基本介紹
- 中文名：通用分組無線服務
- 外文名：General Packet Radio Service
- 簡稱：GPRS
- 屬性：移動通信
發展,網路結構,網路接口,協定棧,無線信道,關鍵指標,特點,套用特點,技術特點,其他特點,對應的範圍,技術優勢,服務,發展,套用,WAP套用,設備上的套用,業務套用,業務套用,相關技術,技術體現,封包技術,網路結構,協定模型,路由管理,服務技術,GPRS與IP,速度屬性,解決方案,網際網路接入,承載WAP,專網接入業務,基於PDA數據,專線接入業務,短訊息業務,開通方法,業務介紹,入門指南,業務優勢,設定全攻略,玩轉GPRS,業務辦理,漫遊服務,開源項目,基站管理器,開源基站,
發展
移動通信技術從第一代的模擬通信系統發展到第二代的數字通信系統，以及之後的3G、4G、5G，正以突飛猛進的速度發展。在第二代移動通信技術中，GSM的套用最廣泛。但是GSM系統只能進行電路域的數據交換，且最高傳輸速率為9.6kbit/s，難以滿足數據業務的需求。因此，歐洲電信標準委員會（ETSI）推出了GPRS（General Packet Radio Service，通用分組無線業務）。
分組交換技術是計算機網路上一項重要的數據傳輸技術。為了實現從傳統語音業務到新興數據業務的支持，GPRS在原GSM網路的基礎上疊加了支持高速分組數據的網路，向用戶提供WAP瀏覽（瀏覽網際網路頁面）、E-mail等功能，推動了移動數據業務的初次飛躍發展，實現了移動通信技術和數據通信技術（尤其是Internet技術）的完美結合。
GPRS是介於2G和3G之間的技術，也被稱為2.5G。它後面還有個弟弟EDGE，被稱為2.75G。它們為實現從GSM向3G的平滑過渡奠定了基礎。
網路結構
GPRS是在GSM網路的基礎上增加新的網路實體來實現分組數據業務，網路結構如圖1所示。
圖1 GPRS網路結構圖
GPRS新增的網路實體：
1）GSN（GPRS Support Node，GPRS支持節點）
GSN是GPRS網路中最重要的網路部件，有SGSN和GGSN兩種類型。
- SGSN（Serving GPRS Support Node，服務GPRS支持節點）
SGSN的主要作用是記錄MS的當前位置信息，提供移動性管理和路由選擇等服務，並且在MS和GGSN之間完成移動分組數據的傳送和接收。
- GGSN（Gateway GPRS Support Node，GPRS網關支持節點）
GGSN起網關作用，把GSM網路中的分組數據包進行協定轉換，之後傳送到TCP/IP或X.25網路中。
2）PCU（Packet Control Unit，分組控制單元）
PCU位於BSS，用於處理數據業務，並將數據業務從GSM語音業務中分離出來。PCU增加了分組功能，可控制無線鏈路，並允許多用戶占用同一無線資源。
3）BG（Border Gateways，邊界網關）
BG用於PLMN間GPRS骨幹網的互連，主要完成分屬不同GPRS網路的SGSN、GGSN之間的路由功能，以及安全性管理功能，此外還可以根據運營商之間的漫遊協定增加相關功能。
4）CG（Charging Gateway，計費網關）
CG主要完成從各GSN的話單收集、合併、預處理工作，並用作GPRS與計費中心之間的通信接口。
5）DNS（Domain Name Server，域名伺服器）
GPRS網路中存在兩種DNS。一種是GGSN同外部網路之間的DNS，主要功能是對外部網路的域名進行解析，作用等同於網際網路上的普通DNS。另一種是GPRS骨幹網上的DNS，主要功能是在PDP上下文激活過程中根據確定的APN（Access Point Name，接入點名稱）解析出GGSN的IP位址，並且在SGSN間的路由區更新過程中，根據原路由區號碼，解析出原SGSN的IP位址。
網路接口
GPRS接口種類圖2 GPRS的網路接口
1）Gb接口
SGSN與SGSN之間的接口。該接口既傳送信令又傳輸話務信息。
2）Gc接口
GGSN與HLR之間的接口。Gc接口為可選接口。
3）Gd接口
SMS-GMSC與SGSN之間的接口，及SMS-IWMSC與SGSN之間的接口。GPRS通過該接口傳送短訊息業務，提高SMS服務的使用效率。
4）Gf接口
SGSN與GIR之間的接口。Gf給SGSN提供接入設備獲得設備信息的接口。
5）Gn/Gp接口
如圖3所示，Gn是同一個PLMN內部GSN之間的接口，Gp是不同PLMN中GSN之間的接口，Gn與Gp接口都採用基於IP的GTP協定規程，提供協定規程數據包在GSN結點間通過GTP隧道協定傳送的機制。Gn接口一般支持域內靜態或動態路由協定，而Gp接口由於經由PLMN之間路由傳送，所以它必須支持域間路由協定，如邊界網關協定BGP。
GTP規程僅在SGSN與GGSN之間實現，其他系統單元不涉及GTP規程的處理。
Gn與Gp接口圖3 Gn/Gp接口
6）Gr接口
SGSN與HLR之間的接口。Gr接口用於SGSN與HLR之間傳送移動性管理的相關信令，給SGSN提供接入HLR並獲得用戶信息的接口，該HLR可以屬於不同的PLMN。
7）Gs接口
Gs接口為SGSN與MSC/VLR之間的接口，在Gs接口存在的情況下，MS可通過SGSN進行IMSI/GPRS聯合附著、LA/RA聯合更新，並採用尋呼協調通過SGSN進行GPRS附著用戶的電路尋呼，從而降低系統無線資源的利用，減少系統信令鏈路負荷，有效提高網路性能。
8）Um接口
MS與GPRS網路側的接口。通過該接口完成MS與網路側的通信，完成分組數據傳送、移動性管理、會話管理、無線資源管理等方面的功能。
9）Gi接口
協定棧
