浅谈GPRS的网络工作原理及其优势.pdf

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1、浅谈GPRS的网络工作原理及其优势夏忠球(健雄职业技术学院，江苏太仓215400)[摘要]阐述了GPRS网络结构、GPKS网络工作原理和GPKS网络协议。简要介绍了GPKS的网络优势。[关键词]GPKS；网络结构；工作原理；网络协议；优势1．GPRS网络结构GPRS是在现有的GSM网络基础上叠加形成的一种新网络模式，它是在GSM上增加GGSN和SGSN来实现的，GGSN和SGSN分别表示GPRS网关支持节点和GPRS服务支持节点。从结构来讲，GPRS网络分为无线接入和核心网络两个部分。无线接入部分是在移

2、动台(MS)与基站子系统(Bss)之间传输数据，核心网络在BSS与标准数据通信网边界网关之间中继传输数据。2．GPRS网络原理GPRS是利用”包交换”概念所发展出的一套无线数据传输方式。它采用与GSM相同的频段、频带宽度、无线调制标准、突发结构、TDMA帧结构以及相同的跳频规则，能兼容GSM网络并可以更加有效地传输高速数据和信令。GPRS网络在现有GSM网络中增加GGSN和SGSN来实现无线网络通讯的，使用户能够在端到端分组方式下发送和接收数据，并且不需要使用电路交换模式下的任何网络资源，从而可以实现自

3、主运营。GPRS用户如何接入GPRS网络以及如何利用GPRS网络访问Intemet等外部数据网是实现远程监控系统通信的一个重要环节。GPRS网络的工作原理体现在它的分组数据路由传输和传输协议模式上。在图1所示结构中，用户通讯数据通过串行或无线方式连接到GPRS终端上，然后GPRS终端与GSM基站通信，这种方式与电路交换式数据呼叫不同，GPRS分组是从基站发送到GPRS服务支持节点(SGSN)，而不是通过移动交换中心(MSC)连接到语音网络上。因此，SGSN与GPRS网关支持节点(GGsN)进行通信，GG

4、SN对分组数据进行相应的处理后，再发送到目的网络，如Intemet或X．25网络。圈1GI'RS的结构原理圈如图l所示，其具体的数据传输流程分为四步：第一步用户设备通过串行接口向GPRS终端传输数据；第二步经过处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站；第三步分组数据经GSM基站的SGSN封装后，然后发送到GPRS骨干网；第四步在GPRS网关支持节点GGSN对SGSN分组数据进行相应的处理后，再发送到目的网络。移动台(MS)和GPRS之间的分层传输协议模型主要由GYP、LLC和I龇协议构成。Um接口是GS

5、M的空中接口，Urn接口上的通信协议有5层，自下而上依次为物理层、MAC层、LLC层、SNDC层和网络层。RLC／MAC为无线链路控制／媒质接入控制层，LLC层为逻辑链路控制层。GTP是将用户数据及信令用隧道技术在GPRS网络GSN节点之间传送。3．GPRS网络传输协议在GPRS网络传输中，常用的有两种传输协议，即TCP和用户数据报协议UDP。它们都是使用口作为网络层协议，每组数据都通过端系统和每个中间路由器中的m层在互联网中进行传输。TCP主要负责把应用程序交给它的数据分成合适的小块然后再交给下面的网

6、络层、确认接收到的分组、设置发送最后确认分组的超时时钟等，是为两台主机提供高可靠性的数据通信。UDP协议与TCP协议最大的不同表现在数据传输的可靠性上，UDP协议是一种不可靠的或最尽力的协议，它本身不提供可靠的数据传输，但并不意味着在UDP协议之上就不能有可靠的数据传输。在网络传输中使用UDP协议的应用程序要负责实施重传、过滤多余信息等等。如果一个UDP包在传输过程中丢失或者损坏，需要引起发送数据的应用程序注意才行。TCP协议和UDP协议各有优势，工业监控系统中究竟是采用TCP协议还是UDP协议，可以根

7、据实际条件和技术水平来综合考虑。4．GPRS网络的优势4．1永远在线性GPRs在不传输数据时会把信道让出来，但并不与网络断开，如需继续传输数据，仅需几秒钟的接入时间，就可重新作者简介：夏忠球．男，江苏太仓人。学士。工程师，研究方向：计算机网络技术．网络通信。一36—快速及时地连接。因此，分组用户只在传递数据时才使用信道资源，这种分配方式使网络资源的利用率得到提高，而且可以让用户长时间的保持与外网的连接，不需进行断开操作，使用户做到了永远在线。在实际监控系统中，监控点不用频繁建立连接，也不必支付传输间隙时

8、的费用。4．2支持坤协议和X．25协议伊协议和X．25协议为Intemet上应用最为广泛的通讯协议，同时这两种协议也均可在GPRS中应用，这样使通信和数据网络的融合更为快捷。目前在GPRS上可以开展的业务有移动互联网业务、Web浏览、电子商务、电子银行、移动办公、信息点播、家庭监视与工程技术控制等。它实现了与多种网络交互，比如E-mail、FTP和多媒体聊天、娱乐游戏等等。4．3支持多种数据应用GPRS对数据传输设置有不同的服务质量参数，包