分析GPRS與CDPD的技術(shù)比較及區(qū)別

精品文檔-下載后可編輯分析GPRS與CDPD的技術(shù)比較及區(qū)別1.GPRS和CDPD有著極其相似的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和服務(wù)方式。

從著眼點(diǎn)上看，二者都是在現(xiàn)有的蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行必要的軟/硬件升級(jí)后向用戶提供永遠(yuǎn)在線的分組交換數(shù)據(jù)服務(wù)（雖然也考慮到X.25業(yè)務(wù)，但實(shí)際上主要是IP）。CDPD基于AMPS/DAMPS網(wǎng)絡(luò)，共用AMPS頻率（800MHz），共享AMPS/TDMA網(wǎng)上的一些設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)施；GPRS則基于GSM網(wǎng)絡(luò)，共用GSM頻率（900/1800MHz），共享GSM網(wǎng)絡(luò)的絕大部分基礎(chǔ)設(shè)施。

CDPD（Cellulardigitalpacketdata），即蜂窩數(shù)字式分組數(shù)據(jù)交換網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)擊此處添加圖片說明，被人們稱作真正的無線互聯(lián)網(wǎng)。CDPD網(wǎng)是以數(shù)字分組數(shù)據(jù)技術(shù)為基礎(chǔ)，以蜂窩移動(dòng)通信為組網(wǎng)方式的移動(dòng)無線數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。使用CDPD只需在便攜機(jī)上連接一個(gè)專用的無線調(diào)制解調(diào)器，即使坐在時(shí)速100公里的車廂內(nèi)，也不影響上網(wǎng)1996年中國(guó)電信總局?jǐn)?shù)據(jù)通信局計(jì)劃啟動(dòng)移動(dòng)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)，當(dāng)時(shí)主要可選的系統(tǒng)類型里面，實(shí)際上只有CDPD是現(xiàn)實(shí)可用的，GPRS尚無標(biāo)準(zhǔn)可言，而另外一些移動(dòng)分組交換網(wǎng)絡(luò)如Mobitex（主要由Ericsson研制并生產(chǎn)）、ARDIS（Motorola與IBM合作）及DataTAC（Motorola）等系統(tǒng)，在系統(tǒng)性能、標(biāo)準(zhǔn)化等方面遠(yuǎn)不如CDPD,所以CDPD其實(shí)是當(dāng)時(shí)中國(guó)電信移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的選擇，1997年開始，在北京、上海、廣州、深圳、廈門和長(zhǎng)沙等六城市啟動(dòng)了CDPD網(wǎng)絡(luò)建設(shè)工程。由于當(dāng)時(shí)的移動(dòng)數(shù)據(jù)需求并不足夠旺盛，同時(shí)沒有AMPS基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)的情況下，CDPD的投資略顯高昂，所以CDPD在中國(guó)及的推廣并不熱烈，應(yīng)用較為有限。CDPD由以下四部分組成：移動(dòng)終端系統(tǒng)（MES）、移動(dòng)數(shù)據(jù)基站（MDBS）、移動(dòng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（MDIS）和移動(dòng)終端系統(tǒng)（MES）：它由移動(dòng)終端和CDPD無線Modem組成，CDPD無線Modem負(fù)責(zé)管理無線鏈路和協(xié)議，通常，移動(dòng)終端與無線Modem之間的通信采用標(biāo)準(zhǔn)的串口協(xié)議，如：串行網(wǎng)際協(xié)議（SLIP）或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)協(xié)議（PPP），MODEM接口有RS?232,PCMCIA和內(nèi)置PCI插槽型。移動(dòng)數(shù)據(jù)基站（MDBS）：每個(gè)基站多可安裝六塊信道板，每塊信道板為移動(dòng)終端提供一個(gè)19.2kbps的空中接入，使移動(dòng)終端進(jìn)行全雙工分組數(shù)據(jù)傳輸，同時(shí)它也負(fù)責(zé)頻譜監(jiān)測(cè)、頻率管理。它通過一根64kbps幀中繼與交換機(jī)相聯(lián)。移動(dòng)數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)（MDIS）：它由分組服務(wù)器和管理服務(wù)器組成。分組服務(wù)器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)分組交換。管理服務(wù)器負(fù)責(zé)用戶帳戶、計(jì)費(fèi)和移動(dòng)性管理，移動(dòng)性管理采用Internet標(biāo)準(zhǔn)組織IETF（InternetEngineeringTaskForce）制定的移動(dòng)IP模式。CDPD骨干網(wǎng)：它由通用的中間系統(tǒng)（IS）組成，它實(shí)際上是IP路由器。IS提供無連接的數(shù)據(jù)報(bào)業(yè)務(wù)，根據(jù)每個(gè)分組的目的地址和當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵?duì)分組進(jìn)行路由。CDPD是基于TCP/IP的開放系統(tǒng)，可方便接入Internet還支持OSI標(biāo)難協(xié)議CLNP（無連接的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議）。