GPRS協定規程體現了無線和網路相結合的特徵。其中既包含類似區域網路技術中的邏輯鏈路控制LLC子層和媒體接入控制MAC子層，又包含RLC和BSSGP等新引入的特定規程。並且各種網路單元所包含的協定層次也有所不同，如PCU中規程體系與無線接入相關，GGSN中規程體系完全與數據套用相關，而SGSN規程體系則涉及兩個方面，它既要連線PCU進行無線系統和用戶管理，又要連線GGSN進行數據單元的傳送。SGSN的PCU側的Gb接口上採用幀中繼規程，與GGSN側的Gn接口上則採用TCP/IP規程，SGSN中協定低層部分，如NS和BSSGP層與無線管理相關，高層部分，如LLC和SNDCP則與數據管理相關。
由GPRS系統的端到端之間的套用協定結構可知，GPRS網路是存在於套用層之下的承載網路，它用於以承載IP或X.25等數據業務。由於GPRS本身採用IP數據網路結構，所以基於GPRS網路的IP套用規程結構可理解為兩層IP結構，即套用級的IP協定以及採用IP協定的GPRS系統本身。
GPRS分為傳輸面和控制面兩個方面。傳輸面為提供用戶信息傳送及其相關信息傳送控制過程（如流量控制，錯誤檢測和恢復等）的分層規程。控制面則包括控制和支持用戶面功能的規程，如分組域網路接入連線控制（附著與去激活過程），網路接入連線特性（PDP上下文激活和去激活），網路接入連線的路由選擇（用戶移動性支持），網路資源的設定控制等。
無線信道
GPRS系統定義了新的無線分組邏輯信道，分為業務信道與控制信道兩大類。
信道 | 子信道 | 功能 | |
控制信道 | 分組廣播控制信道（PBCCH） | 無 | 下行信道，用於廣播分組數據的特定系統信息。 |
分組公共控制信道（PCCCH） | 分組隨機接入信道（PRACH） | 上行信道，MS傳送隨機接入信息或循序回響以請求分配一個或多個PDTCH。 | |
分組尋呼信道（PPCH） | 下行信道，用於尋呼MS，可支持不連續接收DRX。PPCH可用於交換或分組交換數據業務尋呼。當MS工作在分組傳輸方式時，也可以在分組隨路控制信道（PACCH）上為電路交換業務尋呼MS。 | ||
分組接入準許信道（PAGCH） | 下行信道，用於向MS分配一個或多個PDTCH。 | ||
分組通知信道（PNCH） | 下行信道，用於通知MS的PTM-M呼叫。 | ||
分組專用控制信道 | 分組隨路控制信道（PACCH） | 上下行雙向信道，用於傳送包括功率控制、資源分配與再分配、測量等信息。一個PACCH可以對應一個MS所屬的一個或幾個PDTCH。 | |
上行分組定時控制信道（PTCCH/U） | 上行信道，用於傳送隨機突發脈衝以及估計分組傳送模式下的時間提前量。 | ||
下行分組定時控制信道（PTCCH/D） | 下行信道，用於向多個MS傳送時間提前量。 | ||
業務信道 | 分組數據業務信道（PDTCH） | 無 | 在分組模式下承載用戶數據的信道。與電路型雙向業務信道不同，PDTCH為單向業務信道。它作為上行信道時，用於MS發起的分組數據傳送。它作為下行信道時，用於MS接收分組數據。 |
系統分配給GPRS使用的物理信道，可以是永久的，也可以是暫時的，以便GPRS與GSM之間能進行動態重組。上述GPRS的邏輯信道可以按下列4種方式組合到物理信道上：
- PBCCH+PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH
- PCCCH+PDTCH+PACCH+PTCCH
- PDTCH+PACCH+PTCCH
- PBCCH+PCCCH
物理信道幀結構
GPRS分組信道採用52幀復幀結構，每個分組信道共52個復幀，每4個組成一個無線塊（Radio Block），因此一個無線信道一共分為12個無線塊（B0~B11）和4個空閒幀（x）。
GPRS的各個邏輯信道以一定的規則映射到物理信道的52幀復幀的各個無線塊上。
關鍵指標
1）容量指標
①PDCH分配成功率
PDCH分配成功率=（1-分配失敗次數/分配嘗試次數）×100%
該指標反映了信道的擁塞情況，用來反映當符合信道分配條件，PCU將TCH用做PDCH的成功率。
②每兆位元組PDCH被清空次數
每兆位元組PDCH被清空次數=使用狀態下的PDCH被清空次數/忙時流量
該指標反映了全部信道（TCH、PDCH）的擁塞情況。
③PCU資源擁塞率
PCU資源擁塞率=PCU資源不足造成的信道分配失敗次數/分配嘗試次數×100%
該指標反映了PCU的公共設備資源是否存在不足。
④忙時平均激活PDCH數
該指標反映了小區或BSC內PDCH數量，與TCH資源相比可以反映出PDCH占用無線資源的比例。
⑤忙時數據總流量
分為上行流量和下行流量，下行流量更能反映業務量的情況。
⑥忙時每PDCH負荷
忙時每PDCH負荷=忙時數據總流量/忙時平均激活PDCH數
該指標反映了每個PDCH單位時間承載的數據量。這個指標要控制在4kbit/s以下。
2）干擾指標
①C/I
②下行BLER
③上行BLER
3）移動性能指標
①每兆位元組小區重選次數=小區重選次數/忙時流量
②短時間重選率=短時間小區重選次數/小區重選總次數×100%
③桌球重選率=桌球重選次數/小區重選總次數×100%
特點
套用特點
手機上網還顯得有些不盡人意。因此，全面的解決方法GPRS也就這樣應運而生了，這項全新技術可以令您在任何時間、任何地點都能快速方便地實現連線，同時費用又很合理。簡單地說：速度上去了，內容豐富了，套用增加了，而費用卻更加合理。
(1)高速數據傳輸速度10倍於GSM，還可以穩定地傳送大容量的高質量音頻與視頻檔案，可謂不一般的巨大進步。
gprs遠程集中抄表系統
gprs遠程集中抄表系統(2)永遠線上
由於建立新的連線幾乎無需任何時間(即無需為每次數據的訪問建立呼叫連線)，因而您隨時都可與網路保持聯繫，舉個例子，若無GPRS的支持，當您正在網上漫遊，而此時恰有電話接入，大部分情況下您不得不斷線後接通來電，通話完畢後重新撥接。這對大多數人來說，的確是件非常令人惱火的事。而有了GPRS，您就能輕而易舉地解決這個衝突。
(3)僅按數據流量計費
技術特點
數據實現分組傳送和接收，按流量計費；56~115Kbps的傳輸速度.
