Все-симки.ру 1g — 2g — 3g и далее
Говоря о втором поколении, прежде всего следует упомянуть стандарт GSM (Global
System for Mobile Communications — глобальная система связи с подвижными объектами),
являющийся сейчас самым популярным стандартом сотовой связи в мире и, что важно
для нас, де-факто беспроводным телефонным стандартом в Европе.
Сотовые сети
стандарта GSM — это цифровые сети, в которых может передаваться не только оцифрованная
речь, но и любые цифровые данные. Большинство операторов GSM-сетей имеют договоры
по роумингу. На GSM приходится свыше 60% мирового рынка сетей мобильной связи,
а количество абонентов составляет более 700 млн. человек.
Первые сети GSM появились в начале 90-х годов. В то время основной их задачей
было обеспечение услуг речевой связи на более высоком уровне по сравнению с
существовавшими ранее аналоговыми сотовыми системами. Технология GSM способствовала
популяризации сотовой связи в сфере бизнеса за счет предоставления возможности
шифрования передаваемой информации и роуминга по всей Европе.
Важным шагом развития GSM было введение услуг пересылки коротких сообщений (Short
Message Service, SMS) и передачи данных. С середины 90-х годов начали бурно
развиваться услуги передачи данных, и прежде всего SMS-служба. Сегодня пользователи
систем GSM могут посылать друг другу короткие сообщения непосредственно с телефона
или через компьютерные сети.
Абоненты сетей GSM могут посредством мобильного
модема получать доступ к компьютерным системам своих офисов и могут посылать
и принимать сообщения электронной почты. Одним из основных недостатков сетей
сотовой связи стандарта GSM для передачи данных является низкая скорость передачи
и тот факт, что биллинг осуществляется исходя из времени соединения по тарифам,
мало отличающимся от речевых.
Физические свойства каналов GSM не позволяют обмениваться данными со скоростью
свыше 9,6 Кбит/с. Для передачи речи и текстовых сообщений такой скорости вполне
достаточно, а для качественной графики — нет.
Возможности мобильного доступа в Интернет были существенно расширены с переходом
на использование технологии GPRS (General Packet Radio Service) и будут кардинально
увеличены в высокопроизводительных сотовых сетях следующего, третьего поколения
(3G), к которому относится стандарт UMTS (рис. 2).
Европейская технология мобильной связи третьего поколения UMTS предлагает надежную
передачу голоса, текста и потокового видео. В рамках этой технологии связь может
быть организована и с обязательным установлением соединения, и с коммутацией
пакетов, как в сетях GPRS.
UMTS предоставляет скорость передачи данных 2 Мбит/с для неподвижных пользователей,
384 Кбит/с для пешеходов и 144 Кбит/с для пользователей, находящихся в движущемся
транспорте.
Поскольку функциональные возможности сети GPRS скромнее, чем у полноценной сети
третьего поколения, данный стандарт получил название 2,5G, отражающее ее переходное
состояние от второго поколения к третьему.
Необходимо отметить, что по мере внедрения сетей поколения 2,5G-3G происходит
интеграция устройств, передающих голос и данные. Персональные коммуникаторы
интегрируют в себе возможности сотового телефона и мобильного ПК (рис.
3).
Достоинством технологии GPRS является возможность создания высокоскоростной
передачи данных на базе имеющихся сетей GSM. Для этого достаточно дооснастить
оборудование оператора дополнительными функциональными блоками, что намного
дешевле, чем создавать новую сеть базовых станций.
При этом следует отметить,
что внедрение GPRS требует новых терминалов, поддерживающих более высокую скорость
передачи данных. В отличие от GPRS, развертывание сетей UMTS возможно только
на собственной базе; использовать установленное оборудование стандартов GSM
не удастся.
Рассмотрим технологию GPRS несколько подробнее (GPRS — протокол пакетной коммутации
для сетей стандарта GSM). Она реализуется в существующих сотовых сетях GSM в
виде дополнительного сетевого уровня. В 2001 году сервис GPRS имелся в наличии
в большинстве европейских сетей GSM.
5G: EDGE
Позднее на базе GPRS появилась «надстройка» Enhanced Data Rate for GSM Evolution (
) для более скоростной передачи данных, так что протокол доступа не изменился. Данные собираются в пакеты и передаются через виртуальный канал, который предоставляется абоненту на время GPRS-сеанса. Концепции, обеспечивающие передачу пакетных данных в сотовых радиосетях,
и развивались дальше от GPRS / EDGE к 3G и 4G.
EDGE в сети GSM был впервые представлен в 2003 году в Северной Америке. Благодаря внедрению сложных методов кодирования и передачи данных, EDGE обеспечивает более высокие скорости передачи битов на каждый радиоканал. EDGE может иметь полосу пропускания данных до 236 Кбит/сек (с полной задержкой менее 150 мс) с теоретическим максимумом в 473,6 Кбит/сек.
