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GPRS解决方案


 

爱立信(Ericsson)      
  业界通常将移动通信分为三代。第一代是模拟的无线网络,第二代是数字通信包括GSM、CDMA
等,第三代是分组型的移动业务,称为3G。GPRS是通用无线分组业务的缩写(General Packet R_
adio System),是介于第二代和第三代之间的一种技术,通常称为2.5G,目前通过升级GSM网络实现。
称之为2.5G是比较恰当的,因为它是一个混合体,采用TDMA方式传输语音,采用分组的方式传输数
据。   
  
  GPRS是欧洲电信协会GSM系统中有关分组数据所规定的标准。它可以提供高达115Kbps的空中接
口传输速率。GPRS使若干移动用户能够同时共享一个无线信道,一个移动用户也可以使用多个无线
信道。实际不发送或接收数据包的用户仅占很小一部分网络资源。有了GPRS,用户的呼叫建立时间
大为缩短,几乎可以做到“永远在线”(always online)。此外,GPRS是营运商能够以传输的数据
量而不是连接时间为基准来计费,从而另每个用户的服务成本更底。   
  
  GPRS采用信道捆绑和增强数据速率改进实现高速接入,目前GPRS的设计可以在一个载频或 8个
信道中实现捆绑,将每个信道的传输速率提高到14.4Kbps,因此GPRS方式最大速率是8x14.4=
115.2Kbps. GPRS发展的第二步是通过增强数据速率改进(EDGE)将每个信道的速率提高到48Kbps,
因此第二代的GPRS设计速率为384Kbps。
  
  为了实现GPRS,需要在现有的GSM网络中引入三种新的逻辑网络实体:服务GPRS支持节点(SG_
SN)、网关GPRS支持节点(GGSN)和分组控制单元(PCU)。SGSN提供GPRS网络与外部分组数据网络
之间的交互操作。 在基站子系统中,PCU负责管理分组分段和规划、无线信道、传输错误检测和自
动重发、信道编码方案、质量控制、功率控制等。

摩托罗拉(Motorola)   
  摩托罗拉的通用分组无线业务(GPRS) 系统是一种可以在GSM网络之上提供灵活高速的数据通
信服务的高技术系统。该系统提供了高性能的无线分组数据传输服务,它只需简单地覆加于现有GS
M网络之上,并且采用类似IN(智能网)的实现方法,为网络运营者提供经济高效的选择方案, 从
而降低投资风险和固定的运营成本。摩托罗拉分布式GPRS网络结构平台可平滑地向第三代移动通信
UMTS系统过渡。   
  
  摩托罗拉的GPRS系统采用基于分组的结构,在数据传输方面给网络运营者提供了比传统电路交
换网络效率更高的网络服务,例如多个用户可以共享同一信道,而且只需原电路交换网络的 10%的
网络资源即可提供同样的数据服务。分组用户可以在网络上保持永久的虚连接,即一直保持连接在
网上而不影响网络的容量。这样就大大减少了在传统电路交换网络中存在的建立拨号连接的时间延
误。 GPRS系统为广泛的数据业务提供了有效的支持。 在目前迫切需要大容量网络服务来支持快速
高容量的数据传输的情况下,投资GPRS系统可以使网络运营者在向UMTS过渡时,保护好已有的投资。
GPRS系统可以提供每秒高达17 1.2kb的理论数据传输率,而更具实际意义的是它将"分组交换"这一
新的用户数据传输概念引入GSM领域。 
  
  运营者的收益   
  1.增加收益,共享资源。   
  * 摩托罗拉提供的解决方案可以使网络运营者实现最低的投资,特别是在第一年的初期投资,
     这是通过让不同用户同时共享一个GPRS时隙来实现的。   
  * 摩托罗拉的这一解决方案能够实现初期的低成本和高的可扩展性,并且可以帮助网络运营者
     最大程度地回收资金投入。   
  
  2.持久的虚数据连接。   
  
  3.GPRS系统的可扩展性:摩托罗拉可扩展的模块化设计结构可以使 GSM系统的分组数据处理能
力能够满足数据传输业务量的需求。 它可让低成本、小容量的GSM系统通过添加新硬件和更新软件
的方法来扩容,而对现有硬件只需进行很小的改动。   
  
