【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 戶。第二代無(wú)線通信為分組數(shù)據(jù)技術(shù)提供了廣闊的發(fā)展空間，并且在 中也同樣如此。 也包括了 GPRS 和分組數(shù)據(jù)對(duì)碼分多址的支持?，F(xiàn)在數(shù)據(jù)分組轉(zhuǎn)換速率已經(jīng)從原來(lái)的 。在將來(lái)的 2G 時(shí)代，我們將期望分組轉(zhuǎn)換速率達(dá)到 115Kb/s。 如果 3G 業(yè)務(wù)服務(wù)成為現(xiàn)實(shí)，它將支持 384Kb/s~2Mb/s 范圍的數(shù)據(jù)速率。多媒體和高速度的因特網(wǎng)接入將我們期望的規(guī)范化數(shù)據(jù)應(yīng)用。 GPRS 無(wú)線數(shù)據(jù)技術(shù) 今天， GSM 已經(jīng)能夠通過(guò) SMS 業(yè)務(wù)和電路交換來(lái)處理信息，其中后者處理數(shù)據(jù)和傳真的速度已經(jīng)達(dá)到了 。為了提高現(xiàn)在的 GSM 的數(shù)據(jù)傳輸?shù)男阅?，?jīng)營(yíng)者和基礎(chǔ)設(shè)備提供者指定了向 GSMII 發(fā)展的新的擴(kuò)展方向，它旨在： 基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 （ HSCSD）； GPRS 來(lái)提供能夠進(jìn)入外部分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的無(wú)線分組（諸如 X..25 或因特網(wǎng)）； GSM 的發(fā)展提供增強(qiáng)的數(shù)據(jù)傳輸速度，通過(guò)運(yùn)用新的調(diào)制解調(diào)方案為 HSCSD 和GPRS 提供 3 倍以上的數(shù)據(jù)吞吐量增強(qiáng)型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)（ EDGE）； （ UMTS），這是運(yùn)用在新的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)配置基礎(chǔ)上的一種新的無(wú)線技術(shù)。 這些擴(kuò)充可獲得更高的數(shù)據(jù)吞吐量、更有效的頻譜利用率并可減少通話聯(lián)接時(shí)間。 我們實(shí)現(xiàn) GPRS 的方式就是在 GSM 或者 TDMA 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中加入一種分組數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)，通過(guò)這種方式，我們?yōu)橐苿?dòng)終端和網(wǎng) 關(guān)節(jié)點(diǎn)之間的分組數(shù)據(jù)提供路由。這種網(wǎng)關(guān)節(jié)點(diǎn)將提供一種能夠與外部分組網(wǎng)絡(luò) —— 一種能夠接入因特網(wǎng)及企業(yè)網(wǎng)的互連網(wǎng)絡(luò) —— 協(xié)同工作的功能。我們幾乎不用對(duì)現(xiàn)有的 GSM 和 TDMA 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行技術(shù)更新，并且，對(duì)于 GSM/TDMA 和 GPRS來(lái)說(shuō)，在基站和控制站之間也可使用相同的傳輸連接 [1]。 前景看好的 GPRS 移動(dòng)數(shù)據(jù)通信市場(chǎng) 世紀(jì)之交開(kāi)啟的通用分組無(wú)線業(yè)務(wù) GPRS，作為邁向第三代個(gè)人多媒體業(yè)務(wù)的重要里程碑將使移動(dòng)通信與數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)合二為一。它將使 IP 業(yè)務(wù)得以引入更為廣闊的移動(dòng)市場(chǎng)，同時(shí)也將使移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)能夠提供更 多的增值業(yè)務(wù)。 GSM 是當(dāng)前全球使用最為廣泛的移動(dòng)電話系統(tǒng)。以目前 GSM 為基礎(chǔ)的 gprs 作為向第三代移動(dòng)電話系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中的一個(gè)至關(guān)重要和必不可少的一步，已成為邁向第三代部署的基石，并已開(kāi)啟了無(wú)線數(shù)據(jù)市場(chǎng)的大門。事實(shí)上，傳統(tǒng)的話音服務(wù)和其帶來(lái)的利潤(rùn)增長(zhǎng)現(xiàn)在已經(jīng)出現(xiàn)了停滯不前。