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GPRS简介

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技术文件技术文件名称：GPRS通用分组无线业务介绍技术文件编号：版本：V1.0文件质量等级：A级共页(包括封面)拟制MSS数据业务室审核会签标准化批准深圳市中兴通讯股份有限公司目录1 GPRS概述 (3)1.1 GSM移动数据业务的技术进展 (3)1.1.1 高速电路交换数据（HSCSD） (3)1.1.2 通用分组无线电业务（GPRS） (3)1.1.3 HSCSD与GPRS的对比 (3)1.1.4 EDGE技术 (4)1.2 GPRS业务描述 (4)1.2.1 业务特点 (4)1.2.2 业务种类 (4)1.3 GPRS主要功能 (5)1.3.1 移动性管理功能 (5)1.3.2 网络接入控制功能 (5)1.3.3 分组路由和传送功能 (5)1.3.4 逻辑链路管理和无线资源管理功能 (5)1.3.5 网络管理功能 (6)1.4 GPRS移动台MS (6)2 GPRS的框架结构 (7)2.1 GPRS骨干网的构成 (7)2.2 GPRS数据传输协议平台 (8)2.3 GPRS信令协议平台 (9)2.4 GPRS提供的主要接口 (11)2.4.1 SGSN-BSS的接口—Gb口 (11)2.4.2 GSN之间的接口-Gn口 (15)2.4.3 GPRS网和分组数据网(PDN)的互通——Gi口 (17)2.4.4 SGSN和VLR之间的接口——Gs口 (18)2.4.5 GPRS无线接口——Um口 (20)3 GPRS实现思考 (22)3.1 GPRS最小投资的解决方案 (22)3.2 高性能GPRS解决方案 (23)3.3 GSN节点的实现方案 (23)1 GPRS 概述1.1GSM 移动数据业务的技术进展自1992年投入商用以来，GSM 标准得到不断验证，而且还在稳步发展，现已到了2+阶段。

这一阶段的核心问题就是数据通信，包括承载业务和115kbit/s 分组交换数据业务。

作为GSM 协议的主要推动厂商之一，爱立信提出的高速数据传输技术的演进策略如下图所示：目前，大的GSM 电信厂商把技术推广的重点集中在GPRS 和EDGE 上，其中，EDGE 的速率可超过400Kbps ，EDGE 可作为HSCSD 和GPRS 的载体。

1.1.1高速电路交换数据（HSCSD ） HSCSD 为目前无线数据通信解决了一个问题——波特率。

HSCSD 仅作少量额外投资，其数据通过率比现在的GSM 快六倍。

此技术于1997年2月经ETSI 批准和规定，采用一种新的信道编码方案，从而时隙波特率，从目前的9.6kbit/s 增加到14.4kbit/s 。

HSCSD 最多能使四个时隙结合在一起，从而最高达到57.6kbit/s 。

HSCSD 主要是软件升级，不需新的网络组成部分。

早在1996年，爱立信与瑞典Telia 一道，在世界上首次进行在GSM 网上传送64kbit/s 数据的现场实验。

由于HSCSD 具有按需分配带宽的能力，它可向用户提供64kbit/s 以内的任何速率。

例如，将其与公用ISDN 网相连，移动用户可获得接续速度快、链路质量高的完全的端到端的数字连接。

在技术上，HSCSD 需要对提供GSM 话音信道的规范进行修改。

这种方法的主要优点就在于它是依现有的GSM 基础设施而设计的，不必为其改变整个网络基础设施。

对网络侧的变化较少。

1.1.2通用分组无线电业务（GPRS ） 使用GPRS 时数据封装进每个分组并在网上发送。

网络容量仅在需要时分配，提供了即时连接和高通过率。

GPRS 提供了非常灵活的波特率，从小于100bit/s 到大于100kbit/s ，少于一时隙的各种应用可从GPRS 的功能中得到好处，可使几个用户共享一个时隙。

