<<
>>

3.1.2. Канал GPRS

GPRS (General Packet Radio Service- «пакетная радиосвязь общего пользования») являлется надстройкой над технологией мобильной связи GSM, осуществляющей 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 использует общий физический ресурс радиоинтерфейса совместно с существующими ресурсами системы GSM с коммутацией каналов. Службу GPRS можно рассматривать как 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 сессия передачи информации с коммутацией каналов. На структурном уровне систему GPRS можно разделить на две части /28/: подсистему базовых станций (BSS) и опорную сеть GPRS (GPRS Core Network). Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит из двух основных блоков- SGSN (Serving GPRS Support Node - узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node - шлюзовой узел GPRS). SGSN контролирует доставку пакетов данных пользователям, взаимодействует с реестром абонентов HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемые пользователями услуги, ведет мониторинг находящихся онлайн пользователей, организует регистрацию абонентов, вновь “проявившихся” в зоне действия сети и т.п. GGSN является шлюзом между сотовой сетью (вернее, ее частью для передачи данных GPRS) и внешними информационными магистралями (Internet корпоративными интранет-сетями, другими GPRS-системами и т. д.). Основной задачей GGSN, таким образом, является маршрутизация данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах.

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.

Возможность использования сразу нескольких каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных- теоретический максимум составляет 171,2 кбит/c. На практике скорость передачи зависит от загрузки сети.

Существуют различные классы GPRS, характеризуют возможности устройства, поддерживающего GPRS. Классы состоят из двух частей. Первая часть указывает на возможности по совместному использованию голосовых и пакетных сервисов:

-dass A- подразумевает одновременное использование: можно одновременно совершать/принимать вызов и принимать передавать данные;

-dass B-подразумевает автоматическое переключение между сессиями: в перерывах между сеансами приёма/передачи данных (даже если сессия не прервана) можно совершать голосовые звонки;

-dass C- подразумевает использование только одного вида сервиса, применяется в GPRS-модемах.

Вторая часть класса указывает на возможности по скорости обмена данными. Например,

class 2 обеспечивает один временной слот на передачу и два на прием. Скорость для этого класса составит 8-12 Кб/с передача и 16-24 Кб/с прием. Class 4-один на передачу и три на прием (8-12 Кб/с передача - 24-36 Кб/с). Class 6 обеспечивает динамическую настройку. В зависимости режима работы, а именно, что преобладает- прием или передача информации, GPRS терминал может работать по схеме 2+3 или 3+2 (16-24 Кб/с передача - 24-36 Кб/с прием или 24-36 Кб/с передача - 16-24 Кб/с прием).

Технология GPRS для передачи по радиоканалу использует GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying), представляющую собой гауссовскую двухпозиционную частотную манипуляцию с минимальным сдвигом, обладающую двумя особенностями, одна из которых - "минимальный сдвиг", другая - гауссовская фильтрация. Обе эти особенности направлены на сужение полосы частот, занимаемой GMSK-сигналом.

В зависимости от качества радиосигнала, данные, пересылаемые по радиоканалу, кодируются по одной из 4-х кодовых схем (CS1—CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от уровня помех в канале. Схемы кодирования различаются скоростью передачи данных, обратной к помехоустойчивости. Так существует 4 схемы кодирования для GPRS (CS1-CS4) с разными скоростями:

-CS1 — максимальная скорость 9,05 кбит/с;

-CS2 — максимальная скорость 13,4 кбит/с;

-CS3 — максимальная скорость 15,6 кбит/с;

-CS4 — максимальная скорость 21,4 кбит/с.

По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и технология EDGE. Однако используется другая, более плотная, упаковка информации (модуляция 8PSK).

При подключении к GPRS, предоставляется виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в остальное время используется для передачи пакетов других пользователей. Один канал могут использовать несколько абонентов, что может привести к возникновению очереди на передачу пакетов, и, как следствие, к задержке связи. Принцип работы GPRS аналогичен принципу работы интернета: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю, в общем случае разными маршрутами, где происходит их сборка. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, что дает возможность использования любых стандартных протоколов интернета транспортного и прикладного уровней (TCP, UDP, HTTP, POP3, XMPP и др.), делая интеграцию GPRS с интернетом незаметной для конечного пользователя. При использовании GPRS терминал выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается IP- адрес (статический или динамический).