GPRS的標(biāo)準(zhǔn)化工作于1997年（SMG#24）取得重大進(jìn)展，10月份ETSI發(fā)布了GSM02.60GPRSphase1業(yè)務(wù)描述，次年又有GPRS階段2及大量的階段3的相關(guān)規(guī)范出臺(tái)（注：此GPRS之Phase與GSM之Phase并非一談，請(qǐng)讀者注意區(qū)別）。至此，CDPD與GPRS的前途優(yōu)劣之比較結(jié)果迥異，CDPD朝著自然消亡之路繼續(xù)，而GPRS成為移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中的亮點(diǎn)。GPRS經(jīng)常被描述成"2.5G",也就是說這項(xiàng)技術(shù)位于第二代（2G）和第三代（3G）移動(dòng)通訊技術(shù)之間。它通過利用GSM網(wǎng)絡(luò)中未使用的TDMA信道，提供中速的數(shù)據(jù)傳遞。GPRS突破了GSM網(wǎng)只能提供電路交換的思維方式，只通過增加相應(yīng)的功能實(shí)體和對(duì)現(xiàn)有的基站系統(tǒng)進(jìn)行部分改造來實(shí)現(xiàn)分組交換，這種改造的投入相對(duì)來說并不大，但得到的用戶數(shù)據(jù)速率卻相當(dāng)可觀。而且，因?yàn)椴辉傩枰F(xiàn)行無線應(yīng)用所需要的中介轉(zhuǎn)換器，所以連接及傳輸都會(huì)更方便容易。如此，使用者既可聯(lián)機(jī)上網(wǎng)，參加視訊會(huì)議等互動(dòng)傳播，而且在同一個(gè)視訊網(wǎng)絡(luò)上（VRN）的使用者，甚至可以無需通過撥號(hào)上網(wǎng)，而持續(xù)與網(wǎng)絡(luò)連接。GPRS分組交換的通信方式在分組交換的通信方式中，數(shù)據(jù)被分成一定長(zhǎng)度的包（分組），每個(gè)包的前面有一個(gè)分組頭（其中的地址標(biāo)志指明該分組發(fā)往何處）。

2.網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)處理能力

分別以Nokia的GPRS系統(tǒng)和Lucent的CDPD系統(tǒng)為例，GPRS的SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）和CDPD的MD-IS（移動(dòng)數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)）對(duì)分組數(shù)據(jù)的處理能力和隨著用戶數(shù)增加網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展能力的比較見下表：

注：在幾家典型的GPRS設(shè)備中，Ericsson的SGSN系統(tǒng)容量較之Nokia更大，MotorolaSGSN的容量則較Nokia小。Lucent之外的其它廠商CDPD系統(tǒng)容量不得而知，未能列出。另：對(duì)于上面提及的GPRS容量具體數(shù)值，目前各個(gè)廠家也仍然在進(jìn)行擴(kuò)展，故請(qǐng)以相對(duì)的角度作對(duì)比。

GPRS擴(kuò)容方式：初期用戶數(shù)少和用戶密度低時(shí)，一個(gè)SGSN可以接入30個(gè)BSC,一個(gè)SGSN的平均吞吐量是：16Mbit/s,可以接入5萬用戶。隨著用戶數(shù)和用戶密度的增加，一個(gè)SGSN可以接入10個(gè)BSC,每個(gè)MSC可以配置一個(gè)SGSN,3個(gè)SGSN的平均吞吐量是：48Mbit/s可以接入15萬用戶。通過減少一個(gè)SGSN接入的BSC的數(shù)量和增加SGSN的數(shù)量實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