GPRS的套用，遲些還會配合Bluetooth(藍牙技術)的發展。到時，數位相機加了bluetooth，就可以馬上通過手機，把像片傳送到遙遠的地方，也不過一刻鐘的時間，夠酷吧，這個日子將距離我們不遠了。
其他特點
相對於GSM的9.6kbps的訪問速度而言，GPRS擁有171.2kbps的訪問速度；在連線建立時間方面，GSM需要10-30秒，而GPRS只需要極短的時間就可以訪問到相關請求；而對於費用而言，GSM是按連線時間計費的，而GPRS只需要按數據流量計費；GPRS對於網路資源的利用率而相對遠遠高於GSM。
對應的範圍
1.移動辦公
2.移動商務
3.移動信息服務
4.移動網際網路
5.多媒體業務
技術優勢
（1）相對低廉的連線費用資源利用率高在GSM網路中，GPRS首先引入了分組交換的傳輸模式，使得原來採用電路交換模式的GSM傳輸數據方式發生了根本性的變化，這在無線資源稀缺的情況下顯得尤為重要。按電路交換模式來說，在整個連線期內，用戶無論是否傳送數據都將獨自占有無線信道。在會話期間，許多套用往往有不少的空閒時段，如上Internet瀏覽、收發E-mail等等。對於分組交換模式，用戶只有在傳送或接收數據期間才占用資源，這意味著多個用戶可高效率地共享同一無線信道，從而提高了資源的利用率。GPRS用戶的計費以通信的數據量為主要依據，體現了“得到多少、支付多少”的原則。實際上，GPRS用戶的連線時間可能長達數小時，卻只需支付相對低廉的連線費用。
GPRS節水灌溉測控終端
GPRS節水灌溉測控終端（2） 傳輸速率高
GPRS可提供高達115kbps的傳輸速率（最高值為171.2kbps，不包括FEC）。這意味著在數年內，通過攜帶型電腦，GPRS用戶能和ISDN用戶一樣快速地上網瀏覽，同時也使一些對傳輸速率敏感的移動多媒體套用成為可能。
數據速率最高可達164kb/8.GSM空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被GPRS數據業務占用。當然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義為GPRS專用信道。要實現GPRS網路，需要在傳統的GSM網路中引入新的網路接口和通信協定。GPRS網路引入GSN（GPRS Surporting Node）節點。移動台則必須是GPRS移動台或GPRS/GSM雙模移動台。
服務
GPRS提升GSM的數據服務性能:點到點 (P2P) 服務: 連線 (IP protocols)IP網路 and X.25網路。
GPRS
GPRS多播(P2MP)服務 : 一點到多點的組播和多方通話。
簡訊服務 (SMS): 傳送SMS。
網際網路服務提供商服務: 提供網際網路內容服務。
郵件服務通過POP3或者IMAP協定檢查閱讀傳送電子郵件
匿名服務: 匿名訪問預定服務
未來功能: 靈活加入新的功能，例如更大容量，更多用戶，新的資源和無線網路。
發展
根據歐洲ETSI的GSM第2+階段的建議，GPRS分為兩個發展階段（即Phase 1和Phase2）。GPRS的Phase l階段將能支持下列功能和業務：
1.TCP/IP和X.25業務
2.全新的GPRS空中接口加密技術
3.GPRS附加業務
4.增強型的簡訊業務（E一SMs）
GPRS分組數據計費功能，即根據數據量而採取計費上述功能業務中最顯著的是TCP/IP和X.25功能。GSM網路可以通過TCP/IP和X.25為用戶提供電子郵件、WWW瀏覽、專用數據、LAN接入等業務。GPRS Phase 2階段的規範尚在制訂之中，它將能提供更多的新功能和新業務。
套用
WAP套用
GPRS與WAP組合是當前令“手機上網”邁上新台階的最佳實施方案：GPRS是強大的底層傳輸，WAP則作為高層套用，如果把WAP比作飛馳的車輛，那么GPRS就是寬闊暢通的高速公路，任您在無線的信息世界中隨意馳騁。
設備上的套用
GPRS可以在除蜂窩電話之外的多種設備中得以實現，包括筆記本電腦的PCMCIA數據機、個人數字助理的擴展模組和手提式電腦。當前流行的手提式E-mail設備BlackBerry（黑莓）的製造商Research in Motion（RIM)於一個稱為Microcell Telecommunications的GSM供應商合作，研究如何將GPRS用於其他無線系統訊息的傳送。
業務套用
自從首次實現文本信息傳輸以來，無線數據套用已經歷了飛躍式的增長，單是看看歐美知名廠商大肆宣傳通用分組無線業務(GPRS)的勁頭，似乎也能讓人感到下一代移動數據套用時代的行將來臨。將在99年底或是2000年初開啟的通用分組無線業務GPRS，作為邁向第三代個人多媒體業務的重要里程碑，將使移動通信與數據網路合二為一，使IP業務得以引入廣闊的移動市場。儘管移動數據的使用相對較少，但在某些市場中，不同的用戶群卻正在快速發展，其推動力量主要是在移動領域中採用數據業務的商業市場。不論是愛立信、諾基亞還是阿爾卡特，幾乎所有宣傳GPRS的廠商都以商業用戶市場的快速成長來遊說運營商。
GSM系統的分組移動數據通信（即GPRS）是基本分組無線業務，採用分組交換的方式，數據速率最高可達164kb/s、它可以給GSM用戶提供移動環境下的高速數據業務，還可以提供收發Email、Internet例覽等功能。
業務套用
GPRS是一種新的GSM數據業務，它可以給移動用戶提供無線分組數據接入業務。
GPRS採用分組交換技術，它可以讓多個用戶共享某些固定的信道資源。如果把空中接口上的TDMA幀中的8個時隙都用來傳送數據，那么數據速率最高可達164kb/s.GSM空中接口的信道資源既可以被話音占用，也可以被GPRS數據業務占用。當然在信道充足的條件下，可以把一些信道定義GPRS專用信道。
