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

31192. Основные понятия теории проектрования систем наблюдений 3D 48 KB
  Поэтому такие системы наблюдений следует проектировать таким образом чтобы они по возможности обеспечивали достаточно равномерное покрытие всей площади работ регулярной сетью общих средних глубинных точек. В основе построения всех площадных систем наблюдений используются в качестве базовых элементов два понятия понятия о непродольном сейсмическом профиле и площадном распределении приемников и или источников Мешбей 1985; Потапов 1987. При работах на суше наиболее часто употребляются системы наблюдений использующие крестовые...
31193. Основы методики и технологии работ методом общей глубинной точки 35.5 KB
  Метод общей глубинной точки как уже говорилось был предложен в 1950 г. С каждой трассой связаны три координаты профиля: пункта возбуждения s пункта приема r и средней точки m. Кроме того для ряда задач удобно и полезно рассматривать расстояния h от средней точки до источника или приемника.
31194. Принцип цифровой магнитной записи 30 KB
  При таком виде представления для записи конкретного числа необходимо фиксировать в строго конкретном месте только числа а.нуль или единица и одно число нуль или единица для характеристики знака числа. EXP0NENT 0FRCTION где SIGN численное значение двоичного разряда определяющее знак числа для положительного числа SIGN=0 для отрицательного числа SIGN=1; FRCTION мантисса двоичного числа представляющая собой последовательность нулей и единиц чисел а начиная с первого слева ненулевого значения; EXPONENT показатель степени 2...
31195. Принципы квантования сигналов по времени амплитуде 36 KB
  Точность представления аналоговых сигналов в дискретной форме тем выше чем меньше интервал квантования. В теории передачи информации для обоснования выбора шага квантования аналоговых сигналов обычно используют теорему В.5 fmx где fmx максимальная частота спектра сигналов.
31196. Цифровые сейсморазведочные станции типа „Прогресс” 43 KB
  В станциях Прогресс123 форматор кодов вырабатывает специальный формат С1 записи на магнитную ленту который немного отличается от упоминавшегося ранее формата SEGB. ЦСС Прогресс 3 могла работать во всех режимах станций Прогресс 1 Прогресс 2 и дополнительно работать с источниками вибрационного действия. Для этого в ЦСС Прогресс 3 предусмотрена возможность осуществления операции свертки вычисление функции взаимной корреляции ФВК сейсмических сигналов по каждому каналу с опорным сигналом свипом вибратора в месте излучения.
31197. Профильные системы наблюдений 2D 33.5 KB
  Системы наблюдений на продольных профилях изображают либо на плоскости годографа простые системы либо на обобщенной плоскости системы высокой кратности. Для понимания сущности конкретной профильной системы наблюдений высокой кратности в отечественной сейсморазведке найдено достаточно простое и эффективное средство анализ графического изображения такой системы наблюдений на обобщенной плоскости Гамбурцев 1959. Базы приема с профиля наблюдений проектируются в этой системе координат на проведенные лучи.
31198. Система наблюдений с неортогональной геометрией ЛПП и ЛПВ 28 KB
  Съемки на основе использования схем зигзаг зеркальный зигзаг или двойной зигзаг популярны при работах на территориях где имеется хороший доступ для проезда групп вибраторов. Профили возбужденияю располагаются между соседними приемными линиями образуя одиночный зигзаг. При работах по схеме зеркальный зигзаг каждый второй профиль возбуждения представляет собой зеркальное отображение предыдущего профиля возбуждения. Отрабатывая площадь по схеме двойной зигзаг можно получить весьма хорошее распределение удалений и азимутов.
31199. Системы наблюдений с нерегулярным плановым расположениемлиний приема или возбуждения 33 KB
  Одной из первых систем наблюдений в сейсморазведке 30 была применена петлевая система. Кратность сейсмических наблюдений при таких работах может быть достаточно высокой. Эта система наблюдений может оказаться весьма удобной при работах в городах промышленных узлах и природных заказниках.
31200. Система наблюдений с ортогональной геометрией ЛПП и ЛПВ 31 KB
  Для полного понимания особенностей той или иной системы наблюдений всегда принято расчитывать и приводить графические материалы иллюстрирующие качественные особенности конкретной системы наблюдений в виде изображения основных параметров системы распределения кратности удалений Хгшп и Хтах азимутов подхода лучей и др. Однако кроме рассмотренных выше систем наблюдений с ортогональной геометрией основанных на крестовой расстановке существует еще большое количество и других достаточно оригинальных систем наблюдений этого типа обладающих...