GPRS技术及其发展(林勇)<2>
四、GPRS的协议模型
Um接口是GSM的空中接口,通信协议有5层,自下而上依次为物理层、物理链路层 RLC/MAC
(Radio Link Control/Medium Access Control)层LLC(Logical Link Control)层、
SNDC
(Subnetwork Dependant Convergence)层和网络层。
物理层为射频接口部分(RF),物理链路层负责提供空中接口的各种逻辑信道。GSM空中接
口的载频带宽为200kHz,一个载频分为8个物理信道。如果8个物理信道都分配为传送GPRS数据,
除去前向纠错码的开销。则最终的数据速率可达164kbit/S左右
RLC/MAC为无线链路控制/媒质接入控制层。RLC将上层LLC层的数据包进行分段和重组以便
能在已有的GSM信道中传输,同时管理无线资源,完成选择性重传。MAC的主要作用是定义和分配
空中接口的GPRS逻辑信道,使得这些信道能被不同的移动台共享。GPRS的逻辑信道共有3类,分
别是公共控制信道。分组业务信道和GPRS广播信道。公共控制信道用来传送数据通信的控制信
令,
具体又分为寻呼和应答等信道。分组业务信道用来传送分组数据。广播信道则是用来给移动台发
送网络信息。
LLC层为逻辑链路控制层。它是一种基于高速数据链路规程HDLC的无线链路协议。LLC层负责
在高层SNDC的SNDC数据单元上形成 LLC地址、帧字段,从而生成完整的LLC帧。另外,LLC可以
实
现一点对多点的寻址和数据帧的重发控制。
BSS中的LLC层为逻辑链路传递层。这一层负责转送MS和SGSN之间的LLC帧。LLR层对于SNDC数
据单元来说是透明的,即不负责处理SNDC数据。
SNDC为子网依赖结合层。它的主要作用是完成传送数据的分组、打包,确定TCP/IP地址和加
密方式。在SNDC层,移动台和 SGSN之间传送的数据被分割为一个或多个SNDC数据包单元。SNDC
数
据包单元生成后被放置到 LLC帧内。
网络层的协议目前主要是Phase I阶段提供的TCP/IP和X.25协议。TCP/IP和X.25协、议对
于
传统的 GSM网络设备(如BSS和NSS等设备)是透明的。
五、GPRS的空中接口信道
GPRS空中接口的信道构成如下:PDTCH(Packet Data Traffic Channel)分组数据业务信
道。
用来传送空中接口的GPRS分组数据;PPCH(Packet PagingChannel),分组寻呼信道。用来寻呼
GPRS被叫用户; PRACH(Packet RandomAccess Channel),分组随机接入信道。GPRS用户通过
PRACH向基站发出信道请求;PAGCH(Packet Access GrantChannel)。分组接入应答信道。
PAGCH
是一种应答信道,对PRACH作出应答;PACCH(Packet Asscrchted ControlChannel),分组
随路
控制信道。用来传送实现GPRS数据业务的信令。
六、GPRS的无线网络规划
GPRS覆盖规划主要考虑在有覆盖的地点要有足够的载噪比(C/N),这样才能在上行和下行
提供优质的数据传输,这主要是由RLC/MAC层之间通过选择重发机制进行保证。在GPRS系统中,
用块误码率(BLER)来衡量各种编码方式在不同环境下的接收性能,而接收性能主要与载噪比有
关。在数据传输中,一方面为了保证尽量少误码重传,则就要求在一定的信道条件下选取抗干扰
能力强的编码方式,但另一方面编码的抗干扰能力越强,所引入的冗余信息越多,有效信息越少。
为解决这一矛盾,通常在一定的BLER条件下比较不同编码方式的吞吐量。在 GPRS网络建设初期,
数据业务信道的编码多为CS1或CS2而公共控制信道按规范采用CS1。
七、GPRS的市场应用前景
GPRS的核心网络是采用IP技术,通过隧道协议GTP承载IP和X.25包
移动数据业务是为了满足较高层次的移动用户需求而发展起来的。目前在整个世界范围内移
动数据业务的发展呈逐年上升的趋势。据有关专家预测;今后几年内全球GSM网上传送的移动数据
量将会呈现快速发展阶段。在国内,随着我国移动通信。数据通信的发展。人民文化素质的提高。
生活与工作方式的改变。市场竞争的加剧和电信市场的进一步开放,无线数据通信市场将是一个
具有战略意义的大市场。是一个移动通信市场竞争的制高点。再加上GPRS是基于新型移动分组数
据承载业务,始终在线且传送速率高,而费率计算又是以传送的数据量为依据,也就是说移动数
据用户可以始终保持与IP网或其他数据网的连接,快速实现数据通信,但又按实际数据通信的流
量来付费,因此应用前景十分广泛。
GPRS的应用主要有以下几个方面:
——目前的SMS业务和WAP业务可以通过GPRS系统更有效地提供给移动用户;移动因特网;电
子商务。电子邮件,信息查询,无线监控与报警;无线销售;数据库访问;财经信息;远程测量;
车辆跟踪、监控;调度系统;交通管理;警务、急救。
八、发展策略
截止至2000年1月,全球共有42家移动运营商与设备供应商签定了GPRS购货合同。在我国,
中国移动通信集团公司先后在7个省市用不同供应商的GPRS设备组织了GPRS实验网,中国联通公
司也在不同省市进行GPRS商用实验,并都取得了可喜进展。从目前用户的欢迎程度、市场潜力。
运营商的准备情况来看,不久的将来GPRS市场将全面展开。
我国开展GPRS业务,应采取技术跟踪、积极实验、分步建设、逐步完善、平滑演进的策略。
综合考虑我国国情。保护现有投资,大致建设步伐可以分三步走:
1.业务提供初期:在发达城市、重点地区.建设实验网,提供少量业务;
2.商用推广时期:提高容量和速率,扩大覆盖面、增添新业务。
3、市场成熟时期:优化网络、积累经验,向第三代演进。
九、结束语
在GPRS网络建设初期,要特别注意解决在无线规划、网络规划、Gb等接口的标准化与兼容
性、
IP地址的申请与合理分配、计费与网管系统等方面存在的技术问题。同时要费心思充分利用所建
的网络开发出有市场、有特色、多样化的业务,为用户提供高速的移动数据业务。
总之,在GSM网络上引入GPRS技术,是现代通信网络一体化发展的必然,可以说GPRS是移动通
信技术与数据通信网络技术相融合的结果,预示着话音与数据通信相融合的大趋势。GPRS的引
入,
便蜂窝移动通信的发展上了一个更高的台阶,向第三代移动通信迈出了坚实的一步。
摘自《邮电商情》
|