ＧＰＲＳ——無線因特網(wǎng)發(fā)展的新契機(jī)

　　ＧＰＲＳ提供了無縫、直接的Ｉｎｔｅｒｎｅｔ連接。ＧＰＲＳ支持Ｘ．２５協(xié)議和對(duì)Ｉｎｔｅｒｎｅｔ具有深遠(yuǎn)影響的ＩＰ協(xié)議。對(duì)于ＧＳＭ網(wǎng)現(xiàn)有電路交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（ＣＳＤ）和短消息業(yè)務(wù)（ＳＭＳ）來說，ＧＰＲＳ是一種補(bǔ)充而不是替代。ＧＰＲＳ可以根據(jù)用戶需要靈活地動(dòng)態(tài)分配無線資源，從而實(shí)現(xiàn)多用戶共享，提高頻率利用率。同時(shí)計(jì)費(fèi)也將由傳統(tǒng)的按時(shí)方式改為根據(jù)用戶數(shù)據(jù)的傳輸量來計(jì)費(fèi)。



　　從邏輯上來說，可以在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中增添兩個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)ＧＰＲＳ。這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)是：ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)（Ｓｅｒｖｉｎｇ ＧＰＲＳ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ，ＳＧＳＮ）、ＧＰＲＳ網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)（Ｇａｔｅｗａｙ ＧＰＲＳ ｓｕｐｐｏｒｔ ｎｏｄｅ，ＧＧＳＮ）。



　　在ＧＰＲＳ結(jié)構(gòu)中，基站（ＢＳＳ）與ＳＧＳＮ設(shè)備之間一般通過幀中繼連接（稱為Ｇｂ接口），ＳＧＳＮ與ＧＧＳＮ設(shè)備之間通過ＩＰ網(wǎng)絡(luò)連接（稱為Ｇｎ接口）。ＧＧＳＮ可以由具有ＮＡＴ（網(wǎng)絡(luò)地址翻譯）功能的路由器承擔(dān)內(nèi)部ＩＰ地址與外部網(wǎng)絡(luò)ＩＰ地址的轉(zhuǎn)換。ＭＳ（移動(dòng)站）可以訪問ＧＰＲＳ內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，也可以通過ＡＰＮ（接入點(diǎn)名稱）訪問外部的ＰＤＮ（分組數(shù)據(jù)網(wǎng)）或因特網(wǎng)。



　　用戶通過ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)接入因特網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)或ＩＳＰ時(shí)，其接入方式可以概括為透明接入和非透明接入兩種。如果用戶的ＩＰ地址是運(yùn)營(yíng)商分配的公有地址（動(dòng)態(tài)或靜態(tài)），則ＧＧＳＮ不參與用戶的認(rèn)證和鑒權(quán)過程，用戶可以通過ＧＧＳＮ透明地接入ＧＰＲＳ內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，這種方式稱為透明方式。而當(dāng)用戶ＭＳ的ＩＰ地址是由企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或ＩＳＰ分配的私有地址（動(dòng)態(tài)或靜態(tài)）時(shí)，用戶訪問該企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或ＩＳＰ時(shí)，ＧＧＳＮ就要求企業(yè)網(wǎng)絡(luò)或ＩＳＰ中的專用服務(wù)器對(duì)該用戶進(jìn)行鑒權(quán)或認(rèn)證，這種方式即為非透明方式。



　　對(duì)ＧＰＲＳ系統(tǒng)的性能評(píng)價(jià)主要包括三方面：



　　首先是系統(tǒng)容量。ＧＰＲＳ的系統(tǒng)容量包括ＧＳＮ的網(wǎng)絡(luò)容量和ＲＦ（射頻）容量。在ＧＳＭ系統(tǒng)中，系統(tǒng)的容量是系統(tǒng)所能支持的用戶數(shù)。而在ＧＰＲＳ系統(tǒng)中，由于采用了分組交換技術(shù)，多個(gè)用戶可以共享無線信道，因此在描述ＧＰＲＳ交換系統(tǒng)的容量時(shí)，除了人們習(xí)慣的用戶數(shù)外，還采用了存儲(chǔ)的最大ＰＤＰ上下文個(gè)數(shù)、用戶的附著數(shù)、同時(shí)激活的ＰＤＰ上下文個(gè)數(shù)、數(shù)據(jù)吞吐量等指標(biāo)。



