GPRS что это такое в телефоне? Что такое GPRS и как эта технология устроена Что значит 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.

После того как многие из нас с трудом запомнили аббревиатуру WAP, наступило время для задания посложнее. Скоро сотовые операторы и производители мобильных телефонов будут терпеливо учить нас без запинки произносить GPRS («джи-пи-эр-эс»).

Некоторым компаниям это особо хорошо удается. Однажды MTC объяснила, что авария, произошедшая у них, была вызвана неполадками при наладке GPRS-оборудования. Потом отличились производители сотовых телефонов, которые неожиданно обнаружили, что сотовые телефоны быстро перегреваются при GPRS-передаче данных. Как уж тут не запомнить четыре «зловещие» буквы. GPRS обозначает новый переходный стандарт, позволяющий в 12 раз повысить скорость приема/передачи данных в сетях GSM (с 9,6 до 115 Кбит/с, а по другим данным - до 171 Кбит/с). Причем «мобильный Интернет» должен стать не только «быстрее», но и значительно дешевле.

GPRS. Что это такое?

GPRS (General Packet Radio Service) - современный стандарт пакетной передачи данных по радиоканалу. Если у оператора сотовой связи (и, скажем, провайдера Интернета в одном лице) установлено оборудование с поддержкой GPRS, а вы купили мобильный телефон с GPRS-поддержкой, то это означает, что потенциально вы можете работать с Интернетом со скоростью 15 Кбайт/с (115 Кбит/с). Забегая вперед, сразу оговорюсь, что при этом вам не придется каждый раз устанавливать соединение - абонент как бы постоянно находится на связи с провайдером (в онлайне). Кто испугался, утешу: платить нужно будет не за время, проведенное в сети (или за эфирное время, как в случае с WAP), а лишь за реально отправленные или принятые данные. То есть тарифицироваться будут не секунды, а килобайты данных.

Считается, что 115 Кбит/с GPRS - это переходный стандарт. Его задача - подготовить почву для транзита к полноценным сетям третьего поколения, которые позволят с высокой скоростью передавать по радиоканалам не только Интернет-, но и мультимедийную информацию (включая режим видеотелефона). Уже в этом году предполагается рост объема трафика данных в сетях GSM на 100% - люди все чаще отправляют через сотовые телефоны факсы, работают с электронной почтой и Интернетом. Ожидается, что после введения наземных и спутниковых сегментов (до 2010 года) в сетях третьего поколения будет достигнута производительность до 64 Кбит/с - без ограничения подвижности абонентов, до 384 Кбит/с (48 Кбайт/с) - при ограниченной скорости перемещения (например, у пешеходов) и до 2 Мбит/с - при использовании стационарных сотовых телефонов. К сожалению, надежды на единый всемирный стандарт сотовой связи третьего поколения не оправдались. В товарищах согласья нет, поэтому стараниями конкурирующих телекоммуникационных концернов «третье поколение» (3G) сотовых сетей будет опираться на группу из нескольких стандартов. Поживем - увидим, что из этого получится. А пока нам за глаза хватит и возможностей GPRS.

Практический GPRS

Производители оборудования GPRS приводят яркие примеры использования GPRS-мобильников в ближайшем будущем. Особенно мне понравилась история о коммивояжере. Представьте, что торговый представитель получает на телефон весточку из главного офиса о том, что сегодня ему предстоит встреча с потенциальными покупателями. Коммивояжер не долго думая входит с коммуникатора (или ноутбука, соединенного с сотовым телефоном) в корпоративную базу данных, чтобы получить сведения о покупателях. Причем «входит» - не совсем точно сказано, поскольку его GPRS-телефон постоянно подключен к удаленной локальной сети. За считанные секунды продавец может просмотреть историю заказов, осведомиться о состоянии склада и получить дополнительную информацию о заказчиках. Все готово к встрече с клиентами. Звучит фантастично? Пока - да. Но техническая инфраструктура GPRS практически готова в большинстве европейских, латиноамериканских, азиатских стран и в России - по крайней мере, в ее столице.

Сотовые телефоны с поддержкой GPRS - это больная тема для операторов. Серверное оборудование для GPRS закуплено и смонтировано, а абонентских терминалов (трубок) как не было, так и нет. С WAP дело обстояло почти с точностью до наоборот. В чем же дело? Это можно объяснить только двумя причинами: при разработке телефонов с GPRS-поддержкой возникли серьезные технические трудности или сотовые GPRS-трубки получаются слишком дорогими для массового рынка. Серьезной критики ни одна из этих причин не выдерживает, но косвенные подтверждения им все-таки имеются. Как уже упоминалось в начале статьи, есть сведения, что GPRS-трубки при интенсивной работе с данными перегреваются, а возникающий уровень излучения превышает допустимые пределы. Оговорюсь, что это лишь «онлайновые» домыслы, доказательствами я не располагаю.

