H​ird​eté​s​

2018. január 16., kedd

Gyorskeresés

Útvonal

Cikkek » Telefónia rovat

Mobil adatátvitel: A GPRS technológia

  • (f)
  • (p)
Írta: |

Jelen írásomat amolyan kis infómorzsának szánom azok számára akik kevésbé járatosak a...

[ ÚJ TESZT ]

Jelen írásomat amolyan kis infómorzsának szánom azok számára akik kevésbé járatosak a mobil adatátviteli technológiák terén. A későbbiekben szeretném kibővíteni a ''tudástárt'' újabb, EDGE és UMTS adatátvitellel kapcsolatos információkkal is.


Mi a GPRS?
A GPRS, azaz a General Packet Radio Service egy innovatív mobil adatátviteli technológia. Ez a technológia alkotta a harmadikgenerációs technológiához vezetõ elsõ lépést. Lényege, hogy az adatok apró csomagokként továbbítódnak, hasonlóan az internetes adatkommunikációhoz. Ez a módszer lehetővé teszi, hogy a készülék ne csak egy beszédcsatornát használjon folyamatosan, hanem az adatátviteli igénytől függően akár többet párhuzamosan, vagy küldött adatok híján egyet sem.

A GPRS technológiával lehetővé válik, hogy a felhasználó ne az on-line töltött idő után, hanem az átvitt adatmennyiségtől függően fizessen. Nagyobb adatátviteli sebességet képes nyújtani mobiltelefon-felhasználók számára, és ezzel alkalmas a gyors internet- és intranethozzáférés biztosítására. A mobiltelefonos adatátvitelt minden korábbinál olcsóbbá és a felhasználó számára egyszerûbbé tette és teszi még napjainkban is, bár az új technológiák térhódítása ki fogja majd idővel szorítani. A GPRS szolgáltatás igénybevételére alkalmas mobilkommunikációs eszközök állandó adathálózati kapcsolatot biztosítanak a felhasználónak, ennek köszönhetõ például, hogy a felhasználó azonnal megkapja e-mailjeit.

A GPRS szolgáltatások bevezetésekor a letöltési sebesség 40 200 bit/sec volt , szolgáltatótól függően ez manapság akár 53200 bit/sec vagy több is lehet.
A technológia a végpontok között IP kapcsolatot nyújt, ezzel például a vállalati helyi hálózatok, internetszolgáltatók és a szolgáltató saját helyi hálózata is összeköthetõ.
A GPRS szinte azonnal biztosítja a kapcsolat létrehozását. A számlázás alapja az átvitt adatmennyiség, nem pedig az igénybevétel idõtartama. Csomagkapcsolt adatátviteli technológiaként csak akkor köt le hálózati erõforrásokat és sávszélességet, amikor az adatok tényleges átvitele folyik, ezzel biztosítja a rendelkezésre álló frekvenciatartomány rendkívül hatékony kihasználását. 1. ábra GPRS hálózat felépítése [NOKIA]
[kép]


A GPRS hálózat tulajdonságai, előnyei:

A vonalkapcsolt adatátvitel sok hátránnyal rendelkezik, gondoljunk csak például a normál telefonvonalakra, ahol nincs visszaigazolás, hogy az adat megfelelően megérkezett-e. Ellenben a TCP/IP protokoll a csomagkapcsolást használja, az információkat csomagokban küldi, és visszaigazolást is kap, hogy megérkeztek-e a csomagok
Lássuk melyek a vonalkapcsolt adatátvitel hátrányai:
o fix sebesség
o magas percdíjak – kihasználatlanul
o az átvitel típusából adódóan könnyen elveszhetnek adatok
o lassú (9.6 - 14.4 - 57.6kbps)

Ezzel szemben a GPRS előnyei:
o igényekhez igazodó sebesség
o számlázás átvitt adattömegre / tartalomra lehetséges
o optimális erőforrás kihasználás a hálózaton
o gyorsabb (115 - 170 ?? kbps max.)


