A gprs szabvány digitális mobil rádiós rendszere - kivonat, 1. oldal
Digitális mobil rádiórendszer szabványos GPRS.
A hálózat architektúrája GPRS. A hálózati interfészek GPRS, rádió hálózati interfész; fizikai és logikai csatornák a GPRS hálózatban; csomagkapcsolt adatátvitel a levegő interfészen keresztül; titkosítás a GPRS hálózaton.
Szolgáltatások és szolgáltatásminőség a GPRS-hálózatban (szolgáltatások és biztonságuk, kapcsolatadatok gyűjtése, szolgáltatásminőség).
Forgalomirányítás a hálózatban GPRS: kapcsolat és lekapcsolás a hálózatban; az előfizetőre vonatkozó adatok; újradefiniálása a helyét; munkamenet-kezelés.
A GPRS HÁLÓZAT FELÉPÍTÉSE TECHNOLÓGIA
13.1. Általános nézet
A hagyományos GSM hálózatban az áramkörkapcsolási mód használata esetén 9,6 Kbps sebességgel adatátvitel lehetséges. Ezt az értéket jelentősen megnövelheti a nagysebességű adatátvitel technológiájának alkalmazása a dial-up csatornákon keresztül, azaz egy előfizetőnek történő odaítélése a több rés hordozó frekvenciáján. Tehát négy rés kiosztásakor az átviteli sebesség legfeljebb 48 Kbps lehet. Ennek a technológiának a előnyei közé tartozik a magas és állandó sebesség és az alacsony késleltetés, amely garantálja az információ valós idejű átadását.
Hatékonyságának javítása érdekében az adatátvitel a GSM Európai Intézetének Telecommunications Standards (ETSI - European Telecommunications Standards Institute) korszerűsítése a GSM-szabvány került sor, amely lehetővé tette, hogy megszervezi a csomagkapcsolt adatátviteli szolgáltatás. Az ilyen technológia keretében a meglévő hálózatot bizonyos mértékig módosítani kell: elsősorban új csomópontokat telepíteni, néhány berendezést módosítani, további szoftvereket telepíteni. Valójában ugyanakkor egy új hálózatot hoznak létre párhuzamosan a meglévő hálózattal, szorosan kapcsolódva a régihez és közös erőforrásokkal. Tekintsük a GPRS-hálózat építésének és működésének elveit [4, 6].
13.2. Csatornaváltás és csomagkapcsolás
A hagyományos GSM hálózat megvalósítása a csatornák átkapcsolásának elvén alapul. minden egyes kommunikációs munkamenethez a hálózati erőforrások teljes körűen rendelkezésre állnak az előfizetők számára az egész csatlakozási időszakra. Ez a megközelítés viszonylag kis késleltetést eredményez, és tipikusan mobil és vezetékes hálózatokban használják a hangos kommunikációhoz.
A figyelembe vett kapcsolási elvek közötti különbséget az 1. ábra szemlélteti. 13.1.
Történelmi szempontból a GPRS csomagkapcsolt hálózat olyan csatornaváltással rendelkező meglévő hálózatok fejlesztése, amelyek lehetővé teszik az adatcserét közvetlenül a mobil előfizetőktől.
Ugyanakkor egy ilyen hálózat hozzáférést biztosít a szabványos hálózati protokollokon működő adatátviteli hálózatokhoz, például a vállalati hálózatok vagy internetes protokollok X.25 protokolljaihoz.
A különböző előfizetők információcsomagjait az útválasztó egyesítik (multiplexelve) nagyított blokkokba, amelyek átvitelét a hálózat egyes részeiben egy bizonyos sorrendben hajtják végre. Például, miután egy előfizetőtől adatcsomagot továbbítottak, a rádiócsatornát egy másik előfizetőnek is megadhatják. Így az adatcsomagok a GPRS-hálózat gyakorlatilag minden elemén keresztül, és esetleg több alhálózaton keresztül is áthaladnak.
Annak ellenére, hogy az információ továbbítása a GPRS-el diszkrét módon zajlik, az előfizetők
közvetlen fizikai kapcsolat, ebben az esetben virtuálisnak nevezik. Ezekben a hálózatokban azonban számos késés lehetséges, ezért a hálózat üzemeltetője és a fogyasztó között a szolgáltatások minőségének feltételeit meg kell határozni.
Az adatátviteli sebesség a csomagkapcsolt hálózatokban nem rögzített, mint például az áramköri kapcsolású hálózatok esetében, de a hálózat jelenlegi állapotától és az előfizetők igényeitől függően változhat. A GPR szabvány a 100 bps-ről 100 kbps-ig terjedő adatsebességek széles skáláját biztosítja, de minden esetben egy adott érték kiválasztása az átviteli sebesség és a lefedettség közötti kompromisszumként valósul meg.
A hagyományos GSM-hálózatok és GSM / GPRS-hálózatok adattovábbítási képességeinek összevetése során először is meg kell jegyezni az utóbbiak alacsonyabb követelményeit a lefedett terület és a megengedett hibák számának korlátozása érdekében. Emlékezzünk arra, hogy a GSM hálózatban az adatátvitel maximálisan 14,4 Kb / s sebességgel lehetséges, de ezt a szolgáltatást a zaj-immunító kódolás korrekciós kapacitásának csökkentésével és ennélfogva a lefedettség csökkentésével biztosítják. Ugyanakkor a GPRS hálózatban a nyolc nyílás allokálásán keresztül elérheti a 171,2 Kbps átviteli sebességet. Ugyanakkor, ha az egyik felhasználó egynél kevesebb foglalatot foglal el, akkor több ilyen alkalmazás egyesíthető egy felhasználóból egy résbe, ami tovább növeli a hálózati erőforrások használatának hatékonyságát.