而以 GPRS 為基礎(chǔ)的通信增值業(yè)務(wù)，包括手機(jī)上網(wǎng)、 Email 等Inter 業(yè)務(wù)等正在急速上升。 GPRS 已為運(yùn)營(yíng)商提供了開(kāi)辟全新市場(chǎng)的能力。通過(guò)部署 GPRS，運(yùn)營(yíng)商可以開(kāi)辟新型市場(chǎng)和收入來(lái)源。分組交換使他們能夠有效地使用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)容量 。 GPRS 將支持開(kāi)展創(chuàng)新服務(wù)，以便吸引新的客戶，從而提高客戶的忠誠(chéng)度并降低處理成本。由于 GPRS 使用的是現(xiàn)有的 GSM 網(wǎng)，所以其可以一舉在全國(guó)范圍內(nèi)推出。這樣，運(yùn)營(yíng)商將會(huì)擁有一個(gè)新的機(jī)會(huì)，使其在新型服務(wù)合作伙伴關(guān)系的基礎(chǔ)上與互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)提供商或信息提供商合作。新的市場(chǎng)帶來(lái)的另一個(gè)新商機(jī)就是 GPRS 要有新終端，這無(wú)疑為終端設(shè)備制造商提供了一個(gè)新的市場(chǎng)增長(zhǎng)點(diǎn)。 2G 網(wǎng)絡(luò)向 3G 網(wǎng)絡(luò)的演進(jìn)途徑 從 GSM 網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)到 3G WCDMA 網(wǎng)絡(luò) 如何實(shí)現(xiàn)從現(xiàn)有第二代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)順利演進(jìn)到第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)，在保證現(xiàn)有投資的 基礎(chǔ)上采用最少成本進(jìn)行過(guò)渡，是運(yùn)營(yíng)商和設(shè)備制造商面臨的共同問(wèn)題。 GSM 系統(tǒng)目前在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)范圍很大， GPRS 技術(shù)的引入更表明 GSM 網(wǎng)絡(luò)新的生命力。那么，對(duì)于即將到基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 來(lái)的第三移動(dòng)通信系統(tǒng)， GSM 網(wǎng)絡(luò)又該如何發(fā)展？ GPRS 系統(tǒng)是 GSM 發(fā)展史上的里程碑，它引入了無(wú)線分組交換技術(shù)，提供了無(wú)線數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)應(yīng)用的新模式，同時(shí)在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、規(guī)劃、運(yùn)營(yíng)方面給運(yùn)營(yíng)商提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。第三代移動(dòng)通信系統(tǒng)進(jìn)一步發(fā)展了目前電路交換和分組交換的概念，進(jìn)行了網(wǎng)絡(luò)功能的擴(kuò)展和業(yè)務(wù)模式的更新，它是第三代網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中不可缺少的一環(huán)。 從 GSM 網(wǎng)絡(luò)發(fā)展 到 3G 的 WCDMA 技術(shù)，其可能采取的路徑為 GSMGPRSEDGE3G WCDMA。其中， GPRS 到 EDGE 的演進(jìn)并不是必需的。一般來(lái)講，對(duì)于能夠獲得 3G 牌照的無(wú)線系統(tǒng)運(yùn)營(yíng)商， EDGE 將是一個(gè)很好的選擇，它們可以采用 EDGE 技術(shù)進(jìn)一步提升網(wǎng)絡(luò)性能，從而為客戶提供更好的服務(wù)。 GPRS 系統(tǒng)提供的業(yè)務(wù) GPRS 能夠提供兩個(gè) MS 之間或 MS 與 GPRS 終端或外部 PDN 終端之間的數(shù)據(jù)傳送能力。它能提供兩類業(yè)務(wù)： （ Point To Point） （ Point To Multipoint） 點(diǎn)到點(diǎn)業(yè)務(wù)包括三種：點(diǎn)到點(diǎn)無(wú)連接業(yè)務(wù)、點(diǎn)到點(diǎn)連接業(yè)務(wù)和點(diǎn)到點(diǎn)信息業(yè)務(wù)。