Однако GPRS-трубки в природе все-таки существуют. Самая известная из них - модель Ericsson R520, впервые продемонстрированная еще летом прошлого года в виде рабочего предпродажного образца. Производитель обещает развернуть массовые поставки уже в текущем квартале. Этот трехдиапазонный телефон (GSM 900/1800/1900) помимо GPRS поддерживает технологию радиообмена между цифровой электроникой Bluetooth. Встроенный WAP-браузер в сочетании со скоростью GPRS позволяет действительно комфортно просматривать WML-страницы в Интернете. Причем за очень небольшие деньги - размер этих страниц измеряется в нескольких килобайтах. Среди «некомпьютерных» возможностей этого телефона можно отметить громкую связь, инфракрасный порт и адресную книгу более чем на 500 записей. При габаритах 130×50×16 мм телефон весит всего 105 граммов. Ресурс аккумулятора: 7,5 - часов в режиме разговора и 8 дней - в режиме ожидания.

Довольно скоро на прилавках появится расширенная версия изящного телефона Alcatel One Touch 700, в списке возможностей которого будут числиться поддержка GPRS и Bluetooth. Аппарат, снабженный самой современной литий-полимерной батареей, весит 88 граммов и обеспечивает 5 часов работы в режиме разговора. Управление производится плоским пятипозиционным джойстиком, меню - анимированные. Особое внимание разработчики уделили расширенным функциям. Так, SMS с этого аппарата можно отправлять не одному, а сразу нескольким получателям (типа списка рассылки). В органайзере, синхронизирующемся с ПК, можно хранить 1200 записей. Плюс голосовой набор, плюс виброрежим… Словом, One Touch 700 - это самый продвинутый аппарат в современном модельном ряду Alcatel. К нему даже трудно что-либо добавить.

Среди доступных на сегодняшний день GPRS-адаптированных телефонов можно особо отметить трехдиапазонный Motorola Timeport 7389i, упоминания о специальных версиях которого мелькают в отчетах о тестировании серверного GPRS-оборудования. Странно, что в штатных спецификациях этой модели слово GPRS нигде не упоминается. Из этого я делаю вывод, что не все модели поддерживают высокоскоростную пакетную передачу данных. Timeport 7389i - аппарат не новый, но во всех отношениях удачный, как показало тестирование лаборатории «КомпьютерПресс». Особого упоминания заслуживает ЖК-дисплей Optimax c рефлективной подсветкой, то есть преломленные солнечные лучи дают эффект электрической подсветки экрана, что экономит заряд аккумуляторов. В эту модель не «втиснут» пока только Bluetooth. А все остальное есть - от голосового набора до инфракрасного порта.

Вообще, просмотр Web-каталогов производителей телефонов утверждает меня в мысли, что до бума GPRS осталось не меньше полугода, а силу этот процесс наберет лишь в начале 2002 года. Именно к тому времени производители реально способны предоставить достаточный выбор GPRS-терминалов.

GPRS в России

Надо сказать, что по темпам внедрения GPRS наша страна выглядит вполне достойно, ничем не уступая странам Латинской Америки и Юго-Восточной Азии. Еще в сентябре прошлого года российская компания - оператор MTC совместно с Motorola объявили о запуске в тестовую эксплуатацию первой в России сети GPRS. В тот момент 160 базовых станций МТС, установленных в Москве, стали способны работать в режиме пакетной передачи данных. Во время опытной эксплуатации сети GPRS использовались сотовые телефоны Motorola Timeport 7389i. Через этот аппарат «испытатели» могут подключить к Интернету свой ноутбук или электронный органайзер (например, Palm) и обеспечить таким образом постоянный беспроводной доступ к любым ресурсам Интернета, в том числе к электронной почте. При этом пользователям не потребуется предварительно дозваниваться до специального сервера или Интернет-провайдера - Интернет им доступен всегда. Любопытно, что телефонные аппараты Motorola Timeport, относящиеся к терминалам класса GPRS-B, позволят им звонить и принимать звонки, не прерывая соединения с Интернетом. В части, касающейся бизнес-приложений с использованием мобильного офиса (ноутбук плюс GPRS-терминал), сеть GPRS компании МТС теоретически обеспечивает возможность мгновенного подключения пользователей к локальным и корпоративным сетям (интранет). Интересно, что взамен обещанных 115 Кбит/с сегодняшняя GPRS-технология реально способна обеспечить скорость работы до 27 Кбит/с. Но уже в этом году GPRS-терминалы Motorola Timeport позволят передавать информацию со скоростью 56-64 Кбит/c. Ожидается, что к концу 2001 года МТС, используя оборудование компании Motorola, сможет предоставлять своим абонентам услуги и приложения под GPRS, работающие со скоростями до 86 Кбит/с. Аналогичные работы с сопоставимыми темпами по внедрению GPRS ведутся и вторым крупным российскими оператором - компанией «Вымпелком» (торговая марка «Би Лайн») на базе оборудования Ericsson. Еще не начавший привлечение абонентов московский оператор Sonic Duo (с участием финской компании Sonera) также подписал соглашение на поставку GPRS-оборудования шведской компании Ericsson. Словом, ждать осталось недолго. Ведь только с запуском GPRS в коммерческую эксплуатацию мы сможем получить честные ответы на два главных вопроса: насколько быстро работает и сколько реально стоит «мобильный Интернет» в переходном варианте.

КомпьютерПресс 2"2001

Технология General Packet Radio Services.