要實現GPRS網路，需要在傳統的GSM網路中引入新的網路接口和通信協定。目前GPRS網路引入GSN（GPRS SurportingNode）節點。移動台則必須是GPRS移動台或GPRS/GSM雙模移動台。
相關技術
技術體現
GPRS通用無線分組業務，是一種基於GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連線。通俗地講，GPRS是一項高速數據處理的技術，方法是以"分組"的形式傳送資料到用戶手上。雖然GPRS是作為現有GSM網路向第三代移動通信演變的過渡技術，但是它在許多方面都具有顯著的優勢。目前，香港作為第一個進行GPRS實地測試的地區，已經取得了良好的收效。
由於使用了"分組"的技術，用戶上網可以免受斷線的痛苦(情形大概就跟使用了下載軟體NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網的方法與WAP並不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連線"，而上網後便不能同時使用該電話線，但GPRS就較為優越，下載資料和通話是可以同時進行的。從技術上來說，聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM，而數據的傳送便可使用GPRS，這樣的話，就把行動電話的套用提升到一個更高的層次。而且發展GPRS技術也十分"經濟"，因為只須沿用現有的GSM網路來發展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機傳送及接收電子郵件，在網際網路上瀏覽等。
現在手機上網的口號就是"always online"、"IP in hand"，使用了GPRS後，數據實現分組傳送和接收，這同時意味著用戶總是線上且按流量計費，迅速降低了服務成本。對於繼續處在難產狀態的中國移動/聯通WAP資費政策，如果將CSD(電路交換數據，即通常說的撥號數據，歐亞WAP業務所採用的承載方式)承載改為在GPRS上實現，則意味著由數十人共同來承擔原來一人的成本。
而GPRS的最大優勢在於：它的數據傳輸速度不是GSM所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9.6K位元組，GPRS手機在今年年初推出時已達到56Kbps的傳輸速度，到現在更是達到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的兩倍)。所以敬請大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000，相信到了GPRS手機推出時，他們都要讓路。
封包技術
所謂的封包（Packet）就是將Data封裝成許多獨立的封包，再將這些封包一個一個傳送出去，形式上有點類似寄包裹，採用包交換的好處是只有在有資料需要傳送時才會占用頻寬，而且可以以傳輸的資料量計價，這對用戶來說是比較合理的計費方式，因為象Internet這類的數據傳輸大多數的時間頻寬是間置的。此外，在GSM phase 2 的標準里，GPRS可以提供四種不同的編碼方式，這些編碼方式也分別提供不同的錯誤保護（Error Protection）能力。利用四種不同的編碼方式每個時槽可提供的傳輸速率為CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保護最為嚴密，CS-4則是完全未加以任何保護。每個用戶最多可同時使用八個時槽，所以GPRS號稱最高傳輸速率為171.2K。
網路結構
GPRS網路參考模型如圖1所示。GSN是GPRS網路中最重要的網路節點。GSN具有移動路由管理功能，它可以連線各種類型的數據網路，並可以連到GPRS暫存器。GSN可以完成移動台和各種數據網路之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似於路由器的獨立設備，也可以與GSM中的MSC集成在一起。
GSN有兩種類型：一種為SGSN（Serving GSN，服務GSN），另一種為GGSN（GatewayGSN，網關GSN），SGSN的主要作用是記錄移動台的當前位置信息，並且在移動台和GGSN之間完成移動分組數據的傳送和接收。GGSN主要是起網關作用，它可以和多種不同的數據網路連線，如ISDN、PSPDN和LAN等。有的文獻中，把GGSN稱為GPRS路由器。GGSN可以把GSM網中的GPRS分組數據包進行協定轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP/IP或X.25網路。
另外，有的廠商提出了GR（GSMRegister，GPRS資料庫）的概念。GR類似於GSM中的HLR，是GPRS業務資料庫。它可以獨立存在，也可以和HLR共存，由伺服器或程控交換機實現。GR這個名稱在ETSI的建議中沒有專門提及。
協定模型
Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信協定有5層，自下而上依次為物理層、MAC （Medium Access Control）層、LLC（Logical Link Control）層、SNDC（Subnetwork Dependant Convergence）層和網路層。
MAC為媒質接入控制層。MAC的主要作用是定義和分配空中接口的GPRS邏輯信道，使得這些信道能被不同的移動台共享。GPRS的邏輯信道共有3類，分別是公共控制信道、分組業務信道和GPRS廣播信道。公共控制信道用來傳送數據通信的控制信令，具體又分為尋呼和應答等信道。分組業務信道用來傳送分組數據。廣播信道則是用來給移動台傳送網路信息。
