【正文】 上行鏈路，用來進行隨機接入。 分組接入允許信道（PAGCH）：下行鏈路，用于在呼叫建立中向移動臺分配無線資源。PACCH與PDTCH共享分配給移動臺的資源。訂閱 GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務接入及分組傳送過程移動臺在接收到分組實時分配消息后，就能在已分配給自己的PACCH信道上發(fā)送分組資源請求，該請求信息包括：移動臺的無線通信容量、用戶數(shù)據(jù)字節(jié)數(shù)、LLCPDU類型、臨時邏輯鏈路號（TLLI）以及RLC模式（應答還是無應答）等。但是，位圖并不總是要發(fā)送給移動臺。GPRS Mobile Manager(GMM)是指GPRS移動性管理，該連接是通過GPRS附著規(guī)程實現(xiàn)的。 幾個NSAPI可以與一個獨立的移動臺相連。 授權后，SGSN向移動臺發(fā)送一個帶TLLI的回復信號。此時SGSN的關系表如表21:移動臺執(zhí)行本地GPRS路由選擇區(qū)域（RA）的更新和GPRS小區(qū)的選擇和重選。SGSN和GGSN通過IP地址區(qū)分，兩者之間存在一對多的關系。更新后的SGSN和GGSN表中的映射關系表如表22：5．GGSN收到信息后，去除分組頭，得到原始的IP分組數(shù)據(jù)，將該信息發(fā)送到外部分組網(wǎng)上，此時信息與用戶應用程序發(fā)送的信息是完全相同的，數(shù)據(jù)被送到指定的目標地址。 網(wǎng)絡發(fā)起的去激活過程GGSN首先發(fā)送一個刪除PDP前后關系請求（TID）消息給SGSN,SGSN發(fā)送一個去激活PDP前后關系請求（NSAPI）消息給移動臺。 GPRS會發(fā)生丟包現(xiàn)象。另外，最初的GPRS終端預計可能僅支持1個、2個或3個時隙，一個GPRS用戶的帶寬因此將會受到嚴重的限制，所以，理論上的GPRS最大速率將會受到網(wǎng)絡和終端現(xiàn)實條件的制約。但是，未經授權的內容也會發(fā)送給終端用戶，更糟糕的是用戶要為這些垃圾內容付費。EDGE基于一種新的調制方法8PSK (eightphaseshiftGPRS分組通過不同的方向發(fā)送數(shù)據(jù)，最終達到相同的目的地，那么數(shù)據(jù)在通過無線鏈路傳輸?shù)倪^程中就可能發(fā)生一個或幾個分組丟失或出錯的情況。GPRS系統(tǒng)在GSM系統(tǒng)中增加兩類GPRS支持節(jié)點即SGSN和GGSN節(jié)點，并在系統(tǒng)內部建立了GPRS骨干網(wǎng)，GSN節(jié)點間通過GPRS骨干網(wǎng)采用隧道協(xié)議進行數(shù)據(jù)傳輸。本章主要討論這樣的一種GPRS數(shù)字傳輸模塊設計的動機和基礎知識。當數(shù)據(jù)采集終端通過GPRS數(shù)字傳輸模塊將數(shù)據(jù)發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡中后，GPRS網(wǎng)絡根據(jù)目標地址選擇是通過GGSN將數(shù)據(jù)傳送到互聯(lián)網(wǎng)上還是在GPRS的內部網(wǎng)絡上尋找目標地址，而采集系統(tǒng)中的服務器可以有兩種處理方法，一是服務器直接接入互聯(lián)網(wǎng)并擁有固定IP或域名；二是從GPRS網(wǎng)絡中的GGSN節(jié)點上引出專線，使得服務器只在GPRS網(wǎng)絡內部有效，此時所有的數(shù)據(jù)終端都必須使用GPRS方式進行數(shù)據(jù)傳輸。這樣的模塊又分為兩種，一種是單純的底層通信模塊，只支持AT命令，需要外部控制器來完成接入互聯(lián)網(wǎng)、封裝和處理發(fā)送與接收的數(shù)據(jù)；另一種是增加了應用軟件，支持TCP/IP協(xié)議棧的通信模塊。因此，必須在模塊中實現(xiàn)PPP協(xié)議才能夠使模塊具有連接互聯(lián)網(wǎng)的能力，在下一節(jié)中將詳細討論PPP協(xié)議的內容。從圖中可以看出，透明傳輸模塊必須支持PPP、IP和TCP/UDP協(xié)議。很少有主機通過串行鏈路建立連接，然而事實上串行鏈路是一種最古老的通信方法，絕大多數(shù)主機都支持串行鏈路。3．