Отвечая на вопрос, что такое GPRS и для чего он нужен, остановимся на некоторых аспектах работы GSM-сетей. Не будем вдаваться в излишние технические подробности и постараемся рассказать все доходчиво.

1. Как работает GPRS?

При обычном соединении как для разговора, так и для передачи данных GSM-абоненту выделяется радиоканал (точнее, часть радиоканалу) с пропускной способностью 9,6 Кбит / с. Такая низкая скорость серьезно ограничивает возможности использования GSM-сетей, например, это касается работы с Интернетом. (Для сравнения: при подключении к Интернету с помощью модема скорость обмена информацией в идеале может достигать 52 Кбит / с.) Но когда стандарт GSM разрабатывался потребность в передаче данных была небольшая, и сконцентрироваться на решении проблемы не стали.

Все существующие трудности, связанные с высокоскоростным обменом информацией, исчезнут с появлением сетей третьего поколения (3G). Однако 3G — это завтра (прим. ред.: данная статья написана в 2006г ), а передавать данные нужно сегодня в сетях, получивших повседневную распространение, GSM. Технология GPRS позволяет с минимальными затратами (хотя все равно речь идет о миллионах долларов) модифицировать коммуникации.

Принцип действия GPRS основан на том, что радиоканал разбит на интервалы (timeslots, будем называть их слоты). В каждый момент времени остается свободной часть слотов, и значит, их можно задействовать для передачи данных. Вот эту возможность и эксплуатирует GPRS. Обычный GSM-телефон всегда использует один слот, а GPRS-аппараты — сразу несколько, что значительно ускоряет передачу данных. Пропускная способность одного слота может быть от 9,5 до 21,4 Кбит / с в зависимости от схемы кодирования. Теоретический предел скорости в GPRS — 171,2 Кбит / с. По обеспечиваемой скорости (количество одновременно занятых слотов) все GPRS-устройства делятся на 12 классов (MultiSlot Class). Аппараты первого поколения способны обмениваться информацией со скоростью до 40,3 Кбит / с.

Классифицируют трубки и по другому признаку — по порядку работы с данными и голосом (GPRS Class). Устройства Class А позволяют одновременно передавать информацию и вести разговор. Class В тоже работает как в голосовом, так и в режиме передачи данных, однако не позволяет делать этого одновременно (мобильники такого класса поступают в данный момент на рынок). Class С поддерживает или голос, или данные.

GPRS предъявляет повышенные требования к сотовой сети. Для передачи данных используются ресурсы, не занятые разговорами. Голосовой трафик имеет приоритет, поэтому если сеть перегружена, то GPRS не работает. Соответственно, по скорости передачи данных можно судить о резервах сети.

Тестовая лаборатория PC Magazine / RE исследовала новые услуги передачи данных GPRS, предоставляемые сетью Beeline GSM.

Теоретически, как было сказано выше GPRS обеспечивает скорость передачи данных до 171,2 Кбит / с (8 каналов 21,4 Кбит / с на канал, при использовании схемы кодирования CS4). На практике скорость, разумеется, меньше, при использовании реализованной в ныне существующих терминалах схемы кодирования CS2 скорость передачи данных в одном канале составляет 13,4 Кбит / с, при этом существующие телефоны могут занимать только три-четыре канала для приема данных (плюс один — для передачи).

Одна из проблем, значительно задержала развертывание сетей GPRS, — недостаточное число GPRS-телефонов. При разработке законченных устройств конструкторы столкнулись с проблемой повышенного энергопотребления; поскольку терминал работает с несколькими каналами, мощность передатчика должна быть больше, а значит, больше и потребления. Несмотря на то что в архитектуре GPRS предусматривается возможность решения этой проблемы (например, терминал не тратит энергию на сканирование эфира по заданному частотному диапазону, отслеживая только каналы сигнализации, по которым и передается информация, на каких каналах этом конкретном терминала нужно ожидать данные), проблема питания оказалась весьма серьезной. Сегодня она более-менее решена, но относительно массовый выпуск GPRS-телефонов ожидается только осенью. На момент испытаний в продаже был только один телефон — Motorola T260 (максимальная скорость 40,2 кбит / с).

Исследуя услуги GPRS в сети Beeline GSM (пока сеть работает в режиме опытной эксплуатации). Сначала было запланировано оценить качество услуг, основываясь на комплекте специальных сценариев, имитирующих действия среднестатистического пользователя сотовой Интернета (просмотр электронной почты, Web, работа с ICQ, FTP и др.)., При работе с ноутбуком и разными моделями ручных ПК (Psion netBook, Palm IIIxe и HP Jornada 548). В ходе исследований не было выявлено заметных проблем при настройке подключения ручных ПК и ноутбуков GPRS, по крайней мере их не больше, чем при работе с обычным сотовым телефоном. Все как всегда — создаются «профили» модема и «соединение» и в них заносится информация, предоставленная оператором (IP-адреса серверов DNS и параметры управления «качеством сервиса»). Для подключения к сети GPRS необходимо «позвонить», используя стандартные системные средства, на номер «псевдотелефона» * 99 #.