При построении телемедицинской системы с использованием GPRS канала необходимо учитывать относительно невысокую скорость передачи по каналу и ее изменчивость в зависимости от уровня помех. Это не позволяет строить системы, требующие большой пропускной способности канала, например, при передаче видеосигнала с малым коэффициентом сжатия в реальном масштабе времени.

Однако для систем персонального мониторинга, где не требуется высокая скорость обмена данными, GPRS имеет определенные преимущества, связанные, прежде всего, с доступностью подключения к этой службе.

Для организации связи с интернетом по каналу GPRS можно использовать модемы и модули GSM-GPRS различных производителей, которые имеют встроенный TCP/IP стек. Так, модуль SIM900D (рис. 24) позволяет организовать соединение с сетью интернет по каналу GPRS посредством управляющих AT команд загружаемых по последовательному порту.

Рисунок 24- Внешний вид и расположение выводов GSM-GPRS модуля SIM900D

Основные характеристики GSM модуля SIM900D:

-четыре диапазона GSM 850/ 900/ 1800/ 1900 МГц;

-класс передачи данных GPRS multi-slot class 10/8;

-соответствие стандарту GSM фазы 2/2+;

-класс мощности 4 (2 Вт в диапазонах 850/ 900 МГц);

-класс мощности 1 (1 Вт в диапазонах 1800/1900MHz);

-функции работы с SIM картой SIM Application Toolkit;

-наличие встроенного таймера реального времени;

-мониторинг температуры модуля;

-функция заряда аккумулятора;

-размеры: 33* 33 * 3 мм;

-масса: 6,2 г;

-управление AT командами (GSM 07.07 ,07.05 и AT команды SIMCOM);

-встроенный стек TCP/IP;

-напряжение питания 3,2 ... 4,8 В;

-ток потребления:

-в режиме ожидания 23 мА;

-в режиме передачи

<< | >>
Источник: Конюхов В.Н.. Основы телемедицинских систем. 2012

Еще по теме 3.1.2. Канал GPRS:

  1. Полипы и гиперплазия ш.м. и шеечного канала
  2. РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА
  3. Синдром «карпального канала»
  4. Синдром запястного канала.
  5. РАК ЗАДНЕПРОХОДНОГО КАНАЛА
  6. Распространенный рак анального канала
  7. ГЛАВА 12 РАК АНАЛЬНОГО КАНАЛА (С 21)
  8. Розробка каналів і прийомів збуту
  9. ОГЛАВЛЕНИЕ
  10. 3.1.2. Канал GPRS
  11. Зона корнео-склеральной трабекулы и Шлеммова канала
  12. Белок пресенилин-1 работает как канал «утечки» кальция из эндоплазматического ретикулума
  13. Алгоритмы обработки информации канала ультразвукового зондирования толщи воды (УЗК) и оптического локатора поверхности воды.
  14. Микробиологическое исследование влагалищной флоры, цервикального канала и полости матки
  15. Бактериоскопическое исследование отделяемого влагалища, цервикального канала и уретры
- Акушерство и гинекология - Анатомия - Андрология - Биология - Болезни уха, горла и носа - Валеология - Ветеринария - Внутренние болезни - Военно-полевая медицина - Восстановительная медицина - Гастроэнтерология и гепатология - Гематология - Геронтология, гериатрия - Гигиена и санэпидконтроль - Дерматология - Диетология - Здравоохранение - Иммунология и аллергология - Интенсивная терапия, анестезиология и реанимация - Инфекционные заболевания - Информационные технологии в медицине - История медицины - Кардиология - Клинические методы диагностики - Кожные и венерические болезни - Комплементарная медицина - Лучевая диагностика, лучевая терапия - Маммология - Медицина катастроф - Медицинская паразитология - Медицинская этика - Медицинские приборы - Медицинское право - Наследственные болезни - Неврология и нейрохирургия - Нефрология - Онкология - Организация системы здравоохранения - Оториноларингология - Офтальмология - Патофизиология - Педиатрия - Приборы медицинского назначения - Психиатрия - Психология - Пульмонология - Стоматология - Судебная медицина - Токсикология - Травматология - Фармакология и фармацевтика - Физиология - Фтизиатрия - Хирургия - Эмбриология и гистология - Эпидемиология -