淺析GPRS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化

廖蒙恩

摘 要：由于業(yè)務(wù)發(fā)展、設(shè)備運(yùn)營(yíng)商及客戶使用等多方面的需求不斷增加， 人們對(duì)數(shù)據(jù)流量業(yè)務(wù)的服務(wù)質(zhì)量要求越來越高，現(xiàn)有的GPRS網(wǎng)絡(luò)很難滿足與日俱增的各種需求，需要對(duì)GPRS技術(shù)不斷地進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，改善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、擴(kuò)大通道容量、優(yōu)化各區(qū)域之間的切換關(guān)系，使其能夠滿足用戶對(duì)工作、生活的不同的需要，提供更加完善的服務(wù)。

關(guān)鍵詞：GPRS網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化 全球通信系統(tǒng) 無線

前言

GSM，全球移動(dòng)通信系統(tǒng)，是當(dāng)前應(yīng)用最為廣泛地移動(dòng)電話標(biāo)準(zhǔn)。而GPRS是通用分組無線業(yè)務(wù)的簡(jiǎn)稱，是對(duì)原有的GSM電路交換系統(tǒng)進(jìn)行的業(yè)務(wù)擴(kuò)充，以現(xiàn)有的GSM網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，以互聯(lián)網(wǎng)為媒介，以向多方用戶傳遞數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為目的的通用無線分組業(yè)務(wù)，滿足用戶利用移動(dòng)終端接入Internet或其它分組數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)的需求。隨著GPRS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)對(duì)該技術(shù)的應(yīng)用需求也與日俱增，GPRS網(wǎng)絡(luò)也因其特有的高速數(shù)據(jù)傳輸、一直在線、按數(shù)據(jù)流量計(jì)費(fèi)等功能和特點(diǎn)，在不同領(lǐng)域發(fā)揮的重要作用，得到了各方的認(rèn)可和廣泛的推廣。

1、GPRS技術(shù)的發(fā)展與其重要性

1.1 GPRS技術(shù)的發(fā)展

移動(dòng)通信技術(shù)從第一代的模擬通信系統(tǒng)發(fā)展到第二代的數(shù)字通信系統(tǒng)，以及現(xiàn)在正在使用的4G、4G+，可以說其發(fā)展突飛猛進(jìn)也不為過。但是GSM系統(tǒng)只能進(jìn)行電路域的數(shù)據(jù)交換，且最高傳輸速率為9.6kbit/s，無法滿足數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的需求。因此，歐洲電信標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)推出了GPRS，中文全稱通用無線分組業(yè)務(wù)，是一項(xiàng)以分組的形式高速數(shù)據(jù)處理的技術(shù)。GPRS能夠兼容GSM，而GSM作為全球使用最廣泛的移動(dòng)電話系統(tǒng)，使GPRS能夠在原有的GSM網(wǎng)絡(luò)上進(jìn)行疊加支持高速分組數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)，為GPRS的大范圍的推出使用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。分組交換技術(shù)使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上的一項(xiàng)重要傳輸技術(shù)，可以讓多個(gè)用戶共享某些固定的信道資源。

1.2 GPRS技術(shù)的重要性

GPRS技術(shù)從出現(xiàn)投入市場(chǎng)發(fā)展到現(xiàn)在，規(guī)模不斷擴(kuò)大，應(yīng)用領(lǐng)域不斷增加。依靠GPRS技術(shù)，對(duì)危險(xiǎn)、高難的任務(wù)進(jìn)行自動(dòng)監(jiān)測(cè)，減少人力的輸出，保障了人們的人身安全。GPRS能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行追蹤，對(duì)不確定變化環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為人們的日常生活提供快捷服務(wù)，提高了工作效率，還能夠防止入侵者侵入系統(tǒng)，竊取機(jī)密文件，造成不可估量的損失。在高新科技技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，使得各項(xiàng)高新技術(shù)得到不斷地創(chuàng)新和長(zhǎng)足地發(fā)展。