Пока какие-либо количественные оценки не имеют смысла. Номинальная скорость связи в сети BeeLine GSM, по словам представителей компании, составляет 15-20 Кбит / с. Практика показала, что это пиковая скорость, как правило, реально она значительно меньше. В сети Beeline GSM на сегодняшний голосовой трафик имеет более высокий приоритет, чем услуги GPRS, и поэтому параметр «средняя скорость связи» мало, что говорит о качестве связи, слишком большой разброс значений. В целом Web-страницы загружаются примерно с той же скоростью, что и при работе с сетью GSM, однако, с точки зрения пользователя, происходит это несколько иначе — если в сети GSM страница медленно, но верно «перекачивается», то при работе с GPRS, как правило, возникает пауза (скорость 3-4 байт / с), затем «пик» (15-20 кбит / с), загружается «пивсайта», потом опять пауза. В итоге процесс занимает примерно то же время, что и при работе с GSM (измерялось время «загрузки» страницы www.pcmag.ru, приняв некоторые меры для компенсации влияния графических изображений, размещенных на других Web-узлах).

Необходимо отметить странное поведение сети при работе с серверами FTP — если тестовый файл имеет длину более 1 Кбайт, то шансы скопировать резко уменьшаются. При этом попытка «скачать» файл, используя протокол http, непременно оказывается успешной. Практически аналогичная картина наблюдается и при работе с электронной почтой (письма размером более 1 Кбайт передаются быстро, тогда как более объемные «замирают»). Чем объясняется этот эффект, неясно; вполне возможно, что это проявления «исследовательской» природы сети GPRS. После начала коммерческой эксплуатации данной проблеме можно быть исследовать подробнее.

С точки зрения пользователя, предпочтений в GPRS немного. Прежде, исчезает оплачиваемый пауза (20-60 с) при подключении к традиционному «сотовый Интернет» (в настоящее время пользователь регистрируется в сети). «Моментальное» подключения делает работу намного комфортнее, а простой подсчет показывает, что дважды в день подключаясь к сотовой сети Интернет (скажем, проверить почту, посмотреть новости и др.)., В месяц можно сэкономить 20-60мин. эфирного времени. Другой плюс — принцип «помегабайтной» оплаты, исчезает зависимость от не контролируемого пользователем фактора — времени.

Окончательные выводы пока делать рано, поскольку неизвестно главное — цены (в период опытной эксплуатации, до 20 сентября, услуги GPRS предоставляются бесплатно). Однако на первый взгляд технология выглядит многообещающе.

2. Взгляд на технологию GPRS изнутри.

Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных (максимум 9.6 кбит / с). Да и сама организация этого процесса далека от совершенства — для передачи данных абоненту выделяется один голосовой канал, а биллинг осуществляется исходя из времени соединения (причем по тарифам, мало отличается от речевых).

Для высокоскоростной передачи данных посредством существующих GSM-сетей и была разработана GPRS (General Packet Radio Service — услуга пакетной передачи данных по радиоканалу). Необходимо отметить, что кроме повышения скорости (максимум составляет 171.2 Кбит / с, но об этом чуть ниже), новая система предполагает иную схему оплаты услуги передачи данных — при использовании GPRS расчеты будут производиться пропорционально объему переданной информации, а не времени, проведенному online. К тому же, введение GPRS будет способствовать более экономному и рациональному распределению радиочастотного ресурса: особо не вдаваясь в технические тонкости можно сказать, что «пакеты» данных предполагается передавать одновременно по многим каналам (именно в одновременном использовании нескольких каналов и заключается выигрыш в скорости) в паузах между передачей речи. И только в паузах — голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными, так что скорость передачи информации определяется не только возможностями сетевого и абонентского оборудования, но и загрузкой сети. Подчеркну, что в GPRS ни один канал не занимается под передачу данных целиком — и это основная качественное отличие новой технологии от используемых ныне. Вы только представьте — можно постоянно иметь на своем ноутбуке зеленую ромашку ICQ, не нагружая этим сеть, и платить пропорционально объему полученных и отправленных сообщений.

Разумеется, разработчики GPRS приложили все усилия для того, чтобы установка новой системы «поверх» существующих GSM-сетей оказалась как можно менее обременительной (и разорительной, что немаловажно) для операторов. Давайте рассмотрим подробнее, какие новые блоки и связи появляются в общей архитектуре системы сотовой связи стандарта GSM с внедрением GPRS, а потом обсудим пользовательское оборудование, способное работать с высокоскоростной пакетной передачей данных.

2.1 GPRS изнутри.

Доработка GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы — программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно требует либо замены или обновления практически везде — начиная с реестров HLR-VLR и заканчивая базовыми станциями BTS. В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента, но об этом ниже).

Рис. 1 Структурная схема сети GPRS.

Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит (рис. 3.1) из двух основных блоков — SGSN (Serving GPRS Support Node — узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node — шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях более подробно.

SGSN является, грубо говоря, мозгом рассматриваемой системы. В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC — коммутатора сети GSM. Появились так же как и MSC, SGSN, в системе может быть и не один — в этом случае каждый узел отвечает за свой участок сети. Например, SGSN производства компании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узел поддерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременно контролирует до 10000 пользователей находящихся online. Всего же в системе может быть до 18 SGSN Motorola.