不过，GPRS 将要求空中接口和基站分系统两方面作更动，以便能进行此种分组模式的传输。

另外GPRS 需要新的网络组成部分，SGSN 和GGSN ，GPRS IP 骨干，以及新型终端。

GPRS 对电子信箱和数据库接入业务较理想，用户不必为短暂的传输付出高费用，基于TCP/IP 协议，GPRS 也可提供与因特网更有效的连接。

利用TCP/IP 协议，GPRS 能提供到现有数据业务的无缝连接，信息直接传送到用户电话，用户一开机就会被告知有信息，并将自动下载信息。

GPRS 的速率可从14kbit/s(只用1个TDMA 时隙)到115kbit/s(用8个TDMA 时隙)或更高，因此能处理从低速短消息到浏览复杂网站所需的高速传输，GPRS 允许用户在收发数据资料的同时接收电话。

1.1.3HSCSD 与GPRS 的对比无论从网络角度还是从业务演变角度评估，GPRS 为登上UMTS 提供了必不可少的一个GSM HS C S D GP RSE D GEW C D M A 9.6k 57.6k115k384k2M19992000200120022G2.5G3G台阶。

与HSCSD相比GPRS对Internet连接具有许多长处。

不过由于有大量的PSTN MODEM 和ISDN终端的安装数量，而要连接这些业务和其它电路交换业务，HSCSD是最佳方案。

因些，对HSCSD和GPRS都有明确的市场需要。

与无线电路交换数据业务相比，GPRS 能更有效地利用网络，提供更多的业务。

在无线电路交换数据业务中，一个信道分配给一个用户，而GPRS却是一个基站的所有用户共享无线资源，有信息发送时，频率才被占用，没有数据发送时，频率可用于别的呼叫，这样，如果传输的是象LAN数据那样的突发数据，其间隙可用于其它呼叫，网络资源得到更有效利用。

1.1.4EDGE技术爱立信成功地演示了在现有GSM网络上采用的是EDGE（GSM增强数据率改进）技术，以384kb/s的数据速率处理无线多媒体业务的能力，这些业务包括Internet/Intranet、视频会议和电子邮件等。

EDGE技术一个吸引人的地方在于它不需要对网络硬件和软件进行大的改动。

EDGE被认为是向第三代移动通信网络发展的一个台阶，能以384kb/s的带宽支持多处业务。

它通过提高单个GSM时隙的数据容量来实现增容，容量可以从现在的每时隙9.6kb/s 提高到每时隙48kb/s，EDGE同时还允许集中多达8个时隙，从而使总带宽达到384kb/s。

这些时隙可被灵活地用来同时传送多个业务。

预计到2000年，采用EDGE技术的高速率数据通信将开始应用到GSM和D-AMPS网络上。

1.2GPRS业务描述1.2.1业务特点通用分组无线业务（GPRS）为用户提供端到端分组交换和传输方式数据业务，能有效地利用网络资源，目前已得到国外移动设备开发商的高度重视。

GPRS代表两大流行趋势：移动+数据，将为运营商向第三代移动通信系统过渡提供依据和资金。

在电路交换方式下,从呼叫建立到释放的整个过程中,一个固定的无线信道和网络资源将一直被占用.在GPRS下,每个TDMA帧的8个时隙可动态地被一个用户同时占用,这些资源也可被其它用户动态地共享.这样一方面可大大提高无线侧的传输速率,根据GPRS编码方案CS-1,CS-2,CS-3,CS-4的传输速率分别为:9.05,13.4,15.6,21.4kb/s,因此GPRS的信息传输速率的范围可从一个信道的9.05kb/s到8个信道的8*21.4=171.2kb/s,比电路交换方式的最大12kb/s的传输速率提高了十多倍.在有线侧,由于采用分组方式传送数据和信令,可以实现对物理资源的共享,并极大减少资源的占用时间,只在分组传送时才占用资源,节省了开销,大大提供了物理资源的利用率.GPRS网可直接和各种分组数据网和IP网互通,是第三代移动通信可选的组网方式.GPRS特别适用于以下三种情况:●非周期性突发数据业务;●频繁传送少量数据,每分钟传送几次小于500字节的短数据业务;●非频繁传送大量数据,每小时传送几次几千字节的长数据业务.1.2.2业务种类GPRS网为移动用户主要提供承载数据业务,包括点对点数据业务(PTP)和点对多点数据业务(PTM);GPRS还支持补充业务和短消息业务。

