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GPRS与CDPD的技术比较及区别

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1) 工作频段

我国国家无委已分配的移动数据工作频段是821-825,866-870MHz。由于CDPD是工作在AMPS频段,只有1MHz(824-825,869-870)频段与我国国家无委分配的移动数据工作频段重合,所以我国CDPD可用频段只有1MHz,此外,国家无委还为适合于CDPD的需求把原定的25kHz频道间隔改为了30kHz。CDPD采用13小区频率复用,平均每个小区只能有2-3个 19.2Kbit/s频道可用。

GPRS与GSM共用频段,可用频段在900MHz有9MHz,1800MHz为10MHz。GSM采用TDMA/FDMA多址工作方式,每个频道有8个时隙(8信道)。依据小区用户数量(密度),GSM可采用不同的小区频率复用方式。由于GPRS可用频段宽,因此GPRS每个小区内可用于数据的信道数远大于CDPD,容易满足组建公网对信道数的需要。

2) 无线接口参数

从两个系统工作频段比较看出:由于我国CDPD每个小区的可用信道数量少,只有2-3个19.2Kbit/s频道可用。每个频道的数据率只有12- 13kbit/s,容量较低。而且CDPD采用DSMA/CD(数字侦听多路访问/有碰撞检测)随机占用信道方式,当RF信道加载60%时,用户数据率仅有2.8Kbit/s。基于上述原因CDPD仅适合纵向应用(突发数据应用),不适合横向应用,即CDPD仅适合专用(集团用户)移动数据网应用。

由于GPRS每个小区可用于数据的信道数多,如果取一个频道用于数据传送时,采用CS-2信道编码方案时最高数据率达13.4×8= 107.2kbit/s。由于GPRS小区内信道数量多,数据又允许多时隙工作,数据率高,而且GPRS用户数据吞吐量(在R,Gi参考点测量)可以经过协商确定,网络通过设置服务优先级来保证,用户最高数据平均吞吐量可达到111Kbit/s(网络设置协商数据平均吞吐量等级为19级)。所以GPRS既适合纵向应用又适合横向应用(Web浏览,FTP文件传送等大数据量应用),即GPRS能满足公众移动数据网应用的需求。

GPRS和CDPD系统采用了相同的调制技术:GMSK调制;都采用了ARQ检错重发、数据加密、移动站功率控制技术。 在信道FEC编码上:GPRS采用卷积编码,推荐四种编码方式:CS-1~CS-4[CS-1(码率1/2);CS-2(码率2/3)],通过减少纠错比特适应不同传输信道质量要求。例如CS-1和CS-2编码纠错能力强,适用传输信道质量比较差的电路。CS-3和CS-4(无纠错)编码纠错能力差,适用传输信道质量好的电路使用,使用灵活方便。CDPD信道FEC编码只有一种Reed-Solomon,不如GPRS灵活。

GPRS同频道干扰(C/I >= 9dB) 和邻频道干扰(C/I >= -9dB)保护比是对电话的要求,考虑到数据比电话要求的误码率门限值高,两个系统在相同的BLER(块差错率)5%比较时,GPRS同频道和邻频道干扰保护比略优于CDPD(C/I > = 17dB,C/I > = -16dB),是由于GPRS比CDPD频道占用带宽宽。

GPRS基站接收灵敏度(参考灵敏度-104dBm )低于CDPD(-116 dBm静态),原因之一是GSM不同信道类型对应的误码率极限值不同(见GSM技术体制),同时由于CDPD采用了空间分集技术提高了接收机灵敏度。

3) 网络业务和性能

网络业务:GPRS支持的点对点网络业务有无连接网络业务(如IP)和面向连接的网络业务(如X.25)两种,分别由SGSN和GGSN传输层/网络层协议UDP/IP和TCP/IP通过GTP隧道运载。CDPD支持的点对点网络业务只有无连接网络业务一种,是由MD-IS传输层/网络层协议 UDP/IP支持的业务。因此GPRS比CDPD支持的网络业务能力更强。

GPRS支持点对多点组播业务和点对多点PTM群呼业务两种。CDPD仅支持点对多点组播业务一种,点对多点群呼业务CDPD未开发。因此GPRS比CDPD支持点对多点业务能力更强。

与电路交换(CS) 业务关系:由于GPRS是在我国已建成的GSM电话网基础上组建的,因此,GPRS用户能共享GSM电话业务,短消息业务,部分补充业务及与CS配合工作能节省网络资源。由于我国没有AMPS网络,因此CDPD移动数据网要求全部重建,与电路交换(CS)业务无关。

