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

8116. Представление и обработка продукций в CLIPS 87.5 KB
  Представление и обработка продукций в CLIPS. (Конспект) Представление правил в базе знаний. Типы условных элементов. Правила являются основным способом представления знаний в CLIPS. Для задания правил используется конструкция defrule со следующим си...
8117. Понятие экспертной системы. Основные особенности, архитектура и классификация ЭС. Этапы разработки и стадии жизненного цикла ЭС 69 KB
  Понятие экспертной системы. Основные особенности, архитектура и классификация ЭС. Этапы разработки и стадии жизненного цикла ЭС. (Конспект) Понятие экспертной системы. Экспертная система (ЭС) - компьютерная система, использующая знания эксперта...
8118. Логический вывод в системе CLIPS. Стратегии разрешения конфликтов 146 KB
  Логический вывод в системеCLIPS. Стратегии разрешения конфликтов. (Конспект) Базовый цикл работы МЛВ в системеCLIPS: 1. Работа МЛВ останавливается, если достигнут предел активации правил или нет текущего фокуса. В противном случае, для в...
8119. Модели представления знаний. Синтаксис и семантика логики предикатов первого порядка 72.5 KB
  Модели представления знаний. Синтаксис и семантика логики предикатов первого порядка (Конспект) Модели представления знаний Знания, хранящиеся в базе знаний (БЗ) интеллектуальных систем должны быть представлены с использованием некоторой модели пред...
8120. Логическое следование. Логический вывод. Метод резолюций в логике предикатов первого порядка 73.5 KB
  Логическое следование. Логический вывод. Метод резолюций в логике предикатов первого порядка. Логика первого порядка, являясь формализованным аналогом обычной логики, дает возможность строго рассуждать об истинности и ложности утверждений и об их вз...
8121. Продукционные системы. Управление выводом в продукционных системах 66.5 KB
  Продукционные системы. Управление выводом в продукционных системах. (Конспект) Основные определения В самом общем виде продукционная система задается с помощью совокупности правил следующего вида: Если S1, то R1, Если Sn, то Rm, где...
8122. Фреймы, как модель представления знаний. Управление выводом во фреймовых системах 92 KB
  Фреймы, как модель представления знаний. Управление выводом во фреймовых системах. (Конспект) Фрейм (от англ. Frame - рамка, несущая конструкция) - структура для описания стереотипной ситуации, содержащая множество характеристик ситуации...
8123. Семантические сети. Вывод на семантических сетях 89.5 KB
  Семантические сети. Вывод на семантических сетях. (Конспект) Формально, семантическая сеть (СС) представляет собой помеченный ориентированный граф. Вершины СС соответствуют сущностям предметной области - объектам, событиям, свойствам, процессам...
8124. Поиск в пространстве состояний. Формальная постановка задачи. Обобщенный алгоритм поиска. Критерии оценки стратегий 116.01 KB
  Поиск в пространстве состояний.Формальная постановка задачи. Обобщенный алгоритм поиска. Критерии оценки стратегий. Многие задачи,в частности игры и головоломки,могут быть представлены как задачи поиска в пространств...