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无线承载方式与协议2007-08-23 09:58:00

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无线承载方式与协议

 

目前主要的通信承载方式有GSMGPRSCDMAUSSDWAP。它们有共性也有差异。差异主要在空中接口方面。

1GSM

GSM是一种电路交换(CSD)系统,采用的是时分多址(TDMA技术。它是把一个频段分给8个用户使用,即使用户不使用自己的信道,仍然要占用此信道,其他用户不能使用。这就造成频段的浪费。

根据 GSM 规范,在移动的基站上分为 26 个载频,每个载频又时分成 8 个信道(也就是8个用户),共有 1648 个物理信道。而在这些物理信道上又根据实际情况需要,分出若干个信道作为信令信道。通常一个物理信道可设置 8 个逻辑信道 SDCCH 8 SACCH 。一个 SDCCH 信道用于一次语音通话的建立。而在通话开始后,此信道便被释放。通常话路建立时间大约在 2 3 秒钟左右。

2GPRS

GPRS是一种分组交换系统,是在GSM网基础上发展起来的。它只是在GSM网上加了两个节点SGSNGGSN,其原理如图:

 

 

由图可看出,当信息到了BSC后,由BSC判断收到的请求是GSM业务还是GPRS业务,如果是GSM业务,就直接转到MSC去执行相应的业务;如果是GPRS业务,在由分组控制单元转到相应的业务上去。

增加的两个节点是SGSNGGSN

SGSN(服务节点)MSC处于统一层,它的主要作用是纪录移动台的当前位置信息,并且在移动台和GGSN之间完成移动分组数据的发送与接收。

GGSN(网关节点)相当与一个路由,把分组数据进行相应的处理,再发送到目的网络,如PDNInternet上。来自Internet标示有移动台地质的IP包,有GGSN接收,在转发到SGSN,继而传送到移动台。

GPRS实际上是将数据分割成许多独立的数据封包,然后将这些数据包一个个的发出去,就类似与Internet上的TCP/IP协议。GPRS 基于报文交换,多个用户可以共享一个相同的传输信道,每个用户只有在传输数据的时候才会占用信道,这就意味着所有的可用带宽可以立即分配给当前发送数据的用户,这样用户有更多的间隙发送或者接受数据。

GPRS 也存在着缺点:

一是实际应用中速率比理论值要低;

二是转接时延,由于GPRS分组发送数据,这样数据无线传输过程中可能发生分组数据的丢失,有关标准组织引入了数据完整性和重发策略,由此产生了潜在的转接时延;

三是不同业务的互相干扰,实际应用中不同业务会互相干扰;

四是发生丢包现象;

五是调制方式不是最优。GPRS采用基于GMSK的调制技术,相比之下,EDGE基于一种新的调制方法8PSK,允许无限接口支持更高的速率。

3CDMA

CDMA 是基于码分多址技术的数字移动电话系统。与使用时分多路的GSM 技术不同,CDMA 并不给每一个通话者分配一个确定的频率,而是让每一个通信都使用全部的频率,使大量用户能够共享同一个无线频率。CDMA 系统为每个用户分配各自特定的地址码,彼此之间是互相独立、互相不影响的,由于有不同的地址码来区分用户,所以对频率、时间和空间没有特定的限制,利用公共信道来传输信息。

CDMA 的优点在于:

一是系统容量大建网成本低,CDMA 网络覆盖范围大,所需基站少,降低了建网成本。CDMA 移动网的容量比GSM 要大4~5 倍;

二是系统容量配置灵活,CDMA 是一个自扰系统,所有移动用户都占用同一个带宽和频率,传输信号之间就会有干扰。如果能控制住用户的信号强度,在保持高质量通话的同时,我们就可以容纳更多的用户;

三是采用CDMA 系统的软切换和自动跟踪多径信号技术,软切换技术“先连后断”,可降低切换时通话中断的可能性。通话语音质量好,接通率高; 

四是频率规划简单,保密性好,要窃听通话,必须要找到码址,要找到CDMA 码址的伪随机码是很困难的事;

五是发射功耗小,无线辐射能量低,所以又被称为”绿色手机”;

六是能支持多种业务:CDMA 采用宽带技术,支持短消息、语音信箱、自动漫游、呼叫转移、呼叫等待、三方会谈、主叫号码显示、传真和数据通信等多项业务。

CDMA 技术虽然出世较迟,但由于技术上的独特之处, 在北美、南美和韩国得到了广泛的使用。

 

4USSD

USSD即非结构化补充数据业务,是一种新型基于 GSM 网络的交互式数据业务,它是在 GSM 的短消息系统技术基础上推出的新业务,和短消息业务构成互补,实现无缝整合应用,克服了短消息易用性、交互性差的缺点。

USSD 与短消息 SMS 系统相比,存在着一定的差别。主要体现在以下三个方面:

1 在传输信道的应用上,非通话态下 USSD SMS 使用相同的信令信道即 SDCCH ,数据传输速率大约为 600bits/s ;而在通话态时, USSD 使用 FACCH 信令信道,数据传输速率大约为 1000bits/s ,比 SMS 传输速率高。      

2在连接的建立上, USSD 是面向连接的系统,因此每次消息发送不需要重新建立信道,而且在通话态下使用快速随路控制信道 FACCH ,而 SMS 在物理承载层没有会话通道,只是一个存储转发系统。简言之,AB发短信,实际上是发给短信中心(SMSC)的,然后短信中心在转发给B。而USSD是直接建立连接的,USSDC相当与一个中继,把信号放大,并不承担储存和转发。由此可见,USSD是实时的,而短信是有时延的。所以当USSD接收端没开机或上电等,那么信息将丢失,而短信则不会。

3 在应用程序的开发上, USSD 使终端用户与网络运营商定义的应用之间,通过对话的方式交换数据。 USSD 目前阶段为 Phase II ,其主要特点在于手机和网络侧均可发起 USSD 会话,即 NI MI ,网络侧发送的数据能够在终端上显示,在终端上键入的字符串能够传送到网络中运营商指定的应用中心, USSD 提供的这种交互手段,使得它业务开拓方面的能力要远远强于 SMS 系统。

5WAP

WAP(无线通讯协议)的实质是一种基于Internet协议,但简化了的Internet协议。目的是为结局在数字移动电话、因特网或其它个人数字助理机(PDA)、计算机应用之间进行通讯而制订的开放全球标准。

6、比较

WAP GSM、GPRS、CDMA 是有区别的,打个比喻WAP业务 是在马路上行驶的汽车,WAP协议相当与交通规则。GSM网络相当于普通马路,行驶不很顺畅;GPRS网络相当于一级公路,速度得到提高;而行驶在

CDMA网络 的高速公路上数据传输速度最高。此外,他们上网方式也不同,用WAP上网就如在家中上网,先“拨号连接”,而上网后便不能同时使用该电话线;但GPRS 就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的;CDMA 就更为优越,是高速高质量高安全的网络。无线短信服务在 WAP 技术支持下应用于上述三种无线承载方式的效果也不同。随着技术、网络的不断发展,无线服务将更加多样、丰富及综合应用在企业、公司乃至整个社会。

 

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