「通用封包无线电服务(GPRS；General Packet Radio Service)」是一种新的「非语音(nonvoice)」加值服务移动电话技术，它补强了现今的「电路交换数据服务(Circuit Switched Data Service)」和「简讯服务(Short Message Service)」的功能。全球定位系统(GPS；Global Positioning System)和GPRS无关，虽然它们都是行动通讯技术。

对用户提供的性能

从用户的观点，GPRS具有特有的性能，可以简述如下：

速度

当GPRS同时使用全部的8个时槽(Timeslots)通讯时，最大传输率可以达到171.2 kbps(理论值)，这是当今固网通讯(Fixed Telecommunications Networks)的三倍，GSM电路交换数据服务的十倍。GPRS迅速、有效地传输数据，而且费用又比SMS和「电路交换数据服务」低廉，正是吸引消费者的重要因素。

立即联机

GPRS快速联机的性能，让消费者不须为了等待上网而浪费时间。它一样不须透过调制解调器拨接上网，可让用户享有「永远联机(Always Connected)」的便利。和电路交换数据服务(调制解调器拨上网)比较，「立即联机」正是GPRS(和SMS)优越的原因。试想：现在的消费者怎么可能会耐心地等待数分钟，只为了等店员完成刷卡呢？

支持Internet应用软件

GPRS支持数种新的应用程序，这些程序是GSM网络和简讯服务不能支持的。因为GSM网络的电路交换数据传输率只有9.6 kbps，而简讯服务的最大字符串长度只有160字(Characters)。GPRS支持Internet应用软件，可让用户透过行动通讯网络实现在线聊天、浏览因特网、传送电子邮件和档案、远距控制、家电遥控等应用。

使用GPRS的条件

使用GPRS时，用户必需具有下列条件：:

1.移动电话或终端台必须支持GPRS(现有的GSM手机并不支持(GPRS)。

2.必须以付费联机的方式(Subscription)拨接支持GPRS的移动电话网络。

3.一般用户使用GPRS之前，必须经过认证程序。但总机可不须经过认证程序，自动撷取GPRS。有些用户也可以在使用GPRS之前，经过特定的协议程序(Specific Opt-In)。

4.用户必须亲自学习使用GPRS传收信息，这包括GPRS手机软件和硬件的设定，因此，增加手机制造商的客户服务责任。

5.透过网址(IP Address)，GPRS用户可以撷取任何一个网页或应用程序，不同于SMS只能和另一台手机连接而已。所以，为了避免搜寻徒劳无功和省钱，用户必须记住要连接的网址；但也可以藉由应用软件记录欲连接的网址。

从用户的观点，我们已经了解了GPRS的性能。接下来，我们从网络经营者的观点，阐述GPRS它特有的性能：

对网络经营者提供的性能

分组交换

GPRS仍然使用GSM电路交换网络(所以它又被称作2.5G，有别于GSM的2G和W-CDMA的3G行动通讯)，可是它利用分组交换(Packet Switching)来传输，和GSM的电路交换不同，提供用户另一种新选择，是一种加值型的分组交换数据服务。相对于电路交换网络而言，GPRS就是它的升级版。不过，GPRS标准非常简洁，网络经营商只须增加少量的基本硬设备和升级现有网络系统软件即可。经过GPRS，要传送的信息被分割成相关连的个别封包，在接收端这些封包被重组(Reassembled)还原成原来的信息。分组交换就像拼图(Jigsaw puzzle)一样，图象(Image)被工厂分割成数块装在袋子里，然后运送到用户家，用户将袋子里的拼图一块一块组合，最后回复了图象原来的面貌。所有拼块(封包)都相互关连，而且相配，但是它们的传输和组合方式不同。Internet本身就是最典型和最著名的封包数据网络。

节省带宽资源

分组交换意谓着：用户只有在传收数据时，才使用GPRS的带宽资源(Radio Resources)。这和在固定期间内分配一个无线频道给一个用户的做法不同，因为GPRS允许数个用户同时共享(Concurrently Shared)它的带宽资源。在同一个带宽和同一个通讯单元(Cell)下，大量的用户可以共享有限的无线电资源。最大可提供的用户数量是由应用种类和数据大小的不同而决定。由于GPRS节省带宽资源，所以不须另外建立一个尖峰备用容量(Idle Capacity)，因此GPRS让网络业者更有效地和更弹性地利用他们的网络资源，同时也增加了客户的利用率和收入。为了同时改善GSM网络的尖峰容量，GPRS必须：

1.支持「虚拟连接(Virtual connectivity)」有效地分配稀有的带宽资源。

2.使用GPRS代替电路交换数据传输，使用GPRS/SMS界接规范降低SMS的负载。

行动上网(Mobile INTERNET)

