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        利用GPRS技術實現移動互聯網

        作者: 時間:2017-06-12 來源:網絡 收藏

        0引言

        網絡技術是20世紀最重要的科技進展之一,互聯網的迅速發展是信息技術發展的一個集中體現,豐富的信息資源使人留戀,但人們對只能坐在辦公室或家里通過固定網絡上網是不滿足的,對能夠在移動之中隨時隨地上網、收發E-mail、查閱信息充滿著幻想和希望。如何選擇新的技術,使現有移動通信技術和設備得以充分利用和升級換代,就成為大家所關心的問題。

        1 GPRS技術

        從第2代移動通信向第3代移動通信過渡有許多技術可供選擇,而GPRS(通用分組無線電業務)則是其中最引人矚目的一種。GPRS是利用分封交換的概念所發展出的一套無線傳輸方式。因此,GPRS技術可以令手機上網省時、省力、省花費,在一定程度上滿足了用戶對信息的要求,讓用戶在手機上也能夠盡情地享受上網沖浪。

        現代信息技術的飛速發展正在改變我們的社會,移動通信的迅猛增長和瓦聯網的普及是信息領域最重要的兩件大事,將兩者結合到一起是人們的夢想,有著廣闊動人的市場前景。而GSM等為主的數字蜂窩移動通信和以Internet為主的分組數據通信是目前信息領域增長最為迅猛的兩大產業,正呈現出相互融合的趨勢,而GPRS可以看做移動通信和分組數據通信融合的第1步。原來GSM的撥號方式是電路交換數據傳送方式,GPRS是分組交換技術,由于使用了分組技術,用戶上網可以免受斷線的困擾。此外,GPRS中較為優越的是下載資料和通話可以同時進行。從技術上來說,聲音的傳送(即通話)繼續使用GSM,而數據的傳送便可使用GPRS,這樣就把移動電話的應用提升到一個更高的層次。而且發展GPRS技術也十分經濟,因為在原GSM網絡基礎_卜增加一系列功能實體來完成分組數據功能,新增功能實體組成GSM-GPRS網絡,作為獨立的網絡實體對GSM數據進行旁路,完成GPRS業務,原GSM網絡則完成話音功能,盡量減少對GSM網絡的改動。相對于GSM的9.6 kbit/s的訪問速度而言,GPRS擁有171.2.kbit/s的訪問速度;在連接建立時間方面,GSM需要10 s~30 s,而GPRS只需要極短的時間就可以訪問到相關請求;就費用而言,GSM是按連接時間計費的,而GPRS只需要按數據流量計費;GPRS對于網絡資源的利用率相對遠遠高于GSM,可以說CPRS是GSM網絡演進的必由之路。

        GPRS主要的應用領域可以是:E-mail、WWW瀏覽、WAP業務、電子商務、信息查詢、遠程監控等。

        本文引用地址:http://www.104case.com/article/201706/354542.htm


        2基于GPRS技術實現移動互聯網

        如圖1所示,GPRS分為MS(移動臺)、BSS(基站子系統),包括BTS(基站收發信臺)和BSC(基站控制器)、CSS(電路交換子系統)和PSS(分組交換子系統),包括SGSN(業務GPRS支持節點)和GGsN(網關GPRS支持節點)、MSC(移動交換中心)4部分。其中:MS可以看做是MT(移動終端)和TE(終端設備)功能的集成實體,物理上可以是一個實體,也可以是兩個實體(TE+MT);SGSN是GPRS網絡的重要組成部分,主要負責MS的接人控制、移動性管理、會話管理、記錄MS當前的位置等功能。通過SGSN建立MS的PDP(分組數據協議)上下文,為MS提供接入外部Internet的通道;GGSN主要是起網關作用,負責提供GPRS PLMN(公用陸地移動通信網)與外部分組數據網的接口,可與多種不同的數據網連接,并提供必要的網問安全機制(如防火墻);BG(邊界網關)用于PLMN間GPRS骨干網的互連,它應具有基本的安全功能,此外,還可以根據運營商之間的漫游協定增加相關功能;DNS(域名服務器)在GPRS網絡中存在兩種域名服務器,一種是GGSN與外部網之間的DNS,主要功能是對外部網的域名進行解析,其作用完全等同于固定Internet網絡上的普通DNS,另一種是GPRS骨干網上的DNS,其作用主要有兩點,一是在PDP上下文激活過程中根據確定的APN(接入點名稱)解析出GGSN的IP地址,二是在SGSN間的路由區更新過程中,根據舊的路由區號碼,解析出舊的SGSN的IP地址。該功能實體并非GPRS所專有的設備實體。

