·GPRS相關技術

　　1.GPRS技術體現
　　GPRS通用無線分組業務，是一種基于GSM系統的無線分組交換技術，提供端到端的、廣域的無線IP連接。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網絡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。
　　由于使用了"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件NetAnts差不多)。此外，使用GPRS上網的方法與WAP 并不同，用WAP上網就如在家中上網，先"撥號連接"，而上網后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，就把移動電話的應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網絡來發展即可。GPRS的用途十分廣泛，包括通過手機發送及接收電子郵件，在互聯網上瀏覽等。
　　現在手機上網的口號就是"always online"、"IP in hand"，使用了GPRS后，數據實現分組發送和接收，這同時意味著用戶總是在線且按流量計費，迅速降低了服務成本。對于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業務所采用的承載方式)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的最大優勢在于：它的數據傳輸速度不是WAP所能比擬的。目前的GSM移動通信網的傳輸速度為每秒9.6K字節，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。
　　2.封包（Packet）技術
　　所謂的封包（Packet）就是將Date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，采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。
　　3.GPRS的網絡結構
　　GPRS網絡是基于現有的GSM網絡來實現的。在現有的GSM網絡中需要增加一些節點，如GGSN（Gateway GPRSSupporting Node，網關GPRS支持節點）和SGSN（Serving GSN，服務GPRS支持節點）。
　　GPRS網絡參考模型如圖1所示。GSN是GPRS網絡中最重要的網絡節點。GSN具有移動路由管理功能，它可以連接各種類型的數據網絡，并可以連到 GPRS寄存器。GSN可以完成移動臺和各種數據網絡之間的數據傳送和格式轉換。GSN可以是一種類似于路由器的獨立又備，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臺的當前位置信息，并且在移動臺和GGSN 之間完成移動分組數據的發送和接收。GGSN主要是起網關作用，它可以和多種不同的數據網絡連接，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分組數據包進行協議轉換，從而可以把這些分組數據包傳送到遠端的TCP／IP或X.25 網絡。
　　另外，有的廠商提出了GR（GSMRegister，GPRS數據庫）的概念。GR類似于GSM中的HLR，是GPRS業務數據庫。它可以獨立存在，也可以和HLR共存，由服務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。
　　GPRS網絡結構中還引入了下列新的網絡接口：
　　Gn，GSN主干網接口，用于各種GSN之間
　　Gb，BSS和sGsN之間的接口。
　　Gr，SGSN和HLR之間的接口。
　　Gp，不同的GSM網絡（不同的PLMN）之間的接口。
　　Gs，SGSN和MSC之間的接口。
　　4.GPRS協議模型
　　Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信協議有5層，自下而上依次為物理層、MAC Mdium AccessControl）層、LLC（Logical Link Control）層、SNDC（Subnetwork DependantConvergence）層和網絡層。
　　Um接口的物理層為射頻接口部分，而物理鏈路層則負責提供空中接口的各種邏輯信道。GSM空中接口的載頻帶寬為20OkHz，一個載頻分為8個物理信道。
　　如果8個物理信道都分配為傳送GPRS數據，則原始數據速率可達20Okb／s。考慮前向糾錯碼的開銷，則最終的數據速率可達164kb/s左右。
　　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臺共享。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臺發送網絡信息。
　　LLC層為邏輯鏈路控制層。它是一種基于高速數據鏈路規程HDLC的無線鏈路協議。LLC層負責在高層SNDC層的SNDC數據單元上形成LLC地址、幀字段，從而生成完整的LLC幀。另外，LLC可以實現一點對多點的尋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層對于SNDC數據單元來說是透明的，即不負責處理SNDC數據。
　　SNDC被稱為子網依賴結合層。它的主要作用是完成傳送數據的分組、打包，確定TCP／IP地址和加密方式。在SNDC層，移動臺和SGSN之間傳送的數據被分割為一個或多個SNDC數據包單元。SNDC數據包單元生成后被放置到LLC幀內。
　　網絡層的協議目前主要是Phase 1階段提供的TCP／IP和L25協議。TCP／IP和X.25協議對于傳統的GSM網絡設備（如BSS和NSS等設備）是透明的。
　　5.GPRS的路由管理
　　GPRS的路由管理是指GPRS網絡如何進行尋址和建立數據傳送路由。GPRS的路由管理表現在以下3個方面：移動臺發送數據的路由建立；移動臺接收數據的路由建立；以及移動臺處于漫游時數據路由的建立。
　　對于第一種情況，如圖3中的路徑1所示。當移動臺產生了一個PDU（分組數據單元），這個PDU經過SNDC層處理，稱為SNDC數據單元。然后經過 LLC層處理為LLC鄭通過空中接口送到GSM網絡中移動臺所處的SGSN。SGSN把數據送到GGSN。GGSN把收到的消息進行解裝處理，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，并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臺。首先通過數據網的標準協議建立數據網和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送給移動臺所在的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臺。
　　第三種情況是一個數據網用戶傳送數據給一個正在漫游的移動用戶。其數據必須要經過歸屬地的GGSN，然后送到移動用戶A。 空中按口的信道構成 GPRS空中接口的信道構成如下：
　　PDTCH（Pachet Data Traffic Channe1），分組數據業務信道。這種信道用來傳送空中接口的GPRS分組數據。
　　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。
　　6. GPRS服務技術
　　GPRS分組數據計費功能，即根據數據量計費。
　　7. GPRS與IP
　　GPRS的技術的引進，把電信網絡和計算機網絡有機地連接在一起，朝未來的全IP網絡平臺發展。
　　從GPRS結構可以看出，基站與SGSN備之間的連接一般通過幀中繼連接，SGSN與GGSN設備之間通過IP網絡連接。
　　GGSN可以由具有 NAT（網絡地址翻譯）功能的路由器承擔內部IP地址與外部網絡IP地址的轉換，MS可以訪問GPRS內部的網絡，也可以通過 APN（外部網絡接入點名）訪問外部的PDN／Internet網絡。
　　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地址。網元設備SGSN、GGSN的標識既有7號信令地址，又有數據GGSN的IP地址，GSN（SGSN或GGSN）之間的通信采用IP地址，而GSN與MSC、HLR等實體的通信采用7號信令地址。在GPRS系統中，有兩個重要的數據庫記錄信息。一是用戶移動性管理上下文，用于管理移動用戶的位置信息，另一是用戶的PDP上下文（分組數據協議上下文），用于管理從手機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內部網絡或外部PDN／ Internet網絡時，MS向SGSN發激活PDP上下文請求消息，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上下文請求消息。GGSN分配 MS一個IP地址（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上下文后， 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就可以訪問該網絡的資源。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。

