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[周报全文]相识GPRS

2001年11月19日 00:00:00 | 作者:佚名 | 来源:$page.getBroMedia() | 查看本文手机版

摘要:相识GPRS

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GPRS技术特点

GPRS是通用分组无线业务(General Packet Radio Service)的英文简称,是在现有GSM系统上发展出来的一种新的承载业务,目的是为GSM用户提供分组形式的数据业务。GPRS采用与GSM同样的无线调制标准、同样的频带、同样的突发结构、同样的跳频规则以及同样的TDMA帧结构。这种新的分组数据信道与当前的电路交换的话音业务信道极其相似,因此现有的基站子系统(BSS)从一开始就可提供全面的GPRS覆盖。GPRS允许用户在端到端分组转移模式下发送和接收数据,而不需要利用电路交换模式的网络资源。从而提供了一种高效、低成本的无线分组数据业务。特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用于偶尔的大数据量传输。

在现有的GSM系统上实现GPRS需要增加的功能模块

GPRS网络是基于现有的GSM网络来实现的。在900/1800MHzGSM数字蜂窝移动通信系统中完成GPRS业务的网络设备及其相应的连接,网络设备主要包括:

(1) GPRS交换设备如GPRS网关支持节点GGSN(Gate GPRS Supporting Node)和GPRS业务支持节点(Serving GPRS Support Node),以及其他一些功能实体(域名服务器DNS、计费网关CG和边界网关BG)。

(2) GPRS基站子系统附加设备主要包括引入GPRS业务后,在基站子系统BSS或基站收发信机BTS中新增加的硬件单元PCU。

(3) 其他设备如本地位置寄存器HLR、访问位置寄存器VLR、移动交换中心MSC、SMS-GMSC和SMS-IWMSC等GSM系统原有设备被升级以支持相应的与GPRS有关的功能。

(4) 要实现GPRS网络,移动台也必须是GPRS移动台或GPRS/GSM双模移动台。

GPRS网络数据包的发送与接收

笔记本电脑通过串行或无线方式接到GPRS蜂窝电话或Modem上,GPRS蜂窝电话或Modem与GSM基站通信,但与电路交换或数据呼叫不同,GPRS分组是从基站发送到SGSN节点,而不是通过移动交换中心MSC连接到语音网络上。SGSN与网关支持节点GGSN进行通信,GGSN对分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如Internet或X.25网络,来自Internet、标识有移动台地址的IP包,由GGSN接收,再转发到SGSN,继而传送到移动台上(参见图1)。


图1

GPRS的网络特性

(1) 分组交换
分组交换的基本过程是把数据先分成若干个小的数据包,可通过不同的路由,以存储转发的接力方式传送到目的端,而组装成完整的数据。分组交换基本上不是实时系统,延时也不固定,但可以使不同的数据传输“共用”传输带宽:有数据时占用带宽,无数据时不占用,从而分享资源。同时分组交换可以提供灵活的差错控制和流量控制,主要是在端到端的高层进行,以减少中间网络低层环节不必要的开销;也可以在网络部分环节上增加控制,提高安全性。另外通过设置服务等级QoS等手段,可以有效地控制和分配延时、带宽等性能,所以分组交换非常适用于数据应用。

(2) 频谱效率
在GSM无线系统中,无线信道资源非常宝贵。如采用电路交换,通信需要建立端到端的连接,在通信过程中要独占信道,每条GSM信道只能提供9.6kbps或14.4kbps传输速率。如果多个组合在一起(最多8个时隙),虽可提供更高的速率,但只能被一个用户独占,在成本效率上显然缺乏可行性。而采用分组交换的GPRS则可灵活运用无线信道,每一个用户可以有多个无线信道,而同一信道又可以由几个用户共享,从而极大地提高了无线资源的利用率。在理论上,GPRS可以将最多8个时隙组合在一起,给用户提供高达171.2kbps的带宽,从14.4k~171kbps,足足比以前超出了10倍的传输速度,保证了更大数据的传输及更快的Internet接入。由于GPRS用户的数据通信费是以数据量为基础,而不考虑通信时长,所以GPRS用于IP业务的接入将更为用户所接受。GPRS最大的特点就是“永远在线”。人们可以随时获得即时的更新结果,只要移动设备打开,就会一直收到信息,这使它成为理想的数据传输方法。从无线系统本身的特点来看,GPRS使GSM系统实现无线数据业务的能力产生了本质的飞跃。