13.3. GPRS hálózatot a harmadik generációs rendszerek felé vezető úton
Jelenleg több mint 1,5 milliárd. A mobil előfizetők, és több mint 300 millió. Internet-felhasználók, és azt lehet mondani, hogy a rendelkezésre álló mobil kommunikáció és hozzáférés a globális információs hálózatokhoz egyik fő trend a modern társadalomban.
Annak ellenére, hogy a potenciális előnyöket jövőbeli szabványok többszörös hozzáférési rendszerek kódosztásos GSM szabvány valójában a vezető mobil kommunikációs rendszerek a világon (használjon 2/3 a teljes mobiltelefon-előfizetők száma), és ez a helyzet továbbra is megmaradnak, legalább egy évtizedig. Ebből kiindulva az UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) korszerűsítésére és bevonására irányuló erőfeszítések természetesekké válnak.
A GSM hálózat bevonása a yMTS koncepcióba az első néhány szükséges összetevő jelenlétét feltételezi, beleértve (13.2 ábra): I
az adat-jpjx nagysebességű adatátvitele 57,6 Kbps sebességgel a GSM hálózatokban a csatornák átkapcsolásakor;
adatátvitel a GPRS hálózatokon akár 171,2 Kbps sebességgel a csomagkapcsoláshoz;
Fokozott (legfeljebb 384 Kbps) adatátviteli sebesség (EDGE - Enhanced Data Rate for GSM Evolution);
egy univerzális mobil kommunikációs rendszer, amely 384 Kbps-ig terjedő adatátviteli sebességet és legfeljebb 2 Mbps rövid távolságokat biztosít.
Nagysebességű adatátvitel áramköri kapcsolással A HSCSD, amely az UMTS előrehaladásának első lépése, lehetővé teszi az egyes felhasználók számára történő adatátvitelhez több rés beillesztését. Ugyanakkor az egyes rések hozzáadásával az adatátviteli sebesség 9,6 vagy 14,4 Kb / s-ra emelkedik, és a négy rés kombinációja lehetővé teszi a 38,4 vagy 57,6 Kbps átviteli sebességet.
Annak érdekében, hogy a mobilhálózatok jellemzőit a vezetékes hálózatok jellemzőihez közelítsék, először is szükség van összehasonlítható adatátviteli sebességek biztosítására. Számos adatátviteli hálózaton belül a referenciaérték egy olyan hálózat, amely 64 kbit / s átviteli sebességet biztosít, és ez a HSCSD technológia lehetővé teszi az ilyen közelítést.
A GSM-ről UMTS-re történő továbbfejlesztési út következő lépése a GPRS technológia, amely lehetővé teszi az adatátviteli sebesség elérését 171,2 Kbps-ig. Ugyanakkor a szükséges további hálózati elemek, amelyek először is az Adathozzáférést biztosítják az Internet / Intranet hálózatokhoz, párhuzamosan vannak telepítve a GSM hálózat meglévő funkcionális csomópontjaihoz (13.3 ábra).
Amint már említettük, a GPRS lehetővé teszi az erőforrások hatékony felhasználását, biztosítva a felhasználók közötti rugalmas elválasztást. Így a rádiócsatornák erőforrásai csak akkor kerülnek bevonásra, ha az információt közvetlenül továbbítják, még akkor is, ha az előfizetők véglegesen csatlakoznak. Ezzel kapcsolatban a kapcsolat szinte azonnal megtörténik, és a felhasználók valójában az adatátviteli módban egy időintervallum, amely rövidebb, mint a kapcsolat ideje.
A technológia GPRS jobban megfelel a dinamikus szolgáltatásoknak, mint például a telemetria vagy távvezérlés. Az ilyen szolgáltatások nyújtásához további felszerelést kell felszerelni, amely jelentős pénzügyi és szervezési költségeket igényel. Ezenkívül a hagyományos GSM-hálózat meglévő funkcionális csomópontjainak része lesz a szoftver és a hardver részleges vagy teljes frissítése.
A GPRS-t ki kell cserélni olyan technológiával, amely növeli az adatátviteli sebességet, azaz lehetővé teszi az akár 384 Kb / s-os értékek elérését. Ennek az adatsebességnek a elérése egy hatékonyabb PSK-Phase Shift Keying (PSK) használatával lehetséges. fázis-manipuláció a nagyfrekvenciás oszcilláció kezdeti fázisának nyolc lehetséges értékével. (Emlékezzünk, hogy használják a hagyományos GSM GMSK - moduláció Gauss minimális eltolási frekvencia.) Bár a FM-8 csökkenést okoz a vételi zaj immunitást, és így csökkenti a lefedettség, ez a módszer mégis előnyösebb iz Nagyobb átviteli sebesség biztosítása miatt.
Végül, a csúcsa az evolúció GSM a koncepció egy univerzális mobil távközlési rendszer, amelyek végrehajtása az elv a többszörös hozzáférés szélessávú kódosztásos (WCDMA - szélessávú Code Division Multiple Access), az okozza, adatsebesség akár 2 Mbit / s.
Az UMTS-nek egy új rádiós interfészt, valamint az új hálózati komponenseket kell használnia, és a fő feladata, hogy modulárisan egyesíti őket a meglévő funkcionális csomópontokkal. Ez a megközelítés a zökkenőmentes átállást biztosítja az üzemeltetőknek erre a koncepcióra, amelyben a fő "a már meglévő hálózati infrastruktúrán történik.