Назначение GGSN можно понять из его названия — грубо говоря, это шлюз между сотовой сетью (точнее, 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 роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о наружные сети и собственных абонентов (в том числе тарификация услуг).

Отметим, что в GPRS-систему заложена хорошая масштабируемость — при появлении новых абонентов оператор может увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарного трафика — добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRS-системы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Еще одной составной частью системы GPRS является PCU (Packet Control Unit — устройство контроля пакетной передачи). PCU стыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.

В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавление специального узла — IGSN (Internet GPRS Support Node — узел поддержки Интернет).

За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R / G (Operation and Maintenance Center — Radio / GSN — центр управления и обслуживания радио / узла GPRS: на рис. Не показан). Это, так называемый, интерфейс между системой и обслуживающим ее персоналом.

Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция, так же как и в обычном случае передачи голоса, должна зарегистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией (а, точнее, «прикреплением» (attachment) к сети) пользователей занимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур (проверки доступности запрашиваемой услуги и копирования необходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абоненту выдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity — временный номер мобильного абонента для пакетной передачи данных), аналогичный TMSI, который назначается мобильному телефона для передачи голоса (кстати, если абонентский терминал относится к классу А, то ему при регистрации выделяется как TMSI, так и P-TMSI).

Для быстрой маршрутизации информации к мобильному абоненту GPRS-система нуждается в данных о его местоположении относительно сети, причем с большей точностью, чем в случае передачи голосового трафика (напомню, HLR и VLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент). Но представьте себе, как возрастет служебный трафик в сотовой сети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будет информировать систему каждый раз при переходе от одной соты к другой! Чтобы найти компромисс между объемом сигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокой точностью местонахождение абонента принято деление терминалов на три класса:

· IDLE (неработающий). Телефон отключен или находится вне зоны действия сети. Очевидно, что система не отслеживает перемещение подобных абонентов.

· STANDBY (режим ожидания). Аппарат зарегистрирован (прикреплен) в GPRS-системе, но уже долгое время (определяемое специальным таймером) не работает с передачей данных. Местоположение STANDBY-абонентов известно с точностью до RA (Routing Area — область маршрутизации). RA мельче, чем LA (каждая LA разбивается на несколько RA, но, однако, RA крупнее, чем сота, и состоит из нескольких элементарных ячеек).

· READY (готовность). Абонентский терминал зарегистрирован в системе и находится в активной работе. Координаты телефонов, находящихся в режиме READY, известны системе (а, точнее, SGSN) с точностью до соты. Согласно этой идеологии, терминалы, находящиеся в STANDBY-режиме, при переходе из одного RA в другой посылают SGSN специальный сигнал о смене области маршрутизации (routing area update request). Если новая и старая RA контролируется одним SGSN, то смена RA приводит лишь к корректировке записи в SGSN. Если же абонент переходит в зону действия нового SGSN, то новый SGSN запрашивает у старого информацию о пользователе, а MSC, VLR, HLR и GGSN уведомляются о смене SGSN. Когда телефон, работающий с GPRS-системой, перемещается в другую LA, то SGSN отправляет соответствующему VLR сообщение о необходимости изменения записи о местонахождении абонента.

Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случае роуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта, или, целесообразнее сказать, сценарии. SGSN в обоих случаях используется гостевой (VSGSN — Visited SGSN), а вот GGSN может использоваться либо гостевой (VGGSN — Visited GGSN), или домашний (HGGSN — Home GGSN). В последнем случае между домашним и гостевым операторами должна существовать GPRS-магистраль (InterPLMN GPRS BackBone — GPRS-линия между разными мобильными сетями) для передачи трафика между HGGSN и мобильным абонентом. Кроме того, появляется необходимость в BG (Border Gateway — граничный шлюз) с обеих сторон с целью обеспечения защиты сетей от атак извне.

Следует отметить такой важный параметр, как Qo (Quality of Service — качество сервиса). Очевидно, что видеоконференция в режиме реального времени и отправки по электронной почте предъявляют различные требования, например, к задержкам на пути пакетов данных. Поэтому в GPRS существует несколько классов Qo, которые подразделяются по следующим признакам:

· Необходимом приоритета (существует высокий, средний и низкий приоритет данных);

· Надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.);

· Задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются);

· Количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости);

Класс Qo выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.

Кроме Qo, в характеристику сессии передачи данных входит тип протокола (PDP type — Packet Data Protocol type) PDP-адрес, выданный мобильной станции (выдача адресов бывает как статической, так и динамической), а также адрес GGSN, с которым идет работа. «Профиль» сессии (в англоязычной литературе принято обозначение «PDP context») записывается в телефон, а также в обслуживающие его SGSN и GGSN. Одновременно может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждого пользователя.

Вообще говоря, пакетная передача данных предусматривает два режима «соединений»:

1. PTP (Point-To-Point);

2. PTM (Point-To-Multipoint).

Широковещательный режим PTM в свою очередь подразделяется на два класса:

1. PTM-M (PTM-Multicast) — передача необходимой информации всем пользователям, находящимся в определенной географической зоне;

2. PTM-G (PTM-Group Call) — данные направляются определенной группе пользователей.

Поддержка режима «multipoint» передачи информации PTM ожидается в будущих спецификациях GPRS.