Время загрузки реальных файлов в зависимости от технологии.
В конце 2000-х годов были предприняты попытки улучшить пропускную способность 2.5G с помощью стандарта Evolved EDGE, также известного как EDGE Evolution. В этом стандарте уменьшены задержки, а скорость увеличена до 1 Мбит/сек.
Многие операторы связи стремились модернизировать существующую инфраструктуру, а не инвестировать в новую. Благодаря обновлению программного обеспечения и новым устройствам, совместимым с Evolved EDGE, многие поставщики услуг хотели избежать инвестиций в 3G. Однако этот стандарт так и не был введен в коммерческое использование.
Как подключить gprs в своем телефоне?
Как правило, все мобильные операторы отправляют настройки для подключения GPRS автоматически, при активации новой сим-карты. Поэтому подавляющее большинство пользователей даже не задумываются о проблеме подключения GPRS – эта услуга у них работает по умолчанию. Однако в некоторых случаях приходится подключаться вручную.
Наиболее часто эта необходимость возникает у владельцев «нестандартных» моделей телефонов, для которых операторы не предусмотрели автоматическую настройку. Разумеется, для подключения к GPRS телефон должен как минимум соответствовать уровню этой технологии и предусматривать возможность ее использования.
Для подключения GPRS нужно связаться с мобильным оператором, который оказывает вам услуги связи. Номер оператора легко найти на его официальном сайте. Соединившись с работником колл-центра, нужно рассказать ему о своей проблеме и попросить об отправке настроек на ваш мобильный номер. Уточните в разговоре, что вам требуются именно интернет-настройки, а не WAP.
Как правило, оператор высылает пакет автоматических настроек, и единственное, что от вас потребуется – это согласиться с их установкой на телефон. Если же это не помогает, можно попытаться вместе с работником колл-центра осуществить ручной ввод настроек. Дозвониться до оператора можно по следующим номерам:
– МТС – звонить на номер 0876 или отправить пустое смс-сообщение на номер 1234;
– Мегафон – звонить на 0500 или отправить смс-сообщение, состоящее из цифры 1, на номер 5049;
– Билайн – звонить на 0880, после отправки настроек их необходимо сохранить, используя пароль «1234»;
– ТЕЛЕ2 – звонить на 679.
Для абонентов МТС, ТЕЛЕ2 или Билайн существует возможность заказа настроек GPRS с помощью официального сайта, зайдя в свой личный кабинет. В форме заказа нужно указать модель своего телефона, свой номер и операционную систему, установленную на телефоне.
Как правило, между отправкой заказа и получением настроек проходит от нескольких секунд до нескольких минут. Мегафон и ТЕЛЕ2 размещают на своих сайтах подробные инструкции по подключению GPRS. Для телефона с несколькими сим-картами нужно получить настройки отдельно на каждую карту.
Самый простой выход в ситуации, если все вышеизложенные способы испробованы, а результата нет – пойти в салон своего оператора и обратиться к менеджеру. Настройка GPRS в вашем телефоне будет выполнена при вас и совершенно бесплатно, после чего вы сможете пользоваться интернетом без ограничений в любой точке, где есть покрытие вашего оператора.
Особенности
Технология GPRS уникальна, поскольку работает с личными сообщениями. провайдеры для входа в систему используют точку APN. Настройки зависят от локации и оборудования приема данных. Для открытия символьной строки используется функция PDP. Отдельного внимания заслуживает архитектура.
Отправка сообщений происходит через мобильные устройства, нет необходимости привязываться к компьютеру. Пользователи сети способны управлять сессией, выбирать режимы. Они представляют собой набор интернет-сервисов. Для сбора информации предусмотрен биллинг, он активно используется в телекоммуникационных компаниях.
Предприятия тарифицируют данные, есть возможность выставлять защиты. Для этого необходимо прикладное программное обеспечение. GPRS работает не только по мобильной и фиксированной связи. Применяются виртуальные операторы и интернет-провайдеры. Наличие канала дает возможность абоненту отправлять данные самостоятельно и следить за процессом.
Как у радио, сначала были проблемы со сдвигом канала. Это наблюдалось до появления контроллеров, ситуацию спасла частотная модуляция. Оборудование отслеживает импульсы и подключает фильтры нижних частот. Технология не лучшим образом показала себя на уровне полосных излучений. Пользователи вне эфира не получают сигнал. Отсутствует фаза, иногда символы в сообщении отображаются частично.
Сокращение времени отклика позволило уменьшить импульсы. Наряду с этим сократились межсимвольные искажения. Данные передаются в битах и потому не избежать ограничений. Дополнительная особенность кроется в интеграции с интернетом. Никто не собирается ограничиваться GPRS, забрасывая глобальную сеть.
