GPRS的工作原理

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

- 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。

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。

摘要：目前移动通信技术正处于一个变革的时代，ＧＰＲＳ是这个转变过程中至关重要的一步，它是在ＧＳＭ网基础发展起来的一种数据分组交换和传送技术革新。介绍ＧＰＲＳ技术革新的特点和优势，说明ＧＰＲＳ的性能和体系结构，给出ＧＰＲＳ的应用指出它存在的问题。

关键词：GPRS技术 通用分组无线业务 全球移动系统；第三代移动通信；无线应用协议

1引言

传统的GSM网络仅能9.6Kbit/s速率的数据传输业务，这远远不能满足用户对高速无线数据业务的需求。GPRS（General Packet Radio Service，通用分组无线业务）是构架在传统ＧＳＭ网络之上的一种标准化的分组交换数据业务，它可以提供高达115kbit/s速率的分组数据业务，从而使得包括图片、话音和视频的多媒体业务在无线网络中的传输成为现实。GPRS采用分组交换技术、在通信的过程中不需要建立和保持电路，符合数据通信突发性的特点，并且呼叫建立时间很短。GPRS不再根据用户实际的数据流量来计费，这样就允许用户始终在线，享受方便快捷的服务。因此，GPRS被认为是第二代移动通信系统向第三代移动通信演进的重要一步。

2GPRS的优势

GPRS系统利用现有的GSM体系结构传输数据分组，只需要进行很少的硬件和软件升级。一个GPRS终端用户可以同时占用8个无线信道，多个GPRS终端用户可以共享一个无线信道，无线部分可按需分配话音和分组信道，从而可以再为有效地利用网络资源。GPRS采用TCP/IP协议传输数据，理想情况下，GPRS网络中传送一个最小的分组的时延约为100ms。并且由于GPRS网络是构建在GSM网络之上的，所以可以吸引大量的用户群。

2.1GPRS为GSM服务提供者带来的好处

（1）向第三代移动通信系统平稳过渡。

（2）在现有的GSM系统中增加分组交换结点，达到分组交换业务快速覆盖的目的。

（3）底层基于TCP/IP协议，可与Internet无缝连接。