Что такое GPRS в телефоне и как им пользоваться? Логические каналы в GPRS

Рассказываем, что такое GPRS, и нужен ли он современным смартфонам.

Большинство мобильных телефонов поддерживает возможность соединения с интернетом. Обычно для этого используются услуги мобильных операторов, которые предлагают пользователям несколько вариантов сетевого подключения:

GPRS.
3G ().

Остановимся на первом варианте. Стандарт GPRS представляет собой пакетную радиосвязь общего использования. По сути, это надстройка над , которая присутствует в устаревших устройствах. Но поддержкой GPRS-связи обладают и новые смартфоны.

Чтобы воспользоваться GPRS, нужно установить правильные настройки точки доступа, предоставленные мобильным оператором. Обычно данная информация располагается на официальном сайте компании. Потенциальному пользователю нужно войти в настройки телефона, сохранить необходимую конфигурацию и открыть браузер для использования интернета. После успешного подключения на экране отобразится символ «G».

Стандарт GPRS обычно отличается низкой скоростью. Технология позволяет достигать максимальной скорости передачи данных 172 килобит/с. Практика показывает, что такое значение завышено. Понижение скорости происходит в результате загруженности мобильного оператора и разнообразных препятствий между пользователем смартфона и ретранслятором сотовой связи.

Зачем нужен GPRS в смартфоне?

Может возникнуть логичный вопрос - зачем пользоваться GPRS, если современные телефоны поддерживают современные стандарты связи? Главным поводом является плохое покрытие сотового оператора. Чтобы зайти в интернет в загородной местности, можно подключиться только к устаревшему стандарту связи. Другие способы передачи информации часто остаются неработоспособными.

Второе преимущество стандарта - низкое потребление энергии. Оно актуально для пользователей навигационных программ. Связь 3G или 4G быстро разряжает аккумулятор смартфона, поскольку требует повышенную энергию для радиомодуля передачи информации. Устаревший протокол позволит существенно продлить время использование встроенной батареи. Эта особенность пригодится, если смартфон часто используется в поездках в роли навигатора.

Третий повод для включения GPRS - небольшая стоимость услуг. Иногда нужно воспользоваться определенным сайтом или прочитать новости в интернете. Пакет интернета 3G или 4G будет подключать нецелесообразно - такая услуга очень дорогостоящая. Гораздо выгоднее воспользоваться GPRS-подключением и сэкономить средства на балансе. Конечно, в 2019 году этот аргумент выглядит нецелесообразно.

Технология GPRS остается актуальной в 2019 году. Благодаря стандарту владельцы телефонов могут посетить необходимый сайт или воспользоваться навигатором, чтобы передать координаты своего местоположения на другое устройство. Но есть серьезный минус - крайне низкая скорость интернета.

Статья о принципе действия и понятии систем GPRS и GPS, и использовании их в сотовой связи/

Навигация

Сотовый телефон, это мини – радиопередающая – радиоприемная станция, обеспечивающая полноценную радиосвязь без помех. Сотовый телефон, это центр интернет – технологий, обеспечивающий системный доступ к всемирной паутине.

Мобильный телефон — мини — радиостанция

Технология GPS, применяемая в мобильной связи, это сеть глобального определения объекта с привязкой к местности, с помощью космических спутников, осуществляющая цифровую передачу данных.

Военные технологии определения объекта, используемые в системе GPS

Система GPRS, это технология, позволяющая абоненту сотовой связи обмениваться сообщениями и звонками с абонентами других устройств по данной сети, внешним сетям и Интернету.

Использование системы GPRS для гражданских объектов

Приемопередающий канал системы

Абонент сотовой связи имеет свой собственный канал, состоящий из модема в мобильном устройстве. Система GPRS, имеет свой канал связи. Настройка обоих каналов, друг относительно друга, дает возможность обмена и передачи данных.

Канал связи мобильного телефона, модем

Передача данных проходит в режиме услуг оператора связи, к которому относится данный абонент.