第一種是數(shù)據(jù)類的業(yè)務(wù)，是為了支持非交互型的突發(fā)應(yīng)用，它們建立在 ISO8473 制定的無(wú)連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（ CLNP）或 RFC 791 規(guī)定的 IP 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議基礎(chǔ)之上。這種業(yè)務(wù)提供單個(gè)用戶到單個(gè)目的用戶之間的獨(dú)立分組傳送。第二種提供用戶之間的邏輯聯(lián)系，支持基于 或ISO8348 制定的面向連接網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（ CONP）的突發(fā)事務(wù)處理或交互型應(yīng)用。 點(diǎn)至多點(diǎn)業(yè)務(wù)也包括三種：點(diǎn)到多點(diǎn)組播業(yè)務(wù)、點(diǎn)到多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)和 IP 組播業(yè)務(wù)。支持向多個(gè)用戶傳送一個(gè) 消息，到多個(gè)用戶的數(shù)據(jù)由一個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求發(fā)起。 GPRS 系統(tǒng)可以根據(jù)用戶的需要，靈活地提供 ~，因此它具有較強(qiáng)的承載能力，可以承載所有點(diǎn)到點(diǎn)（ PTP）和點(diǎn)到多點(diǎn)（ PTM）業(yè)務(wù)： ?？筛采w目前 GSM 基于電路交換的短信息服務(wù)，并提供比它速度更快、內(nèi)容更多的短信息服務(wù)。 ，包括短信息點(diǎn)播以及股票、天氣信息 |交通信息查詢等。 MVPN。 Inter /Intra 接入（包括 Web 瀏覽、 Email、 FTP 等），實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) 和移動(dòng)辦公室。 。 。 [2]。 基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 GPRS 的路由管理 GPRS 網(wǎng)絡(luò)的主要特點(diǎn)之一是移動(dòng)用戶收發(fā)的數(shù)據(jù)分組路由。這一特點(diǎn)可以分為兩方面：數(shù)據(jù)分組路由和移動(dòng)性管理。 GGSNR 主要功能是與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)進(jìn)行交互。 GGSN 利用由 SGSN 記錄的有關(guān)移動(dòng)臺(tái)（ MS）位置的路由信息適時(shí)更新位置目錄，并把 GPRS 骨干網(wǎng)上壓縮的外部數(shù)據(jù)網(wǎng)協(xié)議分組發(fā)送到當(dāng)前正在為移動(dòng)臺(tái)服務(wù)的 SGSN 上。它也把外部數(shù)據(jù)網(wǎng)分組解壓并傳輸?shù)胶线m的數(shù)據(jù)網(wǎng)中，并悼念發(fā)送到計(jì)費(fèi)網(wǎng)關(guān)上的計(jì)費(fèi)數(shù)據(jù)。 GPRS 網(wǎng)中各種 設(shè)備的用途如下圖所示。 圖 21 GPRS 的路由管理 有 3 種可能的路由方案：移動(dòng)用戶產(chǎn)生的消息（可能性 1）、當(dāng)移動(dòng)臺(tái)外在歸屬網(wǎng)絡(luò)入網(wǎng)時(shí)的消息（可能性 2）、當(dāng)移動(dòng)臺(tái)漫游到另一個(gè) GPRS 運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)入網(wǎng)時(shí)的消息（可能性 3）。在這些問(wèn)題中，運(yùn)營(yíng)商的 GPRS 網(wǎng)絡(luò)由多個(gè) GSN（具有網(wǎng)關(guān)和服務(wù)功能）和一個(gè)內(nèi)部運(yùn)營(yíng)商骨干組成的。 GPRS 運(yùn)營(yíng)商允許通過(guò)內(nèi)部運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)漫游。 GPRS 運(yùn)營(yíng)商通過(guò)邊界網(wǎng)關(guān)（ BG）與內(nèi)部運(yùn)營(yíng)商骨干網(wǎng)連接， BG 能提供必要的因特網(wǎng)協(xié)議和路由協(xié)議，例如，邊界網(wǎng)關(guān)協(xié) 議（ BGP）?？深A(yù)見(jiàn)的是 GPRS 運(yùn)營(yíng)商將在內(nèi)部運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)上實(shí)施服務(wù)質(zhì)量（ QoS）機(jī)理以保證服務(wù)水平的一致性（ SLA）。