I 点对点无连接网络业务(PTP-CLNS)PTP-ConnectionLess Network Service,这种业务属于数据报类型业务,各个数据分组彼此互相独立,用户之间的信息传输不需要端到端的呼叫建立程序,送出的每个数据分组内包含目的地址,网络依据每个分组中指示的目的地址和当前网络拓扑结构选取路由.分组的传送没有逻辑连接,分组的交付没有确认保护.主要支持突发非交互式应用业务,是由IP协议支持的业务.II 点对点面向连接的数据业务(PTP-CONS)PTP-Connection-Oriented Network Service,这种业务属于虚电路型业务,它为两个用户或多个用户之间传送多路数据分组建立逻辑虚电路(PVC或SVC).PTP-CONS业务要求有建立连接、数据传送和连接释放工作程序.在公共陆地移动网PLMN中,当移动用户从一个蜂窝移动到另一个蜂窝时,GPRS保持定向虚电路连接.当无线链路出现故障时,必须拆除虚电路.每个移动用户可分配一个固定地址或动态地址,数据业务利用网关指示数据分组的地址.在归属服务区内,每个用户分配一个固定地址,可在归属服务区内漫游.动态地址是网关为访问用户分配的地址,是在连接期间临时分配的地址,为访问用户提供漫游服务.PTP-CONS支持突发事件处理和交互式应用业务,是由定向连接网络协议CONP,如X.25协议支持的业务,在无线接口,利用确认方式提高可靠性.III 点对多点数据业务(PTM)GPRS提供的点对多点业务可根据某个业务请求者要求,把信息送给多个用户,又可细分为点对多点多信道广播业务(PTM-M)、点对多点群呼业务(PTM-G)、IP广播业务(IP-M).IV 其它业务包括GPRS补充业务、GSM短消息业务、匿名的接入业务和各种GPRS电信业务。

在第一阶段,GPRS主要支持前两种业务.另外，还能提供种类繁多、功能强大的以GPRS承载业务为基础的网络应用业务。

如：1、上网2、无线POS3、车辆定位（GPRS+GPS）4、股票、汇价行情传送5、遥感、遥测、遥控6、高速公路收费系统7、增强型短消息8、其它各种数据业务1.3GPRS主要功能1.3.1移动性管理功能用于在PLMN中，保持对MS当前位置跟踪功能。

GPRS网的移动性管理功能与现有的GSM系统类似。

一个或多个蜂窝构成一个路由区。

SGSN对每个路由区提供服务。

移动性管理程序，GPRS MM程序使用SNDC和LLC协议，保证能有效可靠地穿越Um 接口。

MM程序用于SGSN和MSC/VLR之间、SGSN和HLR（Gr）之间、SGSN和EIR之间的MAP接口。

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GPRS原理

GPRS原理

GPRS网络原理一、GPRS网络简介1、GPRS网元结构GPRS网络是通过GSM网络为用户提供数据业务应用的数据网。

从资源结构来看，前者既复用了现有的GSM资源（如无线部分基站侧的空口资源、TRX、ABIS口的地面资源等），又加入了新的网元（如PCU/PCUSN（NORTEL）、CCU、核心侧的SGSN及GGSN等）。

