ＧＰＲＳ——無線因特網發展的新契機

2019-11-03 09:41:47

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供稿：網友

　　ＧＰＲＳ提供了無縫、直接的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ連接。ＧＰＲＳ支持Ｘ．２５協議和對Ｉｎｔｅｒｎｅｔ具有深遠影響的ＩＰ協議。對于ＧＳＭ網現有電路交換數據業務（ＣＳＤ）和短消息業務（ＳＭＳ）來說，ＧＰＲＳ是一種補充而不是替代。ＧＰＲＳ可以根據用戶需要靈活地動態分配無線資源，從而實現多用戶共享，提高頻率利用率。同時計費也將由傳統的按時方式改為根據用戶數據的傳輸量來計費。

　　從邏輯上來說，可以在ＧＳＭ網絡結構中增添兩個新的網絡節點來實現ＧＰＲＳ。這兩個節點是：ＧＰＲＳ業務支持節點（ＳｅｒｖｉｎｇＧＰＲＳｓｕｐｐｏｒｔｎｏｄｅ，ＳＧＳＮ）、ＧＰＲＳ網關支持節點（ＧａｔｅｗａｙＧＰＲＳｓｕｐｐｏｒｔｎｏｄｅ，ＧＧＳＮ）。

　　在ＧＰＲＳ結構中，基站（ＢＳＳ）與ＳＧＳＮ設備之間一般通過幀中繼連接（稱為Ｇｂ接口），ＳＧＳＮ與ＧＧＳＮ設備之間通過ＩＰ網絡連接（稱為Ｇｎ接口）。ＧＧＳＮ可以由具有ＮＡＴ（網絡地址翻譯）功能的路由器承擔內部ＩＰ地址與外部網絡ＩＰ地址的轉換。ＭＳ（移動站）可以訪問ＧＰＲＳ內部的網絡，也可以通過ＡＰＮ（接入點名稱）訪問外部的ＰＤＮ（分組數據網）或因特網。

　　用戶通過ＧＰＲＳ網絡接入因特網、企業內部網或ＩＳＰ時，其接入方式可以概括為透明接入和非透明接入兩種。如果用戶的ＩＰ地址是運營商分配的公有地址（動態或靜態），則ＧＧＳＮ不參與用戶的認證和鑒權過程，用戶可以通過ＧＧＳＮ透明地接入ＧＰＲＳ內部網絡或互聯網絡，這種方式稱為透明方式。而當用戶ＭＳ的ＩＰ地址是由企業網絡或ＩＳＰ分配的私有地址（動態或靜態）時，用戶訪問該企業網絡或ＩＳＰ時，ＧＧＳＮ就要求企業網絡或ＩＳＰ中的專用服務器對該用戶進行鑒權或認證，這種方式即為非透明方式。

　　對ＧＰＲＳ系統的性能評價主要包括三方面：

　　首先是系統容量。ＧＰＲＳ的系統容量包括ＧＳＮ的網絡容量和ＲＦ（射頻）容量。在ＧＳＭ系統中，系統的容量是系統所能支持的用戶數。而在ＧＰＲＳ系統中，由于采用了分組交換技術，多個用戶可以共享無線信道，因此在描述ＧＰＲＳ交換系統的容量時，除了人們習慣的用戶數外，還采用了存儲的最大ＰＤＰ上下文個數、用戶的附著數、同時激活的ＰＤＰ上下文個數、數據吞吐量等指標。

　　其次是數據速率。ＧＰＲＳ提供的數據速率取決于所采用的編碼方案，在標準中有四種編碼數據速率，分別為每信道９．０５ｋｂｉｔ／ｓ、１３．４ｋｂｉｔ／ｓ、１５．６ｋｂｉｔ／ｓ和２１．４ｋｂｉｔ／ｓ。由于能在一個頻率上提供全部８個業務信道，最大的數據吞吐量可高達每用戶１７１ｋｂｉｔ／ｓ。不過，由于信道編碼和多時隙分配需要開銷，更現實的最高吞吐量為１１５ｋｂｉｔ／ｓ。在服務質量尚可的條件下，多數應用的傳輸速率可以低得多。

　　由于ＧＰＲＳ以可變的數據傳輸速率提供數據連接，且具有較高的帶寬效率，因此可以預言在ＧＳＭ網絡上將出現一系列新的應用。通過使用同一分組傳輸技術，ＧＧＳＮ可為與ＧＰＲＳ相連的其他公共數據網絡（ＰＤＮｓ）提供一個網關，以在不同網絡間提供無縫的服務。

　　在ＧＰＲＳ系統中，用戶的呼叫建立時間大為縮短，且任何呼叫只需建立一次。一旦通話經由一個叫做“附著”的過程建立起來，用戶便成為網絡的服務對象，且只是在收發數據時才需用到網絡資源。若某數據流的最后一個數據塊已被送出并得到確認，或者計時器到達計時限制，則其使用的資源將被釋放并重新分配。當要收發新的數據塊時，ＧＰＲＳ通話仍然開放并可重新建立。與目前的電路交換服務相比，其重新接入的延遲很短，因而提高了網絡資源的利用率。

　　除了系統容量、數據速率以外，ＰＣＵ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ、計費系統等的性能也是評價ＧＰＲＳ性能的重要因素。這些設備的性能主要是用可靠性（如設備的故障率、中斷恢復服務時間）、吞吐量和系統容量（如處理能力和計費容量）、與外部網絡的接口指標等來描述的。

　　目前，ＧＰＲＳ的發展面臨四大難題。其一是缺乏ＧＰＲＳ手機，目前的手機需升級到能進行高速數據傳輸及支持分組數據交換業務才能接入ＧＰＲＳ網絡。其二是費率及計費問題，費率和計費方式對于新的移動數據市場的發展尤為重要，因此ＧＰＲＳ的收費方式還要根據市場的發育情況慎重進行研究，以利于市場發展。其三是移動數據卡的應用，該卡的早日推出，可便于插入掌上電腦，使其與ＧＰＲＳ網絡連接。其四是各種應用軟件的開發，ＧＰＲＳ業務的推廣急需多種應用軟件，目前這方面還有待開發。

摘自《人民郵電報》2001.9.28

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