利用GPRS技術實現移動互聯網
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。
2基于GPRS技術實現移動互聯網
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。#p#
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***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***數據速率小于53.6 kbit／s(CS-2編碼)和上行***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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