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从GSM演进到HSDPA
 
慧聪网   2005年7月12日12时34分   信息来源:泰尔网   作者:王永斌    

1、前言

  第二代移动通信中,GSM系统显然极为重要。现有的GSM网络可以平滑过渡到WCDMA/UMTS网络。从图1我们可以清晰地看到GSM的演进路线。在无线通信系统中,无线网络部分的数据处理能力,始终是一个瓶颈,从GSM到GPRS、EDGE,再到WCDMA、HSDPA,无线网络部分的数据传送能力随着网络的演进是大幅度增强的,从GSM的9.6kb/s,演进到后面的HSDPA的下行数据处理能力达到14Mb/s。无线网络数据传送能力的提高,也就有能力为终端用户提供越来越丰富的业务。

  可以想象,从GSM系统仅仅提供语音业务到HSDPA系统可以达到高达十几兆的数据下载速率将是一个多么惊人的变化,这也将会给人们的通信带来极大的便利。本文主要阐述的是GSM到HSDPA无线网络部分的关键技术变化,这种关键技术的变化事实上也是网络演进的实质所在。现有的GSM/GPRS核心网则可以逐步演进为UMTS核心网络,它可以同时连接GSM BSS和WCDMA RAN,也就是说GSM BSS和WCDMA RAN可以共享同一个核心网络。从GSM到HSDPA的演进方式能确保现有GSM运营商的利益,从技术上保证过渡的平稳性。




图1 网络系统演进图

2、GPRS

  GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称。事实上,在GSM演进到HSDPA的道路上,GPRS的提出迈出了重要的第一步,GPRS允许在电路交换的基础上增加数据包交换。在构建GPRS网络的时候,GSM系统中的绝大部分的部件都不需要作硬件改动,只需要在软件方面进行升级,从GSM系统升级到GPRS+GSM系统,如图2所示,主要是在GSM系统中增加3个主要部件:SGSN(GPRS服务支持结点)、GGSN(GPRS网关支持结点)、PCU(分组控制单元)。



图2 GSM网络升级到GSM+GPRS网络

  在GPRS系统中,定义了新的GPRS无线信道,并且信道的分配方式十分灵活,可以在每一个TDMA帧中分配1到8个无线时隙。在GPRS中,也提出了新的编码方案,通过表1可以看出,CS 1/CS 2/CS 3/CS 4可以支持不同的数据传送速率,这样也就能够根据不同的QoS要求提供给用户多样的服务。



表1 GPRS编码策略

  GPRS提供的多编码策略能够给不同的QoS需求提供不同的业务速率,具有较大的灵活性。GPRS系统能够根据终端离基站的距离、无线链路的状况和QoS要求动态的选择编码方案,大大的优化了无线网络资源,能自动的给用户提供最优的服务。

GPRS的优点:

  (1)与GSM相比,大大的提高了数据速率,若8信道全部为GPRS占用,则最大的传输速率可以达到171kb/s。

  (2)GPRS能提供始终在线的服务,能够消除连接网络、推出网络所产生的等待时间,提高了网络的利用效率。

  (3)GPRS网络具有较好的健壮性,其编码策略是依据无线状况而定的,当基站部分接收到的数据发生错误的时候,网络要求错误帧进行重传直到这一帧正确为止,这样能减轻核心网的压力。

  (4)由于数据的传送速率增加了,GPRS也能提供较多的服务,例如E-mail、www、WAP、ftp等等。

  (5)GPRS能够提供更好的安全性,除了利用原来GSM的鉴权机制以外,还能够在用户进入因特网或者其他网络以前使用类似RADIUS协议。

3、EDGE

  在GSM的演进道路上,EDGE(Enhanced Data Rate for GSM Evolution)的提出又将无线端的数据传送速率提高到473kb/s,EDGE是GSM迈向WCDMA的最后一步,它是基于GSM/GPRS网络的,采用了更新的调制解调技术(8PSK)和信道编码技术。

 
 
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