(3) Internet识别
典型的Internet连接是:用户通过拨号接入某一ISP,通过ISP的网络访问Internet。因此用户需要付拨号电话费和网络使用费两部分费用,而GSM做无线接入时付无线网络电话费。如果通过GPRS接入Internet则有很大的不同,因为GPRS是无线分组数据系统,只要用户一打开GPRS终端,就已经附着到GPRS网络上,GPRS通过允许现存的Internet和新的GPRS网络的互通首次完全实现了移动Internet功能。也就是用户通过GPRS系统的网关GGSN连接到Internet,GGSN还提供相应的动态地址分配、路由、名称解析、安全和计费等Internet功能。目前任何一种在固定Internet上的业务(如文件传输协议FTP、网页浏览、交谈、信函、遥信)通过利用GPRS将同样能在移动网络上实现。所以(+微信关注网络世界),移动业务运营商同时也是Internet业务的提供商。

GPRS的应用

以GPRS为基础的无线数据系统有很广泛的应用,GPRS使Internet进入无线领域,一直延伸到手掌上。除了支持传统的Internet应用,GPRS也可使无线终端支持B2B、B2C的电子商务和电子支付、股票交易、银行转账等应用。GPRS同样可以应用于公司内部网(Intranet),基于IP的远程LAN接入,使无线终端成为LAN的延伸。

GPRS技术可以应用的领域有:通过GPRS接入独立的Internet业务提供者(ISP);社团的连接;按需分配带宽;声频数据流;多媒体;信息通知——E-mail和无线E-mail;个人事务;交通工具定位业务——车队管理;信息业务;银行业务;电子商务;遥测;自动售货机报告;基于网络的多用户游戏;预付费数据业务;智能数据和话音;远程LAN接入。

GPRS市场发展的优势

(1) 移动电话市场逐渐向移动数据市场转变,给GPRS发展带来无限的机遇。
由于Internet应用的迅速发展,在全球范围内用户对移动数据业务的需求呈增长态势,GSM协会预测,今后一年内全球GSM网上传送的移动数据量将实现40%~50%的增长率。

(2) GSM具有天然的优势。
目前全球有移动用户4.5亿,而GSM网上用户占40%,GPRS又在GSM网上升级,故GPRS在未来的移动数据市场中占有天然的优势。

(3) GPRS按数据流量收费,使用户费用大大降低,可大量吸引用户。

(4) GPRS被认为是由第二代移动通信向第三代过渡的最佳中间方案,也是最重要的一步,因此也决定了GPRS市场优势的所在。

第三代移动通信系统从标准出台到全面商业化还需较长时间,所以国际上各大通信公司都在忙于开发所谓2.5G的无线数据业务,作为向3G标准过渡的中间方案,而GPRS就属于GSM向3G过渡的中间方案。GPRS不仅被欧洲的第二代移动通信系统GSM支持,同时也被北美的IS-136支持。它的高数据率足以满足大多数3G多媒体宽带业务,而在时间上还较3G提前几年。并且当3G真正到来时,对于那些没有3G运营权的运营商来说,GPRS仍不失为竞争的业务,因此GPRS被认为是第二代移动通信向第三代演进的重要一步。

(5) 对原有GSM设备无需进行大的改动,即可有效地提供短信息、WAP等原有数据业务。

(摘自中国移动通信网)
[责任编辑:程永来 cheng_yonglai@cnw.com.cn]