GPRS是第一个将行动通讯网络和Internet接连的技术，任何Internet上的应用，例如：档案传送(File Transfer Protocol；FTP)、浏览(Web Browsing)、聊天(Chat)、Email、Telnet、电玩等都可以在GPRS手机中实现。事实上，许多网络业者正计划利用GPRS和现有资源，借机转变为无线ISP(wireless Internet Service Providers)。Internet用户年年增加，应用也深入各阶层，而GPRS网络可以视为Internet的子网，GPRS的发展也就追随着Internet的发展。每台GPRS手机都有它们各自的网址，所以每台GPRS手机就是一个「行动网站」(Mobile Host)，这是目前PC所无法提供的。.

同时支持TDMA和GSM

在1999年初，GPRS被制定之时，全球电信大厂们就已经决定GPRS不只植基于欧洲采用的GSM标准，更要能支持在美洲被广泛使用的IS-136分时多任务撷取(TDMA；Time Division Multiple Access)标准。这协议是为了统一各家标准，使大家都能朝相同的演进方向发展，也就是要为第三代移动电话网络铺路。如果GPRS标准被共同遵守奉行，则第三代移动电话网络标准的成功也就指日可待了。

GPRS的局限

说了这么多GPRS的优点，难道它就没有缺点吗？不，任何技术都有它的局限，GPRS也不例外。它的局限可以简述如下：

有限的通讯容量

虽然GPRS允许数个用户同时共享它的带宽资源，可是GPRS的通讯单元容量仍是有限的。当不同的需求产生时，例如同时要传输语音和GPRS数据时，带宽资源更是捉襟见肘。因此，必须为GPRS频道预留资源，而GPRS的动态频道管理功能正是为预留GPRS频道而设计的，不过在尖峰时刻，它是藉发送SMS取代GPRS封包而在GPRS频道里传输，以减少总传输量。所以封包型态(Packet Type)的选择是GPRS动态频道管理的主要任务，而GPRS不得不仰赖SMS，这使SMS成为GPRS最重要的互补「通讯载具(Bearer)」。因为SMS提供储存和转寄(Store and Forward Service)的服务，所以在尖峰时刻寄来的电子邮件，GPRS会先使用简讯告诉用户有信件要接收，但是此时因用户正在使用GPRS手机讲电话，所以电子邮件会暂存在SMS中心。等用户讲完，GPRS网络才离开尖峰时刻，用户再到SMS中心利用GPRS数据封包下载(从SMS中心转寄)信件，这样就可以避免网络「大塞车」了。

速度比理论值还慢

要达到GPRS理论上最大的传输率172.2 kbps，必须只允许一个用户占用全部的八个时槽，而且不可使用任何防错(Error Protection)机制。很显然的，没有一家电信公司会这么做。而且在系统改装之初，只会支持1到3个时槽，共享的带宽有限，因此GPRS的用户数量一定被限制。所以，实际的最大传输率必须考虑网络和终端台的条件，而这个值一定是比固定网络的最大传输率小。GPRS的传输率要达到172.2 kbps是不可能的，这只有等到 EDGE(Enhanced Data Rates For GSM Evolution)」或「全球移动电话系统(Universal Mobile Telephone System)」(3GSM或ITM2000)问世时才能达成。

GPRS电话计费方式尚有争议

GPRS通话与一般的GSM通话的区别是藉「信息类别(MT:Message Type)」来辨别的。但是，目前的手机大厂还没决定是否要将GPRS信息类别内建于手机中，结果将造成GPRS电话费计算无标准可循的问题。 相反的，如果手机内建了GPRS信息，电话费计算还是有问题，因为没有用户愿意为垃圾邮件缴费，而提供垃圾邮件的网络业者反而可能不须付费。这样的不确定性和矛盾性将严重妨碍GPRS的推广。尤其许多准备改用GPRS来传输数据的商业应用，将会被迫暂缓。既然在手机中内建GPRS信息是如此左右为难，就有另外一种替代方案被提出，即采用「网络网关支持GPRS节点(GGSN；Gateway GPRS Support Node)」，它可以解决计费接收垃圾邮件的问题；不过这仍然无法准确地区分GPRS和GSM电话费，这还需要手机有内建GPRS信息才行。可是手机大厂为考虑生产成本，可能不会立即推出有内建GPRS信息的手机，而网络业者也就不太愿意片面地装设GGSN了。如此一来，用户岂不被加倍剥削了。所以，GPRS手机是否有内建GPRS信息、GSM网络是否加装了网络网关支持GPRS节点都将攸关GPRS的商业成败。