Возможности системы

мгновенный доступ к Интернету
возможность подключения к Интернету гаджетов: смартфонов, планшетов, ноутбуков
тарификацию по действительному доступу в Интернет, а именно, по объему отправленной или полученной информации

Возможности системы GPRS

Подключение системы на личном телефоне

Несколько способов:

подключение в режиме «по умолчанию» от оператора вашего телефона
ручное подключение
подключение через сервис сотового оператора по телефону
подключение через салон связи данного оператора

Подключение в режиме «по умолчанию» от оператора, не требует решения проблем и каких то действий для абонента.
Ручное подключение, требуется для телефонов, где производители не учли автоматическую настройку системы. Подключение через сервис сотового оператора предусматривает звонок на определенный номер данного оператора. Информацию о номере телефона можно найти на сайте оператора, там же связаться с представителем сервис – центра, получить от него пакет настроек в автоматическом режиме, на ваш телефон. Если процедура не проходит, осуществить ручную настройку системы можно, по подсказке специалиста сервис – центра.

Способы подключения системы GPRS к мобильному телефону

Телефоны сервис – центров операторов для подключения системы

МТС – звонок по номеру 0876 или любое текстовое сообщение на номер 1234
Мегафон — звонок по номеру 0500 или текстовое сообщение (цифра 1 ) на номер 5049
Билайн — звонок по номеру 0880 , сохранение высланных настроек, при использовании пароля «1234»
Теле 2 — — звонок по номеру 679

Все операторы, кроме МегаФон, предоставляют возможность заказать настройки GPRS через Личный кабинет на сайте оператора. Для этого следует заполнить информацией о модели телефона, операционной системе, и своего номера, в заказе – онлайн.Телефон, в котором несколько карт, пакет настроек высылается на каждую карту.Последний способ подключения GPRS, обратиться за помощью в салон связи.

Сервис — центр оператора мобильной связи

Отличие GPS от GPRS

GPS – система спутниковой связи для определения координат, места расположения на карте, скорости передвижения, объекта. Хозяин и эксплуатирующая организация – Министерство обороны Америки. Система доступная для обычных абонентов, при наличии у них навигационного устройства или мобильного телефона, имеющего GPS – приемное устройство.

GPRS – внутренняя система GPS, передатчик, осуществляющий пересылку данных абонентам сотовой связи, соединение их гаджетами, с Интернетом, и другими устройствами.

Разница состоит в том, что GPS – для определения объекта, GPRS – система радиопередачи данных, при подключении к Интернету.

Совместная работа двух систем GPRS и GPS

GPS относится к военным технологиям, GPRS – не имеет отношения к милитаристскому смыслу определения объектов и параметров их нахождения.

Смысл и принцип действия, отдельно взятых, систем, существенно отличается. Однако, их тандем предоставляет огромные возможности гражданскому абоненту сотовой связи.

Видео: Настройка GPRS

Что такое GPRS

Начинающие пользователи часто путают GPS и GPRS. Иногда они первые два термина также путают с RFID, но за это уже, однозначно, нужно лишать сладкого. Чтобы путаницы не было, давайте все-таки внесем ясность в этот вопрос. Сегодня выясним, что означает загадочный термин GPRS, который в просторечье произносят как "ЖПРС", а совсем в просторечье... впрочем, я не смогу произнести это по радио, потому что меня тут же уволят. Итак, аббревиатура GPRS расшифровывается и переводится как "пакетная передача данных по радиоканалу". GPRS является как бы надстройкой над стандартом GSM, по которому работают наши привычные мобильные телефоны. Для реализации GPRS от оператора мобильной связи требуются установка, настройка и постоянное администрирование различного аппаратного и программного обеспечения, которое в совокупности образует специальную компьютерно-мобильную сеть.Однако обычных пользователей все эти тонкости волновать не должны. Чтобы использовать эту технологию, им нужно просто приобрести мобильный телефон с поддержкой GPRS, и я должен заметить, что ее поддерживают практически все современные телефоны, даже самые дешевые. После этого нужно включить у своего оператора услугу GPRS, если она вдруг не включена, ну а далее - использовать GPRS в хвост и в гриву, если есть такая необходимость. Что дает GPRS на обычном мобильном телефоне-смартфоне? Возможность выхода в Интернет и подключения к соответствующим сервисам: интернет-страничкам, новостным каналам и так далее и тому подобное. "Подождите, - скажете вы. - А как же WAP? Я ведь помню, у меня с телефона с помощью WAP можно подключаться к каким-то там страничкам". Правильно, можно! Но только когда вы подключаетесь к WAP через обычное соединение (CSD), то телефон у вас занят, а платите вы за это подключение практически так же, как за обычный разговор по мобильному, - то есть дикие деньги! А GPRS - технология, позволяющая передавать данные по параллельным каналам, которые практически не мешают обычной связи. В связи с этим вы платите не за время работы в Интернете, что весьма мучительно для любого кошелька, а только за трафик - то есть за переданные файлы (замечу на всякий случай, что открытие какой-то интернет-странички уже означает скачивание файлов - текста и оформления странички). Причем эта плата по сравнению с оплатой разговоров - весьма невелика: примерно 10-20 центов за мегабайт данных. Таким образом, ваш мобильник может быть подключен к GPRS постоянно - входящим и выходящим звонкам это практически не мешает, а если вы ничего не скачиваете, то и деньги со счета не тратятся.