Csomagkapcsolás:
A GPRS technológia bevezette a csomagkapcsolást egy már meglévő vonalkapcsolt hálózat, a GSM fölött. Ezen lehetőség bevezetése fontos előrelépést jelentett. Ahogy ezt láttuk, a GPRS szabvány elegáns módon oldja meg ezt a fejlesztést, hisz a hálózati operátoroknak mindössze pár új eszközt kell a meglevő infrastruktúrához adnia, illetve már meglévő hálózati szoftvereket frissítenie. GPRS esetén az információt különálló csomagokra tördelik, mielőtt átvitelre kerül, illetve összeállítják, miután megérkezik a cél címre. A darabok külön úton utaznak, habár köztük egyértelmű a kapcsolat. Egy másik jó példa a csomagkapcsolt hálózatra az Internet.
[kép]

Spektrum kihasználtság:
A csomagkapcsolás egyben azt is jelenti, hogy a rádiós erőforrások csak akkor vannak használatban, mikor éppen információt küldünk vagy fogadunk. Ahelyett, hogy egy mobil felhasználó dedikált csatornát kapna fix időre, a rendelkezésre álló erőforrásokért versengés folyik. Ezáltal nagy számú GPRS felhasználó tud osztozni ugyanazon a sávszélességen, egyetlen csatornán belül. A támogatott felhasználók aktuális száma attól függ, hogy melyik alkalmazást használják , illetve az adatot milyen módon viszik át. A spektrum kihasználtság miatt kevésbé van szükség arra, hogy fölösleges kapacitást építsenek, amit csak a legterheltebb időszakban használna ki a rendszer. Ezáltal a hálózati operátoroknak lehetőségük nyílik dinamikusan maximalizálni a hálózati erőforrások kihasználtságát.
o A GPRS javítja a csúcsidőbeli kihasználtságát a GSM hálózatoknak:
o Kevesebb rádiós erőforrást foglal le a virtuális kapcsolatkezelés miatt
o Csökkenti az áramkör kapcsolt hálózat felé irányuló forgalmat azáltal, hogy a GPRS felé irányítja, és
o Csökkenti az SMS központok és a jelzőcsatornák terheltségét, ugyanis a GPRS beépített SMS támogatást használja a hagyományos SMS–ek helyett.

GPRS és az Internet:
Kezdetektől fogva a GPRS teljes mértékben támogatja az Internetezést mobil felhasználók számára. Minden olyan szolgáltatás, ami jelenleg elérhető a „vezetékes” Interneten – FTP, webezés, csevegés, e-mail, telnet – elérhető mobilról is a GPRS –en keresztül.
A WWW mára az elsődleges kommunikációs felületté vált. Az emberek az Internetet használják szórakozásra, információgyűjtésre, az Intranetet pedig céges információk elérésére, kapcsolattartásra a kollégákkal. A cégek pedig kapcsolatot tartanak a vevőikkel, forgalmazóikkal. Láthatjuk, a WWW nagyon fontos alkalmazás a GPRS –ben is.
Mivel a GPRS ugyanazt a protokollt használja, ezért lehetőség van arra, hogy a GPRS hálózat láthatóvá váljék mint egy alhálózat az Internetről. Ez egyben azt is jelenti, hogy minden GPRS terminál akár saját IP –vel is rendelkezhet, így megcímezhető bárhonnét az Internetről.

TDMA és GSM támogatás:
A GPRS –t úgy tervezték, hogy ne csak GSM hálózatokon lehessen használni, hanem az észak- és dél-amerikai TDMA (Time Division Multiple Access) rendszerek is támogathassák. Ez letette az alapjait annak, hogy a harmadik generációs rendszerek kompatibilisek legyenek egymással, és függetlenül fejleszthetőek legyenek attól, hogy GPRS vagy TDMA rendszerre implementálják.
Ahhoz hogy egy hálózaton használhassuk a GPRS-t két új alapvető modult kell integrálnunk a rendszerbe. Ezek a GGSN (Gateway GRPS Service Node) és az SGSN (Serving GRPS Service Node)
[kép]

A GGSN átjáróként funkcionál a GPRS és a publikus adathálózatok között, mint például az IP és az X.25. GGSN ezen felül kapcsolatot teremt más GPRS hálózatokkal, amiből következően letrejön a roaming (bolygószolgálat). A GPRS technológia még nem sorolható a harmadik generációs mobil technológiák közé. Sok hálózatüzemeltető ezért úgy látja, hogy nem is érdemes ezt a szolgáltatást beindítani, hanem át kell állni a 3G technológiákra. Azonban a tapasztalat azt mutatja, hogy a 3G technológia még nem váltotta be a hozzáfűzött reményeketbár szerencsére már elterjedőben van. Egy időben túl sok pénzt és fejlesztést öltek bele, és sokkal korábbra várták a beindulását.

