1 GPRS的特点
(1) 传输速率高
 GPRS支持4种编码方式(CS_1, CS_2,CS_3,CS_4)可向用户提供从 9．6Kbps到多于150Kbps的接入速率;支持多用户共享一个信道的机制，提高了无线信道的利用率，在技术上提供了按数据量计费的可能;支持一个用户占用多个信道,提供较高的接入速率,是移动网和IP网的结合,可提供固定IP网支持的所有业务。
(2) 接入速度快
GPRS核心网本身是一个分组型数据网,支持IP协议,因此可与其他分组数据网络进行无缝直接连接,能很快建立呼叫,不用像电路型业务那样需要等待,快于电路型数据业务。
(3) 可永久连接
由于分组型传输不占信道,因此用户可以长时间保持与外部数据网的连接，而不必进行频繁的连接和断开操作,真正实现“永远在线,永远连接”。
(4) 丰富的数据业务
GPRS可以根据应用的类型和网络资源的实际情况和网络质量,灵活选择服务质量参数,支持4种QoS,能实现话音资源和数据资源的动态分配,能从低速到高速实现Internet所能提供的一切业务。它能够提供两个MS之间或MS与GPRS终端或外部PDN终端之间的数据传送能力。它提供两类业务:Point To Point(PTP即点对点业务)和Point To Multipoint(PTM即点对多点业务)。
GPRS业务依据传输延迟和优先级分为4类QoS品质。有三种预先规定了传输延迟和95%延迟,第四类没有规定，见表1。

对于运营商来说GPRS可提供更多更优质的增值业务;可提高无线资源的利用率;运营商将从IP业务的迅猛发展中得到更多的商机。
对于用户来说GPRS具有如下好处：计费合理、覆盖广泛、业务丰富、性能优越。可向用户提供如:E-mail 、Web、在线数据库、Telnet、目录服务、信息查询、FTP、远程监控和电子商务等服务。还可向用户提供丰富多彩的信息服务,如:新闻、账户查询、订票、电子邮件、时刻表、股市行情、天气预报、业务广告、交通信息、调度管理、博彩和娱乐。

2 GPRS系统
(1)GRPS的逻辑结构
从网络侧看，GPRS是在GSM网络的基础上增加SGSN和GGSN这两种网络实体以及Gb、Gn/Gp、Gi、Gr、Gf、Gd、Gs、Gc等接口而实现的。SGSN（服务GPRS支持节点）和GGSN（网关GPRS支持节点）是实现GPRS业务的核心实体，它们也可通称为GSN。SGSN是为MS提供移动性管理、路由选择等服务的节点，GGSN是用于接入外部数据网络和业务的节点。在上述接口中，Gs和Gc接口是可选接口，需要SGSN与MSC/VLR配合实现诸如联合位置更新、经由GPRS进行CS寻呼等功能时，就应选用Gs接口;如果选用Gc接口，则GGSN可直接从HLR获取位置信息，如果未选用Gc接口，则GGSN需通过其他SGSN或GGSN从HLR获取位置信息。
(2)GPRS网络的基本结构（见图2）

 来自MS的用户信令与数据在BSS之后分流，电路业务经A接口去往MSC/VLR进入GSM核心网，分组业务则经Gb接口去往SGSN进入GPRS骨干网。BSC与SGSN之间可以利用帧中继方式相连，信令和数据都在这一传输平台中传送，帧中继支持请求带宽，线路利用率较高，费用较低，适用于分组数据的传输。此外，在业务量不太大的情况下，Gb接口也可以暂时共享原GSM网A接口的传输资源，在MSC侧通过MUX分复用之后，再将GPRS数据流送往SGSN。
GPRS骨干网是图2中虚线方框内的部分，在GPRS骨干网内部，各GSN实体之间通过Gn接口相连，它们之间的信令和数据传输都是在同一传输平台中进行的，所利用的传输平台可以在ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等现有传输网络中选择。
GPRS骨干网中的SGSN和GGSN还通过Gr/ Gc、Gs、Gf、Gd等接口分别与HLR、MSC/VLR、EIR、SMS-GMSC等原GSM网络实体相连，这些实体之间的通信只涉及信令，利用SS7网络进行通信。
GPRS骨干网通过GGSN经Gi接口与外部数据网(PDN)互连，PDN可以是Internet、X.25/X.75等网络，Gi接口应是与PDN相应的接口，即在与不同的PDN互连时，Gi接口也不同。
(3)GPRS传输协议栈（见图3）