Полная мобильность подразумевает, что человеку повсеместно становятся доступны все возможности, которые он имеет на своем рабочем месте, например, скоростной доступ в интернет.

GPRS (General Packet Radio Service) - технология пакетной передачи данных посредством сотовой связи.

Суть услуги заключается в организации постоянного подключения через GPRS-телефон или GPRS-модем к сети интернет. Для работы в Сети можно использовать компьютер, ноутбук или электронный органайзер (Palm Pilot, Psion, Cassiopea). При этом Вы сможете просматривать HTML-страницы, перекачивать файлы, работать с электронной почтой и любыми другими ресурсами Интернета.

Чем привлекательна эта технология?

GPRS предоставляет немедленный доступ к услугам, без необходимости дозваниваться к интернет-провайдеру.
Пользователи GPRS получают доступ к Интернету в полном объеме, как при проводном соединении.
Можно работать с WAP-сайтами непосредственно с телефона.
Оплачивается только объем посланной/полученной информации, а не эфирное время. До сих пор в сотовых сетях для передачи или приема данных абонентом занимался целый канал на время от установления соединения до его разрыва, которое оплачивалось вне зависимости от его загрузки.
В GPRS максимально возможная скорость передачи данных составляет 171,2 кбит/с.

Передача данных: GPRS и GSM.

В настоящее время передача данных по GSM-сетям организована следующим образом: абоненту выделяется отдельный канал, используемый системой для передачи голоса, посредством модема, встроенного в мобильный терминал, происходит передача данных через этот канал, при этом в промежутках между передачей данных канал остается занятым. GPRS - это система, которая реализует и поддерживает протокол пакетной передачи информации в рамках сети сотовой связи GSM.

При использовании системы GPRS информация собирается в пакеты и передается в эфир, они заполняют те «пустоты» (не используемые в данный момент голосовые каналы), которые всегда есть в промежутках между разговорами абонентов, а использование сразу нескольких голосовых каналов обеспечивает высокие скорости передачи данных. При этом этап установления соединения занимает несколько секунд. В этом и заключается принципиальное отличие режима пакетной передачи данных. В результате у абонента появляется возможность передавать данные, не занимая каналы в промежутках между передачей данных, более эффективно используются ресурсы сети.

Что дает абоненту технология GPRS?

GPRS позволит ввести принципиально новые услуги, которые раньше не были доступны. Прежде всего это мобильный доступ к ресурсам Интернета с удовлетворяющей потребителя скоростью, мгновенным соединением и с очень выгодной системой тарификации. Например, при просмотре Web-страницы в Интернете, мы можем изучать содержимое столько, сколько нам необходимо, поскольку платим только за принятую информацию и не платим за время нахождения в сети Интернет (не передавая данные, мы не занимаем каналы сети). При введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного телефона будут еще более конкурентоспособны.

Технология GPRS позволит быстро передавать и получать большие объемы данных, видеоизображения, музыкальные файлы стандарта mp3 и другую мультимедийную информацию.

Для корпоративных пользователей система GPRS может послужить отличным инструментом для обеспечения безопасного и быстрого доступа сотрудников к корпоративным сетям предприятий, к почтовым, информационным серверам, удаленным базам данных. При этом появится возможность получать доступ к корпоративным сетям, даже если абонент находится в сети другого GSM-оператора, с которым организован GPRS-роуминг.

Технологии GPRS может применяться в системах телеметрии: устройство может быть все время подключено, не занимая при этом отдельный канал. Такая услуга может быть востребована службами охраны, банками для подключения банкоматов и в других областях, в том числе и промышленных.