用于配置不同網(wǎng)絡層協(xié)議的網(wǎng)絡控制協(xié)議簇（Network Control Protocols, NCPS）。 協(xié)議域協(xié)議域為兩個字節(jié)，它表示PPP封裝的信息域內的信息使用的協(xié)議。 同樣，這種轉義方式還保護控制字符，比如XOFF是底層驅動用來中斷串行傳輸?shù)模瑸榱吮苊庖鸹煜?，?x14用轉義序列7D 34發(fā)送。在本節(jié)我們將介紹PPP操作過程中的各個階段，其中涉及到的協(xié)議將在下文繼續(xù)說明。這些選項是鏈路建立階段后必須使用的。4. 網(wǎng)絡層協(xié)議階段當進入網(wǎng)絡協(xié)議階段后，首先必須使用特定的網(wǎng)絡配置協(xié)議進行網(wǎng)絡層協(xié)議配置，比如如果網(wǎng)絡層使用IP協(xié)議，則使用IP控制協(xié)議（IP Control Protocol, IPCP）進行網(wǎng)絡配置，以獲得相關的網(wǎng)絡協(xié)議信息。訂閱 配置否認數(shù)據(jù)幀(ConfigureNAK）：代碼域：3如果在接收到的配置數(shù)據(jù)幀中有參數(shù)無法接受，則用該數(shù)據(jù)幀應答。 配置確認數(shù)據(jù)幀(ConfigureACK)：代碼域：2如果接收到的配置數(shù)據(jù)包中的所有配置選項都可以接受，則用配置確認數(shù)據(jù)幀應答。 目前，PPP中支持的鑒權協(xié)議包括密碼鑒權協(xié)議（PAP）和挑戰(zhàn)握手協(xié)議（CHAP）。2．鏈路建立階段鏈路建立階段使用LCP協(xié)議協(xié)商通信過程中所需要的配置信息。當這些過程完成后，通信鏈路建立完畢，通信雙方就可以開始發(fā)送數(shù)據(jù)了。轉義序列包括一個轉義字符7D，后面是原來的值與0x20異或的結果，即7E轉義為7D 5E。 C023: 密碼鑒權協(xié)議PAPC223: 握手挑戰(zhàn)鑒權協(xié)議它主要包括三個部分：1．通過串行鏈路封裝數(shù)據(jù)包的方法。訂閱 因此，模塊中的傳輸控制協(xié)議采用TCP或UDP協(xié)議。 如何控制GPRS ME接入互聯(lián)網(wǎng)在第二章中討論了GPRS的連接過程，對于標準的GPRS連接過程已經清楚。在ME模塊中，一般也都采用AT命令作為ME與外部控制模塊的通信接口。 訂閱 UMTS是在GSM系統(tǒng)的基礎上開發(fā)的，是歐洲開發(fā)的第三代移動通信，雖然現(xiàn)在還沒有確定最后統(tǒng)一的標準，但是世界上已經有很多國家在致力這方面的研究和開發(fā)，UMTS是基于IP協(xié)議的通信結構體系，集成了語音、數(shù)據(jù)及多媒體網(wǎng)絡，可以在世界上任何地方為任何人提供通用的個人通信業(yè)務，包括電視會議、因特網(wǎng)接入和其他的寬帶業(yè)務。 MinimumShift目前還沒有任何一家主要手機制造廠家宣稱其GPRS終端支持無線終止接收來電的功能，這將是對GPRS市場是否可以成功地從其他非語音服務市場搶奪用戶的核心問題。，就必須一個用戶占用所有的8個時隙，并且沒有任何差錯控制。SGSN首先向移動臺發(fā)送去連接請求，通知移動臺已經被解除連接，然后SGSN向GGSN發(fā)送PDP去激活請求，刪除該用戶的PDP前后關系。移動臺發(fā)起的去激活過程移動臺向SGSN發(fā)送一個去激活PDP前后關系請求（NSAPI）消息，并可能執(zhí)行安全功能，SGSN收到請求后向GGSN發(fā)送一個刪除PDP前后關系請求（TID）消息，GGSN刪除PDP前后關系并返回一個PDP前后關系響應（TID）消息給SGSN,SGSN收到消息后向移動臺發(fā)送去激活PDP前后關系確認,并刪除自己保存的該移動臺的PDP前后關系。3．SGSN收到信息后，在關系表中查找對應的TLLI和NSAPI的GTP標識和GGSN的IP，然后將數(shù)據(jù)幀中的TLLI和NSAPI的頭信息替換為TID和GGSN IP地址的GTP頭，形成隧道協(xié)議數(shù)據(jù)包。 （4）SGSN向移動臺發(fā)送一條消息，通知移動臺SGSN已經為MS創(chuàng)建了一個前后關系。移動臺在GMM連接時被分配了一個無線網(wǎng)絡已知的TLLI，但是外部的網(wǎng)絡節(jié)點（）仍然不知道移動臺。 