Un canal physique transporte une supertrame de 52 trames TDMA de 240 ms et 2 canaux physiques sont nécessaires pour échanger des données (en plus des canaux de signalisation): un pour la liaison montante et l'autre pour la descendante. Cette supertrame se décompose en 12 blocs de 4 slots. Chaque bloc peut supporter un canal logique GPRS différent des blocs précédent ou suivant. Les 4 slots de chaque bloc accueillent les 4 bursts issus du codage convolutif de la couche physique tout comme dans GSM (Figure 7).

Un canal physique est configuré soit pour GSM-circuit soit pour GPRS. En mode GSM-circuit, chaque utilisateur se voit allouer un canal logique pour émettre ou recevoir un appel. Un canal logique est constitué de la répétition périodique d'un slot d'une trame TDMA.

En mode GPRS, les utilisateurs n'ont pas besoin d'une liaison permanente car ce service fonctionne en mode paquet ; les ressources nécessaires peuvent donc être attribuées dynamiquement en fonction de la demande et de la charge du réseau (avec GSM, cette affectation est configurable mais statique). Ainsi un mobile peut émettre simultanément sur un certain nombre (variable en temps-réel) de canaux physiques.

Afin d'optimiser la distribution des ressources radio, les canaux physiques Pdch (Packet data channel) peuvent transporter des données utilisateurs ou des données de contrôle. Un canal Pdch contenant des canaux logiques de contrôle commun P.C.C.C.H. ( Packet Common Control CHannel ) est dit maître. Il peut également contenir des canaux PDTCH, PACCH ou PTCCH (voir table des canaux logiques GPRS). Si le Pdch ne transporte pas de canaux PCCCH il est dit esclave et dans ce cas le canal Pdch peut rapidement être reconfiguré en canal GSM-circuit. Un canal Pdch esclave transporte des canaux logiques dont la nature (PDTCH, PACCH …) ne sera déterminée en réception qu’en décodant le bloc (de 4 slots) et en interprétant l’en-tête MAC/RLC (Figure 7). Cette optimisation a permis d’accroître le débit de transport des paquets.

Il existe deux manières d'accéder au réseau GPRS : soit en une phase, soit en deux phases. Pour initialiser un transfert d'informations, l'utilisateur envoie une requête en accès aléatoire sur le canal P.R.A.C.H. ( Packet Random Access Channel ) en précisant sa demande. Le réseau lui répond alors sur le canal P.A.G.C.H. ( Packet Access Grant CHannel) de la manière suivante :

- Pour l'accès en une phase (Figure 9): il envoie un paquet d'acquittement et réserve les ressources nécessaires au transfert sur la voie montante.

- Pour l'accès en deux phases : il procède de la même manière, mais ensuite, le mobile envoie la description complète des ressources dont il a besoin et le réseau lui répond par un paquet d'acquittement. Cet accès présente l'avantage d'éviter systématiquement les collisions.

Si le mobile ne reçoit aucune réponse avant un certain laps de temps, il abandonne et peut tenter un nouvel essai. Cependant, il se peut que le réseau ait reçu la requête du mobile mais qu'il ne puisse pas la satisfaire (dans le cas où il reçoit un grand nombre de demandes de transfert par exemple). Pour éviter cette situation, le réseau envoie un message au mobile lui indiquant qu'il se trouve sur une file d'attente et qu'il disposera de ses ressources ultérieurement.

Les noms des canaux logiques communs à GSM, appelés canaux de contrôle commun, ont été conservés en leur ajoutant le préfixe P(Packet).