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供稿︰中國工控網 2019/4/10 14:22:58

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  • 關鍵詞︰ GPRS技術 無線傳輸數據
  • 摘要︰伴隨著電子和自動化技術的逐步完善和發展,GPRS技術在無線傳輸數據中得到有效運用用,並取得了顯著的運用效果。本文將結合分組無線業務的基本工作原理及其特征,簡要論述GPRS技術的內涵,分析和探討GPRS技術在無線傳輸數據中的實際運用情況,探究GPRS技術在無線傳輸數據中所發揮的作用。經過分析和研究,與傳統數據傳輸方式相比,將GPRS技術科學運用到無線傳輸數據之中能夠起到減少資金投入、縮小體積、促進推廣和傳播等作用。

前言︰

在當前社會經濟發展形勢下,信息傳遞對社會經濟發展具有直觀重要的影響。近年來,通信技術水平得到顯著提升,並得到迅速推廣,已深入到人們日常生活之中,傳統的通信方式已不能適應當前社會經濟的發展需求。基于GPRS技術的無線傳輸數據具有在傳輸速度以及價格方面具有顯著優勢,具有價格低廉、靈活多變、傳輸迅速等特點。GPRS技術在無線傳輸數據中扮演著重要角色,研究無線傳輸數據中GPRS技術的運用有助于促進通信行業的發展。

一、簡要論述GPRS技術

從發展階段來說,GPRS技術處于以GSM技術為代表的第二代移動通信技術向第三代通信技術,即3G的推進階段,是依據GSM Phase2+規範轉化為現實的內容之一,該技術將GSMUI東分組數據業務作為主要支撐,能夠將移動分組的IP或X.25連接業務提供給所需用戶。GPRS技術是對已有的GSM網絡進行改革創新,將一個新網絡加設到GSM網絡之中,並采用新增一系列硬件設備的方式達到對以前網絡系統進行升級更新的目的,從而促進新型網絡邏輯實體的出現,讓其能夠給用戶提供端到端以及廣域無線IP連接服務。簡而言之,GPRS技術歸根結底是一種現代化的高速數據處理技術,將分組交換技術作為GPRS技術的運行根本,用戶可以借助處于移動狀態下的GPRS技術享受和使用多種高速數據業務,其中較為普遍的高速數據業務為收發網絡郵件、瀏覽網站等。較之當下應用廣泛的GSM語音技術,GPRS技術究其根本是一種基于分組交換的系統,而GSM技術則是基于電路交換的系統,兩者在本質      上具有明顯的區別。根據GPRS技術的特點和原理可知,GPRS技術適用于間斷性、突發性以及數量次數較為頻繁且少量的數據傳輸,有時候也適用于數據量較大的傳輸。GPRS技術的這一特征契合大部分移動互聯的應用要求,在大部分移動互聯網中均能得到有效應用,具有廣闊的發展前景。

GPRS技術在以下方面具有明顯的優勢。其一,GPRS技術能夠保持永遠在線的狀態。當GPRS應用被激活成功之後,GPRS便能夠一直處于在線狀態,能夠有效避免中途掉線這類問題的出現,這種運行狀態有點類似于基于無線的專線網絡。其二,GPRS功能的計費模式是基于通信流量的,在計費方式上具有科學性和合理性。雖然GPRS能夠始終處于在線狀態,不出現中途掉線問題,但關于GPRS的收費問題卻十分合理,用戶不需要擔心收費問題,這是因為雖然GPRS能夠始終處于在線狀態,但只有出現通信流量時才會進行計費,這一技術的計費是建立在使用的基礎上的。其三,GPRS具有快速登錄的特點。GPRS技術雖然是一種新型的分組服務方式,但這項服務具有快速登錄的特點,不需要耗費大量的時間以撥號的形式構建連接。其四,GPRS具備切換自如、方便靈活的特點,能夠在語音業務和數據業務之間切換自如,讓電話和上網這兩項業務能夠在同一時間有效進行,讓兩者互補耽誤,具有極強的適應能力和靈活性。其五,GPRS具有高速傳輸的能力。GPRS技術在在理論層面來說最高傳輸速度能夠達到171.2kbit/s,當下GPRS一般能夠達到40kbit/s左右的傳輸速率。

二、關于GPRS網和IP網互連

GPRS業務是建立在IP領域的基礎上的,GPRS網能夠滿足Internet業務提供者所要求的所有功能,而GPRS運營者的移動工作平台大多選用IP尋址方案。GPRS數據網的接入點便是和IP網進行互連的GGSN,根據GPRS網的特點,可以將其視為另外一個IP網。從外部IP網的視角分析GPRS網,GGSN作為一個IP路由器,用戶數據壓縮功能不處于使用狀態。處于MS和SGSN即GPRS服務支持節點之間的GPRS網能夠支持TCP/IP頭的壓縮功能。一般來說,基于外部IP網的多種應用程序均支持GPRS用戶進行運用,為避免跑流量等問題,GPRS運營商可以通過設置防火牆的方式對外部程序的應用情況進行科學管理,設置一定的門檻,從而起到限制使用的目的。GPRS運營商可以通過自主管理域名服務器DNS或是采用讓外部IP網運營商進行管理的方式,將域名服務提供給用戶。GGSN能夠為GPRS用戶提供動態化的IP地址,還可以借助外部DHCP即動態主機配置協議這一服務器為用戶分配IP地址。當GPRS網絡和公眾IP網進行互連時,必須通過申請     獲得相關部門提供的合法IP地址。用戶靜態的IP地址可以由GPRS運營商進行分配,並在協商之中得以明確。當MS執行分組數據協議上下文激活操作時,GPRS運營商可以給用戶分配合法的IP地址,根據按需分配的原則,將Internet業務,即www這種類型的業務提供給所需要的用戶。