调变效能比EDGE差

GPRS的调变技术是使用「高斯最小位移键码(GMSK；Gaussian Minimum-Shift Keying)」，而EDGE是使用3G的调变技术，名为「八相位移键码」(8 PSK；Eight-Phase-Shift Keying)，8 PSK能加快讯号在空气中的传输速度。未来网络业者势必要将GPRS的调变技术升级到8 PSK，才能成为第三代GSM(3GSM)，而升级的工具就是EDGE。亦即GPRS是要依赖EDGE才能升级为第三代GSM的。

传输延迟

因为无线通信先天就有通讯死角的问题很难克服，所以GPRS采用了复杂的除错和重传(Data Integrity And Retransmission)机制，可是这会产生传输延迟。因此，对要求传输高质量数据的应用，例如：影像传播...等，必须再使用「高速电路交换数据」技术(HSCSD；High Speed Circuit Switched Data)。HSCSD是一种简易的电路交换数据呼叫(Call)，每一个用户利用它可以同时掌握四个不同的频道，又因为它是点对点的连接通讯，所以传输延迟可以降低。不过，GPRS必须另外安装HSCSD，成本将增加(表一)。

不支持储存和转寄

虽然储存和转寄是SMS的核心功能，但是SMS不对GPRS提供储存机制，所以SMS尚无法整合到GPRS里，亦即GPRS必需要加装SMS才能提供简讯服务。

GPRS的发展时程

任何一种电信服务被导入市场时，必经过一些阶段，之后才会成熟，GSM如此，GPRS也不例外。 这些阶段包含：标准化、基础建设、网络测试、订定契约、网络营运、终端设备(含手机)的普及、应用程序开发等。GPRS的发展时程如下：

阶段一

电信业者订定和布建GPRS基础建设。

1999-2000

将GPRS整合到GSM网络里。

2000年夏季

GPRS试验性服务开始，单一用户的传输率约为28kbps。

例如：易利信的T字头的手机已经在2000年夏季在Hanover亮相。

2001年初

具有GPRS基本功能的终端机开始商业化量产。

阶段二

电信业者开始正式提供GPRS服务，GPRS营运开始。.

2001

垂直整合市场渐成型，用户开始习惯GPRS所提供的非语音服务。

2001/2

单一用户的传输率约为56kbps。GPRS的新功能上市，例如：传输率提高、容量增加、多功能终端机问世等因素，将促使GPRS普及。

2002

单一用户的传输率约为112kbps。

GPRS 的升级版EDGE开始商业化。

2002

每台GSM 中都将内建GPRS，使用GPRS的用户数量将达到最多，约等于SMS在1999年的用户数。

2002/3

3GSM开始商业化。

GPRS的第一阶段是：在2000年1月开始商品化，点对点的GPRS先问世(一次只能传送数据给一个用户，不同于点对多点，它无法提供一次同时传送相同的数据给多个用户)。GPRS的第二阶段尚未被正式定义，不过，它这时可以提供更高速的传输，并且可能结合EDGE，支持 点对多点的应用。此外，短距离通讯标准Bluetooth、IEEE802.11、HomeRF都可能和GPRS搭配，使GPRS手机功能更多元、附加价值更高。

GPRS应用市场(Traffic Generators)

任何一种新的技术都有它特定的应用市场，亦即利用特定技术产生最大数据流量的用途市场(Traffic Generators)，而预测这些市场的大小就是评估这种技术的前景。拜GSM普及之赐，GPRS的市值是庞大的，小投资大收获将是其结果。如表一所示，应用GPRS提供的服务，几乎包含了所有Internet商业应用。而排名第一的是企业用(Intranet)电子邮件，而排名第二的是Internet邮件，可见传收电子邮件将是GPRS的主要应用。这是由于现有GSM 无法像有线网络一样提供完整的传收电子邮件功能，所以导致用户对GPRS寄以厚望，希望能利用GPRS传收电子邮件。其它排名较后面的应用则因目前有线网络不支持，以致用户不熟悉，而应用软件缺乏也是原因之一。

结语

虽然GPRS提供的服务非常便利，但是GPRS 的成功关键仍然在价格。只针对传送大量数据才计费的办法将是吸引用户青睐的良策，可能也是扩大GPRS市场的最佳方案。

虽然传收电子邮件将是GPRS的最大应用，可是只用它来传收电子邮件似乎有些浪费，因为未来的EDGE和3GSM是为影音多媒体设计的，所以业者应尽早开发实用的无线多媒体应用软件，藉多媒体应用软件的普及让广大的消费者习惯GPRS的其它非语音应用，这样将可为下一代行动通讯标准的商品化奠下良好基础。

《图一》