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

13 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

22968. Найважливіші філософські питання 42 KB
  Теоретичний раціональний філософія наука. Духовний емоційноціннісний філософія релігія. Але філософія не є ні наукою ні релігією філософія це тип світогляду який повязаний з наукою і релігією не більше.
22969. Структура і архітектура мікропроцесора КР580ВМ80 (8080) 2.99 MB
  Найважливішим елементом у схемі мікропроцесора є мабуть арифметикологічний пристрій АЛП який здійснює обробку інформації. Інформація яка підлягає обробці операнди потрапляє до АЛП з внутрішньої шини даних розрядність якої складає у даного мікропроцесора вісім розрядів. Його можна записати до одного з робочих регістрів РР мікропроцесора: регістрів BCDE.
22970. Як працює мікропроцесор 1.86 MB
  Машинний цикл є процедура звернення процесора до памяті чи зовнішнього пристрою для запису читання або обробки інформації. Так наприклад двобайтова команда MVI B A9 тобто записати число А9 у регістр В виконується за два машинні цикли: Звернення до памяті за адресою що міститься у лічильнику команд. Память виставляє на ШД код команди MVI B = 06 H = 0000 0110 B. У другому машинному циклі цей другий байт видобувається з памяті і заноситься до робочого регістру В.
22971. Системний контролер.Керуючий пристрій. Мікропрогамування 2.88 MB
  Мікропрогамування Як вже йшлося вище слово стану видається мікропроцесором у першому такті кожного машинного циклу і триває тільки один такт. Тому слово стану повинно десь зберігатися напротязі усього циклу. Роль такого хранителя слова стану виконує спеціальний пристрій що є обовязковою частиною мікропроцесорної системи і має назву системного контролера. Другою функцією системного контролера є перетворення коду слова стану в керуючі сигнали котрі безпосередньо подаються вже на основну память або зовнішні пристрої і керують їх роботою.
22972. Системи числення, які застосовуються у мікропроцесорній техніці 713.5 KB
  Так наприклад число 371 може бути розкладено по степенях числа 10 таким чином: 371=3х1027х1011х100 = 300701 Двійкова система числення У електроннообчислювальній техніці зручніше користуватися двійковою системою числення в основі якої лежить число 2. Так наприклад число 1001 є 4 бітовим числом а розглянутий нами вище двійковий еквівалент числа 37110 тобто 101110011 девятибітовим числом. Для цього багаторозрядне двійкове число розбивається на тетради кожна з яких містить по чотири розряди двійкового числа.
22973. Мікропрцесори та малі електронно-обчислювальнні машини (ЕОМ) 1.85 MB
  Будова і принцип дії центральної частини малої ЕОМ Кожна мала електронно обчислювальна машина ЕОМ містить два блоки процесор і основну память рис. У блоці основної памяті зберігається оброблювана інформація і програми за якими вона обробляється. Процес розвязання будь якої задачі на ЕОМ складається з послідовності елементарних дій котрі може виконувати процесор а саме операції вибірки інформації з памяті або запису до неї арифметичні та логічні операції операції порівняння тощо. На кожному кроці обробки інформації процесор...
22974. Робота з зовнішніми пристроями. Паралельний інтерфейс. 6.59 MB
  Але зручніше скористатися спеціальною ВІС паралельним програмованим адаптером ППА типу КР580ВВ55А в міжнародних позначеннях 8255А. ППА спроможний обслуговувати 3 зовнішні пристрої через три свої порти АВ і С кожний по 8 розрядів. вибір кристалу =1 ППА відключений = 0 ППА задіяний. Комбінація що відповідає DРКС означає запис в РКС регістр керуючого слова інструкції про те що має робити ППА.
22975. Послідовний інтерфейс 3.66 MB
  Всі ці функції може виконувати спеціальна ВІС що входить до мікропроцесорного комплекту КР580 і має назву Універсальний Синхронно Асинхронний Програмований Прийомопередавач УСАПП типу КР580ВВ51. УСАПП типу КР580ВВ51 в значній мірі є автономним у своїй роботі. Все інше робить сам УСАПП. При видачі даних МП звертається до УСАПП як до зовнішнього пристрою.
22976. Організація пам’яті мікропроцесорної системи 11.06 MB
  Функції виводів цього ОЗП позначено на рис. R визначає напрямок руху інформації чи то запис до ОЗП чи то читання з нього. ОЗП типу КР541РУ2 Це статичний ОЗП на ТТЛ логіці.