CDPD擴(kuò)容方式：一個(gè)MD-IS多可以接入30個(gè)MDBS（移動(dòng)數(shù)據(jù)基站），每個(gè)基站多可以接入6個(gè)19.2Kbit/sRF信道。隨著用戶數(shù)和用戶密度的增加，增加MD-IS接入的PS的數(shù)量（多8個(gè)）和基站的數(shù)量（多30個(gè)），以及增加每個(gè)基站的信道數(shù)量（多6個(gè)）實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容。

兩個(gè)系統(tǒng)的擴(kuò)容方法都是十分方便的。但是GPRS的SGSN的吞吐量遠(yuǎn)大于CDPD的PS的吞吐量，一個(gè)SGSN的吞吐量大約是一個(gè)（8個(gè)）PS的吞吐量的20倍（2.5倍）。

3.無線接口和業(yè)務(wù)能力技術(shù)比較

GPRS和CDPD系統(tǒng)的無線基本參數(shù)、業(yè)務(wù)和網(wǎng)絡(luò)能力及QoS比較見下表：

1）工作頻段

我國(guó)國(guó)家無委已分配的移動(dòng)數(shù)據(jù)工作頻段是821-825,866-870MHz.由于CDPD是工作在AMPS頻段，只有1MHz（824-825,869-870）頻段與我國(guó)國(guó)家無委分配的移動(dòng)數(shù)據(jù)工作頻段重合，所以我國(guó)CDPD可用頻段只有1MHz,此外，國(guó)家無委還為適合于CDPD的需求把原定的25kHz頻道間隔改為了30kHz.CDPD采用13小區(qū)頻率復(fù)用，平均每個(gè)小區(qū)只能有2-3個(gè)19.2Kbit/s頻道可用。

GPRS與GSM共用頻段，可用頻段在900MHz有9MHz,1800MHz為10MHz.GSM采用TDMA/FDMA多址工作方式，每個(gè)頻道有8個(gè)時(shí)隙（8信道）。由于GPRS可用頻段寬，因此GPRS每個(gè)小區(qū)內(nèi)可用于數(shù)據(jù)的信道數(shù)遠(yuǎn)大于CDPD,容易滿足組建公網(wǎng)對(duì)信道數(shù)的需要。

2）無線接口參數(shù)

從兩個(gè)系統(tǒng)工作頻段比較看出：由于我國(guó)CDPD每個(gè)小區(qū)的可用信道數(shù)量少，只有2-3個(gè)19.2Kbit/s頻道可用。每個(gè)頻道的數(shù)據(jù)率只有12-13kbit/s,容量較低。而且CDPD采用DSMA/CD隨機(jī)占用信道方式，當(dāng)RF信道加載60%時(shí)，用戶數(shù)據(jù)率僅有2.8Kbit/s.基于上述原因CDPD僅適合縱向應(yīng)用，不適合橫向應(yīng)用，即CDPD僅適合專用（集團(tuán)用戶）移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用。

由于GPRS每個(gè)小區(qū)可用于數(shù)據(jù)的信道數(shù)多，如果取一個(gè)頻道用于數(shù)據(jù)傳送時(shí)，采用CS-2信道編碼方案時(shí)數(shù)據(jù)率達(dá)13.4×8=107.2kbit/s.由于GPRS小區(qū)內(nèi)信道數(shù)量多，網(wǎng)絡(luò)通過設(shè)置服務(wù)優(yōu)先級(jí)來保證，用戶數(shù)據(jù)平均吞吐量可達(dá)到111Kbit/s.所以GPRS既適合縱向應(yīng)用又適合橫向應(yīng)用，即GPRS能滿足公眾移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)應(yīng)用的需求。