Практический gprs
Производители оборудования GPRS приводят яркие примеры использования GPRS-мобильников в ближайшем будущем. Особенно мне понравилась история о коммивояжере. Представьте, что торговый представитель получает на телефон весточку из главного офиса о том, что сегодня ему предстоит встреча с потенциальными покупателями.
Коммивояжер не долго думая входит с коммуникатора (или ноутбука, соединенного с сотовым телефоном) в корпоративную базу данных, чтобы получить сведения о покупателях. Причем «входит» — не совсем точно сказано, поскольку его GPRS-телефон постоянно подключен к удаленной локальной сети.
За считанные секунды продавец может просмотреть историю заказов, осведомиться о состоянии склада и получить дополнительную информацию о заказчиках. Все готово к встрече с клиентами. Звучит фантастично? Пока — да. Но техническая инфраструктура GPRS практически готова в большинстве европейских, латиноамериканских, азиатских стран и в России — по крайней мере, в ее столице.
Сотовые телефоны с поддержкой GPRS — это больная тема для операторов. Серверное оборудование для GPRS закуплено и смонтировано, а абонентских терминалов (трубок) как не было, так и нет. С WAP дело обстояло почти с точностью до наоборот. В чем же дело?
Это можно объяснить только двумя причинами: при разработке телефонов с GPRS-поддержкой возникли серьезные технические трудности или сотовые GPRS-трубки получаются слишком дорогими для массового рынка. Серьезной критики ни одна из этих причин не выдерживает, но косвенные подтверждения им все-таки имеются.
Как уже упоминалось в начале статьи, есть сведения, что GPRS-трубки при интенсивной работе с данными перегреваются, а возникающий уровень излучения превышает допустимые пределы. Оговорюсь, что это лишь «онлайновые» домыслы, доказательствами я не располагаю.
Однако GPRS-трубки в природе все-таки существуют. Самая известная из них — модель Ericsson R520, впервые продемонстрированная еще летом прошлого года в виде рабочего предпродажного образца. Производитель обещает развернуть массовые поставки уже в текущем квартале.
Этот трехдиапазонный телефон (GSM 900/1800/1900) помимо GPRS поддерживает технологию радиообмена между цифровой электроникой Bluetooth. Встроенный WAP-браузер в сочетании со скоростью GPRS позволяет действительно комфортно просматривать WML-страницы в Интернете.
Причем за очень небольшие деньги — размер этих страниц измеряется в нескольких килобайтах. Среди «некомпьютерных» возможностей этого телефона можно отметить громкую связь, инфракрасный порт и адресную книгу более чем на 500 записей. При габаритах 130×50×16 мм телефон весит всего 105 граммов. Ресурс аккумулятора: 7,5 — часов в режиме разговора и 8 дней — в режиме ожидания.
Довольно скоро на прилавках появится расширенная версия изящного телефона Alcatel One Touch 700, в списке возможностей которого будут числиться поддержка GPRS и Bluetooth. Аппарат, снабженный самой современной литий-полимерной батареей, весит 88 граммов и обеспечивает 5 часов работы в режиме разговора.
Управление производится плоским пятипозиционным джойстиком, меню — анимированные. Особое внимание разработчики уделили расширенным функциям. Так, SMS с этого аппарата можно отправлять не одному, а сразу нескольким получателям (типа списка рассылки).
Среди доступных на сегодняшний день GPRS-адаптированных телефонов можно особо отметить трехдиапазонный Motorola Timeport 7389i, упоминания о специальных версиях которого мелькают в отчетах о тестировании серверного GPRS-оборудования. Странно, что в штатных спецификациях этой модели слово GPRS нигде не упоминается.
Из этого я делаю вывод, что не все модели поддерживают высокоскоростную пакетную передачу данных. Timeport 7389i — аппарат не новый, но во всех отношениях удачный, как показало тестирование лаборатории «КомпьютерПресс». Особого упоминания заслуживает ЖК-дисплей Optimax c рефлективной подсветкой, то есть преломленные солнечные лучи дают эффект электрической подсветки экрана, что экономит заряд аккумуляторов. В эту модель не «втиснут» пока только Bluetooth. А все остальное есть — от голосового набора до инфракрасного порта.
Вообще, просмотр Web-каталогов производителей телефонов утверждает меня в мысли, что до бума GPRS осталось не меньше полугода, а силу этот процесс наберет лишь в начале 2002 года. Именно к тому времени производители реально способны предоставить достаточный выбор GPRS-терминалов.
Сеть gsm c поддержкой gprs
Сеть GSM c поддержкой GPRS является сетью с коммутацией пакетов. Как известно,
в сетях с пакетной коммутацией передаваемая информация разбивается на отдельные
пакеты, которые могут передаваться по разным каналам; при этом неверно принятые
пакеты запрашиваются повторно.