在SGSN中有一個數(shù)據(jù)庫，它完成分配給移動臺的TLLI到移動臺標識的映射。 移動臺向SGSN發(fā)送一個附帶自身識別碼（TMSI）的連接請求，這個消息也包含一個網(wǎng)絡服務區(qū)域點標識（NSAPI），NSAPI對移動臺的一個特定的網(wǎng)絡應用是專用的。空閑模式狀態(tài)(Idle)此時移動臺不連接GPRS移動管理，即在SGSN中沒有該移動臺的鏈路信息，必須執(zhí)行一個GPRS連接過程才可以進入GPRS連接狀態(tài)。任何時刻，只要上一層需要傳輸LLC幀，就會引起空閑模式向傳輸模式的轉變。每一次完整的數(shù)據(jù)傳輸都分配一個臨時塊流標識。因此，當多個移動臺共享同一個PDCH信道時，必須有方法管理移動臺，以避免移動臺同時在上行鏈路上發(fā)送數(shù)據(jù)造成沖突。 分組上行鏈路分配首先移動臺在PRACH信道上發(fā)送分組信道請求，信息包括：接入類型（一階段還是二階段接入）、標識比特（隨機比特、優(yōu)先級比特）等。4）分組專用控制信道（Packet Data Control Channel,PDCCH）PPCH可為尋呼移動臺共享分組數(shù)據(jù)和電路數(shù)據(jù)業(yè)務。 GPRS信道GSM系統(tǒng)采用FDMA和TDMA混合技術,即將25MHZ的頻段用FDMA技術分成間隔200KHZ的125個載頻,其中,第一個載頻作為干擾保護帶,因此系統(tǒng)總共可用的載頻為124個。2．信令平面信令平面由用于控制和支持用戶平面功能的協(xié)議組成，如圖25所示。在GPRS骨干網(wǎng)中GTP數(shù)據(jù)在GSN節(jié)點間傳輸。GTP提供報頭，此報頭加上UDP/TCP和IP報頭一起來確定目標GSN，并且在目標處處理分組。G：兩個VLR之間的接口。Gr: SNSG與HLR之間的接口，用于移動應用部分的擴展。用于移動臺從一個MSC控制區(qū)到另一個MSC控制區(qū)時交換有關信息，完成越區(qū)切換。A類(ClassA)操作模式：MS申請有GPRS和其他GSM服務，而且MS能同時運行GPRS和其它GSM服務。外部PLMN骨干網(wǎng)是指位于不同的PLMN上的并與GSN和內部PLMN骨干網(wǎng)互聯(lián)的IP網(wǎng)，如圖22所示。SGSN與GGSN的功能既可以由一個物理節(jié)點全部實現(xiàn)，也可以在不同的物理節(jié)點上分別實現(xiàn)。SGSN的主要作用就是記錄移動臺的當前位置信息，并且在移動臺和SGSN之間完成移動分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收，同時SGSN跟蹤相連的網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點（GGSN），并用此來確定哪些GGSN可以用來與IP網(wǎng)絡、企業(yè)內聯(lián)網(wǎng)、。（二）GPRS分組交換業(yè)務實體[3]1．GPRS支持節(jié)點(GPRS Support Node, GSN)GPRS的支持節(jié)點GSN是GPRS中最重要的網(wǎng)絡節(jié)點，包含了支持GPRS所需的主要功能?；究刂破骺刂朴苫臼瞻l(fā)信機、天線共用器和天線組成的無線部分以及各種接口組成的部分。 GPRS網(wǎng)絡的主要實體GPRS網(wǎng)絡中的實體包括GSM網(wǎng)絡的原有實體和為支持GPRS業(yè)務而新增加的實體。GPRS數(shù)據(jù)網(wǎng)是在GSM系統(tǒng)的基礎上增加了完成數(shù)據(jù)通信的功能實體構成的，這些改動具體包括：增加服務GPRS支持節(jié)點（SGSN）、網(wǎng)關GPRS支持節(jié)點（GGSN）、計費網(wǎng)關（CG）以及域名服務器（DNS）等，GPRS與GSM共用基站系統(tǒng)，但是增加了數(shù)據(jù)包控制單元（PCU）并對基站子系統(tǒng)進行軟件升級。GPRS技術160Kbps的高速傳送幾乎能讓無線上網(wǎng)達到公網(wǎng)ISDN的效果，實現(xiàn)隨身39。到80年代中期，歐洲首先推出了泛歐數(shù)字移動通信網(wǎng)的體系。到1999年下半年，占總人口的55%。