Принципы построения системы GPRS.

На структурном уровне систему GPRS можно разделить на 2 части: подсистему базовых станций и ядро сети GPRS (GPRS Core Network). В подсистему базовых станций входят все контроллеры и базовые станции системы GSM, которые поддерживают пакетную передачу данных на программном и аппаратном уровне. Ядро сети GPRS включает в себя совершенно новые сетевые элементы, предназначенные для обработки пакетов данных и обеспечения связи с сетью Интернет.

Основным сетевым элементом является пакетный коммутатор - SGSN (Serving GPRS Support Node). Данный сетевой элемент берет на себя все функции обработки пакетной информации и преобразования кадров GSM в форматы, используемые протоколами tcp/ip глобальной компьютерной сети Internet. Пакетный коммутатор призван разгрузить GSM-коммутатор, обеспечивая обработку пакетной информации, оставляя обычному коммутатору лишь голосовой трафик.

Вторым важным сетевым элементом является GPRS-шлюз - GGSN (Gataway GPRS Support Node). Он обеспечивает связь системы GPRS с пакетными сетями передачи данных: Internet, Intranet, X.25 и др. GGSN содержит всю необходимую информацию о сетях, куда абоненты GPRS могут получать доступ, а также параметры соединения.

Кроме упомянутых элементов в GPRS Core входят другие элементы: DNS (Сервер доменных имен), Charging Gateway (Шлюз для связи с системой тарификации), Border Gateway (Пограничный шлюз) и другие вспомогательные элементы.

Следует отметить широкие возможности масштабирования системы GPRS. При быстром увеличении количества абонентов, пользующихся услугой пакетной передачи данных возможно увеличение емкости системы GPRS за счет расширения или установки дополнительных пакетных коммутаторов (SGSN).

При увеличении суммарного объема данных, передаваемых абонентами (при несущественном увеличении числа абонентов), возможна установка дополнительных GPRS-шлюзов, которые обеспечат большую суммарную пропускную способность всей системы, а также расширение системы базовых станций. Таким образом, наращивая систему GPRS, оператор сможет обеспечивать высокое качество услуг, основанных на пакетной передаче данных.

Терминальное оборудование GPRS.

Для того, чтобы использовать возможность передачи данных посредством системы GPRS, требуется специальные терминалы, поддерживающие работу в режиме GPRS.

Стандартами определены 3-класса GPRS терминалов:

Класс А - терминал позволяет осуществлять одновременно голосовое соединение и работу в режиме GPRS;
Класс В (сотовые телефоны) - терминал поддерживает и голосовое соединения и передачу данных в пакетном режиме, но эти режимы используются не одновременно (во время передачи данных через GPRS, абонент не может совершать и принимать голосовые звонки и наоборот);
Класс С (карты PCMCIA, CF и USB адаптеры) - терминал обеспечивает только передачу данных в пакетном режиме. Наиболее вероятное исполнение - PCMCIA-карта устанавливаемая в портативный компьютер - ноутбук.

Ожидается, что первыми доступными на рынке станут терминалы класса В. Эти терминалы буду поддерживать различные скорости приема и передачи информации. Терминалы класса В с поддержкой GPRS можно будет использовать в качестве модема для передачи данных и доступа в Интернет (при подключении телефона к компьютеру через порт RS-232 или инфракрасный порт), для приема и передачи SMS (при этом стандартное ограничение на длину короткого сообщения 160 символов будет снято), а также для скоростного доступа к WAP-серверам с экрана своего мобильного телефона.

Скорости передачи в системе GPRS.

В сетях, поддерживающих GPRS, предусмотрен поэтапный путь наращивания скорости передачи данных; максимальная реальная скорость приема и передачи, которую на первом этапе сможет поддерживать система GPRS ~ 100 кбит/с.

Сегодня основные ограничения накладывают абонентские терминалы. Скорость приема и передачи информации, которую может обеспечить мобильный терминал, зависит от количества каналов, которые терминал поддерживает на прием и передачу. Один канал поддерживает передачу информации с максимальной скоростью. Таким образом, количество каналов, которые будет поддерживать конкретная модель терминала, будет определять максимальные возможные скорости, на которых возможна передача и прием информации.