主要网元结构图如下：PCU：分组控制单元，主要负责对分组无线资源进行配置和调度。

其所属位置不同厂家实现方式不一样（三种方式），有些厂家把它集成在BSC机柜内，有些单独列一个机柜如北电的PCUSN。

CCU：信道编码单元，主要负责BTS的编码算法和功率控制。

SGSN：类似语音网中的MSC。

主要负责移动管理（位置区及路由区更新）、寻呼、鉴权、加密、账单管理、路由等。

GGSN：类似语音网中的GMSC。

主要负责账单管理、附着用户的路由表、提供接入其他分组数据网的接口等2、GPRS接口新的网元设备连接，产生了许多新的接口，其中最重要的是Gb、Gn、Gr、Gi等接口。

各种接口如下图所示：Gb：连接PCU和SGSN。

Gn：连接SGSN与GGSN或SGSN与SGSN或GGSN与GGSN。

Gr：连接SGSN与HLR。

Gi：连接GGSN与其他数据网。

Gs：连接MSC和SGSN，目前中国移动和中国联通都没有开此接口。

3、GPRS编码方式目前，GPRS标准公开支持四种编码方式，分别为CS1 ，CS2，CS3，CS4，四种编码方式的速率由低到高分别为的9.05kb/s、13.4kb/s、15.6kb/s、21.4kb/s（各rlc信息单元长度分别为22，32，38，52个byte）。

其无线口的复帧方式和GSM的51复帧有一定的区别，采用52复帧方式。

Multiframe Structure for PDCH中兴、华为、北电、爱立信（R10版本）目前只支持前面两种低级编码方式。

Moto、nokia已近全面支持以上四种编码方式；另外，北电的编码速率比GPRS标准低，CS1，CS2分别为8kb/s和12kb/s。

gprs模块的工作原理

gprs模块的工作原理

gprs模块的工作原理GPRS（General Packet Radio Service）是一种移动通信技术，能够为移动设备提供快速的数据传输和连接服务。

GPRS模块是这种技术的重要组成部分，它允许设备通过无线网络实现网络连接。

本文将详细介绍GPRS模块的工作原理，包括GPRS技术的基础知识和模块的组成部分、电路原理以及通信协议等方面。

一、基础知识1、GPRS技术简介GPRS是基于GSM（Global System for Mobile Communications）网络的数据传输技术，它将移动通信与互联网相结合，提供了无线IP数据传输服务。

与GSM相比，GPRS的优点包括更高的速度、更低的延迟、更灵活的数据传输和更低的成本等方面。

GPRS技术的核心在于将数据分为数据包进行传输，而不是像传统的通信技术一样将数据以电路交换的方式进行传输。

2、GPRS的工作原理GPRS系统主要由三部分组成：无线终端设备（Mobile Station，MS）、GPRS支持节点（GPRS Support Node，GSN）和GPRS核心网络（GPRS Core Network）。

无线终端设备包括移动电话、笔记本电脑和其他移动设备，用于与GPRS网络进行通信；GPRS支持节点包括SGSN（Serving GPRS Support Node）和GGSN（Gateway GPRS Support Node），用于管理无线终端设备和处理GPRS数据传输；GPRS核心网络包括多个SGSN和GGSN，用于提供网络连接和数据传输服务。

GPRS数据传输主要分为两个阶段：数据包发送和数据包接收。

在数据包发送阶段，无线终端设备发送数据包到GPRS支持节点，GPRS支持节点将数据包传递给GPRS核心网络，最终到达目标设备；在数据包接收阶段，目标设备从核心网络中接收数据包，并将其传递给GPRS支持节点，最终到达无线终端设备。

GPRS支持节点通过GPRS链路控制协议（GPRS Tunneling Protocol，GTP）传输数据包，确保数据包的可靠性和安全性。

GPRS技术简介

GPRS技术简介

GPRS技术简介GPRS支持电信业务，提供完全的通信业务能力，包括终端设备能力。

用户终端业务可以分为基于PTP的用户终端业务和基于PTM的用户终端业务。

如表2所示。

表2 GPRS用户终端业务分类基于PTP的用户终端业务会话报文传送检索遥信基于PTM的用户终端业务分配调度会议预定发送地区选路3.附加业务GSM第2阶段附加业务支持所有的GPRS基本业务PTP-CONS 、PTP-CLNS 、IP-M和PTM-GCFU(无条件呼叫转送)。