 Um接口
射频部分：采用与GSM相同的传输模式;
MAC/RLC协议：提供分组数据传输的信道，其中RLC协议可支持MS与BSS之间的有确认和无确认两种模式的数据传输;
LLC协议：它与RLC协议是相对独立的，在MS与SGSN之间提供一条高度可靠的加密的逻辑链路用于数据传输。LLC协议也可同时支持有确认和无确认两种模式。LLC层可支持多种QoS延时级别;
SNDCP协议(Subnet work dependent convergence protocal)：作为网络层与链路层的过渡，将IP/X.25用户数据进行分段、压缩等处理后送入LLC层进行传输。
Gb接口
L1bis：物理传输层。
网络业务（Network Service）：该层基于帧中继，用于传送上层的BSSGP PDU。
BSSGP协议：在传输平台上，该协议用于在BSS与SGSN之间提供一条无连接的链路进行无确认的数据传送;

Gn接口
L1/L2：底层传输网络相关的协议，底层传输网络可以是ATM、以太网、DDN、ISDN、帧中继等;
UDP/TCP：UDP提供差错保护，用于承载不要求可靠传输的GTP PDU。TCP提供流量控制以及丢失和差错保护，用于承载要求可靠传输的GTP PDU;
IP：GPRS骨干网协议,用于路由用户数据和控制信令。GPRS骨干网可先采用IPv4,最终将使用Ipv6．
GTP协议(GPRS tunnelling protocal)：用于GPRS骨干网中GSN之间数据和信令的隧道传输，它将用户的PDP PDU用GTP字头封装用于标识特定用户。

