GPRS網絡體系結構
一 引 言
廠商們紛紛在開發新的、速率更快的移動數據通信技術,其中最典型的就是GPRS(通用分組無線服務)、HSCSD(高速率電路交換數據)和EDGE。
GPRS是通用分組無線業務(General Packet Radio Service)的簡稱,它突破了GSM網絡只能提供電路交換的思維方式,只需要通過增加相應的功能實體和對現有的基站系統進行部分改造(如軟件升級)來實現分組交換,這種改造的投入相對來說并不大,但得到的用戶數據速率卻相當可觀。
GPRS定義了A、B、C三類終端:A類終端(全雙模)同時可支持電路交換(話音)和包交換(數據)業務,兩種業務互相獨立、互不影響;B類終端(準雙模)可同時接入GPRS及GSM的移動性管理系統,但不能同時進行GPRS及GSM業務;C類終端(單模)不能同時接入GPRS和GSM的移動性管理系統。
二 GPRS網絡功能實體
GPRS網絡是一個傳輸承載平臺,提供端到端分組交換下數據的發送和接收。
GPRS的開發是為了給移動用戶提供高速率分組數據業務,而對現有的GSM標準及其網絡結構進行軟件和硬件上的擴展和升級。
核心網
GPRS核心網
GSM的網絡分系統(NSS)則不然,尤其是移動交換中心(MSC),它本質上是CS交換系統,根本不適合分組交換,因此必須加以深入改造和升級。所以,當引入GPRS業務時,需要將GSM NSS擴充一個適合分組交換的GPRS核心網(CN),它包括服務于GPRS業務的網絡節點(SGSN)、GPRS網關節點(GGSN)、資費網關以及不同GPRS運營商網絡間的邊界網關。不難看出,GPRS CN網與GSM MSC、GMSC等網元是重疊的,而GPRS的一些功能又可以通過與GSM的HLR、VLR、EIR、SMS-GMSC等組合來實現。
PCU
SGSN
GGSN
BG,CG
三 GPRS分組核心網
GPRS核心網是基于IP的網絡,被電信運營商用作移動網內部連接或移動網之間連接,來提供GPRS內部和GPRS之間的通信。
For upgrading the existing GSM network to GPRS, the GSM NSS needs to be extended by a new and packet-switched GPRS core network. The GPRS core network needs to be implemented in parallel to the existing GSM NSS. Both the GSM NSS and the new GPRS core network need to provide network access via the almost unchanged BSS.
結束語
雖然GPRS系統可將多個時間片(slots)捆綁,但目前通常使用的編碼方式為CS1或CS2可以實現的傳輸速率只有20kb/s左右,遠遠不能滿足互聯網瀏覽和文件下載的要求。另外采用不同的編碼方式,特別是采用CS3、CS4編碼方式,GPRS系統無線覆蓋與現有的GSM系統的覆蓋存在著較大差異,這使得本已復雜的頻率規劃問題變得更加困難。
在GSM900或DCS1800頻率資源已經比較緊張的前提下,GPRS的數據傳輸“忙時”是否與話音的“忙時”一致就成為移動運營商重點關心的問題。兩者如同時發生,無線信道資源的緊張將嚴重影響數據的傳輸速率。與此相關的另一問題就是移動運營商如何制定GPRS的收費,這將成為影響GPRS發展前景的重要因素。
電信技術發展日新月異,電信運營商也面對著越來越多樣的技術選擇和市場競爭壓力。正確處理各種新技術與市場需求的關系成為電信運營商成功的關鍵。各種技術如GPRS、EDGE、第三代移動通信紛紛涌現,大有呼之即出的感覺。對于移動運營商來說,選擇最合適的技術,滿足市場需求是成功的關鍵。
與GPRS技術相比,存在著其它技術可以實現目前GPRS系統可以提供的主要功能,且實現更快捷,如基于壓縮技術的3Gates等。3Gates通過現有的GSM系統作為傳輸通道,利用筆記本電腦或PDA作為顯示終端完成互聯網瀏覽、圖像傳輸等功能。另外,考慮CDMA技術的發展和使用,建設新的移動網和升級現有網絡之間的選擇也將成為移動運營商決定采用何種技術完成目前移動數據業務的出發點。
GPRS本身被稱為2.5代移動通信設備,是將數據傳輸業務在現有的電路交換平臺上實現。目前各個國家紛紛將第三代移動運營執照提前拍賣,競拍獲得運營執照的電信運營商為盡快收回投資獲得利潤,會加快第三代移動通信技術的采用。這無形之中壓縮了GPRS、EDGE等技術的生存周期或市場需求。正是由于對于GPRS市場前景不確定性的擔憂,手機終端廠商尚未決定是否大規模生產GPRS終端,其中許多手機終端廠商本身也是GPRS系統提供商。這也反映出設備提供商對于GPRS市場的擔憂,是運營商值得注意的問題。
電信運營商的根本目的是通過采用新技術滿足用戶的需求,GPRS技術的采用最終決定于目前市場對于低速無線數據的需求。目前移動通信市場的主要需求是話音通信,對于數據的需求、適合低速無線數據通信的業務仍需一段時間的培養和發展。考慮到第三代移動通信時代的臨近,移動運營商應認真、客觀地分析客戶需求的不同和目前網內用戶的現狀,然后決定是否采用或如何采用GPRS技術。