GPRS與CDPD的技術(shù)比較

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的標(biāo)準(zhǔn)化工作略微早于GPRS，1993年，美國(guó)移動(dòng)通信公司(AMCI)等八大公司聯(lián)合推出蜂窩數(shù)字分組數(shù)據(jù)通信(CDPD)系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范1.0版本，開(kāi)始在已有的AMPS蜂窩移動(dòng)電話網(wǎng)上提供分組交換數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，1995年CDPD系統(tǒng)版本升級(jí)至1.1。雖然GPRS早在1992年就開(kāi)始醞釀，但是直到1998年才基本完成標(biāo)準(zhǔn)制定工作。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(wú)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)的唯一選擇，1997年開(kāi)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(méi)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)及全球的推廣并不熱烈，應(yīng)用較為有限。相比之下，隨著GSM網(wǎng)絡(luò)的不斷擴(kuò)容和普及，GSM在全球移動(dòng)通信行業(yè)中的霸主地位日益確定，相應(yīng)地GPRS標(biāo)準(zhǔn)逐漸得到重視，在標(biāo)準(zhǔn)化程度、兼容性和廠家支持等多方面開(kāi)始超過(guò) CDPD。

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GSM02.60 GPRS phase 1 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)(一個(gè)現(xiàn)象就是去年www.cdpd.org在它的首頁(yè)中寫出了域名拍賣廣告，不知道目前怎樣了。)，而GPRS成為移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中最大的亮點(diǎn)。(有人說(shuō)WAP是最大的亮點(diǎn)，我笑笑說(shuō)那應(yīng)該是指應(yīng)用而非網(wǎng)絡(luò)而言，而且正是由于WAP以超過(guò)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)承受力的宣傳攻勢(shì)去迎合了互聯(lián)網(wǎng)的泡沫效應(yīng)，才導(dǎo)致了各界對(duì)當(dāng)前WAP極度失望的悲慘結(jié)果。我不知道www.wapforum.org是否有朝一日也會(huì)打出域名拍賣告示?)CDPD、 GPRS與其它幾種更早的分組交換移動(dòng)數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)在標(biāo)準(zhǔn)化受支持程度上的簡(jiǎn)單比較如右上圖所示。關(guān)于中國(guó)的CDPD運(yùn)行狀況，可以上海郵電移動(dòng)數(shù)據(jù)通信有限公司和深圳市數(shù)據(jù)通信局的兩個(gè)CDPD網(wǎng)絡(luò)作代表，讀者可訪問(wèn)其主頁(yè)。

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(jiàn)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，Motorola SGSN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(wàn)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(wàn)用戶。通過(guò)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最多可以接入30個(gè)MDBS(移動(dòng)數(shù)據(jù)基站)，每個(gè)基站最多可以接入6個(gè) 19.2Kbit/s RF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(最多8個(gè))和基站的數(shù)量(最多30個(gè))，以及增加每個(gè)基站的信道數(shù)量(最多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(wú)線接口和業(yè)務(wù)能力技術(shù)比較

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

1) 工作頻段

我國(guó)國(guó)家無(wú)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(wú)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(wú)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)。依據(jù)小區(qū)用戶數(shù)量(密度)，GSM可采用不同的小區(qū)頻率復(fù)用方式。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。