对于移动网络运营商来说,GPRS突出的优点是其技术与原有GSM基础设施结合得相当完善,引入GPRS技术无须改变无线网络规划与其拓扑结构,只须进行有限的软硬件升级。——编者
GPRS之所以能够实现高速分组的数据业务接入,主要是因为引入了先进的编码方式。GPRS支持CS-1、CS-2、CS-3、CS-4四种编码方式,码率分别为1/2、2/3、3/4、1,每时隙分别对应9.05kbps、13.4kbps、15.6kbps、21.4kbps的接入速率。GPRS第一阶段的CS-1、CS-2编码方式实现比较容易,对GSM的Abis接口没有什么特殊要求,但CS-3、CS-4编码方式实现比较困难,可能需要硬件升级。但是,华为公司采用先进的分组处理技术,包括G-TRAU帧技术和附加子时隙技术,实现了从CS-1、CS-2编码方式向CS-3、CS-4编码方式的平滑演进,不需要硬件升级。
根据PCU在系统中位置的不同,ETSI推荐了三种方案,但综合考虑软件结构的复杂性、硬件的处理能力和对原有产品的影响之后,所有的设备制造商都选择了在BSC与SGSN之间增加分组控制单元(PCU)这一方案。此时基站CCU单元主要提供空中接口信号的编码和解码功能,其余高层协议的复杂处理由PCU完成,基站和PCU之间通过G-TRAU帧实现数据传输。
不同的设备制造商有各自的G-TRAU帧格式,但其原理是相似的。在基站CCU和PCU之间,对应每个PDCH(无线分组信道),每20ms双向传递一个G-TRAU帧,每个G-TRAU帧都具有由G-TRAU帧域、帧头、数据域、带内信令四部分组成的帧结构。G-TRAU帧的带内信令完成CCU和PCU之间信令的交互,其内容相当丰富,包含:基站测量、基站功控、RLC/MA0C块编码方式指示、CCU和PCU之间空中接口块同步等一系列复杂机制,下面仅简单介绍一下CCU和PCU之间空中接口块同步的原理和附加子时隙技术。
GPRS的分组业务信道(PDCH)在空中接口采用52复帧的帧结构,所以可以做到与Abis接口的G-TRAU帧之间保持严格的映射关系。PCU和基站CCU之间通过带内信令,交互空中接口的帧号信息,在经过若干个同步过程之后,PCU发送给CCU的数据块和CCU的TDMA帧号就会建立精确的时序关系,从而做到下行数据块在CCU处理延时达到最小。
附加子时隙技术实现比较困难一些,特别是在Abis接口上。引入GPRS之后,因为空中接口不同编码方式对Abis接口的传输带宽要求不一样,所以对原GSM系统的Abis接口地面电路的配置方式将有所影响。按照协议的规定,空中接口的无线信道可以在支持语音业务的TCH信道和支持GPRS业务的PDCH之间动态转换。在支持CS-1/2编码方式时,由于对Abis接口带宽的需求小于16kbps,与TCH需求相同,所以不需要改变Abis接口的配置方案。但是,在支持CS-3/4时,当发生TCH和PDCH之间的转换时,Abis接口必须提供32kbps带宽,这就只有采用附加子时隙技术来解决。
GPRS编码实现技术,是伴随着GPRS技术而产生的。合理的GPRS编码实现,能够保证GSM网络在升级兼容GPRS网络时,BSS部分不必做任何硬件改动,从而可大大节省移动网络建设成本。 (人民邮电报)
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原文链接: http://www.cnii.com.cn/20020131/ca27887.htm
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