Следовательно основными характеристиками протокола GPRS являются эффективное использование радио-и сетевых ресурсов, а также полностью прозрачная поддержка протокола IP. GPRS оптимизирует использование сетевых и радиоресурса. Протокол GPRS использует радиоресурса только в тех случаях, когда реально требуется принять или передать данные. Используя пакетную технологию, этот протокол позволяет приложениям использовать сетевые ресурсы только тогда, когда пользовательские приложения имеют данные для передачи через сеть. Таким образом, протокол адаптирован к неравномерному характеру трафика пользовательских приложений.

Еще одной важной характеристикой GPRS является обеспечение немедленного соединения и высокая пропускная способность. Поддерживаются приложения, базирующиеся на стандартных протоколах передачи данных, таких, как IP и Х.25. Для поддержки приложений передачи данных протокол GPRS использует несколько новых сетевых узлов, в дополнение к сетевым узлам, применяемым в GSM PLMN. Эти узлы отвечают за маршрутизацию трафика и реализацию других функций обмена с внешними сетями коммутации пакетов, поиск абонентов, выбор ячеек, роуминг и многие другие функции, необходимые для обеспечения работы сотовой сети. Кроме того, GPRS использует протоколы GSM SMS и GSM MM (последний в GPRS называется GMM).

2.2 GPRS снаружи абонентские устройства.

Поговорим теперь о клиентское оборудование GPRS. К сожалению или к счастью, но для работы с системой пакетной передачи данных необходимо иметь специальный телефон, совместимый с GPRS. Говоря более строго, GPRS-терминалы подразделяются на три класса:

1. устройства класса А способны одновременно работать как с передачей голоса, так и с передачей данных (они, говоря техническим языком, имеют возможность функционировать как в режиме коммутации каналов (circuit switched), так и в режиме коммутации пакетов (packet switched). Подчеркну — речь идет об одновременной работе в разных режимах);

2. устройства класса В могут осуществлять либо передачу голоса, либо передачу данных, но не одновременно;

3. устройства класса С поддерживают только передачу данных и не могут быть использованы для голосовой связи. Как правило, это разного рода компьютерные платы для обеспечения беспроводного доступа к данным.

Необходимо отметить, что максимальная скорость передачи данных определяется, в первую очередь, количеством каналов, с которыми одновременно может работать абонентский терминал. Один канал обеспечивает передачу данных со скоростью до 13.4 Кбит / с.

Французская фирма SAGEM стала одним из первых производителей, представивших GPRS-совместимые телефоны. Модель Sagem MC-850, презентация которой прошла на Женевской выставке TELECOM-99, относится к классу В и имеет один канал передачи данных и три — для приема, а немного более современный Sagem MW-959, вынесенный на суд общественности на CEBIT-2000 , включает в себя уже четыре канала для входящего трафика (на передачу остался по-прежнему один канал, также не изменился класс устройства). Таким образом, максимальная скорость приема данных с помощью телефона Sagem MW-959 составляет 53.6 Кбит / с, а передачи — 13.4 Кбит / с.

Заключение. В нынешнем 2002 году ожидается лавинообразное, если так можно выразиться, внедрение GPRS по всему миру. Следующим шагом от GSM к сетям третьего поколения UMTS (Universal Mobile Telephone System) является технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution — в вольном переводе «передача данных на повышенной скорости»), что позволяет осуществлять перекачку информации на скоростях до 384 Кбит / с по восьми GSM-каналах (48 Кбит / с на канал). Для внедрения EDGE «поверх GPRS» операторам необходимо будет заменить аппаратуру базовых станций BTS, а пользователям — приобрести поддерживающие EDGE телефонные аппараты. Хотя на данный момент мне лично сложно представить, что должен делать абонент сотовой сети GSM, чтобы ему не хватило скорости в 170 Кбит / с, предлагаемой GPRS.

2.2.1 Что дает абоненту технология GPRS?

GPRS позволит ввести принципиально новые услуги, которые ранее не были доступны. Прежде всего это мобильный доступ к ресурсам Интернета с удовлетворяющим потребителя скоростью, мгновенным соединением и с очень выгодной системой тарификации. Например, при просмотре с помощью системы GPRS WEB-страницы, мы можем изучать содержание 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 GPRS-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 тех абонентов, кто уже оценил удобство использования телефонов с WAP-браузером, внедрение технологии GPRS означает практически мгновенное загрузки WAP-страниц на экране телефона и более выгодную систему тарификации.

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.

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

3. Тенденции развития спроса на GPRS. Перспективы развития услуг.

После описания преимуществ GPRS вряд ли нуждается в доказательствах утверждения, что в то время, как ряд операторов GSM рассматривают GPRS лишь как переходную ступень к системам 3G, другие — особенно те, кто не собирается подавать заявки на лицензии 3G и не надеется получить такие лицензии, рассматривают GPRS, как долгосрочное решение, отвечающее взрыва, предрекаемого, в беспроводной передачи данных, сравнимое с тем, что можно обеспечить за счет ведущего выполнения. Впрочем, и для тех, кто намерен заниматься внедрением систем 3G, дополнительное оборудование, необходимое для поддержки GPRS, станет хорошей основой для поддержки трафика данных в системах W-CDMA.