LLC層為邏輯鏈路控制層。它是一種基於高速數據鏈路規程HDLC的無線鏈路協定。LLC層負責在高層SNDC層的SNDC數據單元上形成LLC地址、幀欄位，從而生成完整的LLC幀。另外，LLC可以實現一點對多點的定址和數據幀的重發控制。
BSS中的LLR層是邏輯鏈路傳遞層。這一層負責轉送MS和SGSN之間的LLC幀。LLR層對於SNDC數據單元來說是透明的，即不負責處理SNDC數據。
路由管理
對於第一種情況，當移動台產生了一個PDU（分組數據單元），這個PDU經過SNDC層處理，稱為SNDC數據單元。然後經過LLC層處理為LLC鄭通過空中接口送到GSM網路中移動台所處的SGSN。SGSN把數據送到GGSN。GGSN把收到的訊息進行解裝處理，轉換為可在公用數據網中傳送的格式（如PSPDN的PDU），最終送給公用數據網的用戶。為了提高傳輸效率，並保證數據傳輸的安全，可以對空中接口上的數據做壓縮和加密處理。
在第二種情況中，一個公用數據網用戶傳送數據到移動台。首先通過數據網的標準協定建立數據網和GGSN之間的路由。數據網用戶發出的數據單元（如PSPDN中的PDU），通過建立好的路由把數據單元PDU送給GGSN。而GGSN再把PDU送給移動台所在的SGSN上GSN把PDU封裝成SNDC數據單元，再經過LLC層處理為LLC幀單元，最終通過空中接口送給移動台。
第三種情況是一個數據網用戶傳送數據給一個正在漫遊的移動用戶。其數據必須要經過歸屬地的GGSN，然後送到移動用戶A。 空中按口的信道構成 GPRS空中接口的信道構成如下：
PPCH（Packet Paging Channe1），分組尋呼信道PPCH用來尋呼GPRS被叫用戶。
PRACH（Packet Randem Access Channel），分組隨機接入信道。GPRS用戶通過PRACH向基站發出信道請求。
PAGCH（Packet Access Grant Channel），分組接人應答信道。PAGCH是一種應答信道，對PRACH作出應答。
PACCH（Packet Asscrchted ControlChannel），分組隨路控制信道。這種信道用來傳送實現GPRS數據業務的信令。
服務技術
GPRS分組數據計費功能，即根據數據量計費。
GPRS與IP
GPRS的技術的引進，把電信網路和計算機網路有機地連線在一起，朝未來的全IP網路平台發展。
從GPRS結構可以看出，基站與SGSN備之間的連線一般通過幀中繼連線，SGSN與GGSN設備之間通過IP網路連線。
GGSN可以由具有 NAT（網路地址翻譯）功能的路由器承擔內部IP位址與外部網路IP位址的轉換，MS可以訪問GPRS內部的網路，也可以通過 APN（外部網路接入點名）訪問外部的PDN/Internet網路。
在標識GPRS設備中，如手機MS的標識除了在GSM中使用的IMSI、MSISDN等號碼外，還需要分配IP位址。網元設備SGSN、GGSN的標識既有7號信令地址，又有數據GGSN的IP位址，GSN（SGSN或GGSN）之間的通信採用IP位址，而GSN與MSC、HLR等實體的通信採用7號信令地址。在GPRS系統中，有兩個重要的資料庫記錄信息。一是用戶移動性管理上下文，用於管理移動用戶的位置信息，另一是用戶的PDP上下文（分組數據協定上下文），用於管理從手機MS到網關GGSN及到ISP（Internet服務提供商）之間的數據路由信息。當MS訪問GPRS內部網路或外部PDN/ Internet網路時，MS向SGSN發激活PDP上下文請求訊息，MS可以與運營商簽約選擇固定服務的GGSN。或根據APN選擇規則，由SGSN選擇服務的GGSN，SGSN再向GGSN發建立PDP上下文請求訊息。GGSN分配 MS一個IP位址（靜態或動態、公用或私有），在建立PDP上下文過程中，需要對用戶的身份，需要的服務質量進行鑒權和論證，在成功地建立和激活PDP上下文後， MS、 SGSN和GGSN都存儲了用戶的PDP上下文信息。有了用戶的位置信息和數據的路由信息， MS就可以訪問該網路的資源。 二代半產品GPRS的問世，在開發和部署GPRS業務時會遇到一些新的概念。
速度屬性
基於GPRS的報文數據交換使用未使用的蜂窩網路頻寬傳輸數據。 而作為專門為電話系統設計的語音信道（或者數據信道）一旦被報文數據交換使用，將降低可用頻寬，其結果是如果在一個忙碌的電話域內，報文傳輸速度極慢。理論上報文數據交換速度是大約170千比特/秒，而實際速度是30-70千比特/秒。在GPRS的射頻部分的改進，取名為EDGE技術，將支持從20至200千比特/秒的更高速度傳輸。最大數據速率取決於同時分配到的TDMA幀的時隙。因此，數據速率越高，糾錯可靠性就越低。一般來說，連線速度隨著與距離的增加迅速下降。在人口密集的高網路密度城區這倒不是什麼大問題，但是在人口比較少的郊區這就真是問題了。
GPRS class 8 也就是平常所說的4+1。這表示4個時隙用於下行流量，1個時隙用於上行流量。 這樣做是為了最佳化象WEB瀏覽器這樣的大部分是下載流量的套用。如果用戶閱讀郵件量大於他傳送的量，這個也適用。一般來說GPRS手機默認使用 Class 8 來傳輸。
GPRS class 10也就是4+2。4個時隙下行，2個時隙上行。不過同時使用的時隙不能超過5個。 這個方案適用於雙向數據差不多相等的情況下，例如即時訊息.
其他存在的級別，包括GPRS class 6 (3+2) 和GPRS class 4 (3+1)，只有老設備才使用。有些個別設備能夠做到 4+4 (四個時隙用於上行和下行，最多5個同時工作).這只是工業套用，超過2個上行時隙電磁輻射就會對人體產生一定的影響。.
傳輸速率還依賴於信道編碼。最佳編碼方案(CS-4)適用於在基站附近的時候，最差編碼方案(CS-1)用於離基站比較遠的地方。.
