GPRS网络为3G腾飞铺平道路

无线数据通信市场被认为是未来经济的主要增长点，3G无线通信能够利用2.5G的部分基础设施，但仍然需要昂贵的全新基站硬件和软件，本文介绍从2.5G到3G转移的过程中面临的挑战和机遇。

Kay Das

总裁

新加坡研发中心

STMicroelectronics

Email: kay.das@st.com

从运营商的角度来说，3G技术比2.5G更复杂，通过2.5G网络的运营可以在开展3G业务之前获得很多重要的经验。然而，由于3G主要受复用码的限制，蜂窝规划比较简单。复用码的数量越多，网络效率越高。3G的接入机制通过以下技术得到加强：对每个用户数据使用丰富的正交码扩展；分配更宽的带宽支持使用这些正交码的空中接口。

尽管第三代无线通信能够利用2.5G的部分基础设施，但仍然需要昂贵的全新基站硬件和软件。虽然网络基础设施可以在以前的基础上进行提高，但是为了提高性能，空中接口部分必须全面更新。除了基础设施的高成本投入外，还需要支付昂贵的频谱使用费、建立新的价值链以及商业模型，所以在美好的前景后面还面临很多挑战。无线数据通信市场被认为是未来经济的主要增长点，但是迄今为止仍看不到应用驱动力之所在，因此对于市场规模、生命周期和整个市场的获利状况等方面仍然不得而知。

GPRS和IP的关系

GPRS为基于分组技术的通信技术，在发送呼叫时不需要像传统的电话和GSM网络那样建立和取消电路。在GPRS上传输话音时，需要对连续的话音信号进行分组打包。对于数据业务，GPRS是访问互联网(或内部网)的一种手段，与使用电话线调制解调器一样，但是比GSM的速度快。GPRS利用现有的基础设施，但是需要增加两个新的网络单元：一个支持通过高速接口与基站控制器连接节点的服务器和一个支持通过IP接口与互联网骨干网相连节点的网关。

GSM网络中移动终端接入网络时需要获得出入基站的时隙。GPRS移动终端在需要发送数据包时申请时隙，发送完后立即释放。GPRS和电路交换的不同点即在于此：在电路交换的整个呼叫过程中，无论是否有话音都一直静态地占用一条信道，而互联网浏览器在阅读下载的网页时不需要维持网络连接。

在现有的网络中增加很少的硬件升级成本便可实现2.5G的分组业务，只需要建立一个由服务器和网关与基站控制器接口的网络，该网络与现有网络重叠。这给运营商提出了一个挑战：在引入分组业务的同时不能影响已有的电路交换业务。要完成这样的网络升级需要模块化的方法、标准的接口和更高性能的平台，并具备精通技术的人员。具体的实现方法和水平直接影响服务性能，对于不同的运营商，所提供的2.5G服务性能会不同。

语音业务服务商和设备供应商对于电路交换技术都很精通，但分组交换基础设施并不是基于电路交换设备的升级，两者有很大的区别。现在网络中传输的数据都广泛应用IP协议，所以那些精于IP技术的运营商可能在这场竞争中胜出。

一个好的GPRS网络运营商更像是互联网业务提供商，而不是传统的电信网络运营商。可以预料，精于GPRS的供应商将随着商业应用的扩展而发展壮大。

就像在计算机上一样，当移动终端应用程序需要访问内部信号处理和控制引擎时，中间件是必不可少的。在提供高质量业务的移动商业化应用中，中间件是成功关键。与计算机和机顶盒不同，移动终端的中间件更注重节省功耗。

在对服务定价时存在一些问题。如果根据数据量而不是连接时间进行计费，服务质量的因素将作为考虑因素之一。用户不应该为网络故障造成的丢失数据包、地址错误的数据包或重传的数据包付费。在这方面，IP具有优势，因为IP能够提供数据源和目的标识符。

GPRS技术要求集中于IP骨干网及其互连，必须提高数据速率来满足扩展业务需求。然而，同第一和第二代无线网络一样，由于固有容量和技术的局限性，2.5G网络不能满足长期的移动业务市场的巨大增长。在2.5G的基础上，3G会先对高端用户提供服务，然后才降低成本，并在服务质量和电池技术不断提高的条件下逐渐扩大服务面。

3G技术的新特点

由于带宽是稀有资源，必须定义高效率的空中接口。GSM/GPRS空中接口的接入是通过选择频率和时隙完成的，而3G使用正交码来实现。在城区进行GSM/GPRS蜂窝规划很难，因为从时隙和频率复用的角度看，蜂窝的大小受到限制。而第三代蜂窝大小仅仅受编码正交特性的限制，可用的正交码越多，系统效率越高。

3G是一个连续系统，这种系统的优点是符合分组业务的“永远在线”的特点，缺点是更加耗电。因此，3G终端将与我们所熟悉的终端形状不同，一个方面，它是由当前的袖珍设备与PDA或膝上电脑结合演变而成的；其次，蓝牙等技术的应用将可以使各个部件分离开来，成为可配置终端。在用户接口方面将结合语音识别技术和新的音频技术，给语音识别和高质量音频等技术领域带来发展机会。

本文小结

在网络方面，由于微蜂窝规划更加容易，3G基站和网络基础设施将很快地建设起来。但2.5G是运营商迈向3G的必由之路，通过它可以实验基于服务质量计费的系统。在终端领域，新型可靠的节能半导体器件和软硬件架构将是技术发展趋势。而在这场竞争中只有那些掌握成熟技术和具有不断创新能力的运营商才是最终胜出者。