  4.针对传输速度和应用的不同设置不同的收费级别:GPRS系统为每个与其连接的用户设置不同
的质量管理参数,申请用户可以决定其希望使用哪些应用服务,并据此来选择与其需求相对应的传
输的吞吐量和收费标准。   
  
  用户效益
  1.广泛的应用:用户欢迎的应用应该是无缝地与网络连接,不分时间和地点。所有现有的以
TCP/IP 协议为基础的应用都可以很好地运行在GPRS系统上,就象是连接在局域网(LAN)上一样。   
  
  2.快速会话期建立:用户可以一直连接在数据网络中,而不必在每次想发送数据时进行拨号连
接。GPRS系统提供迅捷的会话期建立,使得最终用户可以长期保持在线而只需按数据传输量进行支
付。每次连接时间平均为两秒。   
  
  3.用户可申请不同的付费方案:GPRS系统提供不同的付费方案。用户可根据其所需的应用来选
择不同的付费方案,显然有大传输量需求的用户与只需下载电子邮件和发送简单信息的用户在网络
应用上是有很大差别的。   
  
  4.经济高效性:最终用户只根据数据传输量来支付费用--"您的付出物有所值"。网络运营者可
以根据用户的数据传输量来收取相应的费用。GPRS系统可以使用户实时收取数据信息,而不必等待
拨号连通数据网络。   
  
  摩托罗拉GPRS系统解决方案的另一点优势在于其迈出了向更高级的UMTS系统前进的第一步,这
可以使网络运营者根据其情况运用他们的投资。

诺基亚(Nokia)   
  自从首次实现文本信息传输,无线数据应用已经经历了飞速的增长。下一代移动数据应用的时
代即将来临。   
  
  通用分组无线数据服务(GPRS)是通向3G个人多媒体业务的一个重要里程碑。GPRS将移动通信
与数据网络合二为一,将基于Internet协议(IP)的业务引入到广阔的移动市场。通过诺基亚全面
的GPRS解决方案,您可以很容易地为客户访问Internet、Internet 供应商(ISP)和公司内部网提
供安全、可靠、快速的连接。   
  
  从始至终的连接由于GPRS提供了持续IP连接和更高的带宽,从而打开了一个崭新的富有创造力
的移动应用的大门。这些应用可能包括多媒体信息传送、无线的公司内部网(Intranet)、设备的
远端控制与维护等。   
  
  通过无线应用协议(WAP),基于这些应用的新型业务的开发将变得更加容易。WAP是用于无线
业务开发的一种开放型平台,这些无线业务将兼容各种数字移动电话和其它无线终端。   
  
  诺基亚的GPRS解决方案让运营商能紧跟快速增长的数据服务市场,使其用户能够方便地访问他
们所需要的信息。   
  
  为了给运营商的GPRS网络规划,建设以及分组数据流的计费等方方面面提供帮助,诺基亚公司
推出了基于成熟的 GSM和IP路由技术的优化的解决方案。诺基亚灵活的网络设计允许从很小的规模
起步,可随着业务的发展随时扩展容量。   
  
  将现有的 GSM无线网络升级到GPRS非常容易,并且很实际。实际上,诺基亚的解决方案包括了
可以远程下载到基站的软件,这样就无需到现场对基站进行软件升级。   
  
  构建未来的网络--获得今天的成功进入客户的核心业务除了无线网络以外,诺基亚端到端的
GPRS解决方案还包括了提供分组数据业务所需的所有IP核心网元。   
  
  诺基亚网关GPRS支持节点(GGSN)安全地将GPRS网络连接到各种外部数据网络,允许同时提供
多个安全的接入点。诺基亚GGSN的体系结构是以诺基亚屡屡获奖的IP路由器平台为基础的。这个平
台集成了防火墙功能,不论用户是与Internet相连还是与公司内部网相连,都能提供出色的数据安
全性能。   
  