3 引入GPRS业务对现有GSM网络的影响
(1)网络设备
a.对于MS和BSS部分
由于GPRS与电路型业务相比较，其基本的调制方式和无线信道的传输速率和突发脉冲等方面都没有改变。无线接口的主要修改在于：
－无线接口的信令部分包括MAC/RLC, SNDC以及高层的信令等;
－逻辑信道与物理信道的映射、信道编码部分;
－物理层的无线链路部分包括功率控制、同步、时间提前等算法。
● MS
支持GPRS的移动台一般在软硬件上均需改动，由于各厂家移动台设计的不同，硬件的改动有大有小。以传送分组数据业务为目标的GPRS业务，一般其终端都具有连接PC适配接口，以便与多种数据应用终端的连接。
● BTS
基站不需要修改硬件设备，仅需进行软件的升级。当引入CS-3,CS-4信道编码时，目前大部分厂家的Abis接口的帧结构要发生变化。
● BSC
为了支持GPRS，需要在BSC增加分组控制单元（PCU）。PCU需要支持BSC至SGSN的Gb接口，由于该接口采用帧中继方式，原有电路型的交换设备无法使用，必须增加新的硬件设施完成与SGSN的连接。同时，PCU还完成信道指配和无线信道管理等工作，包括广播控制信道和功率控制等。
b.对于网络部分
需要新增网络交换设施SGSN和GGSN。
－SGSN：与BSS接口，主要完成GPRS的移动性管理、加密和计费等功能;
－GGSN：与分组数据网络接口;
对于原有网络设施需要进行软件升级并配备一些网络接口连接：
－HLR：需要增加GPRS的相关数据，包括用户签约的GPRS业务种类和移动用户所在的SGSN的号码，以及SMS是通过MSC来传送还是GPRS网络来传送;HLR需增加与SGSN、GGSN（可选）等网络实体间的Phase2+的MAP信令接口;
－MSC/VLR：当采用MSC与SGSN之间的Gs接口时，需要对于MSC/VLR进行软件升级并配备相应接口，以支持联合位置更新和寻呼;
－短消息业务中心：需增加与SGSN的接口，采用现有MAP信令也可实现短消息业务在GPRS中的传送;
－计费系统：应能够根据SGSN和GGSN采集的计费信息，建立适合于分组数据业务的计费处理系统;
－操作维护中心：OMC-R需要增加无线资源管理的相关数据，OMC-S部分增加了SGSN和GGSN两个网络单元，应增加其相应的管理数据和程序。
(2)传输网络
传输网络的投资在整体网络建设中占用相当大的比重。由于目前蜂窝网络的业务主要为电路型业务因此主要采用PCM 2Mb的线路，随着GPRS骨干网络的不断发展，有选择地采用帧中继、ATM等传输方式以提高传输有效性，适应业务和网络的发展。
(3)无线网络的规划
GPRS信道引入干扰的方式与电路型有所不同，这主要是由于该信道是动态方式，时开时关，并且其功率控制机制与电路型不同。对于话音的干扰将会是电路业务和分组业务的叠加，在分组数据业务量较小时，电路与分组之间的动态信道分配，对于网络中话音质量的影响不大。随着数据业务量的不断增大，无线网络规划就显得越来越重要。当GPRS业务大量增加后，用户对服务质量的需求将成为优先的考虑因素,因为GPRS按照数据流量计费，而不是按照信道占用时间计费，所以应当使每个信道上的数据流量尽量地大，可以考虑对GPRS的频点进行重新规划，以保证最佳的服务质量。与HSCSD相同的是，也可以考虑优先选择与BCCH共用频点。由于GPRS是基于分组进行数据交换，对一个MS来说，只在需要的时候占用信道，这使得GPRS的MS具有某种“DTX(不连续发射)”的特性,但是这种不连续性同时也使得上下行方向上的功率较电路型业务难于控制,且效率要相应的低一些。这也是网络规划要考虑的问题。

4 引入GPRS对已有话音业务的影响
可以动态地将一个信道在普通电路交换的业务信道和分组业务信道间进行转换，对于传统GSM话音业务，用不同的分配策略，运营商可以选择在不同情况下，优先满足电路业务或者分组业务的需要，基本话音业务的容量能够得到保证。对于GPRS业务占较小比例的小区，引入GPRS对原有话音业务的影响是可以不去考虑的。在初期GPRS业务量会远小于电路交换业务的业务量，可以选择固定分配少量分组业务信道或者根本不固定分配分组业务信道，仅仅在需要时将电路业务信道转换为分组业务信道，当GPRS业务量足够大时成为主要业务那么可以选择优先将信道分配成为分组业务信道，只保留少量必要电路业务信道。

5 GPRS向第三代演进
电信网络逐步向着智能化，宽带化，个人化的方向发展。GSM网络也向着这个方向发展，向UMTS第三代移动通信网络演进已经成为一种必然的趋势。GPRS是移动通信与分组交换技术相接合的产物。GPRS是在GSM的基础上发展起来的,可以充分利用GSM的广泛覆盖。为了充分保护运营商在GSM网络上的投资,选择网络演进方案时必须充分考虑继承现有网络基础设施,以GSM为基础,通过动态分配资源可以更好的利用无线网络。通过GPRS过渡是中国GSM向第三代演进的合理方式。在第三代系统出现时,对于那些还没有经营权的运营商而言,GPRS也使他们具有采用第二代系统向用户提供高数据业务的竞争能力。但是GPRS并非完美无缺,还有待于进一步发展!

参考文献
1 ETSI,Gnenral Packet Radio Service(GPRS);
Service description;Stage2(GSM 03.60 version
6.4.0 Release 1997)
2 通用分组无线业务(GPRS)的技术实现和业
务应用的研究 .信息产业部电信传输研
究所，1996.6