要使用GPRS進行數(shù)據(jù)傳輸，必須掌握GPRS的工作過程。本文討論了GPRS和PPP、TCP/IP協(xié)議的工作原理，提出了一個通用數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)協(xié)議，實現(xiàn)了一個GPRS通信模塊和超聲波流量計數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控系統(tǒng)。 要移動通信和互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展使得人類自由通信的夢想接近實現(xiàn)，而這兩者的結合也為傳統(tǒng)產業(yè)的發(fā)展提供了新的機遇。當IP協(xié)議的選項配置完，就可以開始通訊了。單片機向PC機發(fā)送PAP數(shù)據(jù)包是在PC機發(fā)送對單片機LCP選項的確認之后、PC機向單片機發(fā)送IPCP請求之前。下面是由服務器發(fā)送的一段LCP建立連接的字符串：0000：7E FF 03 C0 21 01 71 00 2B 01 04 06 40 05 06 3A 5D 8B B4 02 06 000016：00 00 00 11 04 06 40 17 04 00 64 00 02 03 04 C0 23 13 09 03 08 00 002C：03 0A 2C 2C 95 7F 7E對它進行分析如表3。其中，C51系統(tǒng)是已經植入PPP協(xié)議的51系列單片機，電話線部分也可以是某個網(wǎng)絡的一部分，甚至是Internet。關于PPP協(xié)議的詳盡描述可以參閱RFC1661文檔。由于標志字符的值是0x7E，因此當該字符出現(xiàn)在信息字段中時， PPP需要對它進行轉義。代碼部分用來指示LCP、PAP、IPCP或者CHAP協(xié)議數(shù)據(jù)包中的某種類型。此階段，接收到的所有非LCP數(shù)據(jù)包都將被丟棄。 網(wǎng)絡層協(xié)議階段一旦PPP完成上述階段，便進入網(wǎng)絡協(xié)議階段。所有的配置選項都假定使用默認值，除非在配置交換過程中被改變。配置好的鏈路將一直處于通信狀態(tài)，直到LCP幀或NCP幀明確提示關閉鏈路，或有其它的外部事件發(fā)生。嵌入式單片機PPP協(xié)議是在單片機中嵌入PPP協(xié)議，以實現(xiàn)單片機與計算機之間的PPP數(shù)據(jù)傳輸，使它既可以作為PPP連接的客戶端，也可以作為獨立的PPP服務器端來使用。Command狀態(tài)的ATH指令掛斷目前的連接。＋＋＋命令切換，若切回數(shù)據(jù)狀態(tài)輸入ATO到CMS91　GPPRS　MODULE。PAP通過以后需要進行IP協(xié)調配置（IPCP），選項3配置（IP地址）而網(wǎng)關與DNS配置信息可省略，發(fā)送NAK選項3配置，返回終端目前的IP, 在接收數(shù)據(jù)的目的端,PC機上安裝了Netxray ,對測試程序的結果進行測試,驗證出最終在目的端接收到的數(shù)據(jù)就是我們在源端所發(fā)送的數(shù)據(jù),而且所有的數(shù)據(jù)包都符合TCP/IP規(guī)范。 （5）IP包的處理在協(xié)商好PPP協(xié)議的各選項后,即可進行數(shù)據(jù)傳輸了。簡單起見,程序中只交換了一個PAP包,但已完成了用戶的身份鑒定,如圖6所示。選項2是必須支持的。LCP包有3類：a鏈路配置包,用于建立和配置鏈路,包括Configure Ack、Configure Nak、Configure Request、Configure Reject。二、基于PPP協(xié)議單片機撥號上網(wǎng)的設計與實現(xiàn)本方案選用的單片機是ADAM5510。這個協(xié)議被稱為鏈路控制協(xié)議LCP（Link Control Protocol）。PPP處理錯誤檢測,支持多種協(xié)議,在連接時鐘允許商議IP地址,允許身份驗證,以及在SLIP上所做的許多其他改進。所以, 要實現(xiàn)上述單片機通過拔號直接連上因特網(wǎng),需要考慮的主要技術就是如何在單片機上嵌入能符號需要的經過簡化的網(wǎng)絡協(xié)議。來源:不詳 NCP在因特網(wǎng)中（TCP/IP協(xié)議）為IPC