Стандарты связи и скорость интернета | Мобильные сети

Что дает абоненту технология gprs

GPRS дает возможность людям обмениваться сообщениями. Речь идёт о свободных каналах, нет необходимости использовать статическое оборудование. Сжатие данных происходит без потери качества. Безопасная отправка текстовых и мультимедийных сообщений позволила избавиться от стандартных приемников.

Расшифровать послание можно лишь после получения. Технология пришла на смену аналоговому радиовещанию. Для передачи сообщения требуется лишь цифровое подключение. Телефоны выступают компактной базовой станцией.

Что такое gprs

Аббревиатурой «GPRS» обозначают надстройку над технологией GSM (она же «2G»), которая привнесла большое количество улучшений и позволила стареньким телефонам иметь доступ к Интернету. По крайней мере устройства с поддержкой GPRS уже могли получать электронные письма и в целом обмениваться данными буквально по воздуху, что еще несколько десятков лет назад казалось бредом, особенно для простого населения, никак не связанного с технологиями.

Расшифровывается же GPRS как «General Packet Radio Service», что в переводе с английского означает «радиосвязь, где осуществляется пакетная передача данных. Тарификация здесь рассчитывалась по новому принципу и учитывала лишь количество полученной или отправленной информации, а не время пребывания в сети.

Как уже было отмечено, GPRS является именно надстройкой над GSM. Это не отдельная технология, а служба, в основе которой лежат разработки всемирного стандарта цифровой сотовой связи. Структурно же она разделяется на две части: BSS и GPRS Core Network.

К BSS, в свою очередь, относят еще два блока: PCU и BTS. Первый – Packet Controller Unit – используется для непосредственного управления пакетами между получателем и отправителем, второй – Base Transceiver Station – является кодирующим устройством и нужен для правильного взаимодействия с протоколами TCP/IP, на основе которых происходит обмен информации в GPRS между SGSN и GGSN.

Теперь к тому, что такое SGSN и GGSN. Компонент SGSN обозначает узел обслуживания абонентов и, как уже можно предположить по названию, он напрямую участвует в организации передачи данных. Своего рода это точка соединения всех станций BSS и многих других служб. Говоря простыми словами, SGSN выступает в роли коммутатора.

GGSN или GPRS Gateway Support Node (с англ. «узел поддержки шлюза») служит для маршрутизации исходящего и входящего трафика между абонентом и коммутатором SGSN. В общих чертах состав BSS на этом заканчивается, а вторая часть GPRS состоит из DNS (система доменных имен) и множества шлюзов (специальное ПО для организации передачи данных) для внешних сетей: X.25, Internet и пр.

Cdma ev-do

Довольно распространенный стандарт связи, присутствующий на российском рынке. Наиболее известным CDMA-оператором является SkyLink. В виду невысоких скоростей, которые поддерживает CDMA стандарт, для нас он не является интересным с точки зрения беспроводного интернет-доступа, так как скорость соединения ограничена 153 Кбит/сек. Намного интереснее надстройка над CDMA стандартом – EV-DO.

Пользователи, выбравшие EV-DO, получают такие возможности, как свободный доступ в интернет из любого местоположения, без зависимости от проводов, возможность использования VPN-сетей, неограниченный доступ в базы мобильного мультимедиа и многие другие.

При этом максимальная скорость передачи данных в сети достигает 2,4 Мбит/с. Расширенная модификация стандарта – EV-DO Rev. A – скорость передачи данных до 3.1 Мбит/с и самая мощная ревизия EV-DO Rev. B – до 4.9 Мбит/с. Такой скорости уже более чем достаточно для комфортной работы в сети интернет.

Если для GPRS задержка при прохождении пакетов с данными составляет 500-800 мс, то в CDMA сетях она снижена до 100-150 мс, что в свою очередь позволяет вести работу с приложениями, которые чувствительны к задержкам, типа VoIP, видеотелефония и видеоконференции, сетевые игры и многое другое.

Gprs — теория и практика применения

Gprs и 2g (gsm)

Для начала рассмотрим сравнение надстройки GPRS (часто относят к «подпоколению» 2.5G – переходному витку между 2G и 3G) с основным международным представителем 2G – GSM.