使用CS-4 有可能達到每時隙22.8kbps的速度。但是如果使用這個方案先有網路只能覆蓋一般情況的25%的區域。. CS-1能達到9.05 kbit/s 每時隙的速率而且可以覆蓋98%的正常區域。
每一個時間片(timeslot)傳輸一個RLC楨，使用CS4最高達21.4Kbps,但通常情況下使用CS2比較多，RLC層速率為13.4Kbps，折算到IP層11.32Kbps。 從協定封裝來計算開銷，上行傳輸的要大於下行的，這意味著同樣一個時隙，上行的IP層可獲得頻寬要比下行的小一些，例如同樣的CS2編碼方式，上行的IP頻寬只有約10.15Kbps。
GPRS 4+1 85.6 Kbps 21.4Kbps(class 8 & 10)
GPRS 3+2 64.2 Kbps 42.8Kbps(class 10)
CSD 9.6 Kbps 9.6Kbps
HSCSD 28.8 Kbps 14.4Kbps (2+1)
HSCSD 43.2 Kbps 14.4Kbps (3+1)
注意！CSD及HSCSD這類服務通常都按使用時間來計費,就像通話時間般。假如要長時進行下載檔案的動作,則會比GPRS優勝，因為在行動電話網路中CSD及HSCSD的優先次序都會比GPRS為高,較少有數據傳輸中斷的情況出現。
解決方案
GPRS作為GSM分組數據的一種業務，很大程度上拓展了GSM無線數據業務空間。下面將結合移動運營商的GPRS業務來介紹一下常用的GPRS解決方案，介紹下主要包括Internet接入、WAP、專網接入、基於終端安裝業務、專線接入、GPRS短訊息等7種業務。
網際網路接入
（1） 業務描述
GPRS
這是GPRS最普遍的一種套用，利用手機+筆記本接入Internet。
（2）用戶IP位址分配及與IP網路連線方案
手機+筆記本接入Internet業務的用戶地址可以分配公有地址或私有地址，從節約公有地址角度出發，建議採用私有地址。實現方式為：手機接入經過伺服器RADIUS授權後，由GGSN分配私有地址，該私有地址通過NAT轉換後接入CMNet。
（3）Internet接入方式選擇
GGSN接入Internet有透明和非透明兩種方式。如果移動運營商作為GPRS運營商的同時，直接作為ISP提供Internet接入服務，建議採用透明方式，用戶接入網際網路無須進行認證，可由移動用戶鑒權替代，這樣可加快用戶接入速度，減少RADIUS伺服器的投資。也可以採用非透明方式接入Internet，通過RADIUS進行用戶認證。
承載WAP
（1）GPRS是承載WAP的最佳選擇
GSM系統中，承載WAP有3種方式：短訊息、電路型數據、GPRS分組數據。與GPRS相比，前兩種方式有一定的局限性：
短訊息承載WAP，長度只有160個位元組，不能適應WAP業務數據量逐步增長的需求。短訊息對於QoS方面缺乏保證，接續時間過長，因此不推薦短訊息承載WAP。
GPRS承載WAP有很多優勢：GPRS本身基於分組方式，系統資源占用少，接續速度快，時時線上，而且單用戶頻寬有保證。
（2）用戶IP位址分配
WAP業務的用戶地址經伺服器RADIUS授權後由GGSN分配使用私有地址。
（3）與WAP網關連線方案
由於WAP網關建設採用私有IP位址段，而GGSN設備地址採用合法IP位址，所以GGSN和WAP網關之間必須建立隧道，才能進行連線，目前可採用GRE隧道方式。由GGSN配置GRE隧道，並進行相應處理。WAP網關需具有GRE功能，並且能夠根據用戶的私有IP位址，判斷GGSN地址，並進行相應隧道封裝處理。
專網接入業務
（1） 專網VPN業務實現方式
PPP：對等協定
採用VPDN技術實現專網接入業務方案，MS採用PPP方式接入VPN虛擬網，使用第二層隧道協定L2TP。GGSN通過輸入的公司名或主被叫號碼從Radius伺服器獲取建立隧道的相關信息，然後啟動到企業網關的L2TP隧道協定，建立起GGSN和企業網關之間的隧道連線。此時用戶的PPP包可以直達企業網關，由企業網關通過公司的Radius伺服器完成對用戶級的認證，通過後，就建立起GRPS手機到達企業網關的PPP鏈路，從而真正實現移動辦公業務。
（2）實現VPN功能時各實體功能
GGSN作為L2TP接入集中器：為企業網關提供代理認證；與企業網關之間建立L2TP隧道；與企業網關之間建立L2TP會話。企業網關與GGSN之間建立L2TP隧道和與GGSN之間建立L2TP會話。運營商RADIUS伺服器對移動用戶提供的公司名認證；為GGSN提供企業網關的IP位址；為GGSN提供隧道類型（L2TP、PPTP、L2F）；提供其它與隧道有關的信息，如對應於該隧道GGSN名和企業網關名等。企業RADIUS伺服器對移動用戶身份進行認證、授權。
（3）用戶認證實現方式
GGSN代理認證：當GGSN與企業網關之間存在某種信任關係時，GGSN可對企業用戶進行代理認證。此時，GGSN讀取用戶認證PPP數據包，通過運營商的RADIUS伺服器對用戶認證請求進行確認，給用戶分配許可權，此時企業網關無需設立RADIUS伺服器。
（4）專網接入業務對網路和設備的影響
採用專網接入業務，需手機採用PPP方式接入PDN網。GGSN的Gi接口上需具有L2TP功能。由於需進行隧道和會話處理，會對GGSN設備的處理能力產生一定的影響。運營商的RADIUS伺服器能夠提供對企業名認證和提供代企業認證功能。
基於PDA數據
基於PDA的數據業務的解決方案以及對網路和設備的影響等同於PC+手機上網方式，即普通Internet接入方式。
基於手機終端安裝數據業務
（1） 業務描述
在GPRS終端內置特定Internet套用，通過手機內置套用軟體實現，無須外接PC。套用包括POP3 Email和即時信息Instant Messaging（IM）。從長遠看，這類Internet套用可能還會增加。
（2）基於終端安裝的業務類型
Email套用：手機內置Email收發軟體，可向普通PC Email軟體一樣設定POP3地址、用戶名及密碼。激活PDP上下文後，直接點擊對應功能鍵，即可隨時隨地進行郵件收發操作。
IM套用：類似於Internet上的QICQ套用。IM用戶向服務提供商登記註冊後，可以進行實時交流，而由於GPRS可以基於流量計費的特性，用戶可以進行隨時隨地交流，而只需支付較少的費用，是一種非常理想的實時聊天工具。
專線接入業務
（1） 專線接入業務時，GGSN（無須參與認證，採用透明接入方式）、GPRS網路僅僅作為承載通道，將數據包透明發往業務處理中心，用戶接入業務中心許可權的認證由MS與業務中心進行。該業務需用特定的APN進行區分，以決定是否認證及連線方式，專線接入業務主要套用於集團用戶，如MPOS、高速公路流量統計、環境監測等。
（2） GSN通過專用線路（DDN專線等）不經過ISP直接接入業務中心；或者通過ISP直接連線業務中心，不採用VPN方式；也可以通過ISP連線，採用VPN方式接入業務中心。
短訊息業務
（1）業務描述
GPRS
MS和SC之間可以通過MSC（A口），也可以通過SGSN（Gb口）傳送短訊息，兩者相比較，通過Gb口傳送短訊息占用的空中資源相對較少因而對用戶更具吸引力。A接口與Gb接口、D接口與Gd接口訊息流類似，由MS選擇通過MSC或SGSN傳送短訊息；發往MS的短訊息由HLR根據網路和MS的特性決定選擇SGSN或MSC傳送。短訊息中心通過IW/G MSC與SGSN（Serving GPRS Supported Nodes）連線，接口為Gd接口。
註：
1表示SMS-GMSC/SMS-IWMSC與SC之間的接口，無標準協定
2表示C接口
3表示E接口（MSC與SMS-IWMSC/SMS-GMSC之間）或Gd接口（SGSN與SMS-IWMSC/SMS-GMSC之間）
4表示B接口，SGSN與VLR之間在短訊息功能中不需要此接口
5表示A接口（MSC與MS）或Gb接口（SGSN與MS）
MS發出的短訊息由MSC或SGSN接收，再通過MAP信令送給MS指定的IW-MSC,最後由IW-MSC通過內部協定轉發到SC。SC對MS發來的訊息進行具體處理，如果是發給某個MS的短訊息，則把此條訊息存儲到訊息庫中。SC要把訊息庫中的訊息傳遞給某個MS時，首先把短訊息傳給相連的GMSC，由GMSC到HLR中查找路由後，將短訊息傳送給HLR指定的MSC或SGSN，最後通過MSC或SGSN將短訊息傳送給MS。與SGSN有關的接口包括Gb口和Gd口。
（2）業務對網路和設備的影響
SGSN和IWMSC需提供Gd接口，其功能、信令均與原有E接口相同。由於短訊息信令可以在E接口上傳遞，增加Gd接口後，將直接分流E接口的信號流量。
（3）SMS over GPRS與原有SMS的主要區別
原有SMS在無線口上使用SACCH或SDCCH信道進行傳遞，SMS over GPRS則使用PDTCH信道進行收發。原有SMS在A接口通過SCCP進行承載，SMS over GPRS使用Gb口的LLC層進行承載，減少了SCCP鏈路需求。
開通方法
1.手機要有此項功能.