Благодаря принципу совместного применения каналов в GPRS-технологии достигается
более высокая скорость передачи данных, чем в сетях GSM (основанных на коммутации
каналов), когда канал полностью блокируется независимо от того, ведется в данный
момент передача данных или нет.
В технологии GPRS необходимый канальный ресурс
выделяется лишь на время передачи соответствующих информационных пакетов. GPRS
позволяет использовать короткие временные интервалы каналов, выделенных для
передачи голосовых данных. Каналы, применяемые для передачи речи, могут одновременно
использоваться и для передачи пакетов данных протокола IP.
В принципе, большое количество абонентов, одновременно получающих данные из
Интернета на высокой скорости, могут исчерпать запас свободных каналов в соте,
поэтому сети GPRS в основном пригодны для режима чтения Web-страниц по схеме
«быстрая загрузка — длительное чтение» с освобождением каналов на втором этапе.
Использование Интернет-услуг в режиме вещания будет приводить к перегрузке сети.
Мобильные телефоны с поддержкой GPRS разделяются на классы в зависимости от
возможностей по одновременной передаче голоса в стандарте GSM и данных в стандарте
GPRS:
• класс А — устройства этого класса могут одновременно передавать голос и данные;
• класс B — аппараты автоматически переключаются в режим передачи голоса или
данных (например, при поступлении звонка);
• класс C — переключение таких телефонов между голосовым режимом и режимом передачи
данных осуществляется вручную.
Важной особенностью GPRS является отказ от поминутной тарификации. Оплата за
передачу данных в сети GPRS взимается не за время, в течение которого абонент
был на связи с базовой станцией, а за объем переданной информации. Именно поэтому
многие онлайновые ресурсы, доступ к которым связан с передачей небольших объемов
данных (новостные сайты, чаты и т.д.), выгодно использовать с GPRS-терминалов,
а услуги вещания, например потоковое аудио, окажутся неоправданно дорогими.
Скорости передачи в системе gprs
Максимальная скорость передачи сигнала — 107 килобит за секунду. По факту, прирост осуществляется постепенно. Ограничение существует из-за оборудования. Терминалы не обеспечивают высокую скорость передачи данных. Всё упирается в количество каналов. К счастью, есть универсальные модели, рассчитанные на прием и передачу по всем каналам. Однако пропускная способность этого канала равняется лишь 13 килобит за секунду.
Важно! Производители в ближайшее время обещают устройства на 24 канала. С 13 килобит в секунду скорость возрастет до 40 Кб в секунду. Однако приём сигнала всегда будет лучше, чем передача.
Специалисты операторских компаний заявляют о возможности выпуска моделей на 7 каналов. Скорость передачи возрастёт до 35-40 КБ, а вот прием данных составит 60-70 КБ за секунду. Пользователей интересует вопрос выбора каналов. Всё зависит непосредственно от послания человека.
Все изменится с появлением новых устройств, которые со старта смогут поддерживать среднюю скорость передачи данных.
Однако специалисты забывают про допустимую частоту. Дойдя до предела 600 МГц, задействуется другое оборудование и возрастает уровень радиационного излучения. Передатчики в телефонах являются безопасными, и вряд ли кто-то будет повышать их мощность. Излучатели однозначно воздействуют на здоровье человека, пока нет надобности расширять пакетную передачу данных.
Стек протоколов wap
Архитектурная модель WAP является производной от модели WWW с учетом текущих
ограничений беспроводных сетей и мобильных терминалов. WAP — это стек протоколов,
которые охватывают весь процесс доставки информации — от определения языка для
создания и оформления содержимого, спецификации мер безопасности до нижних уровней
стека, отвечающих непосредственно за транспортировку данных.
WAP разрабатывался
как максимально независимая от протоколов нижележащего сетевого уровня технология
и служит глобальной платформой разработки приложений для предоставления услуг
независимо от того, кто является производителем терминала и какая используется
сеть беспроводной связи.
Рассмотрим структуру стека (рис. 6).
WAE (Wireless Application Environment) — определяет инструменты, которыми пользуются
разработчики контента: это программная среда для WAP-приложений. К ним относятся
WML и WMLScript (скриптовый язык, имеющий много общего с JavaScript) — инструменты,
которые позволяют создавать приложения для WAP.
https://www.youtube.com/watch?v=umyENkldtC0
WSP (Wireless Session Protocol) — протокол сессионного уровня. Его основная
задача — поддерживать сеанс связи. WSP предусматривает использование push-технологий
(доставку «незапрошенного» контента). В этом случае соединение инициируется
не клиентом, а сервером, что применяется для распространения новостей, рекламы
и т.д.