Основные различия:

1. У GPRS имеется большая поддержка частот: к 900 и 1800 МГц, которыми располагает GSM, добавляются еще 850 и 1900 МГц.
2. Иной тип подключения. Для GSM: сеть с подключением каналов, для GPRS: сеть с коммутацией пакетов.
3. Другой принцип тарификации. В GSM биллинг происходит на основе количества времени, в течение которого абонент был online (продолжительность соединения). Для GPRS расчет происходит, основываясь на объеме передаваемых данных.
4. У GSM нет возможности прямого подключения к сети Интернет, у GPRS – есть!
5. Немного отличаются способы доступа к каналу. GSM основана на классической модели TDMA, где пользователю выделяется определенный временной промежуток, в течение которого он может передавать данные. У GPRS есть возможность одному и тому же абоненту выделять несколько таких промежутков.
6. GPRS получил поддержку MMS (обмен мультимедийными сообщениями), тогда как GSM может довольствоваться только обычными SMS.
7. Скорость соединения при подключении GPRS будет выше. Пропускная способность этой надстройки находится в районе 14,4 — 115,2 кбит/сек. У GSM эта характеристика в пике находится на отметке лишь в 9,6 кбит/сек.

История

Стандарт стал доступен в 1969 году, но обычные пользователи ощутили прогресс только в 1991 году. Модемный интернет привлёк внимание, однако потенциал был не раскрыт. Стандарт 2.5G открыл пакетную передачу данных. Затем ученые заявили о голосовых каналах. Потребители могли спокойно передавать сигналы, и при этом учитывался трафик.

При получении повреждённого пакета данных производилось декорирование. Время приема сигнала уменьшалось, стало возможно отправлять изображения по потоковой передаче.

Как включить gprs на android-устройстве

На любом устройстве под управлением операционной системы Android вы можете вручную задать параметры подключения к сети. Если в обычных настройках можно выбирать только между поколениями (2G, 3G, 4G и пр.), то в специальном инженерном меню есть возможность более детальной настройки:

Шаг 1. Откройте приложение «Телефон» на смартфоне и разверните цифровую панель.

Шаг 2. Введите код «*#*#4636#*#*» для перехода в инженерное меню.

Шаг 3. В появившемся окне выберите раздел «Информация о телефоне» и перейдите в него.

Шаг 4. Найдите строку «Настроить предпочтительный тип сети:» и нажмите на нее, чтобы развернуть полный список.

Шаг 5. Выберите пункт «GSM only» и закройте меню.

Самой технологии GPRS в списке вы не найдете, так как она является надстройкой над GSM (как, например, HSPA) и с вероятностью 99% на любом современном устройстве будет работать по умолчанию. Чтобы это проверить, просто попробуйте выйти в Интернет.

Как работает

Сеть GPRS построена по принципу передачи цифрового сигнала на слот. Данные поступают зашифрованными пакетами. Оператор контролирует трафик и скорость передачи данных. Многое зависит от оборудования, сигнал может быть идти от сети или наоборот. Один канал используется несколькими абонентами, поэтому возникает очередь. Задержка связи — привычное дело.

Мобильный 3g интернет: wcdma и umts

Технологический прорыв в области телекоммуникаций приходится в России на несколько последних лет и связан он со строительством сотовых сетей третьего поколения – 3G. WCDMA – широкополосный множественный доступ с кодовым разделением каналов и UMTS – универсальная система мобильной связи – это прием и передача данных на более высоких скоростях, чем в сетях GPRS и EDGE, возможность одновременно пользоваться мобильным интернетом и вести разговор.

Опять же, при скорости 384 Кбит/с UMTS не доставит большой радости любителям быстрого интернета, и даже его надстройка HSDPA, которая только теоретически имеет максимальную скорость соединения в 14,4 Мбит/с, а на практике едва достигает 3 Мбит/с. В России пионером 3G сети стал Мегафон, позже к нему подтянулись МТС и Билайн.

Мобильный 4g интернет: wimax

Это беспроводная технология высокоскоростной передачи данных на больших расстояниях для широкого спектра устройств. Технология WiMax основана на стандарте IEEE 802.16, пропускная способность одной базовой станции WiMax при 6 секторах и ширине полосы 20МГц составляет 180 Мбит/с.

