Что такое GPRS в смартфоне и зачем он нужен?

Рассказываем, что такое GPRS, и нужен ли он современным смартфонам.

Большинство мобильных телефонов поддерживает возможность соединения с интернетом. Обычно для этого используются услуги мобильных операторов, которые предлагают пользователям несколько вариантов сетевого подключения:

Остановимся на первом варианте. Стандарт GPRS представляет собой пакетную радиосвязь общего использования. По сути, это надстройка над стандартом GSM, которая присутствует в устаревших устройствах. Но поддержкой GPRS-связи обладают и новые смартфоны.

Чтобы воспользоваться GPRS, нужно установить правильные настройки точки доступа, предоставленные мобильным оператором. Обычно данная информация располагается на официальном сайте компании. Потенциальному пользователю нужно войти в настройки телефона, сохранить необходимую конфигурацию и открыть браузер для использования интернета. После успешного подключения на экране отобразится символ «G».

Стандарт GPRS обычно отличается низкой скоростью. Технология позволяет достигать максимальной скорости передачи данных 172 килобит/с. Практика показывает, что такое значение завышено. Понижение скорости происходит в результате загруженности мобильного оператора и разнообразных препятствий между пользователем смартфона и ретранслятором сотовой связи.

Зачем нужен GPRS в смартфоне?

Может возникнуть логичный вопрос — зачем пользоваться GPRS, если современные телефоны поддерживают современные стандарты связи? Главным поводом является плохое покрытие сотового оператора. Чтобы зайти в интернет в загородной местности, можно подключиться только к устаревшему стандарту связи. Другие способы передачи информации часто остаются неработоспособными.

Второе преимущество стандарта — низкое потребление энергии. Оно актуально для пользователей навигационных программ. Связь 3G или 4G быстро разряжает аккумулятор смартфона, поскольку требует повышенную энергию для радиомодуля передачи информации. Устаревший протокол позволит существенно продлить время использование встроенной батареи. Эта особенность пригодится, если смартфон часто используется в поездках в роли навигатора.

Третий повод для включения GPRS — небольшая стоимость услуг. Иногда нужно воспользоваться определенным сайтом или прочитать новости в интернете. Пакет интернета 3G или 4G будет подключать нецелесообразно — такая услуга очень дорогостоящая. Гораздо выгоднее воспользоваться GPRS-подключением и сэкономить средства на балансе. Конечно, в 2019 году этот аргумент выглядит нецелесообразно.

Технология GPRS остается актуальной в 2019 году. Благодаря стандарту владельцы телефонов могут посетить необходимый сайт или воспользоваться навигатором, чтобы передать координаты своего местоположения на другое устройство. Но есть серьезный минус — крайне низкая скорость интернета.

Источник

GPRS изнутри. Часть 1

Этим циклом статей я хотел бы рассказать хабраобществу о технологиях пакетной передачи данных в сетях мобильных операторов. Мы рассмотрим принципиальные схемы Packet Switched (PS) Core Network, заглянем в стек протоколов используемых для коммуникации между различными сетевыми элементами, а также более подробно рассмотрим функции основных элементов, которые позволяют нам использовать пакетную передачу в мобильных сетях. Конкретно в этой статье речь пойдет о самых распространенных на данный момент технологиях GPRS/EDGE.

История

Итак, что же мы имели в плане передачи данных в начале развития мобильных сетей операторов.
Начнем наш «отсчет» с т.н. CSD [Circuit Switched Data]. Данная технология появилась в стандарте GSM и позволяла устанавливать соединения с помощью модема, встроенного или подключенного в аппарат абонента, при этом абоненту на передатчике базовой станции выделялся все лишь один таймслот (TS), скорость передачи не превышает 9,6 кбит/с.
Передача данных с помощью CSD, практически ничем не отличается от обычного голосового вызова, т.к. на время вызова Вы полностью занимаете канал и посему тарификация такого соединения осуществляется поминутно и естественно на заре развития мобильных сетей была отнюдь не малой.
Следующим этапом развития передачи данных в мобильных сетях, стало улучшение технологии CSD — появилась технология HSCSD (en) [High Speed CSD]. Использование этой технологии позволило увеличить скорость передачи данных за счет объединения 4 TS + была увеличена пропускная способность одного канала до 14,4 Кбит/с за счет использования «упрошенных» методов корректировки ошибок. Тем самым максимальная пропускная способность для HSCSD составляла 57,6 Кбит/с.
Несмотря на небольшую скорость передачи и поминутную тарификацию, эта технология продолжает пользоваться популярностью для передачи небольших объемов данных в системах, например, охранных сигнализаций (показания счетчиков, индикаторов), прежде всего из-за простоты использования на современных аппаратах.