Абонентские терминалы GPRS, предполагаемые к выпуску в ближайшее время, будут поддерживать от 2 до 4 каналов для приема информации и до 2 каналов для передачи, что позволяет получить максимальную скорость приема и передачи. В последующем ожидается появление моделей GPRS-терминалов, поддерживающих большее количество каналов (до 7).

При использовании системы пакетной передачи абонент получает и отправляет данные с переменной скоростью, которая определяется условиями распространения сигнала и наличием свободных каналов в пределах заданной соты. При этом динамическое выделение каналов производится исходя из приоритета голосовых каналов, т.е. система автоматически выделяет под пакетную передачу все каналы, не занятые передачей голоса. Таким образом, реальная скорость приема и передачи будет во многом зависеть от загруженности голосовых каналов в пределах каждой конкретной соты.

Перспектива появления новых аппаратов с поддержкой большого количества каналов, а значит, работающих на максимально возможных скоростях передачи данных, вызывает определенное беспокойство у некоторых специалистов. Дело в том, что потенциально устройства GPRS при работе на высоких частотах могут выходить за рамки максимально допустимого уровня радиационного излучения.

Повторим еще раз, речь идет только о высоких скоростях обмена, поскольку, например, канал GPRS, работающий со скоростью 30-40 кбит/с, излучает максимум 0.75 Вт. Это конечно больше, чем фактическое излучение терминала стандарта GSM, но в пределах нормы. Средний уровень мощности излучения еще ниже, поскольку передатчик работает только тогда, когда передаются данные, а в остальное время он выключен. При передаче файла из телефона в базовую станцию передатчик работает постоянно; при передаче текстовых сообщений или во время серфинга он включается редко, что снижает мощность излучения до нескольких милливатт.

Перспективы развития услуг на базе GPRS.

Появление технологии GPRS значительно ускорило развитие мобильной передачи данных во всех областях человеческой деятельности. Во многом это связано с появлением новых услуг, развитие которых было затруднено из-за низкой скорости и высокой стоимости передачи данных через голосовые каналы GSM. Технология GPRS позволит абонентам получать доступ в глобальную сеть из любой точки, где существует покрытие сети, при этом цена такой передачи будет чрезвычайно привлекательной, а при введении повременной оплаты на фиксированных телефонных линиях, тарифы на доступ в Интернет с мобильного телефона будут еще более конкурентоспособны.

Для корпоративных пользователей появление услуг на основе технологии GPRS будет означать реализацию давней мечты полностью мобильного офиса с доступом как в глобальную, так и в корпоративную сеть своей фирмы, с гарантией безопасного соединения. Практически исчезнет проблема доступа к корпоративной сети во время командировок, в том числе и зарубежных, поскольку GPRS-роуминг, организация которого планируется в ближайшее время, обеспечит безопасный, дешевый и высокоскоростной доступ к любому ресурсу корпоративной сети. Существуют идеи промышленного применения данной технологии для различных задач подвижного мониторинга и контроля состояния объектов.

Не стоит забывать и о том, что GPRS является идеальным транспортом для WAP-приложений, практически все телефоны с поддержкой GPRS будут иметь встроенный браузер, что позволит их владельцам не только передавать данные, но и получать оперативную информацию с различных web-серверов.

Перспективы пакетной передачи данных.

Система GPRS является первым шагом на пути развития сетей беспроводной пакетной передачи данных. Первоначально услуги на основе GPRS будут предоставляться на ограниченной территории действия сотовой связи. В дальнейшем зона, где возможно использование технологии GPRS будет расти и, в результате, в ближайшем будущем услуги на основе GPRS будут предоставляться на всей территории действия сети сотовой связи. Также планируется увеличение скоростей приема и передачи информации за счет улучшения характеристик мобильных терминалов и инфраструктуры GPRS.

Следующим шагом на пути развития сетей пакетной передачи данных будет внедрение технологии EDGE , которая позволит достичь скорости передачи информации до 384 кбит/с, при этом базой для развертывания технологии EDGE частично будет служить система GPRS. Таким образом, будет плавно осуществлен переход от систем с коммутацией каналов к системам пакетной передачи данных, которые найдут свою конечную реализацию в системах передачи информации следующего поколения беспроводной связи. При этом для абонента станет возможной скорость передачи до 2 Мбит/с.

