GPRS技術(shù)及其解決方案概覽

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1、GPRS技術(shù)及其解決方案概覽　　編者按：隨著第三代移動(dòng)通信標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)和用戶對(duì)移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)的需求的急劇增長(zhǎng)，現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)將不可避免地向W-CDMA（寬帶碼分多址）演變，這種演進(jìn)的過(guò)程據(jù)估計(jì)大約需要2-3年，主要的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)備供應(yīng)商最早也要到2002年之后才能提供可供商用的W-CDMA系統(tǒng)。但這并不意味著移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商們只能等待，通過(guò)采用GPRS（通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)）技術(shù)，可使現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)輕易地實(shí)現(xiàn)與高速數(shù)據(jù)分組的簡(jiǎn)便接入，從而使運(yùn)營(yíng)商能夠?qū)σ苿?dòng)市場(chǎng)需求作出快速反應(yīng)并獲得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。GPRS將是通向3G的一個(gè)重要里程碑?！　PRS技術(shù)：通向3G的橋梁　　迄今為止，移動(dòng)通信

2、的發(fā)展還是圍繞話音（話音質(zhì)量和漫游范圍）進(jìn)行的。對(duì)非話音通信的需求仍處于初期階段，但正穩(wěn)步上升，去年短消息（SMS）業(yè)務(wù)量的迅速增長(zhǎng)正說(shuō)明了這一點(diǎn)。與此同時(shí)，國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)的迅猛增長(zhǎng)，為基于網(wǎng)頁(yè)內(nèi)容的服務(wù)拓展了機(jī)遇，且很可能在下一代網(wǎng)絡(luò)中占據(jù)支配地位?！　?duì)新型無(wú)線數(shù)據(jù)服務(wù)的預(yù)期需求令GSM運(yùn)營(yíng)商對(duì)運(yùn)營(yíng)環(huán)境中的重大變革充滿期待，考慮到對(duì)更復(fù)雜應(yīng)用的需求，通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)（GPRS）作為一種改進(jìn)GSM網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸方式的標(biāo)準(zhǔn)已得到歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)（ETSI）的確認(rèn)，其基本原理是：當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送需要時(shí)，將利用分組在網(wǎng)絡(luò)中傳送數(shù)據(jù)，而非利用當(dāng)前承載服務(wù)所采用的固定電路連接。這促進(jìn)了多

3、用戶間對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的共享，并允許運(yùn)營(yíng)商最優(yōu)地使用現(xiàn)有設(shè)備，同時(shí)利用已安裝的設(shè)備創(chuàng)造新的收入來(lái)源?！　PRS將促進(jìn)多種數(shù)據(jù)應(yīng)用的出現(xiàn)，這些應(yīng)用將比當(dāng)前的GSM數(shù)據(jù)服務(wù)好得多。在一定意義上，能夠提供界面友好的屏幕和菜單的新型手機(jī)將推動(dòng)此類應(yīng)用的發(fā)展，并鼓勵(lì)更多的用戶享受這些應(yīng)用帶來(lái)的方便?！　PRS的部署　　GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性令部署費(fèi)用很低，可根據(jù)預(yù)期的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量的增長(zhǎng)安排部署，為網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)提供了一條全新的途徑。在引入GPRS時(shí)，可將其疊加在現(xiàn)有的GSM網(wǎng)上，而GSM無(wú)線資源則可在電路交換的話音和GPRS數(shù)據(jù)之間共享。在無(wú)線接口內(nèi)，多個(gè)用戶可共享一個(gè)時(shí)隙，或者一個(gè)用戶

4、最多可使用八個(gè)時(shí)隙。在傳輸時(shí)，數(shù)據(jù)信息被包封到很短的分組里，每一分組都含有一個(gè)報(bào)頭，報(bào)頭中包括了分組的始發(fā)地址和目標(biāo)地址。來(lái)自多用戶的分組可交錯(cuò)傳輸，所以可按需分配傳輸容量，并在沒(méi)有分組可傳時(shí)釋放容量?！　SM無(wú)線資源也可在電路交換模式（數(shù)據(jù)和話音）業(yè)務(wù)與GPRS之間共享。在空中接口上，可分配給GPRS業(yè)務(wù)使用的時(shí)隙（根據(jù)O&M程序）必須能夠工作在業(yè)務(wù)信道（一個(gè)全速率語(yǔ)音信道或兩個(gè)半速率語(yǔ)音信道），或工作在GPRS模式的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)信道。這里，我們定義一種新的物理信道類型--分組數(shù)據(jù)信道（PDCH），它由幾個(gè)新的邏輯分組信道映射而成。在一個(gè)小區(qū)中，若沒(méi)有分配物理分組信

5、道資源，則邏輯分組信道被映射到普通的GSM物理信道上。新的分組信道可被復(fù)用，這是在當(dāng)前的GSM中引入分組技術(shù)后帶來(lái)的主要不同?！　D1給出了GPRS疊加到GSM網(wǎng)上的高級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。首先，通過(guò)對(duì)基站子系統(tǒng)（BSS）進(jìn)行軟件升級(jí)，一種被稱為分組控制單元（PCU）的新型GPRS實(shí)體將被用來(lái)處理數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量，并將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量從GSM話音業(yè)務(wù)量中分離出來(lái)。PCU增加了分組功能，可控制無(wú)線鏈路，并允許多用戶接入同一無(wú)線資源。圖1GPRS疊加在GSM網(wǎng)上　　然后，GPRS數(shù)據(jù)分組被GPRS骨干系統(tǒng)（GBS）傳送出去。這一過(guò)程將涉及兩個(gè)GPRS網(wǎng)元，分別稱為GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（SGSN）

6、和GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（GGSN）。根據(jù)地理?xiàng)l件和用戶號(hào)碼情況，GPRS各節(jié)點(diǎn)可分布在網(wǎng)絡(luò)中的不同位置或位于同一局址。　　圖2GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)的高層結(jié)構(gòu)　　SGSN將為所服務(wù)的手機(jī)提供移動(dòng)性管理、安全性（數(shù)據(jù)加密和壓縮）、管理控制、計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)收集、鑒權(quán)以及邏輯鏈路和路徑的管理?！　GSN還將為用戶和某些GGSN提供分組路由和隧道功能。SGSN的容量由路由范圍和用戶的數(shù)量決定，并采取可伸縮和模塊化的結(jié)構(gòu)。　　標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了一些新型接口，如圖2所示。通過(guò)基于幀中繼的Gb接口，一個(gè)或多個(gè)BSS被連至SGSN。SGSN通過(guò)Gn接口連至GGSN。GGSN通過(guò)Gi接口提供與外部分組

7、交換網(wǎng)絡(luò)的交互工作。SGSN和GGSN均可與歸屬位置寄存器（HLR）通信，并各自通過(guò)Gr和Gc接口獲得路由信息和用戶詳細(xì)資料?！　「鶕?jù)現(xiàn)有和預(yù)期的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)增長(zhǎng)量，GPRS系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的靈活性將保證成本獲得最優(yōu)的部署。GBS（SGSN，GGSN）的不同網(wǎng)元結(jié)構(gòu)將確?？色@得多廠商支持。采取何種類型提供交互工作支持，可視特殊的客戶要求而定，也可分階段提供。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的解決方案將與邏輯結(jié)構(gòu)和傳輸規(guī)劃保持一致?！　PRS服務(wù)可與若干結(jié)構(gòu)解決方案一起實(shí)施，其分組控制功能可有不同選項(xiàng)，這些選項(xiàng)可以內(nèi)置的形式或作為獨(dú)立單元存在。盡管需要更新訪問(wèn)位置寄存器（V