GPRS技术及其解决方案概览

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1、GPRS技术及其解决方案概览　　编者按：随着第三代移动通信标准的出台和用户对移动多媒体业务的需求的急剧增长，现有的GSM网络将不可避免地向W-CDMA（宽带码分多址）演变，这种演进的过程据估计大约需要2-3年，主要的无线网络设备供应商最早也要到2002年之后才能提供可供商用的W-CDMA系统。但这并不意味着移动运营商们只能等待，通过采用GPRS（通用分组无线业务）技术，可使现有GSM网络轻易地实现与高速数据分组的简便接入，从而使运营商能够对移动市场需求作出快速反应并获得竞争优势。GPRS将是通向3G的一个重要里程碑。　　GPRS技术：通向3G的桥梁　　迄今为止，移动通信

2、的发展还是围绕话音（话音质量和漫游范围）进行的。对非话音通信的需求仍处于初期阶段，但正稳步上升，去年短消息（SMS）业务量的迅速增长正说明了这一点。与此同时，国际互联网的迅猛增长，为基于网页内容的服务拓展了机遇，且很可能在下一代网络中占据支配地位。　　对新型无线数据服务的预期需求令GSM运营商对运营环境中的重大变革充满期待，考虑到对更复杂应用的需求，通用分组无线业务（GPRS）作为一种改进GSM网数据传输方式的标准已得到欧洲电信标准委员会（ETSI）的确认，其基本原理是：当有数据传送需要时，将利用分组在网络中传送数据，而非利用当前承载服务所采用的固定电路连接。这促进了多

3、用户间对网络资源的共享，并允许运营商最优地使用现有设备，同时利用已安装的设备创造新的收入来源。　　GPRS将促进多种数据应用的出现，这些应用将比当前的GSM数据服务好得多。在一定意义上，能够提供界面友好的屏幕和菜单的新型手机将推动此类应用的发展，并鼓励更多的用户享受这些应用带来的方便。　　GPRS的部署　　GPRS系统结构的灵活性令部署费用很低，可根据预期的数据业务量的增长安排部署，为网络演进提供了一条全新的途径。在引入GPRS时，可将其叠加在现有的GSM网上，而GSM无线资源则可在电路交换的话音和GPRS数据之间共享。在无线接口内，多个用户可共享一个时隙，或者一个用户

4、最多可使用八个时隙。在传输时，数据信息被包封到很短的分组里，每一分组都含有一个报头，报头中包括了分组的始发地址和目标地址。来自多用户的分组可交错传输，所以可按需分配传输容量，并在没有分组可传时释放容量。　　GSM无线资源也可在电路交换模式（数据和话音）业务与GPRS之间共享。在空中接口上，可分配给GPRS业务使用的时隙（根据O&M程序）必须能够工作在业务信道（一个全速率语音信道或两个半速率语音信道），或工作在GPRS模式的分组数据业务信道。这里，我们定义一种新的物理信道类型--分组数据信道（PDCH），它由几个新的逻辑分组信道映射而成。在一个小区中，若没有分配物理分组信

5、道资源，则逻辑分组信道被映射到普通的GSM物理信道上。新的分组信道可被复用，这是在当前的GSM中引入分组技术后带来的主要不同。　　图1给出了GPRS叠加到GSM网上的高级网络结构。首先，通过对基站子系统（BSS）进行软件升级，一种被称为分组控制单元（PCU）的新型GPRS实体将被用来处理数据业务量，并将数据业务量从GSM话音业务量中分离出来。PCU增加了分组功能，可控制无线链路，并允许多用户接入同一无线资源。图1GPRS叠加在GSM网上　　然后，GPRS数据分组被GPRS骨干系统（GBS）传送出去。这一过程将涉及两个GPRS网元，分别称为GPRS业务支持节点（SGSN）

6、和GPRS网关支持节点（GGSN）。根据地理条件和用户号码情况，GPRS各节点可分布在网络中的不同位置或位于同一局址。　　图2GSM/GPRS网络的高层结构　　SGSN将为所服务的手机提供移动性管理、安全性（数据加密和压缩）、管理控制、计费数据收集、鉴权以及逻辑链路和路径的管理。　　SGSN还将为用户和某些GGSN提供分组路由和隧道功能。SGSN的容量由路由范围和用户的数量决定，并采取可伸缩和模块化的结构。　　标准规定了一些新型接口，如图2所示。通过基于帧中继的Gb接口，一个或多个BSS被连至SGSN。SGSN通过Gn接口连至GGSN。GGSN通过Gi接口提供与外部分组

7、交换网络的交互工作。SGSN和GGSN均可与归属位置寄存器（HLR）通信，并各自通过Gr和Gc接口获得路由信息和用户详细资料。　　根据现有和预期的数据业务增长量，GPRS系统结构的灵活性将保证成本获得最优的部署。GBS（SGSN，GGSN）的不同网元结构将确保可获得多厂商支持。采取何种类型提供交互工作支持，可视特殊的客户要求而定，也可分阶段提供。网络结构的解决方案将与逻辑结构和传输规划保持一致。　　GPRS服务可与若干结构解决方案一起实施，其分组控制功能可有不同选项，这些选项可以内置的形式或作为独立单元存在。尽管需要更新访问位置寄存器（V