2、GPRS目前存在的問題

2.1業(yè)務(wù)接入過程網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量下降

由于移動(dòng)通信用戶數(shù)量龐大，對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源的需求非常浩大。而網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量正是用戶普遍關(guān)心的問題，隨機(jī)接入信道或允許接入信道配置不合理、無線干擾或基站硬件設(shè)備故障、網(wǎng)絡(luò)上下行頻率干擾都會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量造成影響。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的連接錯(cuò)誤對(duì)網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量也有較大影響，網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)要求在樹狀的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲忻績(jī)蓚€(gè)工作站之間的通訊線段不能超過5段，所通過的轉(zhuǎn)發(fā)器不能超4個(gè)并且只有3個(gè)轉(zhuǎn)發(fā)器連接在工作站上。在驗(yàn)收時(shí)不容易察覺，正式開放網(wǎng)絡(luò)后，一旦使用的用戶增多，Late collision的10倍效應(yīng)會(huì)因網(wǎng)絡(luò)傳輸量的增加，急速降低網(wǎng)絡(luò)傳輸速度，嚴(yán)重降低網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量。

2.2重傳率較高

雖然目前中國(guó)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)的全覆蓋，但是部分地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)覆蓋弱，影響信號(hào)傳輸速率，使得數(shù)據(jù)開銷增大，可用帶寬減少，申請(qǐng)速率明顯降低，用戶請(qǐng)求的數(shù)據(jù)無法正確接收，ACK請(qǐng)求超時(shí)導(dǎo)致重傳。諸多不確定因素的干擾，使得重傳率大大提高，影響用戶體驗(yàn)。

2.3 TBF異常掉線

TBF異常掉線主要是無信道資源導(dǎo)致TBF 建立失敗和網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備無響應(yīng)導(dǎo)致TBF 建立失敗。部分服務(wù)區(qū)由于區(qū)域站點(diǎn)的弱覆蓋，電平強(qiáng)度較低，導(dǎo)致上下行鏈路不平衡，無線質(zhì)量較差，處于覆蓋邊緣的設(shè)備不能及時(shí)響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)指配命令而導(dǎo)致 TBF 建立失??；服務(wù)區(qū)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)量過大，語音和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)均會(huì)發(fā)生不同程度的擁塞，負(fù)荷強(qiáng)度及 PS尋呼量較大，網(wǎng)絡(luò)連接設(shè)備無響應(yīng)導(dǎo)致 TBF建立失敗。

3、對(duì)于GPRS的優(yōu)化

3.1對(duì)GPRS網(wǎng)絡(luò)資源的重新調(diào)整

對(duì)網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)容量、覆蓋范圍等進(jìn)行調(diào)整是對(duì)網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行優(yōu)化的重要舉措。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的調(diào)整主要和移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)設(shè)置有關(guān)，合理調(diào)整即可實(shí)現(xiàn)部分網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要包括星型、環(huán)型、總線型、分布式、樹型、網(wǎng)狀、蜂窩和混合拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，其中星型網(wǎng)絡(luò)是廣泛而又首選使用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湓O(shè)計(jì)之一。每種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)都其優(yōu)點(diǎn)和不足，為了實(shí)現(xiàn)對(duì)GPRS的優(yōu)化，我們對(duì)這幾個(gè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了分析整合，選擇一個(gè)合適的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來對(duì)其進(jìn)行調(diào)整。星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延小，系統(tǒng)的可靠性較高，其集中式的結(jié)構(gòu)便于集中控制，傳輸誤差較低，是廣泛而又首選的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之一；總線型網(wǎng)絡(luò)費(fèi)用低、數(shù)據(jù)用戶入網(wǎng)靈活、站點(diǎn)或某個(gè)用戶失效不影響其它站點(diǎn)或用戶通信。結(jié)合著兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，兼顧星型網(wǎng)絡(luò)與總線型網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)點(diǎn)，既能滿足較大網(wǎng)絡(luò)的拓展，解決星型網(wǎng)絡(luò)在傳輸距離上的局限，也解決了總線型網(wǎng)絡(luò)在連接用戶數(shù)量的限制，最大限度地實(shí)現(xiàn)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)資源的共享，提高網(wǎng)絡(luò)安全性和可靠性。根據(jù)實(shí)際情境我們還能夠?yàn)槠溥x擇更加適合的網(wǎng)絡(luò)，滿足用戶需求的同時(shí)提高網(wǎng)絡(luò)使用效率，比如城市網(wǎng)、企業(yè)網(wǎng)、校園網(wǎng)就適合采用蜂窩拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是一種點(diǎn)到點(diǎn)和多點(diǎn)傳輸?shù)姆绞?。通過網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的調(diào)整，能夠?qū)PRS進(jìn)行合理的優(yōu)化。