GPS

GPS 是英文Global Positioning System（全球定位系統）的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。GPS是20世紀70年代由美國陸海空三軍聯合研制的新一代空間衛星導航定位系統 。其主要目的是為陸、海、空三大領域提供實時、 全天候和全球性的導航服務，并用于情報收集、核爆監測和應急通訊等一些軍事目的，是美國獨霸全球戰略的重要組成。經過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛星星座己布設完成。在機械領域GPS則有另外一種含義：產品幾何技術規范(Geometrical Product Specifications)-簡稱GPS。

[]GPS構成
　　1。空間部分
　　GPS的空間部分是由21顆工作衛星組成,它位于距地表20 200km的上空,均勻分布在6 個軌道面上(每個軌道面4 顆) ,軌道傾角為55°。此外,還有3 顆有源備份衛星在軌運行。衛星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4 顆以上的衛星,并能在衛星中預存的導航信息。GPS的衛星因為大氣摩擦等問題，隨著時間的推移，導航精度會逐漸降低。
　　2. 地面控制系統
　　地面控制系統由監測站(Monitor Station)、主控制站(Master Monitor Station)、地面天線(Ground Antenna)所組成,主控制站位于美國科羅拉多州春田市(Colorado Spring)。地面控制站負責收集由衛星傳回之訊息,并計算衛星星歷、相對距離,大氣校正等數據。
　　3。用戶設備部分
　　用戶設備部分即GPS 信號接收機。其主要功能是能夠捕獲到按一定衛星截止角所選擇的待測衛星，并跟蹤這些衛星的運行。當接收機捕獲到跟蹤的衛星信號后，就可測量出接收天線至衛星的偽距離和距離的變化率,解調出衛星軌道參數等數據。根據這些數據，接收機中的微處理計算機就可按定位解算方法進行定位計算，計算出用戶所在地理位置的經緯度、高度、速度、時間等信息。接收機硬件和機內軟件以及GPS 數據的后處理軟件包構成完整的GPS 用戶設備。GPS 接收機的結構分為天線單元和接收單元兩部分。接收機一般采用機內和機外兩種直流電源。設置機內電源的目的在于更換外電源時不中斷連續觀測。在用機外電源時機內電池自動充電。關機后，機內電池為RAM存儲器供電，以防止數據丟失。目前各種類型的接受機體積越來越小，重量越來越輕，便于野外觀測使用。其次則為使用者接收器,現有單頻與雙頻兩種,但由于價格因素,一般使用者所購買的多為單頻接收器。
[]GPS術語
　　1.GPS Generalized Processor Sharing 通用處理器共享
　　2.GPS Global Positioning System 全球定位衛星／系統
　　3.[GPSS]General Purpose Systems Simulator通用系統模擬器
　　4.[DGPS]Differential GPS差分GPS,差分全球定位系統
　　5.GPS Greenshire Phonetic Symbols 英韻注音法

·GPRS與GPS