General Packet Radio Service (GPRS)通用分组无线服务 是GSM移动电话用户可用的一种移动数据业务。 它经常被描述成 "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。它通过利用GSM网络中未使用的TDMA信道,提供中速的数据传递。最初有人想通过扩展GPRS来覆盖其他标准,只是这些网络都正在转而使用GSM标准,这样GSM就成了GPRS唯一能够使用的网络。GPRS在Release 97之后被集成进GSM标准,起先它是由ETSI标准化的,但是当前已经移交3GPP负责。
GPRS原理
GPRS 区别于旧的 电路交换 (or CSD) 连接,连接在Release 97之前(GSM电话功能还没怎么开发)就已经包含进GSM标准中。在旧有系统中一个数据连接要创建并保持一个电路连接,在整个连接过程中这条电路被独占直到连接被拆除。 GPRS 基于报文交换,也就是说多个用户可以共享一个相同的传输通道,每个用户只有在传输数据的时候才会占用信道。这就意味着所有的可用带宽可以立即分配给当前发送数据的用户,这样更多的间隙发送或者接受数据的用户可以共享带宽。 WEB浏览,收发电子邮件和即时消息都是共享带宽的间歇传输数据的服务。
通常GPRS数据的计费是不是按照电路交换方式的秒,而是千字节KB。电路交换方式下,即使网络上没有数据传输,其他用户也不能使用空闲的信道。
GPRS最初支持(理论上)互联网协议IP,点到点协议PPP和X.25连接。后者典型的应用是无线付费终端,尽管它已经作为标准需求被去除。X.25依然可以通过PPP甚至是IP得到支持, 但是这样做既不需要重新封装也不用集成什么到终端里。
GPRS速度和属性
基于GPRS的报文数据交换使用未使用的蜂窝网络带宽传输数据。而作为专门为电话系统设计的语音信道(或者数据信道)一旦被报文数据交换使用,将降低可用带宽,其结果是如果在一个忙碌的电话域内,报文传输速度极慢。理论上报文数据交换速度是大约170千比特/秒,而实际速度是30-70千比特/秒。在GPRS的射频部分的改进,取名为EDGE技术,将支持从20至 200千比特/秒的更高速度传输。最大数据速率取决于同时分配到的TDMA帧的时隙。因此,数据速率越高,纠错可靠性就越低。一般来说,连接速度随着与距离的增加迅速下降。在人口密集的高网络密度城区这倒不是什么大问题,但是在人口比较少的郊区这就真是问题了。
GPRS class 8 也就是平常所说的4+1。这表示4个时隙用于下行流量,1个时隙用于上行流量。 This profile is appropriate for 这样做是为了优化象WEB浏览器这样的大部分是下载流量的应用。如果用户阅读邮件量大于他发送的量,这个也适用。一般来说GPRS手机默认使用 Class 8 来传输。
GPRS class 10也就是4+2。4个时隙下行,2个时隙上行。不过同时使用的时隙不能超过5个。 这个方案适用于双向数据差不多相等的情况下,例如即时消息.
其他存在的级别,包括GPRS class 6 (3+2) 和GPRS class 4 (3+1),只有老设备才使用。有些个别设备能够做到 4+4 (四个时隙用于上行和下行,最多5个同时工作).这只是工业应用,超过2个上行时隙电磁辐射就会对人体产生一定的影响。.
传输速率还依赖于信道编码。最佳编码方案(CD-4)适用于在基站附近的时候,最差编码方案(CD-1)用于离基站比较远的地方。.
使用CS-4 有可能达到21,4 kbps每时隙的速度。但是如果使用这个方案先有网络只能覆盖一般情况的25%的区域。. CS-1能达到9.05 kbit/s 每时隙的速率而且可以覆盖98%的正常区域。
每一个时间片可以达到最高14.4Kbps的速率。
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下载 |
上传 |
GPRS 4+1 |
57.6 Kbps |
14.4Kbps(class 8 & 10) |
GPRS 3+2 |
43.2 Kbps |
28.8Kbps(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这类服务通常都按使用时间来计费,就像通话时间般。假如要长时进行下载档案的动作,则会比GPRS优胜,因为在移动电话网络中CSD]及HSCSD的优先次序都会比GPRS为高,较少有数据传输中断的情况出现。
GPRS报文数据交换基于数据包。 当使用TCP/IP协议时,每个电话分配到有一个或多个IP地址。 当电话切换扇区或者基站时,GPRS要暂时存储转发数据包到电话里。当因为无线电噪声干扰导致传输暂停和丢包可以由TCP来处理,这将导致临时的传输速率调整。
GPRS服务
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GPRS提升GSM的数据服务性能:
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点到点 (P2P) 服务: 连接 (IP protocols)IP网络 and X.25网络。
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多播 (P2MP)服务 : 一点到多点的组播和多方通话。
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短信服务 (SMS): 发送SMS。
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彩信服务MMS: 发送携带语音和图像信息的短消息。
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因特网服务提供商服务: 提供互联网内容服务。
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邮件服务通过POP3或者IMAP协议检查阅读发送电子邮件
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匿名服务: 匿名访问预定服务
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未来功能: 灵活加入新的功能,例如更大容量,更多用户,新的资源和无线网络。
现实中的GPRS
运营商已经给GPRS制定了相对便宜的价格(相对于旧的GSM数据通讯、蜂窝数据交换、高速电路交换数据)在很多地方例如芬兰,多数运营商不支持包价收费访问因特网 (但是美国的T-Mobile是一个著名的例外), 取而代之的是按照数据流量,通常以100KB或者1KB(中国移动通信)作为计费单位。
典型的费率比较高昂,在美国T-Mobile提供每月20美元无限量GPRS使用的服务。其他运营商象AT&T Wireless也提供包月。Orange (英国)提供88英镑每月1GB流量套餐。中国运营商中国移动通信的费率提供多种选择方式,比如神州行用户可以选择15元人民币包月GPRS上网(这相当便宜)而动感地带用户可以选择包月限定流量,或者不缴纳月租费而以每KB0.03元人民币计费。
GPRS预付费数据服务一般比较贵, 局限在WAPMMS。
GPRS最大连接速度跟模拟电话网络上的调制解调器一样大约4-5 kB/s (依赖于电话)。 延迟比较高,在回路测试ping中,典型的要大约600-700毫秒,往返时间经常达到 1 秒 。 GPRS的实际性能十分普遍的低于理论值,而且连接质量很不稳定,很易受到影响产生大幅波动。
GPRS的性能
GPRS分为三级性能, 第一个类别是A级性能,指可以同时连接使用GPRS和GSM的服务传送语音和数据,移动电台需具备双工以支援上述功能。
第二个类别是B级实施,即同时支持GPRS附件和GSM附件,但是不同时支持以上两种服务。移动电台可以自动转换使用GPRS服务或是GSM服务,但不能同时传送voice与传送data。所以当移动电台在传送资料收到来电话的呼叫时,会暂停传送资料,接听电话后在继续传送火数据资料。
第三个类别是C级实施,功能是只能使用GPRS或是GSM的服务(语音、短信)。必须靠手动在两种服务中进行切换。
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原文链接: http://www.for68.com/new/2006/2/li137763430212260029108-0.htm