物联网-GPRS简介和PDP激活

1. GPRS简介

GPRS（General Packet Radio Service）即通用分组无线服务，是移动电话用户可以使用的一种移动数据业务。
GPRS有别于旧的电路交换连接，在旧的电路交换连接系统中，一个数据连接要创建并保持一个电路连接，在整个连接过程中这条电路将被独占，直到连接被解除。
GPRS基于无线分组交换技术，使多个用户可以共享传输信道，共享带宽。WEB浏览、收发电子邮件和即时消息都是能有效利用共享带宽的间歇传输数据的服务。

2. GPRS的实现原理

GPRS网络是基于现有的GSM网络实现的。在现有的GSM网络中增加一些节点，如GGSN（Gateway GPRS Support Node，GPRS网关支持节点）和SGSN（Serving GSN，GPRS服务支持节点）。GGSN主要是起网关作用，它可以和不同的数据网络连接，如ISDN（综合业务数据网）、LAN（局域网）等。SGSN主要用于记录移动终端的当前位置信息，并且在移动终端和GGSN之间完成移动分组的数据发送与接受。HLR (Home Location Register)，是GSM网络中的一个核心网元，其记录着手机用户的签约消息及位置信息。

3. PDP简介

PDP（Packet Data Protocol）即分组数据协议，是GPRS接口所用的网络协议。
PDP上下文包含： APN、QoS、PDP类型、PDP地址等信息。
PDP存在以下几个状态：

PDP附着
PDP激活
PDP更新
PDP去激活

PDP附着（PDP-Attach）是让终端登录到PS域里，就是登记到SGSN/PDSN的数据库，同时在HLR里进行PS域的location update，此时是control-plane还没有流量，相当于拨号成功。
PDP激活（PDP-activation）就是开始进行数据流通了，也就是开始打开网页上网了，此时有userplane流量了。

4. 移动终端通过GPRS上网过程

移动终端开机连接到运营商上网，主要包括以下三个过程：
（1） PDP附着。附着的目的是系统根据移动终端的签约数据确定是否允许移动终端在当前请求的GPRS路由区域中进行数据业务访问。
终端可以在开机通过无线接入鉴权获得无线信道后即向SGSN发起“附着请求”消息，SGSN得到终端IMSI标识后，向HLR中请求进行认证，并根据HLR下达的用户签约数据对终端进行鉴权，同时SGSN将终端的当前位置信息上传HLR。鉴权通过后，SGSN就会向终端返回“接受附着”消息。

（2）PDP上下文激活。通过PDP上下文激活过程，用户获得相应的GGSN的鉴权许可，分配相应的IP地址，建立终端与基于GPRS的数据通道。
PDP激活过程由用户终端发起，终端首先向SGSN发起“激活PDP上下文请求”消息，消息中携带APN（服务访问点名称），服务质量等信息；SGSN根据消息中携带的APN向HLR中查寻相应的GGSN的地址，获得GGSN地址后，再向GGSN发送“创建PDP上下文请求”；GGSN可以通过本地/DHCP/RADIUS对终端进行签权并分配IP地址或者地址前缀，以及其他参数，如QoS参数等，并将鉴权结果以及各项参数携带在“响应创建PDP上下文请求”消息中，发送给SGSN，由SGSN再向终端发送“接受激活PDP上下文请求”消息，将各参数配置传递给用户终端，从而完成PDP激活过程。

注：
APN指一种网络接入技术，是通过手机上网时必须配置的一个参数，它决定了手机通过哪种接入方式来访问网络，用来标识GPRS的业务种类。
APN分为两大类：

WAP业务
WAP以外的服务，比如：连接因特网

（3）业务访问。在PDP激活之后，从终端到系统分组域的IP应用数据通道已经打开。如果终端访问系统外的业务服务器，就需要保持系统分组域与外部网络直到业务服务器之间的转发路径通畅。