  诺基亚服务GPRS支持节点(SGSN)在IP核心网络与无线网络之间提供可靠的协议转换。这个核
心网元执行的其他功能包括终端移动性管理、用户验证、与移动交换中心的信令接口以及计费数据
的收集等。诺基亚SGSN建立在可靠的诺基亚DX200电信交换平台的基础之上, 并且采用了内置的冗
余设计,从而具有出色的系统可靠性。     
  
  由于分组数据可支持新型计费模式,诺基亚的解决方案融入了独一无二的单独的诺基亚计费网
关,为GPRS网络提供一个单一的接口与现有的计费系统相连。由SGSN和GGSN产生的计费信息被转送
到这个计费网关,在此对计费信息进行处理和预处理,以减少计费系统的处理负荷,保证服务不中
断。   
  
  除了网络设施以外,诺基亚GPRS解决方案还包括了网络管理工具以及集成的业务管理与计费解
决方案,使客户通过一个接点就能管理整个网络。  
  
  针对最佳的系统性能和经济效能进行了优化,诺基亚的GPRS解决方案可帮助客户更快速地向市
场推出增值业务,这样客户就可推动数据网络全速向前发展,快速获得投资回报。 

西门子(Siemens)   
  
  西门子GPRS是基于多业务的ATM(EWSX)平台实现的,能使运营商的系统模块化的演进很顺利
地进行。这种交换机技术保证了系统杰出的可靠性和可用性。   
  
  为引入GPRS业务,根据GSM的标准,需增加二个新的网元(见图1):* GPRS网关支持节点(G
GSN ),对应于目前GSM中的网关移动交换机(Gateway MSC)。   
  
  * GPRS业务支持节点(SGSN),对应于目前GSM中的移动交换机(MSC)。   
  
  西门子的GGSN和SGSN的硬件采用相同的硬件,由多服务的ATM平台演进而成。在基站控制器(B
SC)中引入了新硬件PCU,用于支持新定义的接口(Bb接口),对于基站(BTS)只需做软件升级即
可,无需附加硬件。   
  
  向第三代移动通信的平滑过渡如前所述西门子的GPRS网关支持节点(GGSN)和GPRS业务支持节
点(SG SN)是基于ATM(EWSX)技术平台上的。西门子正在开发的第三代移动通信交换机也是基于
相同的ATM平台,这为运营商的GPRS设备向第三代的平滑过渡奠定了基础,减少了运营商 GPRS设备
投资的风险。 

北电网络(Nortel Networks)
  Nortel的GPRS解决方案旨在将网络上硬件的影响降到最低,只需在核心(NSS)GSM网络上简单
地进行叠加。网络运营商简单增加几个关键模块之后,便能够按用户的需要随时随地快速向用户提
供增值数据业务。所需要的三个核心模块是分组控制单元(PCU)、GPRS业务支持节点(SGSN)和
GPRS网关支持节点(GGSN)。PCN管理信道和无线链路控制,提供与SGSN联接的标准接口。基于Nor
tel的Passport产品,PCU将帧从无线部分转化为分组,或者反向操作。此外,它还具备服务质量
(QoS)功能、负载共享和流程控制等特性。   
  
  基于Passport的SGSN,主要负责移动性管理,监测本地区内移动台对于分组数据的传输与接收。
此外,它还定位和识别移动台的状态并收集关键的呼叫信息,对于计费这是一个至关重要的方面。
SGSN还控制移动寻呼和短消息业务(SMS)这些GSM电话交换业务的加密、压缩与交互。   
  
  GGSN是GSM网络与公共数据网络之间的网关。基于特性丰富的贝网络(Bay Networks)Cont iv
ity Extranet交换机,GGSN能够利用各种物理和隧道协议上的IP,直接与互联网相联接。GGSN还可
以用作防火墙,以保证所有的输入和输出数据都是经过授权的,增加了网络的安全性。   
  
  正是由于Passport和Contivity所提供的独特开放的平台, GPRS网络组件可以支持所有无线功
能,从发挥目前电路交换功能的互联功能(IWF)到未来如GSM增强型数据速率演进(EDGE)和通用
移动通信系统( UMTS)这样的协议。 