GPRS (General Packet Radio Service) – пакетная радиосвязь общего пользования. GPRS использует общий физический ресурс радиоинтерфейса GSM совместно с коммутацией каналов. GPRS можно рассматривать как технологию, наложенную на сеть GSM. Это позволяет использовать одну и ту же физическую среду в сотах как для передачи речи с коммутацией каналов, так и для передачи данных с коммутацией пакетов. Ресурсы GPRS могут выделяться под передачу данных динамически в периоды, когда отсутствует сеанс передачи информации с коммутацией каналов.

Для GPRS предназначены те же физические каналы, но эффективность их использования намного больше по сравнению с традиционной GSM с коммутацией каналов, поскольку несколько пользователей GPRS могут использовать один и тот же таймслот. Это позволяет повысить использование каналов. Кроме того, GPRS использует ресурсы только в период передачи и приема данных.

Архитектура сети GPRS

На приведенном ниже рисунке показана структура системы GPRS. Поскольку GPRS является новой технологией сети GSM, для нее используется существующая инфраструктура GSM с некоторыми модификациями. Решение для системы GPRS разрабатывалось таким образом, чтобы можно было быстро и с небольшими затратами внедрять GPRS на сети.

В сети GSM появляются два новых узла: Обслуживающий узел поддержки GPRS – Serving GPRS Support Node (SGSN) и Шлюзовой узел поддержки GPRS – Gateway GPRS Support Node (GGSN). Эти два узла физически могут быть реализованы на базе одного оборудования. Возможно гибкое внедрение GPRS, сначала, например, внедрение комбинированного узла GPRS, который представляет собой комбинацию узлов SGSN и GGSN. На следующей стадии они могут быть разделены на узлы SGSN и GGSN.

Интерфейсы SSGN называются интерфейсы G (Gb, Gr и т.д.), все они определены стандартами ETSI. Стандартизация позволяет стыковать оборудование различных производителей. Интерфейсы к узлам сети UMTS (3G) называются интерфейсы I (Iu, Iur и т.д.).

Терминалы GPRS

Существуют три класса MS, которые могут работать с GPRS.
Класс А: MS класса А одновременно может зарегистрирована в сети GPRS и в сети GSM. MS класса А может также одновременно передавать/принимать речевую информацию и данные с коммутацией пакетов.

Класс В: MS класса В одновременно может зарегистрирована в сети GPRS и в сети GSM, но в каждый момент времени может принимать/передавать информацию либо службы с коммутацией каналов, либо службы с коммутацией пакетов.

Класс С: MS класса С может быть зарегистрирована в один момент времени либо в сети GSM либо в сети GPRS.

Система базовых станций BSS

Система GPRS по радиоинтерфейсу взаимодействует с MS, передавая и принимая радиосигналы через систему BSS. BSS управляет передачей и приемом радиосигналов для всех видов сообщений: речи и данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и коммутации пакетов. При внедрении GPRS для базовых станций BTS требуется дополнительное программное обеспечение.

BSS используется для разделения данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и в режиме коммутации пакетов, поскольку только сообщения, передаваемые в режиме коммутации каналов направляются в MSC. Пакеты перенаправляются в новые узлы коммутации пакетов GPRS.

Система коммутации каналов CSS

CSS представляет собой традиционную систему SS сети GSM, включающую в себя уже рассмотренные ранее узлы. При внедрении GPRS необходима модернизация программного обеспечения MSC, которая позволяет выполнять комбинированные процедуры GSM/GPRS, например, комбинированную процедуру подключения MS (Attach): IMSI/GPRS.

Внедрение GPRS не оказывает влияния на GMSC.

HLR является базой данных, в которой содержатся все абонентские данные, в том числе, относящиеся к услугам GPRS. Таким образом, в HLR хранятся данные, как для службы коммутации каналов, так и для службы коммутации пакетов. Эта информация включает в себя, например, разрешение/запрет на использование услуг GPRS абоненту, текстовое имя точки доступа (Access Point Name – APN) провайдера службы Интернет (Internet Service Provider – ISP), а также указание на то, выделен ли для MS фиксированный IP адрес.