GPRS和CDPD系統(tǒng)采用了相同的調(diào)制技術(shù)：GMSK調(diào)制；都采用了ARQ檢錯(cuò)重發(fā)、數(shù)據(jù)加密、移動(dòng)站功率控制技術(shù)。在信道FEC編碼上：GPRS采用卷積編碼，推薦四種編碼方式：CS-1~CS-4[CS-1（碼率1/2）；CS-2（碼率2/3）],通過減少糾錯(cuò)比特適應(yīng)不同傳輸信道質(zhì)量要求。CDPD信道FEC編碼只有一種Reed-Solomon,不如GPRS靈活。

GPRS同頻道干擾（C/I=9dB）和鄰頻道干擾（C/I=-9dB）保護(hù)比是對(duì)電話的要求，考慮到數(shù)據(jù)比電話要求的誤碼率門限值高，兩個(gè)系統(tǒng)在相同的BLER（塊差錯(cuò)率）5%比較時(shí)，GPRS同頻道和鄰頻道干擾保護(hù)比略優(yōu)于CDPD（C/I=17dB,C/I=-16dB），是由于GPRS比CDPD頻道占用帶寬寬。

GPRS基站接收靈敏度低于CDPD（-116dBm靜態(tài)），原因之一是GSM不同信道類型對(duì)應(yīng)的誤碼率極限值不同（見GSM技術(shù)體制），同時(shí)由于CDPD采用了空間分集技術(shù)提高了接收機(jī)靈敏度。

3）網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和性能

網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)：GPRS支持的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)有無連接網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)和面向連接的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)（如X.25）兩種，分別由SGSN和GGSN傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議UDP/IP和TCP/IP通過GTP隧道運(yùn)載。CDPD支持的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)只有無連接網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)一種，是由MD-IS傳輸層/網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議UDP/IP支持的業(yè)務(wù)。因此GPRS比CDPD支持的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)。

GPRS支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組播業(yè)務(wù)和點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)PTM群呼業(yè)務(wù)兩種。CDPD僅支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)組播業(yè)務(wù)一種，點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)群呼業(yè)務(wù)CDPD未開發(fā)。因此GPRS比CDPD支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)業(yè)務(wù)能力更強(qiáng)。

與電路交換（CS）業(yè)務(wù)關(guān)系：由于GPRS是在我國(guó)已建成的GSM電話網(wǎng)基礎(chǔ)上組建的，因此，GPRS用戶能共享GSM電話業(yè)務(wù)，短消息業(yè)務(wù)，部分補(bǔ)充業(yè)務(wù)及與CS配合工作能節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源。由于我國(guó)沒有AMPS網(wǎng)絡(luò)，因此CDPD移動(dòng)數(shù)據(jù)網(wǎng)要求全部重建，與電路交換（CS）業(yè)務(wù)無關(guān)。

服務(wù)質(zhì)量QoS:GPRS設(shè)置服務(wù)優(yōu)先級(jí)三級(jí)可以協(xié)商確定，設(shè)置傳輸時(shí)延等級(jí)三級(jí)可以協(xié)商確定，設(shè)置傳輸可靠性等級(jí)三級(jí)，還設(shè)置用戶吞吐量（在R和Gi參考點(diǎn)測(cè)量）等級(jí)19級(jí)（平均吞吐量等級(jí)：協(xié)商值，0.22,0.4…44和111Kbit/s）可以協(xié)商確定。使運(yùn)營(yíng)者能為用戶提供多種有效的服務(wù)。CDPD沒有上述功能。

4.組網(wǎng)

組網(wǎng)就是網(wǎng)絡(luò)組建技術(shù)，分為以太網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)和ATM局域網(wǎng)組網(wǎng)技術(shù)。以太網(wǎng)組網(wǎng)非常靈活和簡(jiǎn)便，可使用多種物理介質(zhì)，以不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)組網(wǎng)，是目前國(guó)內(nèi)外應(yīng)用為廣泛的一種網(wǎng)絡(luò)，已成為網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的主流。以太網(wǎng)按其傳輸速率又分成10Mb/s、100Mb/s、1000Mb/s.細(xì)纜以太網(wǎng)10BASE-210BASE-2以太網(wǎng)是采用IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)，它是一種典型的總線型結(jié)構(gòu)。采用細(xì)纜為傳輸介質(zhì)，通過T型接頭與網(wǎng)卡上的BNC接口相連的總線型網(wǎng)絡(luò)。