Разработки инфраструктуры GPRS, которым активно занимаются Alcatel, Ericsson, Lucent, Motorola, Nokia, Nortel и Siemens движутся вперед семимильными шагами. Экзамены систем GPRS, проведенные совместно с операторами, обеспечили возможность выполнить первый GPRS-звонок для передачи данных в «живой» сети GSM еще в ноябре 1999 года. С тех пор, несмотря на то, что первоначальный импульс развитие GPRS получила от основных европейских операторов GSM, все больше операторов из других регионов, особенно из Азиатско-Тихоокеанского, сообщали о экзамены GPRS-систем.

Поставка абонентских терминалов (т.е. телефонов GPRS), как и в случае с WAP опоздали по-сравнению с развитием инфраструктуры. Успешные запуски GPRS-сетей в коммерческую эксплуатацию, окажутся смазанными из-за отсутствия подходящих телефонов в массовых количествах. По состоянию на начало марта 2000 года, лишь несколько производителей сотовых телефонов продемонстрировали прототипы GPRS-оборудования, причем никто из них не смог назвать точных дат их коммерческого производства.

После массового появления на рынке различных моделей GPRS-телефонов, услуги GPRS будут постепенно переориентироваться на массового потребителя, а развитие GPRS пойдет по комбинированному сценарию, который учитывает интересы как корпоративных клиентов, так и массового потребителя с тенденцией развития в сторону запросов последнего.

В наше время развитие информационных технологий находится на таком уровне, что различные открытия и их дальнейшее влияние на нашу жизнь происходят практически ежедневно. Еще вчера мы не знали, что такое мобильник, а уже сегодня не представляем себе даже нескольких часов без этого атрибута любого современного человека. Ну и какой же телефон нынче не имеет доступа в интернет? А Вы когда-нибудь задавались вопросом, как этот самый работает? Эта статья расскажет Вам, что такое GPRS и о том, как эта технология устроена.

Само название GPRS происходит от английского словосочетания что можно перевести как сервис пакетной радиопередачи данных. На деле же эта технология является надстройкой над стандартом мобильной связи GSM, позволяющей осуществлять передачу данных. Другими словами, благодаря этой технологии Ваш мобильный телефон может отправлять и получать пакеты данных из других сетей. Но что такое GPRS для обычного пользователя сети оператора? Если ответить просто, то это возможность непосредственно с Вашего мобильного. При этом скорость будет небольшой, но и стоимость этой услуги Вас приятно порадует.

Давайте разберемся, что такое GPRS не в плане технологий, а в плане получения доступа к интернету. Во-первых, это возможность подключиться к сети в любом месте, где «ловит» мобильный телефон. Во-вторых, оплата за интернет-GPRS осуществляется таким образом, что Вы платите только за полученный и переданный объем трафика, а не за предоставление услуги. Таким образом, данный вид мобильного интернета можно назвать одним из самых доступных как в плане покрытия, так и в отношении лояльной ценовой политики.

Еще одной особенностью такого доступа к сети интернет является то, что ширина частотной полосы (скорость и стабильность канала) будет определяться потребностями абонента - если Вы подключились только для того, чтобы проверить свою почту, канал будет «небольшим», а если Вы решите закачать какой-либо файл, то ширина частотной полосы «расширится» до максимально возможной. А максимальная заявленная скорость такого способа подключения в теории достигает 171,2 Кбит/с. На практике эта цифра может быть на порядок меньше и зависит от целого ряда факторов, к примеру, качества покрытия в том или ином районе и оборудования оператора, предоставляющего эту услугу. В среднем «отечественный» GPRS, скорость которого не превышает 100,0 Кбит/с, обойдется пользователю на порядок дешевле любого другого доступа к сети интернет.

Для операторов сотовых сетей такой вид передачи данных тоже имеет ряд неоспоримых преимуществ перед конкурентами. Это и относительно высокая скорость, и простая и быстрая настройка, и небольшая загруженность оборудования даже при постоянном «коннекте» со стороны пользователя. К тому же, оператор может устанавливать тарификацию, основываясь как на объеме переданной информации, так и на пребывании пользователя «на линии» по времени. Так же очевидны и выгоды для потребителей этой услуги - небольшая стоимость в сочетании с качеством и возможностью подключения даже в отдаленных районах позволяют абоненту иметь постоянный доступ к почте, скачиванию и отправке различных файлов и даже заниматься интернет-коммерцией.

Получив из данной статьи информацию о том, что такое GPRS, не стоит забывать, что технологии не стоят на месте. В крупных городах этот способ передачи данных постепенно вытесняется более скоростными 3G и Wi-Fi, а в «провинции» максимальная при помощи сотовых сетей заметно увеличена за счет использования технологии EDGE. Но, тем не менее, GPRS и в наши дни остается самым популярным способом передачи данных во многих регионах постсоветского пространства.

Современные технологии позволяют человеку быть полностью мобильным, а беспроводной интернет – иметь доступ буквально к любой информации. Технология GPRS на сегодняшний день считается самой востребованной по всему миру и открывает доступ к принципиально новым услугам, недоступным ранее. Так, вы можете в любое время войти в интернет с подходящей вам скоростью и при этом пользоваться выгодными тарифами.

