GPRS----走向第三代移動通信的重要一步

2019-11-03 09:44:48

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GPRS----走向第三代移動通信的重要一步<2>2.3 GPRS網絡系統簡介 1. GPRS數據包的發送與接收，其過程如下：筆記本電腦通過串行或無線方式接到GPRS蜂窩電話或Modem上，GPRS蜂窩電話或Modem與GSM基站通信，但與電路交換式數據呼叫不同，GPRS分組是從基站發送到SGSN節點，而不是通過MSC連接到語有網絡上。SGSN與GGSN進行通信；GGSN對分組數據進行相應的處理，再發送到目的網絡，如 Internet或X.25網絡。來自 Internet、標識有移動臺地址的ip包，由GGSN接收，再轉發到SGSN，繼而傳送到移動臺上。 2. SGSN-SGSN通過幀中繼與BTS連接，是GSM網絡結構與移動臺之間的接口，實現與移動臺之間數據的發送與接收，提供分組路由，跟蹤移動臺在服務區的位置，并實現安全和訪問控制功能。 3. GGSN-GGSN通過基于IP協議的GPRS骨干網連接到SGSN，是連接GSM網絡結構與外部分組交換網（如 Internet和 LAN）的網關。GGSN也可以在這種網絡之間建立多個連接，即通過一個GGSN、一個 GSM網絡可以連接到多個外部網上。3 制約GPRS發展的因素 GPRS是一種重要的移動數據業務，是向第三代移動通信系統過渡的重要技術手段，其最大特點是與目前的非話業務相比，有效地提高了頻譜利用率和容量。但現在還仍然有些因素制約著GPRS的應用，限制其發展速度。3.1 影響GPRS發展的因素 1. 在實際應用中速率比理論值要低得多。要達到GPRS傳輸速率的理論值最大可達172.2kbit／s是有條件的，那就是要求只有一個用戶占用所有8個時隙并且沒有防錯保護。一個網絡運營商不可能把所有8個時隙全給一個用戶使用，因此，用戶們使用帶寬也將受到嚴重限制。所以，在理論上GPRS的最大速率將會受到網絡和終端現實條件的制約。 2. 轉接時延——GPRS分組通過不同方向發送數據，最終達到相同的目的地。這樣，數據在通過無線鏈路傳輸過程中可能發生一個或幾個分組丟失，或發生錯誤。有關標準組織認識到了無線分組技術這一固有特性，引入了數據完整性和重發策略，由此也產生了潛在的轉接時延。 3. 在實際應用中，不同業務會互相干擾。對于不同用途而言只有有限的無線資源可供使用。例如，話音和GPRS呼叫都使用相同的網絡資源，這勢必會造成一些相互干擾。 4. GPRS是一種次優化調制，它基于一種GM－SK（高斯濾波最小頻移鍵控）調制技術，相比之下EDGE基于一種新機制，該機制能允許更高的比特率通過空中接口調制。3.2 相應的技術措施 1. EDGE和 UMTS：EDEG是GSM演進的增強型數據速率、采用全新的調制機制，允許更高的比特率通過空中接口調制，是現有GSM網絡的最后一個高速數據技術，其可用速率將是GPRS的3倍，并將用于IS－136TDMA網絡，在未來兩年內可以開放業務。UMTS（通用移動通信系統）和EDGE將彌補GORS的不足，使單個用戶獲得較高的數據效率。 2. HSCSD：即將開放業務的HSCSD是一種高速電路交換數據業務，簡單的電路交換數據呼叫，傳輸時延很小，可以與GPRS聯合使用，以減少轉接時延。4 國內外GPRS的發展動向及市場分析4.1 GPRS發展計劃時間預測（1）1999年，進行網絡測試并簽署有關基礎設施的商業合同；（2）2000年，GPRS基礎設施并入到GSM網絡中；（3）2001年，GPRS進入商業應用并且將大力推廣，新的GPRS特殊應用、高性能（如高比特率、高網絡容量、高性能網絡終端）的方案得到解決，GPRS的應用范圍得到不斷擴大；（4）2002年，GPRS／EDGE投入實際應用，GPRS常規地加入到GSM移動電話系統中，應用率達到相當規模；（5）2002－2003年，新一代移動通信系統UMTS實現商用。