45430

Технология GPRS

Доклад

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

GPRS Generl Pcket Rdio Service технология разработанная в 1991 году Европейским институтом ТК стандартов позволяющие передавать получать данные из сети Internet с применением мобильной связи на основе GSM. GPRS предоставляет следующие сервисы работа с электронной почтой; Httpинтерфейс. GPRS позволяет читать данные в том формате который является общедоступным для сетевых узлов.

Русский

2013-11-17

340 KB

12 чел.

Технология GPRS.

GPRSGeneral Packet Radio Service – технология, разработанная в 1991 году Европейским институтом ТК стандартов, позволяющие передавать/получать данные из сети Internet с применением мобильной связи на основе GSM.

GPRS предоставляет следующие сервисы

  •  работа с электронной почтой;
  •  Http-интерфейс.

GPRS позволяет читать данные в том формате, который является общедоступным для сетевых узлов.

Отличием WAP от GPRS является то, что WAP нужна разработка специального набора средств, позволяющие передавать данные на мобильный телефон.

Основное достоинство GPRS-сетей заключается в том, что учитывается трафик, а не время нахождения абонента в сети.

Стандарт WAP тарификацию по времени. Соответственно, стандарт GPRS является промежуточным этапом при переходе сетей второго поколения (GSM) к сетям третьего поколения (UMTS).

Максимальная скорость передачи данных – 171,2 Кбит/сек, но реальная скорость не более 40 Кбит/сек.

Стандарт GPRS расширяет стандартные компоненты GSM новыми или обновленными компонентами, которые включают мобильную станцию, базовую станцию, узел обслуживания абонентов GPRS и узел маршрутизации GPRS.

МС – мобильная станция – переносной или карманный компьютер, мобильный телефон или любое устройство, поддерживающее GPRS. Функционально состоит из двух компонентов:

  •  терминальное оборудование
  •  мобильный терминал.

Особенность: при доступе в сеть GPRS не используются принципы защиты, применяемые в мобильном телефоне. Подключение по серийному номеру встроенного чипа в модем (SIM-карта). Стандарт GPRS позволяет передавать данные через терминальное оборудование с применением подключения через мобильную сеть. В зависимости от типа оборудования и возможности сети, станция может работать в одном режиме.

Класс А позволяет мобильной станции в одно и тоже время передавать данные и голос, то есть одновременно поддерживать сеть GPRS и GSM.

Класс В – передает данные и голос, но не одновременно.

Класс С – работает только в режиме GPRS.

При подключении GPRS мобильная станция получает IP-адрес, который не является на момент отключения. Соединение с мобильной станцией осуществляется узлом обслуживания.

БС – базовая станцияBSS – принимает радиосигнал от мобильной станции и в зависимости от типа передаваемых данных транслирует трафик. Трафик транслируется на два элемента:

  •  центр коммутации (стандартный элемент сети GSM)
  •  узел, отвечающий за обработку GPRS-данных.

SGSNузел обслуживания абонентов – является основным компонентом – Serving GPRS Support Node. Узел транспортирует IP-пакеты, посылаемые и передаваемые станцией , IP-адрес.

SGSN – это базовая станция для сети GPRS.

GSM – коммутация каналов

GPRS – коммутация пакетов.

С точки зрения безопасности на SGSN возложены следующие функции:

  1.  проверка разрешения абонентов на пользование услугами/механизмами аутентификации;
  2.  мониторинг активных объектов;
  3.  регистрация новых объектов;
  4.  шифрование данных.

Алгоритм шифрования отличается от алгоритмов шифрования в GSM, но выполнены на их основе.

Пример:  GEA1 – AS/1

  GEA2 – AS/2

  GEA3 – AS/3

Узел маршрутизацииGGSNGetaway GPRS Support Node – является важным элементом технологии GPRS и отвечает за передачу данных из внешних сетей. С точки зрения внешних сетей GGSN является обычным маршрутизатором. Позволяет маршрутизировать пакеты из мобильной сети одного оператора в мобильную сеть другого оператора. Кроме этого, GGS отвечает за выдачу IP-адресов и классификацию узлов.

Кроме этих компонентов, в GPRS есть дополнительные компоненты: HLR, VLR, EIR.

HLR – реестр собственных абонентов сети – Home Location Register – хранит информацию о каждом абоненте.

VLR – реестр перемещений – Visitor Location Register – хранит информацию о каждой мобильной станции, находящейся в пределах SGSN.

EIR – реестр идентификационных данных оборудования – Equipment Identify Register – содержит информацию, позволяющую блокировать передачу информации от украденных, мошеннических и других неавторизованных устройств.

Механизм безопасности GPRS.

Безопасность GPRS необходимо обеспечить по следующим уровням:

  1.  безопасность мобильной станции;
  2.  безопасность соединения между мобильной станцией и SGSN;
  3.  безопасность данных в процессе передачи по сети GPRS;
  4.  безопасность данных в процессе передачи между операторами;
  5.  безопасность данных в процессе передачи в сетях открытого доступа.

На каждом уровне безопасность реализуется с помощью различных механизмов, например, безопасность мобильной станции реализуется через SIM-карту и телефон. Где SIM-карта является идентификационным номером, код которой называется IMSIInternational Mobile Subscriber Identify и строится из трех компонентов:

  •  3-разрядный код страны;
    •  2-разрядный код сети;
    •  10-разрядный код абонента.

Алгоритм для обеспечения шифрования построен по принципу алгоритма A8, который подразумевает 64-битный ключ шифрования трафика.