Все изменилось с появлением (спецификации Phase 1 появились в 2000/2001 гг.) пакетной технологии передачи данных — GPRS [General Packet Radio Service], которая существенно увеличила пропускную способность канала передачи данных (максимальная скорость передачи, при условии использования 8 TS — 171,2 кбит/с), а также использовала коммутацию пакетов, в отличие от коммутации каналов в CSD/HSCSD, что позволило более эффективно использовать ресурсы на базовых станциях, но в то же время эта технология «потребовала» внесения в структуру сети дополнительных элементов — SGSN, GGSN.
Принципиально технология EDGE [Enhanced Data rates for GSM Evolution] практически ничем не отличается от GPRS, т.к. может быть реализована на уже существующей сети. Изменения при внедрении EDGE касаются изменения схем кодирования на радиоинтерфейсе, а также изменения ПО на сетевых элементах. Максимальная скорость, которую может предоставить EDGE составляет 473,6 кбит/с (8 тайм-слотов x 59,2 кбит).

Схема сети

Что же из себе представляет т.н. PS Core Network? Давайте взглянем на принципиальную схему GSM архитектуры.

Пояснения к схеме:
AuC — Authentification Centre
BSC — Base Station Controller
BTS — Base Transceiver Station
CGF — Charging Gateway Function
EIR — Equipment Identification Register
GGSN — Gateway GPRS Support Node
GMSC — Gateway MSC
HLR — Home Location Register
ISDN — Integrated Services Digital Network
MSC — Mobile Switching Center
PSDN/PDN — Public Switched Data Network/Packet Data Network
PSTN — Public Switched Telephone Network
SGSN — Serving GPRS Support Node
VLR — Visiting Location Register

Основным элементом в сетевой архитектуры GPRS, является SGSN. Как видим из схемы, SGSN связан различными интерфейсами с большинством элементов архитектуры GSM сети. Неотъемлемым «спутником» SGSN’а в пакетной сети оператора является GGSN, который является своеобразным мостом между IP Backbone оператора и другими Packet Data Networks (PDN). Железным исполнением GGSN может выступать «обычный» роутер Cisco, но также есть отдельные решения от вендоров Nokia Siemens Networks (NSN), Huawei, etc. В большинстве случаев на сети оператора присутствует несколько подобных элементов, что в свою очередь определяется емкостью сети и нагрузкой на территории.

Принцип работы

Более детально этот раздел мы рассмотрим во второй части статьи. Определим, какие данные передаются во время процесса авторизации, а также какие данные хранятся на стороне абонента/SGSN’а, коснемся немного алгоритмов шифрования, используемых в архитектуре GPRS/EDGE.

Перспективы

Перспективными технологиями, которые могут улучшить технологии GPRS/EDGE являются их прямые «наследники» — EGPRS2/Evolved EDGE, которые поддерживают такие вендоры, как Nokia Siemens Networks (NSN) и Nortel (технологии были стандартизированы 3GPP Rel-7).
Для перехода к Evolved EDGE достаточно провести апгрейд ПО на действующей сети EDGE, при этом поставщики обещают, что технология Evolved EDGE может более, чем вдвое повысить эффективность использования спектра, если сравнивать с тем, как это сделано в EDGE.
В частности, после перехода на новый стандарт, пользователям станет доступно скачивание данных из сети со скоростями вплоть до 1.2 Мбит/с (Downlink — направление от базовой станции к абоненту), пересылка данных в направлении к базовой станции (Uplink) со скоростью до 473 кбит/с.
По заявкам производителей, такой путь эволюции технологии GSM обеспечит для операторов эффективный по стоимости переход к технологиям следующих поколений, в частности — LTE и полную совместимость по услугам между GSM и следующими поколениями мобильной передачи данных.

Заключение

В конце статьи хотел написать, что это мой первый топик на хабре, чтобы сильно не пинали и все такое… но потом решил не писать, т.к. как же можно понять понравилась статья или нет, если нет критики со стороны читателей. Посему, вопросы/замечания/уточнения/угрозы приветствуются, если понравиться статья, то все это будет учтено в следующих работах.

