GSMGPR基于SIM900A的应用与实现 - 图文(3)

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图1.2 GSM帧结构图

1.3.2 GSM逻辑信道

逻辑信道按功能划分分为主业务信道和为了配合业务正常进行的辅助性控制信道两大类。

主业务信道又可以分为语音与数据两类。语音信道分为全速率语音信道和半速率语音信道，分别为13.5kbps和6.5kbps。数据信道则可以分为五种类型：9.6kbps全数率数据业务；4.8kbps全速率数据业务；<=2.4kbps全速率数据业务；4.8kbps半速率数据业务；2.4kbps半速率数据业务。

辅助性控制信道是为了保证业务信道有效且正常传送辅助信息的信道。它可分为三种类型：广播信道，其中包括频率校正信道、同步信道和广播控制信道；公共控制信道，它包含下行的寻呼信道和准予接入信道及上行的随机接入信道；专用控制信道，它包含独立专用控制信道和两类（快、慢）随路控制信道。

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2 GPRS系统简介

2.1 GPRS涵义

GPRS，英文名称为：General Packet Radio Service，即通用分组无线业务，其标准是欧洲电信标准化协会ETSI制定并于1998年完成的。它是从GSM系统上发展起来的分组无线数据业务，GPRS与GSM公用频段、公用基站并共享GSM系统能够与网络中的一些设备和设施。GPRS大大拓广了GSM的服务范围，在GSM原有电路交换的语音与数据业务的基础上提供了一个平行的分组交换的数据与语音业务的网络平台。基于上述原因，GPRS经常被描述成“2.5G”，也就是说这项技术位于第二代（2G）和第三代（3G）移动通讯技术之间。

GPRS的主要功能是移动蜂窝网中支持分组交换业务，按时隙而不占用整个通路，将无线资源分配给所需的移动用户，收费亦按占用时隙计算，因而收费相对较低。GPRS不仅可应用于GSM系统，还可以用于其它基于X.25与IP的各类分组网络中，为无线因特网业务提供一个简单的网络平台。

2.2 GPRS 网络结构

GPRS网络结构如图2.1所示。主要包括，分组控制单元PCU、网关GPRS支持节点GCSN、服务GPRS支持节点SGSN、域名服务器DNC、边界网关BG、计费网络CG等。

MSCBTSBTSBTSSMSCHLRSS7信令网公共数据网帧中继网SGSNIP或其他分组网络GGSNDNCBGCG企业内部网其他运营者的GPRS网

图2.1 GPRS网络结构

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2.2.1 分组控制单元 PCU

分组控制单元主要完成无线链路控制与媒体接入控制以及与服务GPRS支持节点之间Gb分组业务的转换。包括启动、监视、拆断分组交换呼叫、无线资源组合、信道配置等；PCU与SGSN之间通过帧中继或者E1方式连接。 2.2.2 服务GPRS支持节点 SGSN

服务GPRS支持节点主要负责GPRS与无线端的接入控制、路由选择、加密、鉴权、移动管理，以及与MSC、SMS、HLR、IP和其他分组网之间的传输与网络接口。此外，SGSN可以被看做一个无线接入路由器。 2.2.3 网关GPRS支持节点 GGSN

网关支持节点主要支持与外部因特网及X.25分组网连接的网关，可看做提供移动用户IP地址的网关和路由器。网关支持节点还包含防火墙和分组滤波器并提供网间安全机制。 2.2.4 边界网关BG

边界网关是其他运营者的GPRS网关与本地GPRS网关主干网之间互相连接的网关，它应具有基本的安全功能和根据漫游协议增加相关功能的能力。 2.2.5计费网关CG与域名服务器DNS

计费网关通过相关接口Ga与GPRS网中的计费实体相连接，用于收集各类GSN的计费数据并记录和进行计费。域名服务器DNS负责提供GPRS网内部SGSN、GGSN等网络节点域名解析及接入点名APN的解析。

2.3 GPRS 技术优势

2.3.1资源利用率高

在GSM网络中，GPRS首先引入了分组交换的传输模式，使得原有的采用电路交换模式的GSM传输数据发生了根本变换，这在一定程度上解决了无限资源稀缺的问题。按照电路交换模式，在整个连接期间，无论用户是否发送数据都将独自占有信道。在会话期间亦会有一些空闲时隙，用户只有充分利用这些空隙，才

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能充分利用无线资源，从而提高信道利用率。对于分组模式的GPRS，很好的解决了这些问题，用户计费以通信的数据量为主要依据，实际上，GPRS连接时间可能长达数小时，而需要支付的费用却很少。 2.3.2传输速率高

GPRS可提供高达115Kbit/s的数据传输速率（最高值为171.2Kbit/s，不包括FEC）。这意味着通过便携式电脑GPRS用户将可以获得和ISDN用户一样的快速上网浏览，使快速网络服务可以随时随地。 2.3.3接入时间短

分组交换接入时间小于1秒，能提供快速即时的连接，可以大幅度提高一些事物的效率，并使现有的Internet操作更加方便、快捷、流畅。 2.3.4支持IP协议和X.25协议

GPRS支持Internet上应用最广泛的IP协议和X.25协议。支持X.25协议可使已经存在的X.25应用能够在GSM网络上继续使用。而且由于GSM网络覆盖面广，所以是得GPRS能够提供Internet和其他分组网络的全球性无线接入。

2.4 GPRS 业务应用

GPRS如今的应用已经比较广泛。具体涉及到以下几个方面：信息业务、网页浏览、文件共享及协同工作、因特网和企业E-mail、交通工具定位、静态图像、远程局域网接入等等。

信息业务包括的内容比较广泛，如新闻、天气、交通信息等等；网页浏览可以使移动用户获得比电路交换数据更便捷的上网服务，由于电路交换速率比较低，因此数据从因特网服务器到浏览器需要很长一段时间，而GPRS则比较适合于因特网浏览业务；定位功能综合了无线定位技术，该系统告诉人们所处的位置，并且利用短消息业务转告其他人该位置信息；静态图像如照片图片等可以在移动网络上发送和接收，使用GPRS可以将图像从一个GPRS设备传送到因特网站点或者其他接收设备。

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