朗讯(Lucent)GPRS解决方案 
  PacketGSM是朗讯公司基于GSM的分组技术(包括GPRS)的产品品牌,随着朗讯PacketGSM 解决
方案的出台, GSM开始了向GPRS过渡继而沿革至下一代的进程,移动网运营商将得以更充分地享受
到技术发展带来的好处。在这一演进过程中,分组交换技术扮演着重要角色,而朗讯目前正在帮助
运营商实现向基础设施和服务的更新。同时,借助GPRS的 PacketGSM技术也将为运营商提供崭新的
收入来源,亦为下一代网络的建设奠定了坚实的基础。   
 
  "基于分组的技术将为下一代网络奠定坚实的基础"朗讯公司的 PacketGSM是面向现有运营商以
及新打入市场的GSM运营商而开发的。由于分组交换结构将成为第三代(3G)网络的基础,PacketG
SM在用户需求和频谱可用性允许时为整个3G网络提供灵活的路径。对于没有3G许可证的运营商来说
是同样适用的--他们可以在现有网络上提供同样的服务。 
  
  PacketGSM技术可与GSM和GPRS和谐共存,改进亦可成为多厂商综合环境的一部分。由于Packet
GSM技术可与GSM所演进的增强数据速率系统(EDGE)以及宽带码分多址 (WCDMA)等下一代系统相
兼容,所以它能把业务带入下一代。  
  
  由于分组交换技术可被用于任何网络,它也可以被用于多标准结构中。这一点非常重要,因为
模块网络为运营商提供最灵活的选择,并且,诸如GPRS和WCDMA等新技术可在最初阶段被用于"岛屿
覆盖"。安装能够支持多标准的设施为经营2代和3代无线网的运营商们提供了一个典范。 这在未来
几年中将由于若干项新技术的引进和无缝隙地支持业务的需要而变得至关重要。 IP是ATM的补充,
这两个协议可能由于各自操作于不同的网络层上而能够得以共存。IP可能被用来提供路由,路由又
通过ATM传送。这里,ATM被用作基础传输协议,具有高速交换、多种业务以及服务质量等优点。无
论何时何地安装都会使运营商拥有两种技术的优势。
  
  将来,移动IP能实现语音和数据的合二为一,简化网络,降低成本。这将使运营商能够处理因
移动通信和互联网通信的膨胀而产生的大量业务,从而取悦用户,确保新利润的产生。   
  合理的基础PacketGSM支持所有的无线应用和无线业务, 还可在单一的统一分组网络中支持语
音业务。使移动运营商提高基础设施的使用率,从而带来更大的投资收益。随着 PacketGSM从电路
语音世界向基于分组技术的多媒体演变,它势必要带动GSM向前作出一大飞跃。 这将使运营商能够
处理因移动通信和互联网通信的膨胀而产生的大量业务。 
  
  随着网络的融合出现了对语音和数据两种业务集成传输和信令的要求。 GPRS在现有GSM网上提
供数据业务,为向下一代平滑演进而做好准备。   
  
  运营商如何获利?朗讯公司的方案很大程度上致力于了解运营商的最终用户,并把这作为制定
解决方案和区分所提供的解决方案的方式。另外重要的一点是考虑运营和实施中对于有创新性的、
成本效益高的解决方案的需要,这样的解决方案可随技术提高和业务扩大而演进。朗讯坚信Packet
GSM满足了这样的需要,因为它提供无缝隙的业务环境, 并最终为创造利润的性能和业务的迅速开
发和应用提供集成网络。   
  
  PacketGSM 技术是朗讯对未来通信发展预见的又一次飞跃,根据朗讯的预见,未来的通信网将
拥有同一核心,主要以分组技术为基础,并且无论以哪种方式、无论在什么地点接入都会提供完整
的多媒体业务。 PacketGSM通过在3G网建成之前提供类似3G的业务为运营商提供机会开发未来业务
并进行试验性销售。这也是运营商培训用户利用新应用的机会,从而满足了用户对数据以外的业务
的需求。在向下一代业务的演变过程中,朗讯公司的平台允许PacketGSM 和W-CDMA之间的相互切换,
在整个技术启动项目中实现平滑的演进。