分組交換技術(shù)論文
分組交換技術(shù),是將用戶傳送的數(shù)據(jù)劃分成一定的長度,每個(gè)部分叫做一個(gè)分組,通過傳輸分組的方式傳輸信息的一種技術(shù)。下面小編整理了分組交換技術(shù)論文,歡迎閱讀!
分組交換技術(shù)論文篇一
分組交換技術(shù)淺析
摘要:隨著移動(dòng)用戶的人量增加,空中資源日趨緊張。為了使CSM適應(yīng)發(fā)展需要,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)提出通川分組無線服務(wù)(GPRS)技術(shù)。首先簡單介紹了GSM的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和組成部分,然后在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)闡述GPRS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、協(xié)議結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)。
關(guān)鍵詞:GSM 通用分組無線服務(wù) 分組交換
1、引言
在當(dāng)今的信息社會(huì)中,人們對(duì)信息的需求量越來越大,從而不受時(shí)空限制的移動(dòng)電話的需求量隨之增加。日前,在移動(dòng)通信領(lǐng)域,數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)占據(jù)大部分市場(chǎng),這與GSM的優(yōu)點(diǎn)是分不開的。GSM的優(yōu)點(diǎn)有:采用全數(shù)字化的信令和話音傳輸;將數(shù)據(jù)庫從交換機(jī)中分離,便于對(duì)用戶的移動(dòng)性和安全性進(jìn)行竹理;將終端設(shè)備與用戶識(shí)別分離,采用用戶識(shí)別卡(SIM);電話業(yè)務(wù)與非話業(yè)務(wù)同時(shí)并重,能夠與數(shù)據(jù)網(wǎng)和 ISDN的發(fā)展相適應(yīng)。但是,GSM不支持電話業(yè)務(wù)與數(shù)字業(yè)務(wù)的同時(shí)使用;GSM沒有提供與傳真機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)和可視圖文終端的標(biāo)準(zhǔn)接口;GSM不支持無線分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。為了改進(jìn)這些不足,歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì)(ETSI)提出通用分組無線服務(wù)(GPRS)。GPRS能獲得更快的接入時(shí)間及更高的速率,由于采用動(dòng)態(tài)分配空中資源,使網(wǎng)絡(luò)資源利用率顯著改善。
2、GSM 概要
GSM是一種提供多種服務(wù)的系統(tǒng),它允許多種業(yè)務(wù)類型的通信,如話音業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、短消息業(yè)務(wù)、補(bǔ)充業(yè)務(wù)等。其中話音業(yè)務(wù)是最重要的業(yè)務(wù),這種業(yè)務(wù)使GSM用戶在任何地點(diǎn)能同其它電話網(wǎng)的用戶通話,通話是雙向的。隨著ISDN的發(fā)展,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占據(jù)了重要地位,這是電信的發(fā)展方向。GSM數(shù)據(jù)用戶可以和PSI'N用戶相連接,可以與ISDN用戶相連接;GSM用戶之間及GSM用戶同數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)用戶之間都可以建立連接。GSM系統(tǒng)由一系列功能單元構(gòu)成。一般整個(gè)系統(tǒng)可分為兩個(gè)子要部分:基站子系統(tǒng)(BSS)和網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)(NSS)。
(1)基站子系統(tǒng)。基站子系統(tǒng)包括:
1)移動(dòng)臺(tái)(移動(dòng)用戶,MS)。移動(dòng)臺(tái)是用戶設(shè)備,它并非固定于一個(gè)用戶,在系統(tǒng)中的任何一個(gè)移動(dòng)臺(tái)上,都可以利用SIM來識(shí)別移動(dòng)用戶。由網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行這種認(rèn)證,保證合法用戶使用移動(dòng)網(wǎng)。
2)基站(BS)。BS在GSM網(wǎng)絡(luò)的固定部分和無線電部分之間提供中繼。通過空中接口,移動(dòng)用戶能夠連接到BS。BS監(jiān)視無線連接,管理頻道的配置。一個(gè)連接的無線頻率的變化(跳頻)及射頻功率的變化都受到BS的控制。同樣,信道和數(shù)字化語音的編碼及數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)傳輸速率的適配都由BSS來進(jìn)行,內(nèi)部切換及無線連接的加密均在這里完成。
(2)網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)。移動(dòng)業(yè)務(wù)交換中心(MSC)是網(wǎng)絡(luò)的核心。它提供交換功能,把移動(dòng)用戶與固定用戶連接起來,或者把移動(dòng)用戶互相連接起來。MSC從二種數(shù)據(jù)庫即歸屬位置寄存器(HLR)、拜訪位置寄存器(VLR)和鑒權(quán)中心(AUC)取得處理用戶呼叫請(qǐng)求所需的全部數(shù)據(jù)。操作與維護(hù)中心(OMC)用于各個(gè)組成部分的操作與維護(hù)。
3、通用分組無線服務(wù)
眾所周知,空中資源是有限的。隨著移動(dòng)用戶的增加,必然會(huì)引起空中資源的匱乏,這促使人們發(fā)展新的技術(shù)來解決空中資源的危機(jī)。現(xiàn)在數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)已日益普及,有必要在移動(dòng)通信中增加與數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)的接口??紤]到把GSM系統(tǒng)全部轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)分組方式付出的代價(jià)太大,ETSI采取折衷的方法,提出GPRS系統(tǒng)。GPRS系統(tǒng)利用GSM系統(tǒng)的全部基礎(chǔ)設(shè)施,覆蓋GSM的全部功能并提供分組服務(wù)。在網(wǎng)絡(luò)的硬件方面,僅增加少量功能設(shè)備以完成數(shù)據(jù)分組功能;而在軟件方面,則增加多個(gè)功能層來達(dá)到這一日的。