3.2對(duì)無線信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)化

無線信號(hào)的傳輸主要通過天線，調(diào)整AP覆蓋方向，能夠?qū)o線信號(hào)的通信質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化，而無線信號(hào)的質(zhì)量由其使用的天線的性能直接決定，使用信號(hào)接收頻率性能優(yōu)異的天線；實(shí)際考察天線能夠覆蓋的范圍并設(shè)置一個(gè)合理的下傾角，使其在保證覆蓋范圍足夠大的同時(shí)信號(hào)接收和發(fā)射頻率也足夠高并且在通信過程中不會(huì)互相干擾；對(duì)信道規(guī)劃和功率調(diào)整也能夠?qū)o線信號(hào)進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。另外，由于GPRS需要與語音業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)無線資源，所以在保證語音業(yè)務(wù)能夠維持正常運(yùn)作的前提下，根據(jù)各地區(qū)的無線業(yè)務(wù)的使用情況對(duì)GPRS進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶嵘?，提高無線信號(hào)傳輸效率。

3.3提高安全性能

網(wǎng)絡(luò)的無線接入可能會(huì)導(dǎo)致信息被竊聽和篡改，無法確保傳輸信息的完整性和準(zhǔn)確性，因此對(duì)網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒁M(jìn)行嚴(yán)格的完整性和加密保護(hù)。采取專業(yè)的技術(shù)檢測(cè)入侵者的侵入痕跡，避免對(duì)數(shù)據(jù)非法操作。為了防止用戶的身份被竊取和冒用，可以使用一個(gè)不斷更新的暫時(shí)用戶的身份碼，在用戶第一次接入網(wǎng)絡(luò)連接時(shí)，加密傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)端。當(dāng)出現(xiàn)錯(cuò)誤情況時(shí)，利用臨時(shí)的移動(dòng)用戶身份碼進(jìn)行重傳加密，由后臺(tái)終端設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)相互配合，后臺(tái)終端設(shè)備先提取出之前的身份碼，加密傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)，另外分配一個(gè)身份碼進(jìn)行加密存儲(chǔ)，將新產(chǎn)生的身份碼發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)端，并對(duì)用戶所在的地理位置進(jìn)行加密，入侵者就無法從無線網(wǎng)絡(luò)的接入商找出用戶所在的區(qū)域，更改用戶的不可追蹤性，入侵者就無法對(duì)用戶的信息進(jìn)行竊聽。另外，專門設(shè)置一個(gè)寄存器來識(shí)別用戶身份碼，使用戶的身份碼數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在寄存器，防止入侵者竊取，同時(shí)還要防止入侵者的惡意的插入和操作命令，保護(hù)用戶不再受到來自無線網(wǎng)絡(luò)的接入問題上的攻擊。

4、結(jié)語

GPRS 移動(dòng)通信技術(shù)從其研發(fā)并投放市場(chǎng)以來，取得了巨大的成功，也促進(jìn)了移動(dòng)通信技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展。GPRS網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，業(yè)務(wù)流量持續(xù)增加，用戶需求各異，對(duì)GPRS網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化顯得愈發(fā)重要。而GPRS網(wǎng)絡(luò)本身所具有的分配方式不確定、無線環(huán)境受到的干擾、引入設(shè)備的兼容性及各個(gè)應(yīng)用對(duì)不同問題產(chǎn)生的不同反應(yīng)等因素的特性，對(duì)進(jìn)行GPRS無線網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化工作的人員不僅要求對(duì)專業(yè)知識(shí)有飽滿的熱情和深人的了解，還要具有豐富的工作經(jīng)驗(yàn)，才能對(duì)GPRS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行優(yōu)化并解決問題，創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益，滿足人們對(duì)多業(yè)務(wù)的需求。