Стандарт CDMA.

- Code Division Multiply Access – множественный доступ с кодовым распределением канала. Кодовое распространение не относится ни к частотному, ни к временному.

Сам стандарт был принят в 1993 году Американской телекоммуникационной ассоциацией.

Начало развития стандарта было положено в 1935 году институтом ЛЭС.

CDMA использовалось для военных систем связи для обеспечения коммуникации уделенных объектов.

Лишь в середине 90-х годов компания Qualcomm на основе этой технологии создала стандарт IS-95 (cdmaOne) и передала ее для коммерческого использования. Основные внедрения и использования CDMA – это наземные фиксированные беспроводные телефонные сети и спутниковые системы связи. Коммерческое использование началось с разработки проекта CDMAone.

Принцип CDMA заключается в расширении спектра информационного исходного сигнала путем использования методов:

  1.  Скачка по частоте. Несущая частота в передатчике постоянно меняет свое назначение в некоторых заданных пределах по псевдослучайному закону. Закон  индивидуален для каждого абонента. Поэтому безопасность CDMA на порядок выше сетей GPRS. С помощью скачка по частоте производится улучшение технических характеристик узкополосных цифровых сетей сотовой связи.
  2.  прямая последовательность. Метод прямой последовательности основан на использовании шумоподобных сигналов. Предусматривает модуляцию информационного сигнала в псевдослучайный шумоподобный сигнал. Число вариантов кода исчисляется миллиардами.

Достоинства:

  1.  более высокое качество связи при меньшей мощности сигнала;
  2.  высокая степень конфиденциальности;
  3.  более высокая скорость передачи данных с помощью упаковки данных;
  4.  меньшее потребление электроэнергии;
  5.  большая емкость сетей.

Основная особенность CDMA – широкополосный доступ.

Перед появлением CDMA были разработаны FDMA и ТDMA.

В стандарте CDMA подразумевается использование одних и тех же частот для отдаленных друг от друга ячеек.

 FDMA    TDMA                                          CDMA

 

CDMA – объединяет сегменты A+B+C+D, охватывает все свободные участки для передачи данных в общий пакет.

При увеличении числа абонентов, скорость передачи информации снижается за счет резервирования каналов от передачи голоса. Но стандарт CDMA подразумевает большую емкость абонентов за счет принимаемого частотного диапазона.

На данный момент разработан стандарт CDMA-PCS-1100.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

9616. Теоретичні відомості до лабораторних робіт Т1 та Т2 Фізика твердого тіла 225.5 KB
  Теоретичні відомості до лабораторних робіт Т1 та Т2 Фізика твердого тіла Напівпровідникові прилади можна розподілити на дві групи: прилади з точковими контактами та прилади з площинним контактами. Ми обмежимось розглядом площинних діодів та тр...
9617. Дослідження вольт амперної характеристики діоду 57.5 KB
  Тема: Дослідження вольт амперної характеристики діоду Мета: Отримати кількісну залежність струму від напруги для прямого і зворотнього напрямку напруги на напівпровідниковому p-n переході. Дослідити функціональну залежність струму. Облад...
9618. Вимірювання лінійних розмірів та маси 54 KB
  Вимірювання лінійних розмірів та маси Мета роботи: ознайомлення студентів з будовою і застосування приладів для вимірювання лінійних розмірів тіл і визначення маси с точністю до 0.1 мг. Для вимірювання довжини застосовуються різноманітні лінійки з п...
9619. Визначення густини твердого тіла 39 KB
  Визначення густини твердого тіла Мета роботи: вивчення методів визначення густини тіла. Визначення густини твердого тіла правильної геометричної форми. Густина тіла визначається відношенням маси тіла до його обєму, а маса тіла - зважуванн...
9620. Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин з допомогою торсійної ваги 55.5 KB
  Визначення коефіцієнта поверхневого натягу рідин з допомогою торсійної ваги Мета роботи:ознайомлення з роботою торсійної ваги та визначення коефіцієнта поверхневого натягу різних рідин. Молекули поверхневого шару рідини, на відміну від молекул...
9621. Визначення відношення теплоємностей для повітря по методу Клемана та Дезорма 50 KB
  Визначення відношення теплоємностей для повітря по методу Клемана та Дезорма Мета роботи: вивчення закономірностей ізопроцесів, що протікають в газах визначення відношення теплоємностей Cp/CV. Молярною (або мольною) теплоємністю називається величин...
9622. Перевірка закону збереження імпульсу за допомогою пружнього удару 59 KB
  Перевірка закону збереження імпульсу за допомогою пружнього удару Мета роботи: вивчення удару куль, перевірка закону збереження імпульсу та визначення коефіцієнту відновлення. Ударом називається короткочасна взаємодія тіл при їх зіткненні, в результ...
9623. Визначення коефіцієнта в‘язкості по методу Стокса 65.5 KB
  Визначення коефіцієнта вязкості по методу Стокса Мета роботи: вивчення явища вязкості (внутрішнього тертя) в рідинах та визначення коефіцієнта внутрішнього тертя рідини по методу Стокса. Основні поняття явища вязкості (внутрішнього...
9624. Визначення моменту інерції маятника 41 KB
  Визначення моменту інерції маятника Мета роботи: визначення моменту інерції маятника на підставі закону збереження енергії в механіці (механічна енергія замкненої системи є величина стала). Маятник Максвела призначений для дослідження закону збереже...