2.對於未開通GPRS功能的用戶,可撥打10086開通GPRS功能,可根據自己的使用需要,選擇包月或按使用流量計費.
3.在開通GPRS同時,需在手機GPRS上網處進行設定(如對如何設定不是很清楚,可在撥打10086同時,將自己的手機型號告訴10086,要求他們將如何設定GPRS,以手機簡訊的形式傳送到您的手機上,然後按信息提示設定即可.)
4.接下來,你就可以體驗手機GPRS上網樂趣了.
業務介紹
入門指南
GPRS即“通用分組無線業務”（General Packet Radio Service的英文簡稱），是在現有GSM網路上開通的一種新型的分組數據傳輸技術。相對於原來GSM以撥號接入的電路交換數據傳送方式，GPRS是分組交換技術，具有“永遠線上”、“自如切換”、“高速傳輸”等優點，它能全面提升移動數據通信服務，使“移動夢網”服務更豐富、功能更強大，給您的生活和工作帶來更多便捷與實惠。
以GPRS為技術支撐，可為您實現諸如：電子郵件、電子商務、移動辦公、網上聊天、基於WAP的信息瀏覽、互動遊戲、FLASH畫面、多和弦鈴聲、PDA終端接入、綜合定位技術等，從而帶您進入一個動感而彩色的移動世界，引領您儘快邁向3G時代。
業務優勢
廣域覆蓋：GPRS在全國31個省240多個城市均有良好覆蓋，基本上在手機可以打電話的地方都可以通過GPRS無線上網；
永遠線上：只要激活GPRS套用後，將一直保持線上，類似於無線專線網路服務。
按量計費：GPRS服務雖然保持一直線上，但您不必擔心費用問題；因為只有產生通信流量時才計費。
高速傳輸：目前GPRS可支持53.6Kbps的峰值傳輸速率，理論峰值傳輸可達100餘Kbps。
業務豐富：彩信、WAP掌上資訊、金融交易、遊戲百寶箱，豐富多彩的業務套用涉及人們生活的各個領域。
（註：與手機支持情況和網路情況有關）
設定全攻略
現在，市場上具有GPRS功能的手機品種相當豐富，而且多數GPRS手機具備“一鍵上網”功能，您無需進行設定，即可輕鬆使用，希望您在購買時選擇帶有GPRS“一鍵上網”功能的手機。如果您的GPRS手機不具備“一鍵上網”功能，可按照下述步驟進行設定，操作同樣非常簡單：
APN的含義
APN(Access Point Name)，即“接入點名稱”，用來標識GPRS的業務種類，目前分為兩大類：CMWAP(通過GPRS訪問WAP業務)、CMNET（除了WAP以外的服務目前都用CMNET,比如連線網際網路等）。
連線配置
選擇GPRS方式連線：
連線1：接入點名稱為CMNET，用戶名、密碼均為空――主要用於訪問網際網路或java下載等；
連線2：接入點名稱為CMWAP，用戶名、密碼均為空――主要用於訪問“移動夢網”WAP。
其他通用配置
在手機或PC中的進行其他參數配置，如：對於連線網際網路需要在PC端配置、電子郵件要配置自己的POP和SMTP、WAP配置與其他WAP手機的配置一樣。
設定舉例
NOKIA6610、6100、7200、7250
選擇進入“服務”選單，選擇“設定”――>
選擇“修改服務設定”：
進入修改服務設定螢幕，分別輸入相關信息：
“設定組名稱”設為“移動夢網GPRS”
“連線類型”設為“持續連線”
“安全保護”設為“關”
“傳輸方式”設為“GPRS”
“GPRS接入點”設為“CMWAP”
“IP位址”設為“10.0.0.172”
“鑒權類型”設為“普通”
“登錄類型”設為“自動”
“用戶名”和“密碼”不用設定
輸入完畢按返回退到待機狀態
在待機狀態下，按“功能表”選擇“服務”並進入“主頁”後即可登錄移動夢網主頁
玩轉GPRS
GPRS全面支持隨e行業務，隨時隨處實現移動辦公：
將帶有GPRS功能的SIM卡插入GPRS無線網卡中，再與移動終端（筆記本電腦或PDA）相連線，就可實現無線上網，並可以收發簡訊。
GPRS目前可支持50多K的峰值傳輸速率，廣域覆蓋、隨時線上等特點的發揮可使您感受隨時隨處的移動辦公。
通過GPRS使用手機WAP服務
GPRS可大大提升原有WAP服務的品質，訪問速度大大提升，費用更加經濟，可實現新聞瀏覽、隨身理財、移動辦公、更可支持多種彩色、動感的圖片、遊戲等服務（需要手機支持）。
收發彩信，樂趣無窮：
拿出您的彩信手機通過GPRS可享受豐富多彩的彩信服務：卡通、明星、漫畫、遊戲等多姿多彩的彩信壁紙，還有動感十足的彩信動畫任您下載。用帶有攝像頭的彩信手機拍下生活中的精彩畫面通過GPRS傳送給親友，更是樂趣無窮！
下載“移動百寶箱”中的精彩內容：
使用支持JAVA功能的手機，通過GPRS方式進入“移動百寶箱”，方便地下載娛樂、生活、商務、遊戲等方面的精彩內容。如下載各種棋牌遊戲、電子書籍、股票證券信息、天氣預報、聊天交友等。
企業和行業套用：
專線接入GPRS網路，實現高服務質量等級的專有服務。