Источник

GPRS — теория и практика применения

Так уж сложилось, что я пользуюсь безлимитным GPRS еще с конца прошлого года, что позволяет уверенно делиться своим опытом с читателями.

Немного теории

GPRS (General Packet Radio Service — пакетная радиосвязь общего пользования) — надстройка над технологией мобильной связи GSM, позволяющая организовать обмен информацией мобильного телефона с сетью Интернет.

Принцип работы GPRS следующий: информация перед передачей собирается в пакеты, пакеты передаются в момент освобождения голосового канала GSM, что позволяет оператору связи более эффективно использовать возможности сети GSM. В большинстве сетей GSM отдается приоритет голосовому трафику, что означает низкую скорость обмена данными при высокой загруженности сети.
Узнать больше
GPRS пакеты могут передаваться сразу по нескольким свободным каналам связи. Количество одновременно используемых входных и выходных каналов (тайм-слотов) определяют класс GPRS. Также, в зависимости от качества канала, может выбираться одна из четырех схем кодирования (при хорошем отношении сигнал/шум выбирается схема кодирования с большей скоростью передачи, но с меньшей устойчивостью к помехам). Данные о классах и схемах кодирования GPRS я объединил в соответствующие таблицы.

Исходя из приведенных в таблицах данных, можно определить, что максимальная скорость приема данных составляет 85 килобит в секунду для GPRS Class 10. Скорость же передачи в большинстве классов GPRS меньше, причем суммарное количество используемых для передачи и приема каналов ограничено.

Выбор GPRS модема

После небольшого познавательного экскурса в теорию мобильной пакетной передачи данных можно переходить к такому занимательному занятию, как выбор GPRS модема.

Существует довольно большой класс USB и PC-Card модемов GPRS, однако доступность этих устройств достаточно низка, причем стоимость такого урезанного мобильного прилична. Многие модемы продаются уже со встроенной прошивкой под конкретного оператора связи, что может создать проблемы при смене своей телефонной компании.

Для большинства пользователей имеет смысл купить подержанный сотовый с поддержкой GPRS, и использовать его в качестве модема. Такой вариант позволит не только использовать возможности мобильного доступа в Интернет, но и приобрести себе дополнительную возможность голосовой связи. На что же следует обратить внимание?

Первое — телефон должен поддерживать класс GPRS 8 или 10. Именно такие телефоны смогут задействовать все возможности GPRS по приему данных. Более старые телефоны с поддержкой низкого класса GPRS лучше не приобретать.

Второе — у телефона желательно наличие богатых коммуникативных способностей — портов Bluetooth, IrDA, а также наличие USB или COM дата-кабеля.

Третье — телефон и дата-кабель должны поддерживать зарядку во время работы от дата-кабеля, что позволит уверенно использовать такой модем длительное время, не оглядываясь на уровень разряда аккумулятора.

Четвертое, и самое важное — телефон должен быть рабочим — как и при покупке любой другой подержанной вещи следует убедиться в работоспособности той части телефона, ради которой он приобретается.

В свое время, я остановил свой выбор на телефоне Sony Ericsson T610 (это был мой второй T610, первое время я их часто путал) — телефоне в алюминиевом корпусе с поддержкой GPRS Class 8, Bluetooth, IrDA, USB и COM дата-кабелями. Он обошелся мне в 90 тысяч белорусских рублей, при проверке оказалось, что не работает встроенная фотокамера телефона, на работоспособности модема это не сказалось, однако такой вариант сильно снизил цену.

Установка и настройка GPRS модема

Установка и настройка GPRS модема не составляет никаких сложностей — встроенная начинка как мобильного телефона, так и отдельного GPRS модема, представляет собой обычный аппаратный COM-модем, который определяется и устанавливается «на ура» любой современной операционной системой.

После установки сим-карты в телефон вам нужно будет настроить параметры точки доступа в Интернет. Многие операторы мобильной связи предоставляют сервис автоматической настройки. Если вы затрудняетесь настроить эти параметры — обратитесь в службу поддержки вашего оператора связи.

Что следует знать об установке телефона как GPRS модема под Windows?

При подключении через COM дата-кабель или инфракрасный порт (IrDA) потребуется в мастере добавления нового модема указать путь к файлу modem-scripts для вашего телефона. Если у вас нет такого файла, то в любом поисковике наберите фразу: «modem-scripts модель_вашего_телефона download» и скачайте нужный файл, пользуясь результатами поиска. После установки модема пропишите в строке инициализации данные, предоставленные вашим оператором связи. После этих нехитрых действий настройку модема можно считать оконченной. Далее все действия по доступу в Интернет идентичны таковым для dial-up связи.