Информация о GPRS хранится в HLR в виде подписки на PDP (Packet Data Protocol) контекст. В HLR может храниться до 5 PDP контекстов на одного абонента. Доступ к хранящейся в HLR информации осуществляется из SGSN. При роуминге обращение за информацией может осуществляться в HLR, не связанный с собственным узлом SGSN.

Система коммутации пакетов PSS

PSS является новой системой, разработанной специально для GPRS. Эта система основана на Интернет протоколе (IP). Она включает в себя новые узлы пакетной коммутации, в общем известные как GSN (GPRS Support Node). В настоящее время существуют два вида узлов GPRS: Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) и Шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN). Интерфейсы SGSN связывают его со стандартными узлами сети GSM, такими, как MSC/BSC, а интерфейсы GGSN связывают этот узел в с внешними сетями пакетной передачи данных, такими, как сеть Интернет или корпоративная сеть Интернет.

Узлами поддержки GPRS являются SGSN и GGSN, каждый из которых выполняет специфические функции в составе сети GPRS. Ниже описываются эти конкретные индивидуальные функции.

SGSN расположен в сети GPRS, как показано на рисунке ниже. Этот узел взаимодействует с BSC, MSC/VLR, SMS-G и HLR. Этот узел подключается к внутренней сети передачи.

SGSN обслуживает всех абонентов GPRS, физически расположенных в пределах зоны обслуживания SGSN. SGSN выполняет в GPRS функции, аналогичные тем, которые выполняет MSC в сети GSM. То есть этот узел управляет функциями подключения, отключения MS, обновления информации о местоположении и т.д. Абоненты GPRS могут быть обслужены любым узлом SGSN в сети в зависимости от их местоположения.

В составе сети GPRS узел SGSN выполняет следующие функции. Управление передвижением MS (ММ – Mobility Management). Процедурами ММ, поддерживаемыми по этому интерфейсу, являются подключение IMSI как для вызовов GPRS, так и для вызовов с коммутацией каналов, обновление зоны местоположения, комбинированное обновление зоны местоположения для GSM и GPRS, передача сигналов пейджинга.

Процедуры ММ позволяют сети контролировать перемещающихся абонентов. ММ позволяет MS перемещаться из одной соты в другую, перемещаться из одной зоны маршрутизации SGSN в другую, перемещаться между узлами SGSN в пределах сети GPRS.

Понятие Location Area не используется в GPRS. Аналогом этого понятия в GPRS является зона Routing Area – RA. Оба этих термина означают зону местоположения, но LA – для GSM, а RA – для GPRS. RA состоит из нескольких сот и может быть меньше или равна LA. В первой реализации RA была эквивалентна LA.

Создание сеанса связи с передачей пакетов в GPRS называется активация PDP контекста.

Процедуры SM включают в себя активацию контекста протокола пакетной передачи данных (PDP), деактивацию этого контекста и его модификацию.

PDP контекст используется для установления и разъединения виртуального канала передачи данных между терминалом, подключенным к MS и GGSN.

Когда в SGSN поступает сообщение о запросе на активизацию PDP контекста, он запрашивает функцию управления разрешением доступа. Эта функция ограничивает количество зарегистрированных пользователей в пределах одного узла SGSN и контролирует качество в пределах каждой зоны. Затем SGSN проверяет, разрешен ли абоненту доступ к конкретной сети ISP (Internet Service Provider) или корпоративной сети передачи данных (посредством проверки списка разрешенных APN).

Функции маршрутизации интегрированы в оба узла: SGSN и GGSN. Это стандартные функции маршрутизатора IP и дополнительные функции для распределения внутренней нагрузки, как для полезной, так и для трафика управления. Маршрутизатор таким образом способен обрабатывать как общий трафик IP, так и специальные протоколы GPRS.

GGSN обеспечивает интерфейс в направлении внешней IP сети с пакетной передачей данных. GGSN обеспечивает функции доступа для внешних устройств, таких, как маршрутизаторы ISP и серверы RADIUS, обеспечивающие функции безопасности. С точки зрения внешней сети IP GGSN действует как маршрутизатор для адресов IP всех абонентов, обслуживаемых сетью GPRS. Направление пакетов к нужному SGSN и преобразование протоколов также обеспечивается узлом GGSN.

Физические каналы в GPRS

Для поддержки GPRS в соте должны быть назначены группы каналов для соединений с коммутацией пакетов (PS). Физические каналы, назначенные для GPRS, называются каналами пакетной передачи данных, или PDCH.