Мобильному интернету WiMax присущи функции роуминга и “бесшовного” переключения между базовыми станциями при перемещении абонента. Мобильный WiMAX может применяться для обслуживания фиксированных пользователей. В Москве уже работает две WiMax сети, которые представлены брендами Yota и Comstar. Мобильный WiMax пожалуй на сегодняшний день единственная достойная альтернатива проводному виду связи.

Надстройка над gsm – gprs/edge

Самый распространенный в России стандарт беспроводной передачи данных это GPRS и EDGE. Они являются надстройкой над технологией сотовой GSM связи. Данные собираются в пакеты и передаются через виртуальный канал, который предоставляется абоненту на время подключения GPRS сеанса.

Для подключения к интернету можно воспользоваться сотовым телефоном с поддержкой GPRS или EDGE. Теоретически максимально-возможная скорость передачи данных при использовании GPRS – 171,2 Кбит/с, при использовании EDGE – 473,6 Кбит/с. На практике скорость намного меньше и составляет в среднем 40-45 Кбит/с.

Хотя для осуществления простейших операций вроде открытия и просмотра странички через web-браузер, чтения новостей и почты этих скоростей хватает. Про медиа-контент и скачивание файлов тут не может быть и речи, но, тем не менее, пользователь получает в свое распоряжение определенную мобильность. Технология GPRS/EDGE доступна всем абонентам МТС, Билайн, Мегафон.

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.

Передача данных по технологии 3g или 4g (lte)

Технологии 3G и 4G (LTE) работают по тому же принципу, что и GPRS: передача данных происходит через интернет с адресацией по IP-адресу. Однако для опроса счётчиков использование 3G и 4G каналов в большинстве случаев будет избыточным, т.к. высоких скоростей при этом не требуется и объём передаваемых данных небольшой, исчисляется килобайтами.

Использование 3G/4G целесообразно, если объёмы данных большие и при этом необходима высокая скорость передачи, а также в системах, критичных ко времени отклика на запрос – когда важно, чтобы время передачи пакета было минимальным.

Передача данных по технологии csd

Технология CSD подразумевает установку голосового соединения по номеру телефона и напоминает обычный телефонный звонок: модем на стороне сервера опроса “звонит” модему на стороне счётчика. После ответа между модемами устанавливается прозрачное соединение для передачи данных.

Недостатки в использовании технологии CSD:

• высокое время отклика;

• низкая скорость передачи данных (до 9,6 Кбит/сек);

• технология требует предварительной установки соединения;

• дорогая тарификация – за время соединения, поэтому использовать данную технологию в системах диспетчеризации невыгодно: при малой скорости передачи небольших объёмов данных время вызова будет дольше, а следовательно, вы будете переплачивать за время звонка.

Подробнее о том, в каких ситуациях применяется опрос по каналу CSD читайте в статье  «GSM модемы TELEOFIS для учёта электроэнергии».

Перспективы пакетной передачи данных

Реальный объем передаваемой информации возрастает, поэтому компании МТС, МегаФон, Билайн, Теле заинтересованы в том, чтобы продвигать технологию GPRS. В промышленности востребованы телефоны с такой системой. Технология поддерживается у Айфон 5/5S.

Среди встроенных карт выделяется продукция Nokia D211, она предназначена для ноутбуков. Пользователю необходимо создать беспроводную локальную сеть. В ней легко отправлять сообщения другим пользователям. Поддерживается постоянное сетевое соединение и есть превосходство перед стандартом LTE.

Выше рассмотрены особенности GPRS интернет. Рассказано про подключение услуги, преимущества и недостатки. У технологии есть перспектива, операторы мобильной связи работают над усовершенствованием GPRS.

Принципы построения системы gprs

По структуре выделяет 2 части системы:

База включает в себя оборудование для передачи сигнала. Необходимы контроллеры и станции (вышки). Оборудование должно поддерживать передачу данных, обеспечивать быстрый обмен информацией. Сетевые устройства считывают данные, они связаны с главным компьютером.

Помимо обработки информации требуется преобразование текстовых и мультимедийных сообщений. Вышка принимают протокола определенного формата, поэтому обработка информации отнимает некоторое время (в зависимости от очереди абонентов). Современные пакетные коммутаторы работают быстрее за счет повышенной пропускной способности.

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.

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.

