GPRS概述与GPRS模块SIM300.doc

第三章 GPRS概述与GPRS模块SIM300 3.1 GPRS概述 3.1.1 GPRS特点 GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的简称，它突破了GSM网只能提供电路交换的思维方式，只通过增加相应的功能实体和对现有的基站系统进行部分改造来实现分组交换。GPRS是一种以全球手机系统（GSM）为基础的数据传输技术，可说是GSM的延续。GPRS和以往连续在频道传输的方式不同，是以封包（Packet）来传输，因此使用者所负担的费用是以其传输资料单位计算，并非使用其整个频道，理论上较为便宜。所谓的封包（Packet）就是将Date封装成许多独立的封包，再将这些封包一个一个传送出去，形式上有点类似寄包裹，采用包交换的好处是只有在有资料需要传送时才会占用频宽在GSM phase 2的标准里，GPRS可以提供四种不同的编码方式，这些编码方式也分别提供不同的错误保护能力。利用四种不同的编码方式每个时槽可提供的传输速率为CS-1（9.05K）、CS-2（13.4K）、CS-3（15.6K）及CS-4（21.4K），其中CS-1的保护最为严密，CS-4则是完全未加以任何保护。每个用户最多可同时使用八个时槽，所以GPRS号称最高传输速率为171.2K由于建立新的连接几乎无需任何时间(即无需为每次数据的访问建立呼叫连接)，因而随时都可与网络保持联系GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在现有的GSM网络中需要增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Supporting Node，网关GPRS支持节点）和SGSN（Serving GSN，服务GPRS支持节点）。GPRS网络参考模型如所示。GSN是GPRS网络中最重要的网络节点。GSN具有移动路由管理功能，它可以连接各种类型的数据网络，并可以连到GPRS寄存器。GSN可以完成移动台和各种数据网络之间的数据传送和格式转换。GSN可以是一种类似于路由器的独立又备，也可以与GSM中的MSC集成在一起。 图3-1 GPRS网络模型 GSN有两种类型：一种为SGSN（Serving GSN，服务GSN），另一种为GGSN（GatewayGSN，网关GSN），SGSN的主要作用是记录移动台的当前位置信息，并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送和接收。GGSN主要是起网关作用，它可以和多种不同的数据网络连接，如ISDN、PSPDN和LAN等。GGSN可以把GSM网中的GPRS分组数据包进行协议转换，从而可以把这些分组数据包传送到远端的TCPIP或X.25网络。GPRS协议模型Um接口是GSM的空中接口。Um接口上的通信协议有5层，自下而上依次为物理层、MAC Mdium AccessControl）层、LLC（Logical Link Control）层、SNDC（Subnetwork DependantConvergence）层和网络层。 图3-2 GPRS协议模型 逻辑链路控制（LLC，Logical Link Control）层在移动台和SGSN之间向上层提供可靠、必威体育官网网址的逻辑链路，它独立于下层而存在。LLC层有两种转发模式：确认模式和非确认模式。LLC协议的功能是基于LAPD(链路介入步骤-D)协议的。 RLC/MAC层通过GPRS无线接口物理层提供服务信息传输服务，它定义了多个用户共享信道的步骤。RLC负责数据的传输，采用选择式ARQ协议来纠正传输错误。MAC层基于时隙ALOHA协议，控制移动台的接入请求，进行冲突分解，仲裁来自不同移动台的业务请求和进行信道资源分配。 物理链路子层（PLL）负责纠正、交织、帧的定界和检测物理层的拥塞等；物理射频子层（RFL）完成对调制解调、物理信道结构和传输速率的确定、收发信机的工作频率和特定等。 LLC在BSS处分为两段，BSS的功能称为LLC桥接（LLC Relay）。在BSS和SGSN之间，BSS GPRS协议（BSSGP）负责传输路由和QoS相关信息，BSSGP工作在帧中继（Frame Relay）的协议之上。 3.2 SIM300模块 SIM300是SIMCOM公司推出的GSM/GPRS双频模块，主要为语音传输、短消息和数据业务提供无线接口。SIM300集成了完整的射频电路和GSM的基带处理器，适合于开发一些 GSM/GPRS 的无线应用产品。SIM300 模块为用户提供了功能完备的系统接口。60Pin 系统连接器是 SIM300 模块与应用系统的连接接口，主要提供外部电源、RS-232 串口、SIM 卡接口和音频接口。SIM300模块使用锂电池、镍氢电池或者其他外部直流电源供电，电源电压范围为：3.3V~4.6V，电源应该具有至少 2A 的峰值电流输出能力。开发平台上需要