Причины внедрения технологий на основе принципов сетевой коммутации пакетов в стандарте GSM.
Технология GPRS: сущность технологии, ее возможности.
GPRS ( (General Packet Radio Service) пакетная радиосвязь общего пользования) – надстройка над технологией мобильной связи GSM, осуществляющая пакетную передачу данных.
GPRS позволяет пользователю сети сотовой связи производить обмен данными с другими устройствами в сети GSM и с внешними сетями, в том числе Интернет. GPRS предполагает тарификацию по объёму переданной/полученной информации, а не по времени, проведённому онлайн.
Сущность:
1) Увеличение пропускной способности (реальная - 115,2 кбит/с, а предельная - более 170 кбит/с.)
2) Организация использования каналов передачи данных совместно нескольким абонентам
Возможности:
GPRS соединение может оставаться открытым неограниченно долго. Абонент может передавать и получать данные в любой момент времени открытого соединения и занимать эфир только при передачи информации. Это позволяет нескольким абонентам совместно использовать канал и вести новую систему оплаты – за трафик.
Функциональная схема и состав оборудования GPRS.
BSS – (Base Station System) - Оборудование базовой станции, куда входят:
BTS – Базовая станция
BSC – Контроллер базовой станции
NSS – (Network Service System) - Оборудование обслуживания сети, куда входит:
MSC – (Mobile Switching Centre) - Центр коммутации подвижной связи
HLR – Регистр положения
VLR – Регистр перемещения
GPRS Core Network - ядро сети GPRS, куда входит:
SGSN- (Serving GPRS Support Node) - Узел поддержки GPRS
GGSN - (Gataway GPRS Support Node) - Шлюзовой узел GPRS
PCU - (Packet Control Unit - устройство контроля пакетной передачи.
Кроме упомянутых элементов в GPRS Core входят другие элементы: DNS (Сервер доменных имён), Charging Gateway (Шлюз для связи с системой тарификации), Border Gateway (Пограничный шлюз) и другие вспомогательные элементы.
Состав оборудования GPRS
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 Tranceiver Station) — кодирующим устройством CCU (Channel Codec Unit).
Основным элементом опорной сети является сервисный узел поддержки GPRS — SGSN (Serving GPRS Support Node). Он занимается обработкой пакетной информации и преобразованием кадров данных 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 GPRS.
Когда применяют технологию GPRS, информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы, такой вид технологии предполагает более рациональное использование ресурсов сети GSM. А приоритет передачи информации (голосовой трафик или передача данных) выбирается на усмотрения оператора связи.
При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все пакеты на одной частоте и не тратит времени на переключения. (Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью) Другой крайний случай - пакетирование таймслотов в один непрерывный с вытеснением голосовых абонентов на другие частоты в этом случае скорость передачи данных достигает максимально возможной
Технология GPRS использует GMSK-модуляцию. В зависимости от качества радиосигнала, данные, пересылаемые по радиоэфиру, кодируются по одной из 4-х кодовых схем (CS1-CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества радиосигнала