软硬件方面都能较好的满足辆监控调度的要求，具有良好的应用前景。

1、车辆终端的工作原理

基于gsp/gprs车辆监控系统由车载终端、gprs网络和监控中心

3部分组成，其中车载终端是车辆监控系统中的关键组成部分，它将采集的位置信息、车辆运行状况等车辆数据信息通过gprs无线网络发送给监控中心；同时接收监控中心的指令作出反应。其工作原理如下：

车载终端的gps模块通过有源天线接收定位卫星发射的无线载波信号，经过内部解算将无线载波信号转化成数字信息，通过串口将数据信息流按字节发送到中央处理器；中央处理器对串口接收到的gps数据进行解析，提取车辆的动态位置、时间、速度等信息，发送到gprs模块；gprs模块接收到的数据信息后，按照tcp/udp协议格式重新打包，加上ip报头和报尾封装成ip数据报，然后将ip数据报按照ppp帧的帧格式封装，经gprs空中接口接入无线gprs网络，由移动通信服务商转接到internet，最终通过各种网关和路由到达统一的远程数据处理中心，这样在监控中心和移动终端之间建立一条无线数据传输通道，移动终端依靠该数据通道将车辆信息传送到监控中心，数据中心接收数据并对数据做后续处理，监控中心也可以通过该无线通道向车载终端发送控制命令和服务信息。

GPRS概念术语

GPRS概念术语

- 1 - GPRS概念术语

我们归纳了15个有关GPRS概念术语、特点优势、发展、与CDMA对比等用户比较关心的大问题。

GPRS是什么？

GPRS是通用分组无线业务（General Packet Radio Service）的英文简称，是在现有的GSM系统上发展出来的一种新的分组数据承载业务。GPRS与现有的GSM语音系统最根本的区别是，GSM是一种电路交换系统，而GPRS是一种分组交换系统。因此，GPRS特别适用于间断的、突发性的或频繁的、少量的数据传输，也适用于偶尔的大数据量传输。这一特点正适合大多数移动互联的应用。

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“实时在线”、“按量计费”、“快捷登录”、“高速传输”、“自如切换”的优点。

1) 实时在线

“实时在线”，即用户随时与网络保持联系。举个例子，用户访问互联网时，手机就在无线信道上发送和接受数据，就算没有数据传送，手机还一直与网络保持连接，不但可以由用户侧发起数据传输，还可以从网络测随时启动push类业务，不象普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才能上网冲浪。

2）按量计费

用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量的传递时，用户即使挂在网上，也是不收费的。举个很形象也很意思的例子：发呆是免费的。

3）快捷登录

GPRS的用户一开机，就始终附着在GPRS网络上，每次使用时只需一个激活的过程，一般只需要1-3秒的时间马上就能登录至互联网，而固定拨号方式接入互联网需要拨号、验证用户名密码、登录服务器等过程，至少需要8-10秒甚至更长的时间。

4）高速传输

GPRS采用分组交换的技术，数据传输速率最高理论值能达171.2kb/s，但实际速度受到编码的限制和手机终端的限制，可能会有所不同。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 Modem和33.6K、56K的Modem的区别一样。

GPRS基本知识和应用案例V0.1

GPRS基本知识和应用案例V0.1

文件编号：MCGSJ09071400

文件状态：待审核

GPRS基础知识及应用方案

版本号:0.1

文件编号：MCGSJS090609

文件状态：待审核 GPRS基础知识及应用方案

一 概述

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。它是GSM Phase2.1规范实现的内容之一，采用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，能提供比现有GSM网9.6kbit/s更高的数据率，以分组模式在PLMN和与外部网络互通的内部网上传输。在有GPRS承载业务支持的标准化网络协议的基础上，GPRS网络管理可以提供(或支持)一系列的交互式电信业务。

GPRS无线数据传输系统中有着越来越广泛的应用，几乎所有低速率的数据传输服务都可以应用，如城市配电网络的自动化、自来水、煤气管道自动化、商业POS机、INTERNET接入、个人信息、股票信息、金融、交通、公安、环保、彩票等领域。应用广泛主要是因为移动GPRS网络覆盖到哪里，哪里就可以通过GPRS网络进行数据的传输，使得系统通讯稳定可靠、架设简单。

二 特点

(1) GPRS采用分组交换技术，高效传输高速或低速数据和信令，优化了对网络资源和无线资源的利用。

(2) 定义了新的GPRS无线信道，且分配方式十分灵活：每个TDMA帧可分配1到8个无线接口时隙。时隙能为活动用户所共享，且向上链路和向下链路的分配是独立的。