服务质量QoS: GPRS设置服务优先级三级可以协商确定,设置传输时延等级三级可以协商确定,设置传输可靠性等级三级,还设置用户吞吐量(在R和Gi参考点测量)等级 19级(平均吞吐量等级:协商值,0.22,0.4…44和111Kbit/s)可以协商确定。使运营者能为用户提供多种有效的服务。CDPD没有上述功能。

4. 组网

1) 无线部分:

GPRS基站系统中的BTS与GSM共用,共用频率,只进行软件更新,利用现有的已建成基站覆盖区工作。基站系统中的控制部分增加链路层的MAC(媒质接入控制)功能和RLC(无线链路控制)功能即增加新的 PCU(分组控制单元)。GPRS移动站A,B和C三级要求重新开发。

由于我国原本没有AMPS网络,CDPD的基站系统和覆盖区及移动站要求全部重建和开发。因此CDPD建网成本远高于GPRS网络。

GPRS与CDPD的技术比较及区别时间:2010-12-28 20:56:15 来源: 作者:

  2) 骨干(广域)网络组成:

GPRS要求在GSM网络中增加SGSN(服务GPRS支持节点)和GGSN(网关GPRS支持节点)。在同一个PLMN中,一个服务区内的SGSN通过Gn接口与另一个服务区内的SGSN直连,组成GPRS骨干网。在不同的PLMN中,两个PLMN GPRS骨干网通过BG(边界网关)互连,即一个PLMN GPRS骨干网中的SGSN/GGSN通过Gp接口的BG与另一个PLMN GPRS骨干网中的SGSN/GGSN互连,实现两个不同运营者GPRS网互连。

在CDPD中,一个服务区内的MD-IS(移动数据中介系统)通过路由器(IS中介系统)与另一个服务区内的MD-IS实现互连,组成CDPD广域网络。

3) 与外部数据网互连:

GPRS通过GGSN节点朝Gi接口方向与因特网和X.25网互连,GGSN有路由功能。GPRS网与外部数据网互连时通常要求设置防火墙,用于安全目的。

CDPD的MD-IS通过路由器与因特网互连,由路由器完成路由功能。MD-IS通过路由器网关与X.25网互连,路由器网关有协议转换功能。CDPD与外部数据网互连也要求设置防火墙。

总体上说GPRS和CDPD与外部数据网互连方式是十分相似的,不同点是GPRS网内(系统内)通过设置GGSN完成路由功能,而CDPD需要外加路由器,网内(系统内)没有设置路由器。

4).骨干网寻址(IP地址):

基于不同的全球漫游性能考虑,GPRS骨干网络可能使用合法IP地址以便方便地与全球其它GPRS运营商签署漫游,而CDPD网络骨干网络一般推荐使用内部的IP地址空间,采用RFC1597文件规定的保留IP地址,使用其中的10.0.0.0—10.255.255.255 A类地址字段。

5) 用户寻址(IP地址):

两个网络与因特网互连时要求使用合法的因特网IP地址。IP地址的获取方法:如果GPRS运营商同时是ISP,则运营商可根据自己的需求制订IP分配策略;如果GPRS不是ISP,则合法的IP地址可以由ISP提供并分配。GPRS可以对一个数据用户提供多种网络业务,如提供访问Internet的公用地址、通向WAP网关的内部IP地址、通向企业内部网的企业IP地址以及X.25地址等,通过APN(访问点名字)激活。CDPD和GPRS的寻址方式基本相同,区别是不具备多网络访问业务。

5. 比较结果

从GPRS和CDPD比较结果看出:

由于两个系统都是基于IP的网络,有许多相似之处:如骨干(广域)网络组成,网间互连方式,寻址(地址分配),基站系统与节点机之间经帧中继网互连(用于数据流量控制)和部分无线参数性能等方面。

从技术比较看,GPRS提供的网络业务能力更强,提供的应用业务类型更加广泛,既适合横向应用也适合横向应用,能够与现有GSM网络共享部分GSM电路交换业务,网络设置的服务等级和移动站等级能满足不同层次用户需求,提供了四种信道编码适应不同传输信道质量需求,网络节点机容量和扩容方式等方面 GPRS都优于CDPD。GPRS的最大优点是:由于GPRS可用带宽是CDPD的十倍,因此GPRS每个小区信道数量远大于CDPD,GPRS的多时隙能力提供较大的用户数据吞吐量,适合横向应用,因此GPRS适合组建公众移动数据网。由于CDPD的每个小区信道数量太少,用户吞吐量低,主要用于纵向应用,因此CDPD更适合组建专用移动数据网。

从经济比较看,由于我国的GSM网络已经实现全国覆盖,GPRS网络可以共用GSM频率,利用现有的基站覆盖。由于我国公众移动网未采用AMPS制式,我国的CDPD网络全部需要重建。因此在我国组建GPRS网络比组建CDPD网络经济。

来源:21IC电子网

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