Gprs интернет что это такое

Служба передачи данных GPRS надстраивается над существующей сетью GSM. На структурном уровне систему GPRS можно разделить на две части: подсистему базовых станций (BSS) и опорную сеть GPRS (GPRS Core Network).

В BSS входят все базовые станции и контроллеры, которые поддерживают пакетную передачу данных. Для этого BSC (Base Station Controller) дополняется блоком управления пакетами — PCU (Packet Controller Unit), а BTS (Base Transceiver Station) — кодирующим устройством GSM в форматы, используемые протоколами TCP/IP.

Шлюзы с внешними сетями (Internet, intranet, X.25) называют GGSN (Gateway GPRS Support Node). Обмен информацией между SGSN и GGSN происходит на основе IP-протоколов.

Также в состав GPRS Core входят DNS (Domain Name System) и Charging Gateway (шлюз для связи с системой тарификации).

Принцип работы [ править | править код ]

При использовании GPRS информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы. Такая технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM. При этом, что именно является приоритетом передачи — голосовой трафик или передача данных — выбирается оператором связи. Федеральная тройка в России использует безусловный приоритет голосового трафика перед данными, поэтому скорость передачи зависит не только от возможностей оборудования, но и от загрузки сети. Возможность использования сразу нескольких каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных, теоретический максимум при всех занятых таймслотах TDMA составляет 171,2 кбит/c. Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом.

Передача данных разделяется по направлениям «вниз» (downlink, DL) — от сети к абоненту, и «вверх» (uplink, UL) — от абонента к сети. Мобильные терминалы разделяются на классы по количеству одновременно используемых таймслотов для передачи и приёма данных. Телефоны середины 2000-х годов поддерживали до 4 таймслотов одновременно для приёма по линии «вниз» (то есть могли принимать 85 кбит/с по кодовой схеме CS-4), и до 2 для передачи по линии «вверх» (class 10 или 4+2, всего одновременно 5). Телефоны конца 2000-х годов поддерживают class 12 (или 4+4, всего одновременно 5).

Абоненту, подключенному к GPRS, предоставляется виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в остальное время используется для передачи пакетов других пользователей. Поскольку один канал могут использовать несколько абонентов, возможно возникновение очереди на передачу пакетов, и, как следствие, задержка связи. Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью абонентами в разное время и до 5 (из 8) таймслотов данных на частоте, итого — до 80 абонентов, пользующихся GPRS на одном канале связи (средняя максимальная скорость при этом 21,4*5/80 = 1,3 кбит/с на абонента).

Другой крайний случай — пакетирование таймслотов в один непрерывный с вытеснением голосовых слотов на другие частоты (при наличии голосовых абонентов и с учётом приоритета сети на голос или передачу данных). При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все пакеты на одной частоте и подряд (пакетирование: 5 слотов — данные и 3 последних слота — голосовые) и не тратит времени на переключение частот. В этом случае скорость передачи данных достигает максимально возможной, как и описано выше, 4+2 таймслота (class 10) или 4+4 (class 12).

Читайте также: Malware site что это

Технология GPRS использует GMSK-модуляцию. В зависимости от качества радиосигнала данные, пересылаемые по радиоэфиру, кодируются по одной из 4 кодовых схем (CS1—CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества радиосигнала. По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и технология EDGE,но внутри таймслота EDGE используется другая, более плотная, упаковка информации (модуляция 8PSK).

Интеграция с Интернетом [ править | править код ]

GPRS по принципу работы аналогична Интернету: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (не обязательно одним и тем же маршрутом), где происходит их сборка. При установлении сессии каждому устройству присваивается уникальный адрес, что по сути превращает его в сервер. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS с Интернетом не заметна конечному пользователю. Пакеты могут иметь формат IP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернете (TCP, UDP, HTTP, HTTPS, SSL, POP3, XMPP и др.). Также при использовании GPRS мобильный телефон выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический).

Также в состав GPRS Core входят DNS (Domain Name System) и Charging Gateway (шлюз для связи с системой тарификации).

Принцип работы [ править | править код ]

Интеграция с Интернетом [ править | править код ]

Общая служба пакетной радиосвязи (GPRS) — это стандартная технология, которая расширяет возможности голосовой сети GSM (глобальной системы для мобильных) с поддержкой функций передачи информации. Сети, базированные на GPRS, часто называют сетями 2.5G. Их постепенно заменяют новые 3G и 4G-установки.

GPRS был одним из первых широко используемых протоколов передачи данных в сотовых сетях, впервые стандартизированных в версии 97 3GPP в первом квартале 1998 года. Коммерческие сотовые сети начали поддерживать этот протокол в 2000 году

Преимущества технологии

Высокая скорость: гарантирует оптимальное быстродействие 171,2 Кбит/с, что почти в три раза мощнее, чем передача пакетов фиксированными телекоммуникационными сетями. Кроме того, он в десять раз быстрее, чем существующие службы сети GSM.
Мгновенное соединение и моментальная передача пакетов: технология создает моментальные и устойчивые соединения, которые позволяют отправлять данные туда, где и когда это необходимо.
Экономичное решение: сводит к минимуму дополнительные затраты, необходимые для предоставления услуг обмена данными. Это, в свою очередь, позволяет увеличить распространение данных услуг среди бизнес-клиентов и пользователей.
Инновационные приложения: облегчает использование интернет-приложений в мобильных сетях. Сюда можно включить просмотр веб-страниц, мгновенные сообщения, приложения для электронной коммерции и ориентирование на местоположение. Кроме того, он позволяет передавать файлы и дает возможность удаленного доступа для мониторинга или управления машинами и бытовой техникой.