1）無線部分：

GPRS基站系統(tǒng)中的BTS與GSM共用，共用頻率，只進(jìn)行軟件更新，利用現(xiàn)有的已建成基站覆蓋區(qū)工作?；鞠到y(tǒng)中的控制部分增加鏈路層的MAC（媒質(zhì)接入控制）功能和RLC（無線鏈路控制）功能即增加新的PCU（分組控制單元）。GPRS移動(dòng)站A,B和C三級(jí)要求重新開發(fā)。

由于我國(guó)原本沒有AMPS網(wǎng)絡(luò)，CDPD的基站系統(tǒng)和覆蓋區(qū)及移動(dòng)站要求全部重建和開發(fā)。因此CDPD建網(wǎng)成本遠(yuǎn)高于GPRS網(wǎng)絡(luò)。

2）骨干（廣域）網(wǎng)絡(luò)組成：

GPRS要求在GSM網(wǎng)絡(luò)中增加SGSN（服務(wù)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）和GGSN（網(wǎng)關(guān)GPRS支持節(jié)點(diǎn)）。在同一個(gè)PLMN中，一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的SGSN通過Gn接口與另一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的SGSN直連，組成GPRS骨干網(wǎng)。在不同的PLMN中，兩個(gè)PLMNGPRS骨干網(wǎng)通過BG（邊界網(wǎng)關(guān)）互連，即一個(gè)PLMNGPRS骨干網(wǎng)中的SGSN/GGSN通過Gp接口的BG與另一個(gè)PLMNGPRS骨干網(wǎng)中的SGSN/GGSN互連，實(shí)現(xiàn)兩個(gè)不同運(yùn)營(yíng)者GPRS網(wǎng)互連。

在CDPD中，一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的MD-IS（移動(dòng)數(shù)據(jù)中介系統(tǒng)）通過路由器（IS中介系統(tǒng)）與另一個(gè)服務(wù)區(qū)內(nèi)的MD-IS實(shí)現(xiàn)互連，組成CDPD廣域網(wǎng)絡(luò)。

3）與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)互連：

GPRS通過GGSN節(jié)點(diǎn)朝Gi接口方向與因特網(wǎng)和X.25網(wǎng)互連，GGSN有路由功能。GPRS網(wǎng)與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)互連時(shí)通常要求設(shè)置防火墻，用于安全目的。

CDPD的MD-IS通過路由器與因特網(wǎng)互連，由路由器完成路由功能。MD-IS通過路由器網(wǎng)關(guān)與X.25網(wǎng)互連，路由器網(wǎng)關(guān)有協(xié)議轉(zhuǎn)換功能。CDPD與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)互連也要求設(shè)置防火墻。

總體上說GPRS和CDPD與外部數(shù)據(jù)網(wǎng)互連方式是十分相似的，不同點(diǎn)是GPRS網(wǎng)內(nèi)（系統(tǒng)內(nèi)）通過設(shè)置GGSN完成路由功能，而CDPD需要外加路由器，網(wǎng)內(nèi)（系統(tǒng)內(nèi)）沒有設(shè)置路由器。

4）。骨干網(wǎng)尋址（IP地址）：

基于不同的漫游性能考慮，GPRS骨干網(wǎng)絡(luò)可能使用合法IP地址以便方便地與其它GPRS運(yùn)營(yíng)商簽署漫游，而CDPD網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)絡(luò)一般推薦使用內(nèi)部的IP地址空間，采用RFC1597文件規(guī)定的保留IP地址，使用其中的10.0.0.0-10.255.255.255A類地址字段。

5）用戶尋址（IP地址）：

兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)與因特網(wǎng)互連時(shí)要求使用合法的因特網(wǎng)IP地址。IP地址的獲取方法：如果GPRS運(yùn)營(yíng)商同時(shí)是ISP,則運(yùn)營(yíng)商可根據(jù)自己的需求制訂IP分配策略；如果GPRS不是ISP,則合法的IP地址可以由ISP提供并分配。GPRS可以對(duì)一個(gè)數(shù)據(jù)用戶提供多種網(wǎng)絡(luò)業(yè)