[kép]

Az SGSN a csomagok irányítását végzi (routing) a szolgáltatási területen levő összes felhasználó felé, illetve vissza.
Ahhoz hogy több GPRS csomópontot (node), vagy úgynevezett GPRS gerinchálózatot hozhassunk létre, további technikai változtatásokat kell alkalmazni. Ilyen a Packet Control Units (PCU), amit általában a Base Station Subsystem -en (BSS) implementálnak. Szükség van még mobil menedzselésre, hogy meghatározhassuk a GPRS készülékek helyét, új rádiós interfészre, ami támogatja a csomag alapú forgalmat, új biztonsági intézkedések, mint a titkosítás, végül pedig új GPRS specifikus jelzésrendszerre.
Fontos megjegyeznem végül, hogy a GPRSre történt átállás azért valósult meg viszonylag rövid idő alatt, mert viszonylag kevés átalakítást kellett a szolgáltatóknak eszközölniük az üzembeállításhoz, szemben az újabb technológiákkal.

Időrések, osztályok
Az átvitel alapegysége gsm rendszerekben a Burst. Többfélét megkülönböztetünk belőle, amelyekre most részletesen nem térnék ki. Az időrés az az idő és frekvenciatartomány, ahová egy burst befér,..

A GPRS elvileg 8 időrés használatát teszi lehetővé , ez azonban nem jelenti azt, hogy mind a 8-at használni is tudjuk egyszerre. Lefoglalt időrés nincs , szemben a vonalkapcsolással, ahol bontásig foglaljuk a ''vonalat'' . Ez azt jelenti, hogy csak annyi időrés használható, amennyit a forgalom szabadon hagy, így kapcsolatunk sebessége ingadozhat, nem fix.

Attól függően, hogy egy készülék hány időrést használ le illetve feltöltésre, a készülékeket osztályokba (class) sorolják. Mint írtam, a rendszer elvileg lehetővé tenné mind a 8 időrés használatát, a gyakorlatban ezt azonban nem alkalmazzák.(Úgy tudom class 12ig mennek el, amelynél az egyszerre használható összes időrés száma 5.)

Hasonlatosan az ADSL ill. kábelnetes internetszolgáltatásokhoz általában a letöltés a gyorsabb, így az használ több időrést is . Ezt úgy adják meg, hogy leírják , melyik classba tartozik , de sokszor kiegészítik azzal is , hogy ez pontosan mit jelent.

Lássunk egy példát:
A készülékünk GPRS Class 10 (4+2, 5) -t használ . Ez azt jelenti , hogy letöltéshez 4 , feltöltéshez 2 időrést használhat, azonban az egy időben használható időrések száma maximum 5 lehet. Így egyszerre nem lehet használni 4 letöltési és 2 feltöltési időrést.

Nézzünk egy másik példát is:
GPRS Class 8 (4+1) : 4 letöltési , 1 feltöltési időrést használunk, ez olyankor jó, ha többnyire csak letöltünk, pl. böngészünk a wapon/neten.

Nokia telefonok jellemzően a Class 2-t, Class 8-t vagy a Class 10-t használnak.


Forrás:
[Nokia]
Introduction to WAP over GPRS
[link]
GPRS - hogyan működik:
[link]


MI a GPRS? (ábrákkal)
[link]
2003.jan.15.


------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
Rövidítések:
BSS: bázisállomás-alrendszer (Base Station Subsystem)
BSC: bázisállomás-vezérlő (Base Station Controller)
MSC
Mobil Kapcsolóközpont , alapvető kapcsolási és irányítási funkciókat hajt végre(Mobile Switching Center)
BTS: bázisállomás (Base Transciever Station)
TDMA : Idő osztásos többszörös hozzáférés (Time Division Multiple Access)
GGSN : GPRS hálózat és a publikus adathálózat közti átjáró (Gateway GPRS Support Node))
SGSN: A csomagok irányítását végzi (Serving GPRS Support node)
PCU : a csomagkapcsolt és vonalkapcsolt adatokat választja szét egymástól (Packet Control Units )

H​i​rdeté​s​

Copyright © 2000-2018 PROHARDVER Informatikai Kft.