4.2 有利于GPRS市場發展的優勢（1）移動電話市場逐漸向移動數據市場轉變，給 GPRS發展帶來無限的機遇。由于Internet等應用的迅速發展，在全球范圍內用戶對移動數握業務的需求呈增長態勢，GSM協會預測，今后一年內全球GSM網上傳送的移動數據量將實現40％－50％的增長率。（2）GPRS具有天然的優勢。目前全球有移動電話用戶4.5億，而GSM網上用戶占40％，而GPRS又在GSM網上升級，故GPRS在未來的移動數據市場中占有天然的優勢。（3）GPRS收費按數據流量收費，使用戶費用大大降低，可大量吸引用戶。（4）GPRS被認為是由第二代移動通信系統向第三代過渡的最佳中間方案，也是最重要的一步，因此也決定了GPRS市場優勢的所在。第三代移動通信系統IMT-2000標準化工作已接近尾聲，但從標準出臺到全面商業化還需較長的時間。其原因是采用第三代（3G）移動通信系統改造網絡價格昂貴，各運營商不愿馬上采用，但又不甘心坐等3G的到來，所以目前國際上各大通信公司都在忙于開發所謂“2.5G”的無線數據技術，作為向3G標準過渡的中間方案，而GPRS就屬于GSM向3G過渡的中間方案。GPRS不僅被歐洲的第二代移動通信系統GSM支持，同時也被北美的IS-136支持，它的高數據率足以滿足大多數3G多媒體寬帶業務，而在時間上還較3G提前幾年。并且當3G真正到來時，對于那些沒有3G經營權的運營商來說，GPRS仍不失為競爭的業務，因此GPRS被認為是第二代移動通信系統向第三代演進的重要一步。4.3 國內外GPRS發展概況 GPRS在今年世界各地進行測試。例如香港SUNDAY與北電網絡在今年6月簽署合同，將GPRS應用于無線數據技術上，預計會在年內投入商用。目前世界上許多GSM運營商正在考慮將其網絡升級到GPRS。如德國的T-MOBILE、荷蘭的TELFORT、香港的SMATONE以及英國的ONE 2 ONE。ONE 2 ONE花費大約1600萬美元建立了GPRS，該網絡覆蓋英國97％的人口。在GPRS設備市場上，愛立信占有較大優勢，他們獲得了超過60％的GPRS設備合同，幾大電信公司如諾基亞、摩托羅拉、西門子也在積極參與提供GPRS設備。在中國，移動數據業務的前景不很明朗，但中國移動通信集團和中國聯通等仍相繼開展移動數據業務的實驗工作；各運營商也出于對現實市場和未來市場競爭的需要，對迅速提高移動數據業務能力的要求十分迫切，自然對GPRS技術也很重視。不少專家人士認為，GPRS在中國市場能否開發出適合中國市場的應用業務。針對這一點，有些廠商開始行動，例如愛立信最近在北京中關村投資設立一個移動數據開發中心，向業務開發商提供空中接口測試條件，這將促進GPRS在中國的應用。 GPRS技術規范工作開始于1994年，1998年GPRS標準公開發表。目前被稱為“Phase 2＋”的GSM標準化進程就涉及大量包括語音編碼和先進數據傳輸業務的改進，而GPRS是屬于GSM Phase 2＋技術規范的新技術。該技術最重要的貢獻是在移動通信網絡上的數據傳輸是基于分組的，從而將數據傳輸速率從9.6kbit/s提高到100kbit/s以上，并將Internet連接一直延伸到移動PC，用戶無需再撥號到ISP。GPRS技術的發展將進一步提高信道利用率，提供更寬的帶寬，從而進一步降低移動數據通信費用，吸引更多用戶，促進GPRS的進一步發展。 GPRS將對移動數據應用產生深遠的影響，但它不是取代目前通過GSM實現的其他數據業務，如電路交換數據，而是對它們的一種完善和補充。GPRS也能提供第三代移動通信系統所具有的數據通信能力。摘自《中國數據通訊網絡》

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