三、GPRS技術在無線數據傳輸中的應用

GPRS技術具備自身的獨到之處,能夠廣泛應用于多種移動互聯網之中。在實際運營中,由于用戶的需求具有多樣性,為有效提升GPRS服務質量,滿足用戶的相關要求,GPRS對數據的接受和傳輸量、延遲現象以及是否穩定可靠等均是需要重點關注的要素,相關工作人員對這些方面存在的不足進行必要的改革創新。GPRS技術能夠借助信道捆綁和增強數據速率讓高速接入功能轉化為現實。在當前的研究分析中顯示,目前的技術手段能夠實現將一個載頻中的八個信道捆綁起來,處于這一運行狀態下的網絡設備在最大上行以及最大下行速率方面可以達到每載頻171.2kbit/s,當去除掉開銷這一環節之後,運行速率能夠實現160kbit/s。然而,在當前發展形勢中,受技術發展水平等多種因素的影響,全面實現八個時隙捆綁尚存一定的困難,在技術層面還不能完全實現。在目前的發展形勢中,一部分廠家能夠對四個時隙進行有效捆綁,由于技術水平等原因,當前網絡網絡側數據傳輸速率達不到理想狀態,數據傳輸速率會出現降低的現象。GPRS的真實傳輸速率和理想狀態下的傳輸速率存在很大的偏差,理想狀態下的傳輸速率難以真正實現。影響GPRS傳輸速率的因素有很多,信道設置情況、同頻干擾情況、話音繁忙程度的高低、使用GPRS的實際用戶量、網絡設備以及移動終端是否成熟、網路是否穩定可靠,包括網站應用服務器的配置情況以及用戶訪問是夠繁忙等均會對    GPRS傳輸速率帶來明顯的變化。在開展實際測試這一環節後,經過比較和分析相關數據,單用戶能夠實際享受到的傳輸速率一般能夠達到理想狀態下的百分之五十到百分之七十。不少方法均能夠實現提升GPRS網絡數據傳輸的速率,結合實際情況對信道配置情況進行解學調整,推進網絡優化和完善均能對提升數據傳輸速率起到積極作用。

根據GPRS的特點,我們不難看出,少量且具有突發性質的數據傳輸適用于使用GPRS進行數據傳輸。從計費方面來說,中國移動是根據用戶對GPRS數據流量的使用情況進行計費的,和GSM等數據傳輸方式相比,基于GPRS的數據傳輸方式在收費上更為實惠。當需要傳輸大量流量時且當前GPRS傳輸環境未發生明顯的提升和優化時,用戶可以選擇GPRS傳輸速率較高的時間段,錯開使用數據流量的高峰期,如晚上進行傳輸數據。總的來說,GPRS傳送雖然存在時延問題,但是在一定程度上也能夠契合大部分應用的要求,但丟包率這一問題卻是用戶不能夠接受和容忍的,數據丟失可能導致嚴重後果,引起不必要的麻煩。鑒于這一情況,相關技術人員需要對上層傳輸協議進行科學細致的設計,采用協議的反思保障數據傳輸的安全性和穩定性,讓數據幀的誤差控制以及重發機制在應用層面得到落實。除此之外,GPRS網絡還具備GSM網絡所具備的安全特征,可以使用身份認證、對用戶數據和信令數據進行加密處理、借助硬件存儲用戶密鑰等方式保障網絡安全,GPRS在繼承GSM安全特征的基礎上進一步提升了安全性能,進一步擴大了用戶數據及信令數據的加密範圍,進一步縮小了明文傳輸的範圍。由于GPRS網絡是建立在GSM網絡基礎上的,雖然對原有網絡進行了改革創新,仍具有GSM網絡中存在的安全問題,較為常見的問題就是認證方式是單向的,加密密鑰容易被破解,單純依靠GPRS系統自帶的安全機制是不足以維持網絡安全的,在應用層還要進一步增強安全保護。

GPRS技術可被應用到多個領域,GPRS無線數據傳輸系統也逐步轉化為現實。馬路上設置的闖紅燈監測儀能夠將使用期間的數據存儲下來,借助傳輸軟件進行壓縮和加密處理,並將處理後的數據傳輸到串口連接為GPRS無線終端上,借助GPRS網絡讓數據信息傳送到我國移動內部網之中。在傳輸信息時,要借助GPRS服務節點將數據上傳到Internet,並找出存在Internet上的定制服務器,中心服務器則記住數據接收軟件接收數據,在完成數據接收指令之後將其轉發到指定的數據處理服務器。

總結

總的來說,GPRS作為二代移動通信技術向三代移動通信技術過渡的一種技術,是建立在移動分組基礎上的數據業務,在實際運用中表現出了能夠始終處于在線狀態、能夠靈活切換、具有較快傳輸速率、計費方式科學合理等優勢。在3G基礎尚未健全完善時,GPRS技術在人們日常生活中得到廣泛應用,可被應用到多個行業領域,如在城市交通管理系統中的合理應用,GPRS在傳輸數據時所表現出的節約資金、體積較小、分布範圍廣且使用靈活等特點能夠有效解決傳統數據傳輸方式中耗資量大的問題。GPRS技術具有多面性,雖然該技術具有明顯的優點,但也存在部分不足之處,需要進一步完善和優化。

審核編輯(王靜)
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