該結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是它的靈活性、可擴(kuò)充性、協(xié)同性及可漫游。 GPRS 網(wǎng)把所有的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議封裝到自己的封裝協(xié)議中，稱之為 GPRS 隧道協(xié)議（ GTP）。這樣做的目的是為了確保骨干網(wǎng)的安全性，簡(jiǎn)化路由機(jī)理及數(shù)據(jù)在 GPRS 網(wǎng)上的傳輸。 基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 GPRS 的協(xié)議結(jié)構(gòu) 圖 22 GPRS 協(xié)議模型 GPRS 數(shù)據(jù)通信結(jié)構(gòu)遵循協(xié)議分層和兩個(gè)協(xié)議平面區(qū) 分的著名原理。信令平面由控制和支持用戶信息傳輸?shù)膮f(xié)議組成，相關(guān)的 GPRS 功能包括：連接控制、路由和移動(dòng)性管理。傳輸平面覆蓋用戶信息傳輸、流量控制和錯(cuò)誤處理等相關(guān)控制過(guò)程的協(xié)議。 圖 26 是根據(jù) ISO/OSI 參考模型提出的直至網(wǎng)絡(luò)層的傳輸平面。在網(wǎng)絡(luò)層之上，則可以廣泛采用各種標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，這些協(xié)議的選擇不在 GPRS 規(guī)范范圍之內(nèi)。 GPRS 支持 MS 與 、IP、和基于 CLNP 的網(wǎng)絡(luò)互連。 在兩個(gè) GSN 之間， GPRS 隧道協(xié)議（ GTP）把 PDU 以隧道進(jìn)程通過(guò) GPRS 骨干網(wǎng)。在 GTP下面，使用 TCP/UDP 和 IP 作為 GPRS 骨干網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議。 IP 以下，可根據(jù)運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，分別采用基于以太網(wǎng)、 ISDN 或 ATM 的協(xié)議。 在 SGSN 與 MS 之間，子網(wǎng)會(huì)聚協(xié)議 SNDCP 把網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議映射到下層邏輯鏈路控制協(xié)議中，并實(shí)現(xiàn)以下功能：將網(wǎng)絡(luò)層消息復(fù)用到一個(gè)邏輯虛連接上，對(duì)消息進(jìn)行加密、分段、壓縮等。 BSSGP（ BSS GPRS Protocol） 協(xié)議是由 GSM 系統(tǒng)中使用的 BSSMAP 協(xié)議派生出來(lái)的，用于傳送 BSS 與 SGSN 之間的路由和 QoS 相關(guān)信息。 MS 與 GPRS 網(wǎng)絡(luò)之間的無(wú)線通信，覆蓋物理層和數(shù)據(jù)鏈路層功能。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)建議，物理層 分裂為一個(gè)物理鏈接子層（ PLL）和一個(gè)物理射頻子層（ RFL）， RFL 符合 GSM 05 系列建議，完成物理波形的調(diào)制和解調(diào)， PLL 為 MS 與網(wǎng)絡(luò)之間在物理信道上傳送信息提供服務(wù)，這些服務(wù)功能包括數(shù)據(jù)單元成幀、檢測(cè)和修正物理媒體傳輸錯(cuò)誤等。 PLL 子層利用 RFL 子層提供的服務(wù)。 數(shù)據(jù)鏈路層分為兩個(gè)不同的子層：邏輯鏈路控制子層（ LLC）和無(wú)線鏈路控制 /媒體接入控制（ RLC/MAC）子層。 RLC/MAC 子層完成數(shù)據(jù)和信令信息的有效多路復(fù)用、 QoS 控制及錯(cuò)誤處理。 RLC/MAC 子層提供了一種機(jī)制，允許多個(gè) MS 共享一個(gè)傳輸媒 介，該媒介可以由幾個(gè)物理信道組成。相應(yīng)地，允許一個(gè) MS 使用多個(gè) PDCH 信道貌岸然（每個(gè) PDCH 信道對(duì)網(wǎng) 絡(luò) 協(xié) 議 SNDC LLC MAC 物 理 鏈 路 RF 接口 LLR MAC LAPD 物理鏈路 RF 接口 物理 鏈路 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議 SNDC LLC LAPD 物理 鏈路 SGSN Gb RSS Um MS 基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 應(yīng)一個(gè) TDMA 幀中的一個(gè)時(shí)隙）來(lái)傳輸數(shù)據(jù)。 