GPRS（General Packet Radio Service）是一個以GSM為基礎的數據傳輸技術，在現有的GSM網路基礎上疊加數據交換節點，以提供網路資料通信的功能，其最主要的特性是讓人們不必透過有線的網路環境，只要透過具備GPRS功能的無線裝置，就可以連上網際網路，真正達到隨時隨地取得資訊的目的。
和一般有線網路相比較，GPRS多了便利性，由於GPRS覆蓋率很廣，企業用戶在外出差時，可以各種行動裝置（Notebook， PDA）無線連接至Internet網路，進行電子郵件收發，行動文件下載，甚至下達指令讓最近的傳真機印出重要文件。通路業者可以運用GPRS查詢即時庫存，線上下單，線上主管簽核。房仲業者則可將GPRS應用在即時調閱房屋物件相關資料，並在客戶面前即時篩選出適合的房子。各行各業都可將龐大的資料庫放在後端機房，透過GPRS即時查詢將必要資訊展現在行動裝置， 並達到雙向互動。
雖然GPRS帶來隨處可上網的便利性，然而它也有一些尚待克服的缺點：
1. 網路延遲：GPRS的網路延遲非常的高，在uplink的部份會達到400ms-1300ms，downlink的部份則會達到600ms-3000ms。
2. 不穩定的頻寬：不穩定的頻寬會嚴重影響資料傳遞的速度，單一時間內的實際資料傳輸量，往往遠小於其理論值所說的傳輸值。
3. 封包遺失：相對於有線網路的環境，GPRS在資料傳遞的過程中容易造成封包的遺失，因此需要額外的機制（automatic repeat request，ARQ）來確保資料的完整性。
4. 連線中斷：在無線的環境裡，常會有連線中斷的情形，如高速移動中，經過隧道或是其它無法接收訊號的地方等等。
透過以上的比較，我們可以看出GPRS最主要的問題，就是連線的速度以及穩定性的問題。在一般有線網路環境中可以正確快速傳遞的資料，透過GPRS進行資料傳輸時，就無法達到有線網路的傳輸品質。因此，在目前無線網路的硬體環境尚無突破性發展的現在，如果想要使GPRS達到有線網路的傳輸品質的話，就必須從傳輸的內容來著手。
目前對於改善無線網路傳輸速率的相關研究中，主要提出的改善方式包括資料壓縮，Cache機制，以及檢查網頁差異性，提升網路使用率等。高效能的網路最佳化產品，其主要的架構如下圖所示，當使用者以瀏覽器進行網頁瀏覽時，網頁資料會先經過CAMEO Engine Cluster進行壓縮動作，並且對網路Protocol做最佳化，大幅改善GPRS上的網頁瀏覽速度。
無線網路最佳化運用相關技術
1. 資料壓縮 （Data Compression）
資料壓縮是一般無線網路環境裡最主要的解決方案，資料在傳遞前先經過壓縮，可以有效減少網路的傳輸量，但在壓縮方式的選擇上，必須考慮到效能以及網頁品質的平衡。
資料壓縮演算法可將HTML文字成功的壓縮4~6倍，大幅降低網路需要傳輸的資訊量，而且非失真的壓縮方式不會更改原有資料的完整性。
圖形的部分，雖然一般網頁的圖形都已經是壓縮格式，但是GIF與JPEG並非最強的圖形壓縮格式，透過更強的圖形壓縮格式轉換，可以在保有原來品質的情況下，再更縮減圖形檔案大小。若使用者願意犧牲圖形品質來換取更快的瀏覽速度時，也可提供多重圖形品質選項，以肉眼不易察覺的失真壓縮大幅提高圖形壓縮率，使用者可以根據自己的喜好在圖形品質與速度之間做彈性調整。
2. 智慧型快取技術 （Smart Caching）
Smart Cache是指GPRS連線的兩端各有一個Cache機制，將使用者瀏覽過的網頁儲存在Cache中，當使用者再次瀏覽同樣的網頁時，可利用Cache中的網頁資料，有效地減少網路的傳輸量。但為了避免使用者瀏覽到過期的網頁，Cache必須具有檢查網頁資料是否需要更新的功能，在Cache的實作上多以網頁內容的雜湊值（Hash）作為網頁資料的索引值，網頁內容不相同，產生的索引值也會不同，因此只要透過索引值的比對，就可以知道網頁的內容是否有更動，若沒有更動則不需要重新下載一次，以減少GPRS網路傳輸的負擔。這種方式的另外一個優點，就是當使用者所要求的網頁連結位置（URL）不同，例如動態產生的網頁，但網頁的內容相同時，在Cache中只需儲存一份資料，可同時提高Cache的Hit Rate。
除此之外，由於一般網頁中圖形資料的更新頻率遠比文字資料少了許多，因此對於非即時性的圖形，圖形Cache的功能也十分重要，當使用者瀏覽圖形時可先由使用者端的Cache即時回傳圖形資料給瀏覽器，系統再背景執行檢查以及更新圖形的工作，這樣的方式可大幅縮短使用者瀏覽圖形時的回應時間。
3. 異動資料辨識技術 （Delta Technology）
同一個網址的網頁通常外觀都非常類似，例如新聞網站，網頁的變動頻率很高， 但通常網頁內容變動的部分只是一小部分，現行的HTTP Protocol在網頁更動後就必須重新傳輸整個網頁，這種全有或全無的傳輸方式容易造成GPRS網路傳輸的負擔。為了減少資料的傳輸量，採用Delta Technology異動資料傳輸技術，伺服器端可瞬間判斷出新網頁和使用者端Cache中舊網頁資料異動的部分，並且只傳送兩者間更動的部分（如下圖所示），網路的傳輸資料量因此驟減，但是使用者仍然可以看到最新的完整網頁訊息，進而達到增進網路效率的目的。
4. 無線網路傳輸協定最佳化 （HTTP Protocol and Redirect Optimization）
在伺服器與客戶端的傳輸Protocol是架構在最佳化的TCP/IP協定之上， 使用者在瀏覽網頁的時候不需要每次都重複建立連線，並且會利用最大頻寬進行傳輸加速動作，這種最佳化的Protocol提供了比HTTP更穩定，更高效能的資訊存取管道。
HTTP Redirect的處理方式是在瀏覽器接收到Redirect的命令回應後，再發出導向網址的請求，目前許多大型Portal網站在設計上必須Redirect許多層，才有辦法到達真正給使用者看的網頁，由於Redirect非常耗時，因此判斷Redirect命令自動做完正確的網頁重新導向，在瀏覽器接收和處理Redirect回應的同時，即由伺服器端傳送正確的網頁給客戶端，如此可有效地提升GPRS網路的使用率，大幅節省了使用者等待Redirect的回應時間。
無線網路是未來網路發展的趨勢，除了硬體設備的研發，軟體的開發也是非常重要的一環。在目前的GPRS網路環境裡，傳輸速度以及穩定度仍有著不足的地方，透過各種無線網路最佳化技術的實作，可提供個對於目前GPRS網路環境加速2~4倍的軟體解決方案，也希望藉著這個解決方案的產生，讓無線網路的領域更加寬廣。
資料來源：Taiwan CNET
作者：卡米爾資訊技術長 邱泊寰