Что такое услуга GPRS

Сама аббревиатура GPRS переводится как General Packet Radio Service, что означает передачу пакетов данных с помощью сотовой связи. Концепция технологии заключается в том, чтобы обеспечить постоянное подключение к интернету с телефона или через модем. Именно поэтому GPRS может пользоваться любой, у кого есть современный телефон, смартфон, ноутбук, планшет, органайзер или компьютер (использование модема-флешки). Установка GPRS позволяет серфить по Сети, скачивать и обмениваться информацией, смотреть фильмы и слушать музыку он-лайн, в общем, пользоваться неограниченными ресурсами.

Организация передачи данных в сети происходит по следующей схеме: человек получает свой персональный канал, который система использует для голосовой передачи через модем. Модем, в свою очередь, вмонтирован в мобильный терминал и направляет данные через выделенный канал. GPRS делает этот канал доступным для конкретного абонента и поддерживает передачу в рамках той или иной сети сотовой связи (МТС, Билайн, Мегафон и т.д.).

Технология GPRS обладает следующими преимуществами:

• предоставление моментального доступа к услугам (абоненту не нужно звонить провайдеру);
• получение полного доступа в интернет, как если бы вы пользовались обычным проводным соединением;
• возможность удаленной работы с WAP-сайтами с планшета, смартфона или ноутбука;
• выгодная тарификация (вы платите только за скачанную или отправленную информацию, а не за время, проведенное он-лайн);
• высокая скорость (максимум 171,2 кбит/с).

Как подключить GPRS

Очевидно, что подключение GPRS всесторонне выгодно для абонента, тем более если в его распоряжении безлимитный интернет. Но прежде чем рассматривать схему подключения, следует разобраться с принципом работы. Так, для использования возможности передачи данных при помощи этой технологии нужны особые терминары, способные поддерживать режим GPRS.

Различают 3 вида таких терминалов:

1. Класс А – одновременно голосовое соединение и работа GPRS.
2. Класс В – представляет собой все мобильные телефоны и обеспечивает голосовое соединение с пакетной передачей данных, но не в одно и то же время. Это значит, что абонент не сможет одновременно общаться по телефону и передавать данные (отсылать музыку, смотреть фильмы и т.д.).
3. Класс С – представлен картами CF, PCMCIA, а также адаптерами USB (модемы-флешки). Позволяет передавать пакетные данные, но не поддерживает голосовое соединение. Современные ноутбуки и ультрабуки продаются со встроенными картами, но их можно приобрести отдельно, так же как USB-адаптер.

Вышеизложенная информация дает поверхностное представление о принципах работы GPRS и позволяет выбрать оптимальный вариант.

Чтобы подключить услугу GPRS на телефоне, необходимо связаться со своим оператором (МТС, Билайн, Теле2). Номер оператора можно узнать на официальном сайте. Технология пакетной передачи данных возможна лишь для современных телефонов, поддерживающих соответствующие настройки.

Еще один приятный момент при работе с технологией – вам больше не нужны кабели и адаптеры для соединения телефона с компьютером – вы запросто можете перекинуть данные через интернет.

Важно: на скорость передачи данных влияют несколько обстоятельств: загруженность сети, современность оборудования. И если устаревшее оборудование можно обновить, то если под работу GPRS оператор выделил недостаточное количество таймслотов, то скорость всегда будет недостаточно высокой.

Как отключить GPRS

Каждая из мобильных операционных систем автоматически подключается к интернету, где ищет и устанавливает новые обновления для приложений и выполняет обслуживание ОС. По этой причине следует сначала уточнить стоимость роуминга за рубежом или даже в другой области и только после этого решать, выгодно ли использовать GPRS в ваше случае. Особенно этот вопрос актуален для корпоративных клиентов, которые рассчитываются после задним числом.

Если тарифный план перестал быть выгодным, или вы хотите отключить GPRS по любой другой причине, сделать это довольно просто. Рассмотрим пошаговое отключение технологии на примере смартфона на базе ОС Android.

Отключение GPRS происходит в несколько этапов:

Таким образом вы сможете отключиться от конкретной точки доступа оператора связи (МТС, Билайн, Мегафон и т.д.). Если вам нужно выключить передачу данных, вернитесь в предыдущее меню «Точки доступа» и снимите галочку напротив пункта «Мобильные данные».

Как настроить GPRS на телефоне

На сегодняшний день пользоваться GPRS могут все абоненты ведущих мобильных операторов сотовой связи: МТС, Мегафон, Билайн, Теле2 и ряда менее крупных операторов.

Ниже будет приведена пошаговая инструкция по настройке GPRS через московский МТС. Данные настройки подойдут как для компьютеров (ноутбуков), так и для смартфонов, модемов и любой другой портативной техники.

Настройка GPRS на телефоне с МТС происходит следующим образом:

Если после выполнения всех вышеуказанных действий услуга GPRS не работает, следует обратиться в справочную службу МТС (Билайн, Мегафон, Теле2 и др.). Для каждой отдельной области или региона существуют свои настройки, которые можно узнать в телефонном режиме или на официальном сайте оператора мобильной связи.