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

10445. Реализация JPEG-подобного алгоритма сжатия изображений 109 KB
  Реализация JPEGподобного алгоритма сжатия изображений. Алгоритмы на основе дискретного косинусного преобразования наиболее распространенным из которых является разработанный в начале 1990х годов алгоритм JPEG Joint Photographic Expert Group являются относительно простыми в реал
10446. Использование вейвлет - преобразования для сжатия изображений 1003 KB
  Использование вейвлет преобразования для сжатия изображений В настоящее время сжатие изображения на основе вейвлет преобразования получает все более широкое распространение. Так новый стандарт сжатия изображений JPEG2000 использует вейвлет преобразование. В совр
10447. Методы передискретизации изображений 853 KB
  Методы передискретизации изображений. Задача передискретизации изображений является весьма распространенной задачей которую необходимо решать в цифровой обработке изображений. В простейшем случае передискретизация изображений используется при изменении масштаба ...
10448. Использование фильтров и медианной фильтрации для подавления шумов различных видов 46 KB
  Использование фильтров и медианной фильтрации для подавления шумов различных видов. Подавление шумов одна из наиболее часто встречающихся задач в обработке изображений. Как правило шум является дельта-коррелированным. Исключением может являться лишь шум связанный ...
10449. Соответствие между дискретным преобразованием Фурье, рядом Фурье и непрерывным преобразованием Фурье 62.5 KB
  Соответствие между дискретным преобразованием Фурье рядом Фурье и непрерывным преобразованием Фурье. Как правило сигнал представленный в цифровом виде состоит из последовательности из последовательности из N отсчетов xn. Такому сигналу можно поставить в соответс
10450. Математическое описание непрерывных изображений. Преобразование Фурье. Дискретизация и восстановление изображений. Теорема Котельникова 163 KB
  Математическое описание непрерывных изображений. Преобразование Фурье. Дискретизация и восстановление изображений. Теорема Котельникова. А. Распределение освещенности на изображении описывается в общем случае непрерывной функцией от четырех переменных двух про
10451. Схемы переходов от непрерывных преобразований к дискретным преобразованиям 44 KB
  Схемы переходов от непрерывных преобразований к дискретным преобразованиям. Введем определения следующих операций: Частотным окном FW frequency window называется ограничение спектра сигнала по частоте. При этом спектр сигнала становится финитным. Окно не обязательно дол
10452. Глаз и психофизические свойства зрения. Зрительные явления. Модель одноцветного зрения. Модель цветного зрения 301 KB
  Глаз и психофизические свойства зрения. Зрительные явления. Модель одноцветного зрения. Модель цветного зрения. На выходе изображающих систем обычно создается фотоснимок или изображение на экране которые рассматриваются человеком. Поэтому очевидно что для эффективн
10453. Квантование изображений. Фотометрия и колориметрия. Преобразование координат цвета. Цветовое тело 788.5 KB
  Квантование изображений. Фотометрия и колориметрия. Преобразование координат цвета. Цветовое тело. Рассмотрим случай чернобелого панхроматического изображения. Для его представления в цифровом виде величину каждого отсчета дискретного изображения необходимо предс...