GPRS无线通信系统的原理与设计及其应用特点的介绍

　　近年来，通信技术和网络技术的迅速发展，特别是无线通信技术的发展，使得电力系统的自动化程度进一步提高，GSM网络出现后，技术人员很快把GSM模块嵌入到各种仪器仪表中（如多功能电能表、故障测录仪、抄表系统和用电负荷监控等），从而使这些仪器仪表具有远程通信功能。

　　GPRS是在现有GSM系统上发展出来的一种新的数据承载业务，支持TCP/IP协议，可以与分组数据网（Internet等）直接互通。GPRS无线传输系统的应用范围非常广泛。几乎可以涵盖所有的中低业务和低速率的数据传输，尤其适合突发的小流量数据传输业务。

　　本文设计的GPRS无线通信模块，内嵌入了TCP/IP协议，采用工业级的GPRS模块，适用于单片机数据采集传输系统没有TCP/IP协议栈，但使用串口通信的情况。

　GPRS通信原理及应用特点

　　◇ GPRS简介

　　GPRS是通用无线分组业务（General Pacpet Radio System）的缩写，是介于第二代和第三代之间的一种通信技术，通常称为2.5G.GPRS采用与GSM相同的频段、频带宽度、突发结构、无线调制标准、调频规则以及相同的TD-MA帧结构。因此，在GSM系统的基础上构建GPRS系统时，GSM系统的绝大部分部件都不需要作硬件改动，只需要作软件升级，有了GPRS，用户的呼叫建立时间大大缩短，几乎可以做到“永远在线”。此外，GPRS是以营运商传输的数据量而不是连接时间为基准来计费，从而令每个用户的服务成本更低。

　　◇ 基本工作原理

　　GPRS是在原有的基于电路交换（CSD）方式的GSM网络上引入两个新的网络节点：GPRS服务支持节点（SG-SN）和网关支持节点（GGSN）。SGSN和MSC在同一等级水平，并跟踪单个MS的存储单元实现安全功能和接入控制，并通过帧中继连接到基站系统，GGSN支持与外部分组交换网的互通，并经由基于IP的GPRS骨干网和SGSN连通。图1给出了GPRS与Internet进行连接的原理框图。

　　GPRS终端通过接口从客户系统取得数据，处理后的GPRS分组数据发送到GSM基站，分组数据经SGSN封装后，SGSN通过GPRS骨干网与网关支持接点GGSN进行通信，GGSN对分组数据进行相应的处理，再发送到目的网络，如Internet或X.25网络。

　　若分组数据是发送到另一个GPRS终端，则一般将数据由GPRS骨干网发送到SGSN，再经BSS发送到GPRS终端。