RLC 子層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)塊在空中接口的傳送，它采用自動(dòng)請(qǐng)求重傳（ ARQ）的后向差錯(cuò)校正機(jī)制。 MAC 子層本身由時(shí)隙 ALOHA 協(xié)議而來(lái)，它在MS 與 BTS 間起作用，負(fù)責(zé)管理 MS 嘗試接入無(wú)線信道的解決，對(duì)來(lái)自不同的 MS 的多個(gè)業(yè)務(wù)請(qǐng)求進(jìn)行仲裁，以及響應(yīng)各用戶的業(yè)務(wù)請(qǐng)求。 邏輯鏈接控制（ LLC）子層在 RLC/MAC 子層之上起作用，為 MS 和 SGSN 之間提供邏輯鏈路。它允許引入可供選擇的無(wú) 線解決方案而無(wú)需對(duì) NSS 有主要的改動(dòng)，它與 RLC/MAC 相互獨(dú)立，協(xié)議功能是基于 GSM 信令平面中應(yīng)用的 LAPD，但支持點(diǎn)到多點(diǎn)傳輸。這一協(xié)議稱為 LAPG（ Link Access Procedure on the Gchanncl）。 GPRS 的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 由于 GPRS 是 GSM 系統(tǒng)中提供分組業(yè)務(wù)的一種方式，所以它能廣泛應(yīng)用于 IP 域。其 移動(dòng)終端通過(guò) GSM 網(wǎng)絡(luò)提供的尋址方案和運(yùn)營(yíng)商具體網(wǎng)關(guān)互通協(xié)議實(shí)現(xiàn)全球網(wǎng)關(guān)通信。 GPRS 網(wǎng)絡(luò)是在現(xiàn)有 GSM 網(wǎng)絡(luò)中增加 GGSN 和 SGSN 來(lái)實(shí)現(xiàn)的，使得用戶能夠在端到端分 組方式下發(fā)送和接收數(shù)據(jù)。其系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖 1 所 圖 23 GPRS 總體結(jié)構(gòu)及接入接口和參考點(diǎn) 圖中，筆記本電腦通過(guò)串行或無(wú)線方式連接到 GPRS 蜂窩電話上； GPRS 蜂窩電話與 GSM基站通信，但與電路交換式數(shù)據(jù)呼叫不同， GPRS 分組是從基站發(fā)送到 GPRS 服務(wù)支持節(jié)點(diǎn)(SGSN)，而不是通過(guò)移動(dòng)交換中心 (MSC)連接到語(yǔ)音網(wǎng)絡(luò)上。 SGSN 與 GPRS 網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點(diǎn)(GGSN)進(jìn)行通信； GGSN 對(duì)分組數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理，再發(fā)送到目的網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)或 網(wǎng)絡(luò)。 來(lái)自因特網(wǎng)標(biāo)識(shí)有移動(dòng)臺(tái)地址的 IP 包，由 GGSN 接收，再轉(zhuǎn)發(fā)到 SGSN，繼而傳送到移動(dòng)臺(tái)上。 SGSN 是 GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，它與 MSC 處于網(wǎng)絡(luò)體系的同一層。 SGSN通過(guò)幀中繼與 BTS 相連，是 GSM 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與移動(dòng)臺(tái)之間的接口。 SGSN 的主要作用是記錄移動(dòng)臺(tái)的當(dāng)前位置信息，并且在移動(dòng)臺(tái)和 GGSN 之間完成移動(dòng)分組數(shù)據(jù)的發(fā)送和接收。 GGSN通過(guò)基于 IP 協(xié)議的 GPRS 骨干網(wǎng)連接到 SGSN， 是連接 GSM 網(wǎng)絡(luò)和外部分組交換網(wǎng) (如因特網(wǎng)和局域網(wǎng) )的網(wǎng)關(guān)。 GGSN 主要是起網(wǎng)關(guān)作用，也有將 GGSN 稱為 GPRS 路由器。 GGSN 可以把 GSM 網(wǎng)中的 GPRS 分組數(shù)據(jù)包進(jìn)行協(xié)議轉(zhuǎn)換，從而可以把這些分組數(shù)據(jù)包傳送到遠(yuǎn)端的基于 GPRS 在滑坡檢測(cè)中的應(yīng)用研究 TCP/IP 或 網(wǎng)絡(luò)。 SGSN 和 GGSN 利用 GPRS 隧道協(xié)議 (GTP)對(duì) IP 或 分組進(jìn)行封裝，實(shí)現(xiàn)二者之間的數(shù)據(jù)傳輸。 圖 2 給出了 GPRS 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的接入與參考點(diǎn)的