GPRS網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)

一 引 言

廠商們紛紛在開(kāi)發(fā)新的、速率更快的移動(dòng)數(shù)據(jù)通信技術(shù)，其中最典型的就是GPRS（通用分組無(wú)線服務(wù)）、HSCSD（高速率電路交換數(shù)據(jù)）和EDGE。

GPRS是通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)(General Packet Radio Service)的簡(jiǎn)稱(chēng)，它突破了GSM網(wǎng)絡(luò)只能提供電路交換的思維方式，只需要通過(guò)增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造(如軟件升級(jí))來(lái)實(shí)現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對(duì)來(lái)說(shuō)并不大，但得到的用戶(hù)數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。

GPRS定義了A、B、C三類(lèi)終端：A類(lèi)終端（全雙模）同時(shí)可支持電路交換（話音）和包交換（數(shù)據(jù)）業(yè)務(wù)，兩種業(yè)務(wù)互相獨(dú)立、互不影響；B類(lèi)終端（準(zhǔn)雙模）可同時(shí)接入GPRS及GSM的移動(dòng)性管理系統(tǒng)，但不能同時(shí)進(jìn)行GPRS及GSM業(yè)務(wù)；C類(lèi)終端（單模）不能同時(shí)接入GPRS和GSM的移動(dòng)性管理系統(tǒng)。

二 GPRS網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)體

GPRS網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)傳輸承載平臺(tái)，提供端到端分組交換下數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。

GPRS的開(kāi)發(fā)是為了給移動(dòng)用戶(hù)提供高速率分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，而對(duì)現(xiàn)有的GSM標(biāo)準(zhǔn)及其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)進(jìn)行軟件和硬件上的擴(kuò)展和升級(jí)。

核心網(wǎng)

GPRS核心網(wǎng)

GSM的網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)（NSS）則不然，尤其是移動(dòng)交換中心（MSC），它本質(zhì)上是CS交換系統(tǒng)，根本不適合分組交換，因此必須加以深入改造和升級(jí)。所以，當(dāng)引入GPRS業(yè)務(wù)時(shí)，需要將GSM NSS擴(kuò)充一個(gè)適合分組交換的GPRS核心網(wǎng)（CN），它包括服務(wù)于GPRS業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（SGSN）、GPRS網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)（GGSN）、資費(fèi)網(wǎng)關(guān)以及不同GPRS運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)間的邊界網(wǎng)關(guān)。不難看出，GPRS CN網(wǎng)與GSM MSC、GMSC等網(wǎng)元是重疊的，而GPRS的一些功能又可以通過(guò)與GSM的HLR、VLR、EIR、SMS-GMSC等組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。

PCU

SGSN

GGSN

BG，CG

三 GPRS分組核心網(wǎng)

GPRS核心網(wǎng)是基于IP的網(wǎng)絡(luò)，被電信運(yùn)營(yíng)商用作移動(dòng)網(wǎng)內(nèi)部連接或移動(dòng)網(wǎng)之間連接，來(lái)提供GPRS內(nèi)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(jié)束語(yǔ)

雖然GPRS系統(tǒng)可將多個(gè)時(shí)間片(slots)捆綁，但目前通常使用的編碼方式為CS1或CS2可以實(shí)現(xiàn)的傳輸速率只有20kb/s左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿(mǎn)足互聯(lián)網(wǎng)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(tǒng)無(wú)線覆蓋與現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)的覆蓋存在著較大差異，這使得本已復(fù)雜的頻率規(guī)劃問(wèn)題變得更加困難。

    在GSM900或DCS1800頻率資源已經(jīng)比較緊張的前提下，GPRS的數(shù)據(jù)傳輸“忙時(shí)”是否與話音的“忙時(shí)”一致就成為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商重點(diǎn)關(guān)心的問(wèn)題。兩者如同時(shí)發(fā)生，無(wú)線信道資源的緊張將嚴(yán)重影響數(shù)據(jù)的傳輸速率。與此相關(guān)的另一問(wèn)題就是移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商如何制定GPRS的收費(fèi)，這將成為影響GPRS發(fā)展前景的重要因素。

電信技術(shù)發(fā)展日新月異，電信運(yùn)營(yíng)商也面對(duì)著越來(lái)越多樣的技術(shù)選擇和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力。正確處理各種新技術(shù)與市場(chǎng)需求的關(guān)系成為電信運(yùn)營(yíng)商成功的關(guān)鍵。各種技術(shù)如GPRS、EDGE、第三代移動(dòng)通信紛紛涌現(xiàn)，大有呼之即出的感覺(jué)。對(duì)于移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商來(lái)說(shuō)，選擇最合適的技術(shù)，滿(mǎn)足市場(chǎng)需求是成功的關(guān)鍵。

    與GPRS技術(shù)相比，存在著其它技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)目前GPRS系統(tǒng)可以提供的主要功能，且實(shí)現(xiàn)更快捷，如基于壓縮技術(shù)的3Gates等。3Gates通過(guò)現(xiàn)有的GSM系統(tǒng)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(lián)網(wǎng)瀏覽、圖像傳輸?shù)裙δ堋Ａ硗?，考慮CDMA技術(shù)的發(fā)展和使用，建設(shè)新的移動(dòng)網(wǎng)和升級(jí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)之間的選擇也將成為移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商決定采用何種技術(shù)完成目前移動(dòng)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的出發(fā)點(diǎn)。

    GPRS本身被稱(chēng)為2.5代移動(dòng)通信設(shè)備，是將數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)在現(xiàn)有的電路交換平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。目前各個(gè)國(guó)家紛紛將第三代移動(dòng)運(yùn)營(yíng)執(zhí)照提前拍賣(mài)，競(jìng)拍獲得運(yùn)營(yíng)執(zhí)照的電信運(yùn)營(yíng)商為盡快收回投資獲得利潤(rùn)，會(huì)加快第三代移動(dòng)通信技術(shù)的采用。這無(wú)形之中壓縮了GPRS、EDGE等技術(shù)的生存周期或市場(chǎng)需求。正是由于對(duì)于GPRS市場(chǎng)前景不確定性的擔(dān)憂(yōu)，手機(jī)終端廠商尚未決定是否大規(guī)模生產(chǎn)GPRS終端，其中許多手機(jī)終端廠商本身也是GPRS系統(tǒng)提供商。這也反映出設(shè)備提供商對(duì)于GPRS市場(chǎng)的擔(dān)憂(yōu)，是運(yùn)營(yíng)商值得注意的問(wèn)題。

    電信運(yùn)營(yíng)商的根本目的是通過(guò)采用新技術(shù)滿(mǎn)足用戶(hù)的需求，GPRS技術(shù)的采用最終決定于目前市場(chǎng)對(duì)于低速無(wú)線數(shù)據(jù)的需求。目前移動(dòng)通信市場(chǎng)的主要需求是話音通信，對(duì)于數(shù)據(jù)的需求、適合低速無(wú)線數(shù)據(jù)通信的業(yè)務(wù)仍需一段時(shí)間的培養(yǎng)和發(fā)展?？紤]到第三代移動(dòng)通信時(shí)代的臨近，移動(dòng)運(yùn)營(yíng)商應(yīng)認(rèn)真、客觀地分析客戶(hù)需求的不同和目前網(wǎng)內(nèi)用戶(hù)的現(xiàn)狀，然后決定是否采用或如何采用GPRS技術(shù)。