Если таймслот используется для передачи пакетных данных, то он входит в общий ресурс пакетных каналов (PSD – Packet Switch Domain). Если таймслот используется для коммутации каналов, то он входит в CSD (Circuit Switch Domain).

В соте каналы PDCH будут сосуществовать с каналами обслуживания трафика для CS. Ответственным за назначение каналов PDCH является блок управления пакетной передачей PCU (Packet Control Unit).

Один и тот же канал PDCH могут совместно использовать несколько пользователей GPRS. Транзакция по передаче/приему пакетов называется TBF – Temporary Block Flow. MS может располагать одновременно двумя TBF, один из их которых используется в направлении uplink, а другой – в направлении downlink. Каждый TBF определяется номером, который называется TFI – Temporary Flow Identity.

При назначении TBF для MS резервируется один или несколько PDCH. В GPHS существует возможность объединять несколько PDCH, это объединение называется PSET и может использоваться одной или несколькими MS. В PDCH могут быть объединены несколько таймслотов (пока до 4-х) на одной частоте. До резервирования канала система должна убедиться в том, что в PSD есть один или несколько свободных каналов PDCH.

Логические каналы в GPRS

В системе GSM определено свыше 10 типов логических каналов. Эти каналы используются для передачи различных типов информации. Так, например, пейджинговый канал PCH используется для передачи вызывного сообщения, а по широковещательному каналу управления BCCH передается информация о системе.

Для GPRS определена новая совокупность логических каналов. Большинство из них имеют наименования, аналогичные и соответствующие наименованиям каналов в GSM. Наличие в сокращенном наименовании логического канала буквы «Р», означающей «Packet» и стоящей перед всеми остальными буквами, указывает на то, что это канал GPRS. Так, например, пейджинговый канал в GPRS обозначается как PPCH – Packet Paging Channel.

Новым логическим каналом системы GPRS является канал PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Это канал передачи информации о TA, он необходим для регулировки этого параметра. В системе GSM информация, относящаяся к этому параметру, передается по каналу SACCH.

Packet Paging Channel – это канал пейджинга, и используется он только в направлении downlink для передачи вызывного сигнала к MS до начала передачи пакетов. PPCH может быть использован как для установления соединения с коммутацией пакетов, так и для соединения с коммутацией каналов.

Использование канала PPCH для режима с коммутацией каналов возможно только для терминалов GPRS классов А и В в сети с режимом работы I (NOM=1).

Packet Random Access Channel, используется только в направлении uplink. PRACH используется MS для инициализации передачи в направлении uplink для передачи данных или сигнализации.

Packet Access Granted Channel используется только в направлении downlink в фазе установления соединения для передачи информации о назначении ресурса. Передается в MS до начала передачи пакетов.

Packet Notification Channel используется только в направлении downlink для передачи информации в широковещательном режиме (PTM-M – Point-to- Multipoint – Multicast) к группе MS до передачи пакета PTM-M. Для мониторинга канала PNCH должен быть назначен режим DRX. Услуги DRX не специфицированы для GPRS фазы 1.

Packet Associated Control Channel переносит информацию сигнализации во время сеанса пакетной передачи для конкретной MS. Информация сигнализации включает в себя указания для управления выходной мощностью терминала. По каналу PACCH передаются также сообщения о назначении или переназначении ресурса. Этот канал использует ресурсы совместно с каналами PDTCH, назначенными MS. Кроме того, по этому каналу может быть передано пейджинговое сообщение в сторону MS, находящейся в состоянии соединения с коммутацией пакетов, о том, что данная MS вызывается для установления соединения, например с коммутацией каналов.

Packet Timing advance Control Channel используется только в направлении uplink для передачи Access Burst, чтобы оценить временную задержку доставки информации от MS, находящейся в режиме передачи пакетов.

По этому каналу передаются пакеты данных. Если система работает в режиме PTM-M, то он временно назначается для одной MS из группы. Если система работает в мультислотовом режиме, одна MS может параллельно использовать несколько каналов PDTCH для одного сеанса передачи пакетов. Все трафиковые каналы передачи пакетов являются двунаправленными, при этом различают PDTCH/U для направления передачи uplink, и PDTCH/D для направления передачи downlink.

Подписывайтесь на нашу