Если вы оказались несчастным (счастливым?) владельцем USB дата-кабеля, приготовьтесь к тому, что в большинстве USB дата-кабелей связь с телефоном идет при помощи все того же последовательного порта COM (в таких USB дата-кабелях установлена микросхема USB-to-COM). Следствием данного обстоятельства является необходимость установки драйвера для сопряжения с микросхемой USB-to-COM. Если вам удалось найти соответствующий драйвер на CD, поставляемом с дата-кабелем, то дальнейшая установка модема не составит проблемы.

Наиболее приятный способ использования GPRS модема сотового телефона — доступ через Bluetooth порт. Если в вашем компьютере есть Bluetooth адаптер, то настройка будет заключаться в установке связи между компьютером и телефоном, прописыванием ПИН-кода для связи и, в некоторых случаях, установкой файла modem-scripts и прописыванием строки инициализации для модема.

В том случае, если вы покупаете внешний USB Bluetooth, будьте осторожны — для некоторых моделей в комплекте идут драйверы с урезанной функциональностью (полная же версия будет стоить дополнительных денег). Возможно, будет лучшим выходом взять USB Bluetooth без драйверов в комплекте, если на коробке будет написано что-то вроде этого: «Для установки устройства не требуется дополнительных драйверов, устройство совместимо с Windows XP/2000/Vista». В любом случае, договаривайтесь с продавцом о возможности проверки устройства перед покупкой.

Заключение

Мобильный Интернет дешевеет, улучшаются скоростные параметры связи. В скором времени и многие читатели смогут вкусить прелести «Интернета без проводов». Надеюсь, что этот краткий обзор возможностей мобильного доступа в сетях GSM дал вам необходимый минимум знаний для практического применения.

Для тех, кто хочет узнать больше о работе с GPRS под Linux и о том, что такое EGPRS — полная версия статьи: GPRS — теория и практика применения

Источник

Что такое GPRS в телефоне

GPRS – одна из технологий мобильной связи, осуществляющая передачу данных. Во многом именно с ее появлением все связывают начало мобильного Интернета.

В 2021 году подавляющее большинство людей не сможет представить свою жизнь без Интернета. Мы пользуемся этой огромной компьютерной сетью постоянно: во время работы, когда ищем какую-либо информацию или обмениваемся данными с сотрудниками, во время отдыха, когда развлекаем себя играми или просмотром интересных фильмов/сериалов и прочего.

Как бы это ни было банально, но сегодня мы действительно уже не можем представить мир без такой привилегии, позволяющей нам фактически в одно мгновение обмениваться любой информацией с человеком, находящимся на другом конце света. В свое время это открыло огромные возможности в науке и на данный момент Интернет продолжает развиваться.

Но многих наверняка интересует вопрос: а с чего вообще все начиналось, откуда и когда впервые и у телефонов появился выход в сеть? После прочтения данной статьи рекомендуем ознакомиться и с предыдущим нашим материалом, где мы более подробно рассказывали о том, что представляют собой технологии мобильной связи, какие их разновидности существуют и чем они отличаются.

В этот раз мы подробно остановимся именно на GPRS. Рассмотрим архитектуру, принцип работы и сравним технологию с более ранними и поздними поколениями мобильной телефонии.

Что такое GPRS

Аббревиатурой «GPRS» обозначают надстройку над технологией GSM (она же «2G»), которая привнесла большое количество улучшений и позволила стареньким телефонам иметь доступ к Интернету. По крайней мере устройства с поддержкой GPRS уже могли получать электронные письма и в целом обмениваться данными буквально по воздуху, что еще несколько десятков лет назад казалось бредом, особенно для простого населения, никак не связанного с технологиями.

Расшифровывается же GPRS как «General Packet Radio Service», что в переводе с английского означает «радиосвязь, где осуществляется пакетная передача данных. Тарификация здесь рассчитывалась по новому принципу и учитывала лишь количество полученной или отправленной информации, а не время пребывания в сети.

Как уже было отмечено, GPRS является именно надстройкой над GSM. Это не отдельная технология, а служба, в основе которой лежат разработки всемирного стандарта цифровой сотовой связи. Структурно же она разделяется на две части: BSS и GPRS Core Network. Первая представляет собой систему, в которой сконцентрировано множество служб для поддержки работы пакетного режима. Вторая называется опорной сетью.

