GPRS----走向第三代移動(dòng)通信的重要一步<1>

GPRS----走向第三代移動(dòng)通信的重要一步<1>（何淑貞  王日遠(yuǎn)）
摘  要   本文簡單介紹GPRS技術(shù)，結(jié)合第三代移動(dòng)通信所達(dá)到的技術(shù)目標(biāo)，來說明
GPRS是如何開啟這扇大門的。最后將介紹國內(nèi)外GPRS技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)態(tài)和市場分
析。
關(guān)鍵詞   移動(dòng)通信  GPRS技術(shù)  市場動(dòng)態(tài)分析
    當(dāng)人類社會(huì)邁向新世紀(jì)之時(shí)，移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展也開創(chuàng)了新紀(jì)元——進(jìn)入第三
代移動(dòng)通信時(shí)代。開啟第三代移動(dòng)通信時(shí)代的大門是GPRS技術(shù)。本文首先通過回顧移
動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展簡史，導(dǎo)出GSM系統(tǒng)的分組移動(dòng)數(shù)據(jù)通信即GPRS，從而簡介GPRS技
術(shù)。其次介紹第三代移動(dòng)通信的特點(diǎn)、達(dá)到的通信目標(biāo)，GPRS是如何開啟這扇大門的
，如何過渡到第三代移動(dòng)通信時(shí)代。最后介紹國內(nèi)外GPRS技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向，市場形勢
分析。
1 移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展簡史
    移動(dòng)通信所賴以生存的無線電頻率是一種寶貴的資源，而頻譜資源是有限的，隨
著移動(dòng)通信的飛速發(fā)展，移動(dòng)用戶急劇增加，有限的資源被“無限”地利用，矛盾越
來越尖銳，解決這一對(duì)矛盾就是移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)展史；也就是說移動(dòng)通信技術(shù)的發(fā)
展過程就是不斷采用頻譜利用率更高、業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)的技術(shù)的過程。
1.1 第一代模擬移動(dòng)電話
    通過使用電話交換技術(shù)和蜂窩無線電技術(shù)，70年代末誕生了第一代模擬移動(dòng)電話
。第一代無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的一大成就就是去掉了將電話連接到網(wǎng)絡(luò)的用戶線，用戶第一
次能夠在移動(dòng)狀態(tài)下無線接收和撥打電話。這時(shí)有三種主要的窄帶模擬標(biāo)準(zhǔn)，它們是
北美蜂窩系統(tǒng)AMPS、北歐移動(dòng)電話系統(tǒng)NMT和全接入通信系統(tǒng) TACS。
1.2 第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)
    引入數(shù)字無線電技術(shù)組成的數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)，提供更高的網(wǎng)絡(luò)容量，改善
了話音質(zhì)量和保密性，并為用戶提供無縫的國際漫游。當(dāng)今世界市場的第二代數(shù)字無
線標(biāo)準(zhǔn)，包括GSM、D-AMPS。PDC（日本數(shù)字蜂窩系統(tǒng)）和IS-95CDMA等，均仍然是窄
帶系統(tǒng)�，F(xiàn)有的移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)主要以第二代的GSM和CDMA為主，采用GSM GPRS、CDMA的
IS-95B技術(shù)，數(shù)據(jù)提供能力可達(dá)115.2kbit／s，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)（GSM）采用增強(qiáng)型
數(shù)據(jù)速率（EDGE）技術(shù)，速率可達(dá)384kbit／s。第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)已在全球133個(gè)國
家使用，用戶總數(shù)約有2.5億左右，預(yù)計(jì)到2003年用戶總數(shù)可達(dá)4-5億。
1.3 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)
    即IMT-2000，是一種真正的寬帶移動(dòng)多媒體通信系統(tǒng)，它能提供高質(zhì)量寬帶多媒
體綜合業(yè)務(wù)，并實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋，實(shí)現(xiàn)全球漫游。第三代技術(shù)數(shù)據(jù)傳輸速率可高達(dá)