История

GPRS была одной из первых технологий, которые позволили сотовой сети подсоединиться к сетям интернет-протокола (IP), получив широкое распространение в начале 2000-х годов (иногда называемых «GSM-IP»). Возможность заходить в Internet с телефона в любое время (всегда на связи), хоть и воспринимается как само собой разумеющееся в большей части мира сегодня, все же была новинкой.

Даже сегодня ДжПРС по-прежнему используется в некоторых частях мира, где было слишком дорого обновлять инфраструктуру сотовой сети до более новых альтернатив.

Поставщики мобильного интернета предлагали услуги передачи информации GPRS вместе с наборами голосовой подписки до того, как стали популярны технологии 3G и 4G. Клиенты первоначально платили за услугу GPRS в зависимости от того, сколько пропускной способности сети они использовали при отправке и приеме данных, пока поставщики не изменились и не начали предлагать пакеты с фиксированной ставкой, как это принято сегодня.

Технология EDGE (Enhanced Data rate для GSM Evolution) (часто называемая 2.75G) была разработана в расширенной версии GPRS в начале 2000-х годов. EDGE иногда также называют Enhanced GPRS или просто EGPRS.

Технология GPRS была стандартизована Европейским институтом стандартов телекоммуникаций (ETSI). Развертывание GPRS и EDGE управляется под надзором проекта партнерства третьего поколения (3GPP).

Эволюция данных 2G

До GPRS существовало два широко используемых протокола для обмена пакетами: данные с коммутацией каналов (CSD) и высокоскоростные данные с коммутацией каналов (HSCSD). Хотя их улучшили по сравнению с прошлыми решениями для данных (например, сотовые модемы), они работали так же, как и телефонные звонки, и были выставлены аналогично по времени.

Это повышение эффективности и функциональности для клиентов. Вместо схем передачи, используемых в CSD (пользователи часто спрашивают, в чем разница между этими двумя технологиями), ГПРС использует множественный доступ с временным разделением каналов (TDMA) и дуплексный сдвиг по частоте (FDD) по общим каналам для передачи данных. Он позволяет всегда иметь связь с интернетом, передавать мультимедийные сообщения, а также предлагает другие расширенные функции телефона. Кроме того, маршрутизация на основе пакетов позволяет поставщикам услуг оплачивать по объему вместо активного времени.

GPRS и другие протоколы данных на основе пакетов, первоначально построенные поверх сетей 2G, получили неофициальные имена. Примечательно, что эту технологию часто называют 2.5G, а EDGE (более поздняя конкурирующая технология) иногда называют 2.75G

Как работает

Традиционно скорости GPRS (2.5G) котируются по сетям 2G; над 2G GPRS теоретически может передавать около 120 килобит в секунду. Из-за реальных условий пользователь может ожидать от 20 до 50 кбит/с. Задержка будет варьироваться, но часто приближается от 5 до 1 секунды.

Скорость EDGE (2.75G) приближается к скорости 1 Мбит/с, при этом быстродействие реального мира приближается к 150-400 кбит/с.

Теперь, когда мы узнали, что представляет собой GPRS, что это такое в телефоне, перейдем к особенностям этой технологии.

Особенности

ДжПРС использует коммутацию пакетов для передачи информации. Услуга работает на чрезвычайно низких скоростях по современным стандартам – скорость GPRS пересылки данных для скачивания варьируется от 28 Кбит/с до 171 Кбит/с, при этом скорость загрузки еще ниже.

В отличие от этого, EDGE поддерживала скорость загрузки 384 Кбит/с при первом вводе, позже показатели увеличились до 1 Мбит/с.

Другие функции, поддерживаемые GPRS, включают:

Служба коротких сообщений (SMS) — специальные коммуникационные протоколы, предназначенные для обмена текстовыми сообщениями.
Служба мультимедийных сообщений (MMS) — добавление к SMS для включения передачи видео, картинок, фотографий в дополнение к тексту.
Протокол беспроводных приложений (WAP) — специализированный протокол связи для мобильных браузеров, теперь устаревший.

GSM и GPS отличается тем, что для работы этой технологии надо было меньше оборудования. Развертывание ДжПРС для клиентов потребовало добавления двух конкретных видов оборудования в существующие сети ДжСМ:

Узел поддержки шлюза (GGSN) соединяет сотовую сеть провайдера с интернетом (или прочей IP-сетью). Эти устройства контролируют трафик между внутренней и внешней сетями.
Сервисный узел поддержки (SGSN) размещен между внутренней сетью поставщика услуг и приборами, ориентированными на клиента (в основном базовыми станциями). Эти устройства аутентифицируют и управляют телефонами, подписанными в сети (включая мониторинг использования).
Протокол туннелирования (GTP) поддерживает пересылку информации GPRS через существующую инфраструктуру сети GSM. Первичный GTP запускается через протокол пользовательских дейтаграмм (UDP).

Чтобы пользоваться данной технологией, нужно установить GPRS-модем, который будет раздавать безлимитный или лимитный трафик, в зависимости от условий пакета

Использование

Чтобы использовать данную технологию, у человека должен быть мобильный телефон. Пользователь рассматривает пакеты от оператора и выбирает наиболее выгодный для него. На каждый день или месяц выделяется определенный трафик, который расходуется, когда абонент пользуется интернетом.

Данная технология может использоваться для включения соединений в зависимости от интернет-протоколов, поддерживающих широкий спектр коммерческих приложений. Она позволяет отправлять и получать небольшие пакеты и крупные массивы данных в сетях мобильных телефонов. Перед отправкой данных они разбиваются на отдельные блоки, и пересылаются через основную сеть и радио. Затем данные собираются в конце у получателя.