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
Еще по теме 3.1.2. Канал GPRS:
- Полипы и гиперплазия ш.м. и шеечного канала
- РАДИОТЕЛЕМЕТРИЧЕСКИЙ КАНАЛ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОКАРДИОГРАФИЧЕСКОГО СИГНАЛА
- Синдром «карпального канала»
- Синдром запястного канала.
- РАК ЗАДНЕПРОХОДНОГО КАНАЛА
- Распространенный рак анального канала
- ГЛАВА 12 РАК АНАЛЬНОГО КАНАЛА (С 21)
- Розробка каналів і прийомів збуту
- ОГЛАВЛЕНИЕ
- 3.1.2. Канал GPRS
- Зона корнео-склеральной трабекулы и Шлеммова канала
- Белок пресенилин-1 работает как канал «утечки» кальция из эндоплазматического ретикулума
- Алгоритмы обработки информации канала ультразвукового зондирования толщи воды (УЗК) и оптического локатора поверхности воды.
- Микробиологическое исследование влагалищной флоры, цервикального канала и полости матки
- Бактериоскопическое исследование отделяемого влагалища, цервикального канала и уретры