　　其次是數(shù)據(jù)速率。ＧＰＲＳ提供的數(shù)據(jù)速率取決于所采用的編碼方案，在標(biāo)準(zhǔn)中有四種編碼數(shù)據(jù)速率，分別為每信道９．０５ｋｂｉｔ／ｓ、１３．４ｋｂｉｔ／ｓ、１５．６ｋｂｉｔ／ｓ和２１．４ｋｂｉｔ／ｓ。由于能在一個(gè)頻率上提供全部８?jìng)�(gè)業(yè)務(wù)信道，最大的數(shù)據(jù)吞吐量可高達(dá)每用戶１７１ｋｂｉｔ／ｓ。不過，由于信道編碼和多時(shí)隙分配需要開銷，更現(xiàn)實(shí)的最高吞吐量為１１５ｋｂｉｔ／ｓ。在服務(wù)質(zhì)量尚可的條件下，多數(shù)應(yīng)用的傳輸速率可以低得多。



　　由于ＧＰＲＳ以可變的數(shù)據(jù)傳輸速率提供數(shù)據(jù)連接，且具有較高的帶寬效率，因此可以預(yù)言在ＧＳＭ網(wǎng)絡(luò)上將出現(xiàn)一系列新的應(yīng)用。通過使用同一分組傳輸技術(shù)，ＧＧＳＮ可為與ＧＰＲＳ相連的其他公共數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（ＰＤＮｓ）提供一個(gè)網(wǎng)關(guān)，以在不同網(wǎng)絡(luò)間提供無縫的服務(wù)。



　　在ＧＰＲＳ系統(tǒng)中，用戶的呼叫建立時(shí)間大為縮短，且任何呼叫只需建立一次。一旦通話經(jīng)由一個(gè)叫做“附著”的過程建立起來，用戶便成為網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)對(duì)象，且只是在收發(fā)數(shù)據(jù)時(shí)才需用到網(wǎng)絡(luò)資源。若某數(shù)據(jù)流的最后一個(gè)數(shù)據(jù)塊已被送出并得到確認(rèn)，或者計(jì)時(shí)器到達(dá)計(jì)時(shí)限制，則其使用的資源將被釋放并重新分配。當(dāng)要收發(fā)新的數(shù)據(jù)塊時(shí)，ＧＰＲＳ通話仍然開放并可重新建立。與目前的電路交換服務(wù)相比，其重新接入的延遲很短，因而提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。



　　除了系統(tǒng)容量、數(shù)據(jù)速率以外，ＰＣＵ、ＳＧＳＮ、ＧＧＳＮ、計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等的性能也是評(píng)價(jià)ＧＰＲＳ性能的重要因素。這些設(shè)備的性能主要是用可靠性（如設(shè)備的故障率、中斷恢復(fù)服務(wù)時(shí)間）、吞吐量和系統(tǒng)容量（如處理能力和計(jì)費(fèi)容量）、與外部網(wǎng)絡(luò)的接口指標(biāo)等來描述的。



　　目前，ＧＰＲＳ的發(fā)展面臨四大難題。其一是缺乏ＧＰＲＳ手機(jī)，目前的手機(jī)需升級(jí)到能進(jìn)行高速數(shù)據(jù)傳輸及支持分組數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)才能接入ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)。其二是費(fèi)率及計(jì)費(fèi)問題，費(fèi)率和計(jì)費(fèi)方式對(duì)于新的移動(dòng)數(shù)據(jù)市場(chǎng)的發(fā)展尤為重要，因此 ＧＰＲＳ的收費(fèi)方式還要根據(jù)市場(chǎng)的發(fā)育情況慎重進(jìn)行研究，以利于市場(chǎng)發(fā)展。其三是移動(dòng)數(shù)據(jù)卡的應(yīng)用，該卡的早日推出，可便于插入掌上電腦，使其與ＧＰＲＳ網(wǎng)絡(luò)連接。其四是各種應(yīng)用軟件的開發(fā)，ＧＰＲＳ業(yè)務(wù)的推廣急需多種應(yīng)用軟件，目前這方面還有待開發(fā)。



摘自《人民郵電報(bào)》2001.9.28