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GPRS通用分组无线业务
1-1 GPRS的基本概念 通用分组无线业务（GPRS）是对现有GSM标准的硬软件扩充，其目的是为了给用户提供各种分组数据业务。它主要支持因特网协议，还支持业已广泛使用的X.25协议的网络。 它非但不影响GSM现有的繁重电路交换业务，而且可以通过这种升级改善各种原有业务。如象高速电路交换数据（HSCSD）业务那样，GPRS应用多时隙捆绑方式达到比普通GSM更高的数据通过速率（吞吐量）。 GPRS应达到的四项主要目标： •优化无线电资源利用：各数据分组传送之间自由使用各无线电信道；多用户之间共用无线电信道。 •与诸如因特网、内连网和X.25网一类的其它分组数据网络（PDN）互连互通、兼容工作 •用户连接性：各移动用户随时能够与因特网互连，立即发送和接收数据，而不引起显著的连接建立延迟。 •通过采用新的编码方案和捆绑多达8个时隙，使通过速率与固定PDNs所提供的速率（达150 kb/s）相比拟。 1-2 GPRS的主要特点 与普通GSM相比，GPRS有几个最重要的特点： •更快速地占用和释放空中接口资源。 •更灵活地共享空中接口可利用的资源。 •更有效的使用空中接口资源。因为GPRS是按照实际的需要提供分组交换资源的动态分配。显然，GPRS不能扩充空中接口上可用的资源。因此，GPRS需要有一种网内的智能调度功能，控制各不同移动台的网络接入。 1-3 GPRS的通过速率 基于时隙捆绑原理和采用新的信道编码方案，GPRS理论上可以提供高达172.4kb/s的通过速率（实际约40kb/s）。应当指出，GPRS引入了三种新的编码方案，分别简称为CS-2、CS-3和CS-4。这些编码方案每时隙可以达到比普通GSM更高的通过速率，但提供较弱的数据保护。表1为各种情形的通过速率。 表1 各编码方案和不同时隙数的数据通过速率
1-4 GPRS的应用与业务 毫无疑问，GPRS的主要应用仍然在等待放开。然而，即使在今天也已十分清楚，它将得到巨大成功，因为越来越多的无线分组交换数据的应用正在出现： •万维网当前和今后提供的快速移动因特网接入，尤其是与所有电子商务和移动商务的应用有关。与WAP相结合，GPRS手机会成为明天的购物卡。 •租用线路无须拨号建立连接便能提供立即的电子邮件传递。当与兰牙系统结合时，这种应用会格外强劲。 •过境付费业务，如道路、桥梁或隧道。诚然，这些不是什么新应用，但对于GPRS，众所知晓、广泛使用的因特网协议可以用做基本的协议栈。这将强化实施的可能性，并有助于降低发展成本。 二、GPRS的网络结构 2-1 GSM的结构 在普通的GSM中，公用陆地移动网（PLMN）包括许多与网络交换分系统（NSS）相连接的基站分系统（BSS）。请注意，在BSS内，信息的传送是通过所谓编码变换器和速率适配单元（TRAU）帧实现的。 从根本上说，TRAU-帧与众不同的数据分组而不是连续的数据流。正是由于这一点，使BSS适合GPRS的重复利用，尽管还有一定限制。最重要的是，基站控制器（BSC）几乎成为GPRS的透明网络实体。在GPRS中，BSC的各项功能是由一个称之为分组控制单元（PCU）新网络实体负责管理的。 与此相反，NSS，尤其是MSC不适合分组交换传送，正是由于这个原因，NSS需要进行深广的升级，必须增加服务GPRS支持节点（SGSN）和网关GPRS支持节点（GGSN）。 2-2 引入GPRS 核心网络 为了将现有的GSM NSS升级为GPRS网络，需要扩建一种新的、分组交换的GPRS 核心网络（CN）。GPRS CN与GSM NSS并行和重叠，并经由几乎不作改变的BSS为 MSs 提供网络接入功能。 2-3分组控制单元（PCU） 为了使GPRS CN 与GSM NSS相接口，引入了作为BSS一部分的PCU。PCU将所有分组数据业务量变换为所谓的PCU帧。这些PCU帧的格式和长度等同于那些TRAU帧，即16kb/s，320bits/2ms。所以，BSS能够透明地处理TRAU和PCU两种帧。应当注意，在电路交换的GSM中，TRAU的重要功能之一是将一个电路交换数据流变换为TRAU帧。 除了将数据分组变换为PCU帧外，PCU还负责网络侧所有GPRS与无线有关的控制功能，尤其是控制不同MSs的网络接入和资源分配。 TRAU PCU BSS MSC SGSN GSM NSS GPRS CN |
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