GSM第2阶段附加业务不适用于PTM-M。

如表所示。

表3 GPRS附加业务的应用简称名称CLIP主叫线路识别表示CLIR主叫线路识别限制CoLP连接线路识别表示CoLR连接线路识别限制CFU无条件呼叫转移CFB移动用户遇忙呼叫转移CFNRy无应答呼叫转移CFNRc无法到达的移动用户呼叫转移CW呼叫等待HOLD呼叫保持MPTY多用户业务CUG封闭式的用户群AoCI资费信息通知BAOC禁止所有呼叫BOIC禁止国际呼出BAIC禁止所有呼入八、GPRS业务的具体应用GPRS业务主要有以下应用。

(1)信息业务传送给移动电话用户的信息内容广泛，如股票价格、体育新闻、天气预报、航班信息、新闻标题、娱乐、交通信息等等。

(2)交谈人们更加喜欢直接进行交谈，而不是通过枯燥的数据进行交流。

目前因特网聊天组是因特网上非常流行的应用。

有共同兴趣和爱好的人们已经开始使用非话音移动业务进行交谈和讨论。

由于GPRS与因特网的协同作用，GPRS将允许移动用户完全参与到现有的因特网聊天组中，而不需要建立属于移动用户自己的讨论组。

因此，GPRS在这方面具有很大的优势。

(3)网页浏览移动用户使用电路交换数据进行网页浏览无法获得持久的应用。

由于电路交换传输速率比较低，因此数据从因特网服务器到浏览器需要很长的一段时间。

因此GPRS更适合于因特网浏览。

(4)企业E-mail一些企业中，往往由于工作的缘故需要大量员工离开自己的办公桌，因此通过扩展员工办公室里的PC上的企业E-mail系统使员工与办公室保持联系就非常重要。

GPRS与EDGE基本原理课件

GPRS与EDGE基本原理课件


EDGE的应用场景
1
互联网接入
通过EDGE技术提供了更好的网络接入速度和更方便的网络连接方式。
2
多媒体数据传输
通过EDGE技术提供了更高的数据传输速度和更优秀的数据传输质量。
3
物联网数据传输
通过EDGE技术提供了更好的设备连通性和数据传输可靠性。
GPRS与EDGE的比较
传输速度 网络容量 数据压缩技术 网络安全 应用场景
1 在互联网中
2 在物联网中
用于移动终端与互联网之间的连接，通过 包括WAP浏览器等应用程序提供互联网功 能。
GPRS和EDGE等技术被广泛应用于M2M、 智能家居、车联网、智慧城市等领域，为 物联网提供数据传输的支持。
GPRS和EDGE在5G时代中的地位和作用
1
仍有较为重要的地位和作用
GPRS和EDGE等技术在当前和未来 5G时代中，仍有一定的地位和作用。 如支持更多终端使用、更完善的网络 升级、更灵活的网络拓扑结构等。
GPRS与EDGE基本原理课 件
介绍GPRS和EDGE技术的基本原理、优势、技术架构、协议堆栈、地位、应 用、影响等内容。
GPRS简介及概念
GPRS是第二代移动通信 技术（2G）的一种
通过全球世界卫星定位系统 （GNSS）提供较高速度数据 传输服务。
GPRS技术的基础是分组 交换技术
它将数据分为小的数据包，通 过分组交换技术进行传输。
无线、移动和宽带等新型通信 技术将得到进一步的发展和应 用。
随着移动互联网的普及 和发展
GPRS和EDGE等技术在移动 终端、商务、娱乐、物联网等 领域仍有广阔的应用空间。
无线通信标准和技术标 准的不断升级
对GPRS和EDGE进行了深入 的优化和提升，为其再次创造 了更好的发展机会。