        3 GPRS業務特點及應用

        GPRS包含豐富的數據業務,包括PTP點對點數據業務、PTM-M點對多點廣播數據業務、PTM-G點對多點群呼數據業務、IP-M廣播業務等。這些業務已具有了一定的調度功能,再加上GSM-phase 2+(GSM第1階段提供的9.6 kbit/s以下數據業務及Phase2+階段提出的HSCSD都屬于電路型數據業務。Phase 2+階段提出的GPRS,則屬于分組型數據業務)中定義的話音廣播及話音組呼業務,GPRS已能完成一些調度功能。GPRS提供應用業務的特點如下:

        a)適用不連續的非周期性(突發)的數據傳送,突發出現的時間間隔遠大于突發數據的平均傳輸時延。

        b)適用小于500字節小數據量事務處理業務,允許每分鐘出現幾次,可以頻繁傳送。

        c)適用幾千字節大數據量事務處理業務,允許每小時出現幾次,可以頻繁傳送。

        上述GPRS應用業務特點表明:GPRS非常適合突發數據應用業務,能高效利用信道資源,但對大數據量應用業務GPRS網絡要加以限制。主要原因是:

        a)數據業務量較小。GPRS網絡依附于原有的GSM網絡之上。但在目前,GSM網絡還主要提供電話業務,電話用戶密度高、業務量大,而GPRS數據用戶密度低。在一個小區內不可能有更多的信道用于GPRS業務。

        b)無線信道的數據速率較低。

        c)當采用靜態分配業務信道方式時,初期一個小區一般考慮分配一個頻道(載波)即8個信道(時隙)用于分組數據業務。例如某家公司的第1代GPRSBSS多時隙工作能力為:上下行各5個時隙(PDCH)用于全雙工MS。一個小區僅能提供上下行最高數據速率小于67 kbit/s(CS-2編碼)。當下行4個時隙(PDCH)和上行2個時隙(PDCH)用于半雙工MS工作,一個小區僅提供下行最高數據速率小于53.6 kbit/s(CS-2編碼)和上行最高數據速率小于26.8 kbit/s(CS-2編碼)。多時隙信道一般用于Web瀏覽業務(數據庫查詢)和FTP(文件傳送協議)文件傳送業務等。由于多時隙信道數量有限,因此GPRS網絡要對大數據量應用業務加以限制,允許每小時出現幾次。 d)當GPRS業務和GSM業務共享信道,采用動態分配信道方式時,電話有較高的優先級。可利用任何一個信道的兩次通話間隙傳送GPRS分組數據業務,如果某個信道用于GPRS業務,一個分組數據信道(PDCH)可以實現多個GPRS MS用戶共享(即多個邏輯信道可以復用到一個物理信道),因此,GPRS特別適用突發數據的應用,大大地提高了信道利用率。

        4網絡發展展望

        從移動通信市場的走勢來看,國外移動通信運營商已開始涉及多媒體服務的領域,使用戶可以用手機在股票市場上進行交易、辦理銀行轉賬業務等。目前全世界已有近100個運營商開通了GPRS商用系統等。2000年12月21日,中國移動通信集團公司在北京宣布:正式啟動稱為移動夢網的GPRS網絡建設。2001年6月,中國移動GPRS一期工程已完成,2001年10月正式投入商用。經過幾年的發展,GPRS的應用已經相對成熟。由于GPRS是在GSM基礎上發展起來的分組交換數據承載和傳輸業務,是2.5代的網絡產品,但并不意味著GPRS僅僅是一個過渡產品,相反,GPRS是第2代向第3代網絡演進的非常重要、不可或缺的一個步驟和里程碑。因為GPRS較之GSM在數據的傳輸上產生了由電路交換到分組交換這樣一個質的飛躍,對于移動互聯網和數據業務有了一個很大的促進。雖然3G時代即將到來,但是由于GPRS網絡成本、市場漸進性的原因和2.5G的廣泛應用以及一些其他技術、商用問題等,GPRS還會在移動通信中扮演相當重要的角色,還將與3代共存很長一段時間。

        目前,全球對3代網絡呼之欲出,相信中國的運營商也會根據數據用戶的數量和需求穩步發展3代網絡。在過去的幾年真空期,數據業務技術發展與市場需求都不是很成熟的情況下,GPRS在過去4~6年成為了移動數據業務的最主要的承載方式。




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