2Mbit／s，其容量是第二代技術(shù)的2-5倍，因此向第三代技術(shù)演進(jìn)是移動(dòng)通信的必然趨
勢，是用戶期待的理想通信方式。所以說20世紀(jì)是電話通信的世紀(jì)，而21世紀(jì)則是智
能多媒體通信的世紀(jì)。
2 GPRS----開啟移動(dòng)多媒體通信時(shí)代之門
2.1 開創(chuàng)第三代移動(dòng)通信新紀(jì)元
2.1.1 創(chuàng)建移動(dòng)的信息社會(huì)
    IP網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)通信相結(jié)合將推動(dòng)信息社會(huì)的形成，當(dāng)今的移動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)能夠提供
有限的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，目前的GSM允許通過短消息服務(wù)存儲(chǔ)、傳輸和檢索文本信息，
但與我們將要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)相比還相差很遠(yuǎn)。真正的多媒體業(yè)務(wù)如話音、視頻剪輯、數(shù)
據(jù)文件、電腦程序和終端功能軟件升級(jí)等等，都將能夠以存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)的方式進(jìn)行傳送，
移動(dòng)多媒體將把交互式數(shù)據(jù)通信的范圍從家庭和辦公室擴(kuò)展到希望到達(dá)的任何地方。
2.1.2 第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)的目標(biāo)與要求
    第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)是真正寬帶移動(dòng)多媒體通信綜合信息系統(tǒng)，其具體目標(biāo)和要
求如下：
    目標(biāo)：
    （1）提供室內(nèi)2Mbit／s、室外步行384kbit／s、乘車144kbit／s、衛(wèi)星移動(dòng)多
媒體通信業(yè)務(wù)9.6kbit／s；
    （2）是現(xiàn)有第二代移動(dòng)通信系統(tǒng)頻率效率的2-5倍；
    （3）通信質(zhì)量可與固定網(wǎng)絡(luò)相比擬；
    （4）適應(yīng)移動(dòng)蜂窩、無繩、衛(wèi)星、PSTN、Internet、IP／數(shù)據(jù)網(wǎng)等；
    （5）實(shí)現(xiàn)全球無縫覆蓋和漫游，并實(shí)現(xiàn)個(gè)人移動(dòng)性和終端移動(dòng)性。
    要求：
    （1）能提供低價(jià)的多頻／多模移動(dòng)終端；
    （2）應(yīng)具備在多種不同特性的網(wǎng)絡(luò)之間進(jìn)行固定／移動(dòng)混合交換的功能。
    之所以要有這兩條要求，是因?yàn)榈诙�代、第三代移�?dòng)通信要長期共存，平滑過渡
的原則所決定。下面分析其原因。
2.2 GPRS如何開啟移動(dòng)多媒體通信的大門
2.2.1 第二代向第三代只能平滑過渡而非變革
    我們知道當(dāng)今第二代移動(dòng)通信主要以提供話音和低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主；第三代移動(dòng)
通信則在改善話音業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)上，以提供中高速的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及多媒體業(yè)務(wù)為主要特征
，兩者在業(yè)務(wù)能力上是互補(bǔ)的，而不是互相代替的，況且當(dāng)今話音業(yè)務(wù)和低速率數(shù)據(jù)
業(yè)務(wù)，仍是移動(dòng)通信的主導(dǎo)業(yè)務(wù)；而移動(dòng)IP業(yè)務(wù)的需求是逐漸增長的，預(yù)計(jì)我國在
2002-2003年開始引入第三代多媒體移動(dòng)業(yè)務(wù)，發(fā)展的路還很長，第二代的巨大投資
還不能一刀切地丟掉，這就決定了第二代、第三代長期共存，互補(bǔ)的發(fā)展原則。
2.2.2 GPRS是重要里程碑
    GPRS是完成上述過渡的最佳方案，是邁向移動(dòng)多媒體通信時(shí)代的重要里程碑，它
將使移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一，使IP業(yè)務(wù)得以引入廣闊的移動(dòng)市場；也就是說它
允許移動(dòng)終端通過分組交換數(shù)據(jù)鏈路與Internet連接，使得數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的使用
更加便利和快捷。
2.2.3 GPRS筒介
      1．GPRS的由來：目前在無線環(huán)境中，Internet的應(yīng)用性能很差，是由于帶寬
