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介绍了GPRS系统和EPC系统的主要特征、网络结构、主要网元的基本功能及发展情况，分析了GPRS系统和EPC系统中技术的相同和不同点，说明了EPC系统是对GPRS系统的继承和发展。
1 引言
在GSM时代，随着移动通信业务和IP技术的迅猛发展，移动数据和多媒体通信的应用越来越广泛，甚至有可能超过传统的话音而成为移动通信承载的主要业务，传统的GSM移动通信网络已无法适应这种新的发展趋势。为此，国际通信标准组织引入了GPRS分组交换技术作为GSM系统中话音业务的补充来提供数据业务。在移动通信网络建设过程中，GPRS分组交换系统是2G网络向3G网络演进的重要环节和必经阶段。
2 GPRS系统
GPRS网络的主要特性如下：
（1）分组交换
分组交换可以使不同的数据传输“共用”传输带宽，有数据时占用带宽，无数据时不占用，从而分享资源。分组交换还能提供灵活的差错控制和流量控制，主要是在端到端的高层进行，以减少中间网络低层环节不必要的开销；也可以在网络部分环节上增加控制，提高安全性。另外，通过设置QoS等手段，可以有效地控制和分配延时、带宽等性能，所以分组交换非常适用于数据应用。
（2）频谱效率
在移动通信系统中，无线信道资源非常宝贵，如采用电路交换，通信需要建立端到端的连接，在通信过程中用户要独占信道。单个信道的速率比较低，如果多个信道组合在一起最多有8个时隙，虽可提供更高的速率，但只能被一个用户独占，在成本效率上显然缺乏可行性。而采用分组交换的GPRS则可灵活运用无线信道，每一个用户可以有多个无线信道，而同一信道又可以由几个用户共享，从而极大地提高了无线资源的利用率。
（3）实时在线
即用户随时与网络保持联系。例如，用户访问互联网时，手机在无线信道上发送和接受数据，就算没有数据传送，手机也一直与网络保持连接，不但可以由用户侧发起数据传输，还可以从网络侧随时启动Push类业务，不像普通拨号上网那样断线后还得重新拨号才能上网冲浪。
（4）按流量计费
用户可以一直在线，按照用户接收和发送数据包的数量来收取费用，没有数据流量传递时，用户即使挂在网上，也是不收费的。
（5）快捷登录
GPRS的用户一开机就始终附着在GPRS网络上，每次使用时只需一个激活的过程，一般只需要1~3s的时间就能登录至互联网；而固定拨号方式接入互联网需要拨号、验证用户名和密码、登录服务器等过程，至少需要8～10s甚至更长的时间。
（6）自如切换
GPRS还具有数据传输与话音传输可同时进行或切换进行的优势。也就是说用户在使用移动电话上网冲浪的同时，可以接收语音电话。例如，原来的电话拨号上网接入之后就不能再打电话也不能接听电话，而GPRS则类似于固定电话网络中ISDN的概念，即电话、上网两不误。
GPRS网络的基本架构如图1所示，其中主要的功能实体包括服务GPRS支持节点（SGSN）、网关GPRS支持节点（GGSN）和HLR。
图1 GPRS系统基本架构
SGSN面向移动台，执行移动性管理、会话管理、安全功能、接入控制和路由选择等功能。GGSN首先是网关设备，提供MS接入外部分组网络的关口功能，提供数据包在GPRS网和外部数据网之间的路由和封装，完成MS同外部网的通信建立过程。此外，GGSN也有路由选择与转发功能，将移动用户的分组数据发往正确的SGSN；GGSN还能给用户动态分配IP地址。因此，SGSN与GGSN在功能划分上各有侧重：SGSN侧重在无线接入，GGSN侧重在对外部网络的连接。HLR是用户数据管理设备。
GPRS系统中最主要的通信协议是GTP和MAP协议。GTP协议分为信令平面和传输平面。其中，信令平面包括通路管理、隧道管理、位置管理、移动性管理4类消息；传输平面主要功能是传输数据包。MAP协议主要用于SGSN和HLR之间传递用户签约信息和鉴权参数。
最初的GPRS技术是在2G和3G系统过渡阶段提出的，因而被称为2.5G技术。随着无线接入网络和核心网络技术的发展，包括GPRS系统在3GPP标准的每个阶段也都逐步增加了新的特性，具体表现为：
●R99阶段：主要是根据无线接入系统中引入的WCDMA技术，增加了新的接口和协议，即Iu接口和RANAP协议，同时GTP的协议版本从v0发展为v1，GTP协议的结构和功能都有了改变，如信令和数据传输的区分方式，GTP头的长度，传输协议等。
●R4阶段：电路域引入了软交换技术，但分组域没有大的改变。
●R5阶段：引入了全IP概念，Iu和Gb接口均能基于IP传输；GPRS系统作为承载网络，支持新引入的IMS多媒体子系统；支持无线侧提出的HSDPA概念，下行分组数据的传输速率大大提高。
●R6阶段：支持MBMS架构，同时提出基于流的计费，对分组域的计费方式开始进行增强。
●R7阶段：支持Direct-Tunnel技术，能够直接在RNC和GGSN间建立用户数据通道，降低数据传输时延；支持PCC架构，使得计费和QoS策略控制更加灵活。
●R8阶段：配合EPC系统做相应的功能修改，特别是涉及跟EPC系统间的互通操作时。