遙感、監測、定位等信息通過GPRS，方便的進行無線接入和傳輸。
業務辦理
使用條件
（1）手機支持GPRS功能。
（2）全球通客戶已申請開通GPRS功能。
（3）在手機上正確設定GPRS參數。
（4）處在GPRS網路覆蓋範圍內。
業務辦理
全球通行動電話客戶可以撥打客戶服務熱線10086或持有效身份證件到號碼歸屬地移動各門市及合作廳辦理開通、取消、變更GPRS業務。也可登入號碼歸屬地移動網站進行網上辦理。
漫遊服務
國內漫遊：
註：目前GPRS已實現北京全市覆蓋，另支持國內31 省240多個市的漫遊服務
附錄： GPRS支持的漫遊城市舉例
北京、上海、天津、重慶、瀋陽、大連、濟南、青島、石家莊、鄭州、武漢、南京、杭州、寧波、溫州、成都、南寧、廣州、深圳、福州、廈門、海口、三亞、合肥、長沙、西安、蘭州、烏魯木齊、西寧、昆明、銀川、呼和浩特、貴陽、南昌、太原、拉薩、哈爾濱、長春
國際漫遊
目前GPRS已實現美國、法國、新加坡、台灣、香港、澳門等地的國際漫遊。
部分漫遊國家和地區運營商及資費列表（資費僅供參考，以當地運營商公布最新資費為準）
開源項目
基站管理器
OpenBSC 是一個開源的基站控制器（Base Station Controller），部分實現了 A-bis 協定（支持 GPRS/EDGE ），以及 GSM 技術規範 08.5x 和 12.21，該項目的目的是：
1. 提供一個基礎，實驗和安全研究的GSM網路
2.檔案，宣傳，並指出任何安全相關的問題，我們認為作為其中的一部分
3.在一個較低的層次上了解更多關於 GSM 網路的技術
開源基站
OpenBTS 是基於軟體的 GSM 接入口，它提供標準的GSM兼容的移動手機，不需使用現成的電話提供商的接口，來撥打現有電話系統的接口。OpenBTS是以第一個基於開源軟體的工業標準的GSM協定棧而聞名。 OpenBTS 是從基帶收發站（BTS）向上，完全替代傳統的 GSM 運營商的網路交換構架。替代傳統的傳遞呼叫到運營商的移動交換中心（MSC)的方法，它是通過 SIP 和 VOIP 傳遞數據到 Asterisk PBX的。參考中的 air interface (UM) 用 軟體定義無線電（SDR）基於 Univerisal Software Radio Peripheral - USRP 的。項目是由 Harving Samra 和 David A. Burgess 啟動的。其目的是把邊遠和發展中地區地區的GSM服務費用減少到每個用戶每月在1美元以下。項目的最初開發者涉及執照事宜，在初期的相關工作中官司連連（現已解決），也就是說一些底層的 GSM 代碼被重新改寫過。
2. 存在的問題
GPRS會發生包丟失現象
由於分組交換連線比電路交換連線要差一些，因此，使用GPRS會發生一些包丟失現象。而且，由於話音和GPRS業務無法同時使用相同的網路資源，因此，用於專門提供GPRS使用的時隙數量越多，能夠提供給話音通信的網路資源就越少。對用戶來說其容量有限GPRS確實對網路現有的小區容量產生影響，對於不同的用途而言只有有限的無線資源可供使用。例如，話音和GPRS呼叫都使用相同的網路資源，這勢必會相互產生一些干擾。其對業務影響的程度主要取決於時隙的數量。當然，GPRS可以對信道採取動態管理，並且能夠通過在GPRS信道上傳送簡訊息來減少高峰時的信令信道數。
實際速率比理論值低
GPRS數據傳輸速率要達到理論上的最大值172.2kbps，就必須只有一個用戶占用所有的8個時隙，並且沒有任何防錯保護。運營商將所有的8個時隙都給一個用戶使用顯然是不太可能的。另外，最初的GPRS終端預計可能僅支持1個、2個或3個時隙，一個GPRS用戶的頻寬因此將會受到嚴重的限制，所以，理論上的GPRS最大速率將會受到網路和終端現實條件的制約, 所以實際的傳輸速度基本在20kbps~30kbps。
終端不支持無線終止功能
目前還沒有任何一家主要手機製造廠家宣稱其GPRS終端支持無線終止接收來電的功能，這將是對GPRS市場是否可以成功地從其他非語音服務市場搶奪用戶的核心問題。啟用GPRS服務時，用戶將根據服務內容的流量支付費用，GPRS終端會裝載WAP瀏覽器。但是，未經授權的內容也會傳送給終端用戶，更糟糕的是用戶要為這些垃圾內容付費。
調製方式不是最優
GPRS採用基於GMSK（Gaussian Minimum-Shift Keying）的調製技術，相比之下， EDGE基於一種新的調製方法8PSK（eight-phase-shift keying），它允許無線接口支持更高的速率。8PSK也用於UMTS。網路營運商如果想過渡到第三代，必須在某一階段改用新的調製方式。
存在轉接時延
GPRS分組通過不同的方向傳送數據，最終達到相同的目的地，那么數據在通過無線鏈路傳輸的過程中就可能發生一個或幾個分組丟失或出錯的情況。