3.1 GPRS的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
GPRS系統(tǒng)增加了GPRS網(wǎng)關(guān)支持功能模塊(GGSN)和GPRS服務(wù)支持功能模塊(SGSN),其它組成部分的功能與在GSM系統(tǒng)中的相同。GGSN主要用作移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)的分組數(shù)據(jù)接口,起到網(wǎng)關(guān)的作用;SGSN主要負(fù)責(zé)GGSN與基站控制器(BSC)的接口功能,將無線信道上的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化成分組數(shù)據(jù)形式。
3.2 GPRS的協(xié)議結(jié)構(gòu)
從上面介紹的內(nèi)容可以看出,與GSM系統(tǒng)相比,GPRS系統(tǒng)在硬件方面的改動(dòng)不大。GPRS主要改變協(xié)議層次來實(shí)現(xiàn)與GSM不同的功能。GPRS的協(xié)議層中的LLC子層和RLC/ MAC子層在GSM系統(tǒng)的協(xié)議層中是不存在的,分組廣播控制信道(PBCCH)、分組公共控制信道(PCCCH)等也是GSM系統(tǒng)所沒有的。
無線資源了層包括分組數(shù)據(jù)物理信道的無線資源管理功能及在分組數(shù)據(jù)物理信道上的無線鏈路控制和介質(zhì)訪問控制的功能。無線資源了層利用網(wǎng)絡(luò)和各移動(dòng)臺(tái)之間的共享介質(zhì)為上層PDUs提供傳送服務(wù),且只有在網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)臺(tái)之間才能進(jìn)行直接通信。RLC分割和重組LLC PDU形成RLC/ MAC數(shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)。在應(yīng)答傳輸方式中,RLC采用后向糾錯(cuò)方式,采用選擇重發(fā)方式傳送那些沒有被成功傳送的RLC/MAC數(shù)據(jù)塊,并目保證接收方按照接收順序向上層傳送。MAC層使多個(gè)移動(dòng)臺(tái)共享由幾個(gè)物理信道組成的公共傳輸介質(zhì),也使得一個(gè)移動(dòng)臺(tái)可同時(shí)使用幾個(gè)物理信道,例如在一個(gè)TDMA幀中使用幾個(gè)時(shí)隙。在多個(gè)移動(dòng)臺(tái)同時(shí)試圖使用公共傳輸介質(zhì)時(shí),MAC層在多個(gè)移動(dòng)臺(tái)中判優(yōu)仲裁,解決競(jìng)爭(zhēng)。
3.3 GPRS功能
GPRS主要提供兩類服務(wù):點(diǎn)到點(diǎn)(PTP)服務(wù)和點(diǎn)到多點(diǎn)(FI'M)服務(wù)。FI'P服務(wù)在兩用戶之間提供一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包傳輸,PTP又可分為兩類:點(diǎn)到點(diǎn)面向連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(PTP-CON)和點(diǎn)到點(diǎn)無連接的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(PTP- CLNS)。在PTP- CLNS中,數(shù)據(jù)包從一端點(diǎn)傳到另一端點(diǎn),每個(gè)數(shù)據(jù)包獨(dú)立于它前后的數(shù)據(jù)包。這種服務(wù)屬于數(shù)據(jù)報(bào)類型,主要為突發(fā)業(yè)務(wù)提供服務(wù)。在無線接口,PTP-CLNS支持應(yīng)答方式以提供可靠的傳輸。PTP-CON是指多個(gè)數(shù)據(jù)包在用戶之間傳輸,這種服務(wù)擊要在用戶之間建立邏輯連接。
4、結(jié)束語
GPRS是移動(dòng)通信與分組交換技術(shù)相接合的產(chǎn)物,這決定了它具有許多新的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。由于GPRS是在GSM的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,并目覆蓋GSM的一切功能,因而GPRS可利用GSM基礎(chǔ)設(shè)施來發(fā)展。GPRS提供與數(shù)據(jù)分組交換網(wǎng)的接口,可通過IP協(xié)議和X. 25協(xié)議與其它數(shù)據(jù)網(wǎng)相連。從上述MAC層分配資源的方法可以看出,GPRS系統(tǒng)可靈活運(yùn)用時(shí)隙來提供多種速率。而在GSM系統(tǒng)中,一旦某一時(shí)隙分配給某一個(gè)移動(dòng)臺(tái),這一時(shí)隙則始終屬于該移動(dòng)臺(tái),直到釋放連接為止。GPRS系統(tǒng)的出現(xiàn),給用戶和運(yùn)營公司都帶來了一定的好處。從用戶的角度來看,GPRS系統(tǒng)可為用戶提供更快的接入時(shí)間和更高的數(shù)據(jù)速率;由于GPRS是分組方式,因而收費(fèi)不再像GSM系統(tǒng)那樣按通信時(shí)間計(jì)算,而是按通信量的大小來計(jì)算,從而使得收費(fèi)合理化。對(duì)運(yùn)營公司來說,可以重用GSM系統(tǒng)的基礎(chǔ)設(shè)施,通過動(dòng)態(tài)分配資源可更好地利用無線網(wǎng)絡(luò)。但是GPRS并非完美無缺,還有待于進(jìn)一步發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1] 陳新. GSM數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信[M].北京:人民郵電出版利,1995.
[2] GSM 04.62 (European Standard), GSM V 6.2.0 [S].
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