使用效率低、連接設(shè)置時(shí)間較長和無線鏈路容量低等所致。因此，GPRS的標(biāo)準(zhǔn)化工作
主要是改進(jìn)上述這些缺點(diǎn)，其具體改進(jìn)的是：減少連接建立時(shí)間；支持X.25和IP協(xié)議
；提供資源的優(yōu)化使用。
      2．GPRS的構(gòu)成：GPRS是一種基于分組交換傳輸數(shù)據(jù)高效率的方式，其數(shù)據(jù)率
是現(xiàn)有GSM的10倍以上，巨大的吞吐量改變了單一面向文本的無線應(yīng)用，使得包括圖
片、話音和視頻的多媒體業(yè)務(wù)得以實(shí)現(xiàn)。
    要實(shí)現(xiàn)GPRS網(wǎng)絡(luò)，需要在傳統(tǒng)的GSM網(wǎng)絡(luò)中引入新的網(wǎng)絡(luò)接口和通信協(xié)議，在移
動(dòng)用戶和遠(yuǎn)端的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（如支持TCP／IP、X.25等）之間提供一種連接，從而給用
戶提供高速無線IP和無線X.25業(yè)務(wù)。目前GPRS網(wǎng)絡(luò)是通過在GSM網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中引入兩個(gè)
新的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，它們是GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)GGSN（Gateway GPRS Supporting Node）
和GPRS業(yè)務(wù)支持節(jié)點(diǎn)SGSN（Service GPRS Supporting Node），移動(dòng)臺(tái)則必須是
GPRS移動(dòng)臺(tái)或GPRS／GSM雙模移動(dòng)臺(tái)。
    根據(jù)歐洲ETSI的GSM2十階段的建議，GPRS分為兩個(gè)階段，即Phasel和Phase2。
GPRS的Phasel階段將能支持 TCP／IP和 X.25業(yè)務(wù)、GPRS附加業(yè)務(wù)、增強(qiáng)型的短信息
業(yè)務(wù)和全新GPRS空中接口加密技術(shù)。同時(shí)也誕生了嶄新的“按流量計(jì)費(fèi)”的合理收費(fèi)
政策，可以做到24小時(shí)在線，只有點(diǎn)擊時(shí)才收費(fèi)。GPRS Phase2階段的規(guī)范尚在制定
之中，它將提供更多的新功能和新業(yè)務(wù)。
    3. GPRS如何提高頻譜利用率：
    ----分組交換
    GPRS網(wǎng)絡(luò)是通過在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)（一個(gè)是GPRS業(yè)務(wù)支持
節(jié)點(diǎn)，一個(gè)是GPRS網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)）和一個(gè)軟件，將現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)部分進(jìn)行升級(jí)，將交換
功能加到GSM網(wǎng)絡(luò)，形成雙�？罩薪涌冢�把電路交換和分組交換結(jié)合在一起操作，其
移動(dòng)數(shù)據(jù)的格式與GSM技術(shù)兼容，由于能分組交換，故能高效地與分組交換網(wǎng)絡(luò)連接
，如與In－ternet接入，移動(dòng)信用卡認(rèn)證和遠(yuǎn)程閱讀煤氣表、電表的數(shù)值等多種應(yīng)用。
    所謂分組交換，利用GPRS信息在傳輸前被分成既是分離的又是相關(guān)的“分組”，
并且在接收端進(jìn)行組合。這種方式有點(diǎn)類似拼圖玩具，玩具代表的圖案在生產(chǎn)車間被
分成許多小片并裝進(jìn)塑料袋里。一種圖案的玩具被裝在一個(gè)袋里，這些小片是相關(guān)的
而且又能組合在一起；不同圖案的玩具裝在不同的袋里，不同的袋就是不同的“分組
”，這些不同的袋在運(yùn)輸過程中都可以走同一條大馬路，最終到不同的用戶手里，再
組成不同的玩具圖案。
    ----提高頻譜利用率，節(jié)省有限的無線資源
    分組交換意味著大量的GPRS用戶可以共享相同的帶寬，而且由同一單元提供服務(wù)
。上述不同袋裝玩具，如同不同用戶的信息，不是把一個(gè)無線信道指定給一個(gè)移動(dòng)數(shù)
據(jù)用戶，而是多個(gè)用戶共用相同的帶寬，這就節(jié)約了不少的網(wǎng)絡(luò)資源，因此GPRS可以
使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營商以一種動(dòng)態(tài)的和靈活的方式最大可能地利用他們的網(wǎng)絡(luò)資源。因此說
GPRS技術(shù)的采用對(duì)移動(dòng)通信將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，是跨入移動(dòng)多媒體通信時(shí)代的里程碑。