Следующее поколение мобильного 4g интернета – lte

Логическое продолжение развития технологий CDMA и UMTS, направленное на удовлетворение растущих потребностей в скорости передачи данных в мобильных сетях. Теоретическая скорость соединения в сети LTE достигает 326,4 Мбит/сек в сторону абонента и 172,8 Мбит/с в сторону базовой станции. LTE – это беспроводные сети 4-го поколения с коммутацией пакетов.

Технология LTE более эффективно использует частотный спектр, отличается повышенной емкостью и меньшими значениями задержки при передаче и для небольших пакетов может снижаться до значения всего в 5 мс! За счет этого происходит увеличение скорости передачи данных и повышение качества предоставляемых сервисов.

Несомненное преимущество перед WCDMA (требующей полосы в 5 МГц) способность LTE работать с шириной полосы от 1.5 МГц до 20 МГц. “Большая тройка” прелагает воспользоваться интернет-доступом по технологии LTE. Например, в Москве LTE работает просто шикарно! За 1000 руб. в месяц можно получить 20 Гб трафика от Мегафон, скорость при этом может достигать 10Мбит/c.

Что же в итоге мы имеем?

Единственной на сегодняшний день альтернативой для замены проводного доступа в интернет может стать LTE. Известно, что ключевой фактор, определяющий популярность какой-либо услуги это цена. В недалеком прошлом дорогой и медленный беспроводной интернет стоил безумных денег, и за не имением выбора автору приходилось платить по 5-7 рублей за Мегабайт GPRS данных.

Более подробные консультации вы всегда можете получить обратившись к нашим менеджерам.

Терминальное оборудование gprs

Среди продавцов в магазинах, торговых центров востребованными остаются терминалы. Как известно, сигнал Ethernet пропадает по разным причинам, а вот мобильная связь считается стабильной. Второй канал передачи данных увеличивает шанс проведения успешной сделки. Терминал отправляет сигнал на сервер и считывает данные о платеже. Основные характеристики:

• тип шифрования;
• поддерживаемые сертификаты;
• размеры;
• производительность процессора;
• оперативная внутренняя память;
• средняя частота;
• питание системы.

Чем отличается gprs от 2g и 3g

Выше мы попытались на понятном человеческом языке хотя бы частично познакомить вас со структурой GPRS, но если вы все-таки смогли устать от того огромного числа непонятных слов и аббревиатур, то здесь все будет еще проще. Поговорим теперь о том, чем же отличается GPRS от других технологий мобильной телефонии, которые относят к 2G и 3G. Мы не будем сравнивать архитектуры и принципы работы, а лишь затронем интересные факты, вытекающие из этого.

Чем привлекательна эта технология?

GPRS интернет имеет массу преимуществ:

• высокая скорость соединения;
• тариф реальной передачи данных;
• доступность сети;
• региональная сеть.

Эволюция данных 2g

Второе поколение телефонной технологии 2G первоначально имело массу ограничений. Пользователям были открыты текстовые, а также мультимедийные сообщения. Сейчас их принято называть SMS и MMS. Передача велась в зашифрованном виде, она имела цифровой вид. Активное продвижение технологии происходило в Европе. За основу взят стандарт TDMA (рабочая частота 450 Герц).

В Японии опирались на платформу PDC. Она представляет собой площадку для передачи данных, рабочая частота 800 герц. Разделение данных на ней происходит по каналу (его можно отключить).

Принцип работы построен до модуляции сигналов. В частности, используется 4-фазовая модуляция Грея. Стандарт EDGE стал доступен в 2003 года. За оказанную помощь необходимо поблагодарить компанию Cingular. Представленный оператор мобильной связи смог доработать платформу GSM, и позаботился о совместимости с цифровой мобильной технологией.

Заключение

Создание GPRS является по-настоящему знаменательным событием, с момента которого многие и начинают отсчет появления эры мобильного Интернета. Технология была призвана усовершенствовать на то время уже разработанный стандарт мобильной связи. И, стоит признать, она полностью оправдала свои надежды.

https://www.youtube.com/watch?v=umyENkldtC0

Конечно, комфортно пользоваться всеми преимуществами сети, включив GPRS, сегодня не получится. Уж тем более не идет речи об онлайн-играх, просмотре потокового видео и прочего. Но в свое время технология предоставила хотя бы базовые возможности: обмен MMS, электронными сообщениями и не только.