Структура GPRS в случае с мобильным телефоном.

К BSS, в свою очередь, относят еще два блока: PCU и BTS. Первый – Packet Controller Unit – используется для непосредственного управления пакетами между получателем и отправителем, второй – Base Transceiver Station – является кодирующим устройством и нужен для правильного взаимодействия с протоколами TCP/IP, на основе которых происходит обмен информации в GPRS между SGSN и GGSN.

Теперь к тому, что такое SGSN и GGSN. Компонент SGSN обозначает узел обслуживания абонентов и, как уже можно предположить по названию, он напрямую участвует в организации передачи данных. Своего рода это точка соединения всех станций BSS и многих других служб. Говоря простыми словами, SGSN выступает в роли коммутатора.

GGSN или GPRS Gateway Support Node (с англ. «узел поддержки шлюза») служит для маршрутизации исходящего и входящего трафика между абонентом и коммутатором SGSN. В общих чертах состав BSS на этом заканчивается, а вторая часть GPRS состоит из DNS (система доменных имен) и множества шлюзов (специальное ПО для организации передачи данных) для внешних сетей: X.25, Internet и пр.

Чем отличается GPRS от 2G и 3G

Выше мы попытались на понятном человеческом языке хотя бы частично познакомить вас со структурой GPRS, но если вы все-таки смогли устать от того огромного числа непонятных слов и аббревиатур, то здесь все будет еще проще. Поговорим теперь о том, чем же отличается GPRS от других технологий мобильной телефонии, которые относят к 2G и 3G. Мы не будем сравнивать архитектуры и принципы работы, а лишь затронем интересные факты, вытекающие из этого.

GPRS и 2G (GSM)

Для начала рассмотрим сравнение надстройки GPRS (часто относят к «подпоколению» 2.5G – переходному витку между 2G и 3G) с основным международным представителем 2G – GSM.

GPRS и 3G (UMTS, CDMA, WCDMA)

Среди основных представителей мобильных сетей третьего поколения можно назвать UMTS, CDMA и WCDMA. Частично к этому же списку можно отнести и HSPA, но данная технология, как и GPRS, также является переходной, только уже между 3G и 4G. Структурно GPRS и UMTS во многом похожи друг на друга, так как оба стандарта являются надстройками над GSM. UMTS иногда даже называют «3GSM», подчеркивая ее принадлежность к сетям третьего поколения и большие сходства с GSM.

Ниже мы рассмотрим основные различия между GPRS и UMTS:

Как включить GPRS на Android-устройстве

На любом устройстве под управлением операционной системы Android вы можете вручную задать параметры подключения к сети. Если в обычных настройках можно выбирать только между поколениями (2G, 3G, 4G и пр.), то в специальном инженерном меню есть возможность более детальной настройки:

Шаг 1. Откройте приложение «Телефон» на смартфоне и разверните цифровую панель.

Шаг 2. Введите код «*#*#4636#*#*» для перехода в инженерное меню.

Шаг 3. В появившемся окне выберите раздел «Информация о телефоне» и перейдите в него.

Шаг 4. Найдите строку «Настроить предпочтительный тип сети:» и нажмите на нее, чтобы развернуть полный список.

Шаг 5. Выберите пункт «GSM only» и закройте меню.

Самой технологии GPRS в списке вы не найдете, так как она является надстройкой над GSM (как, например, HSPA) и с вероятностью 99% на любом современном устройстве будет работать по умолчанию. Чтобы это проверить, просто попробуйте выйти в Интернет.

Заключение

Создание GPRS является по-настоящему знаменательным событием, с момента которого многие и начинают отсчет появления эры мобильного Интернета. Технология была призвана усовершенствовать на то время уже разработанный стандарт мобильной связи. И, стоит признать, она полностью оправдала свои надежды.

Конечно, комфортно пользоваться всеми преимуществами сети, включив GPRS, сегодня не получится. Уж тем более не идет речи об онлайн-играх, просмотре потокового видео и прочего. Но в свое время технология предоставила хотя бы базовые возможности: обмен MMS, электронными сообщениями и не только.

Источник

На пути от 2G к 3G: система GPRS

Что такое GPRS.

Разумеется, разработчики GPRS приложили все усилия для того, чтобы установка новой системы «поверх» существующих GSM-сетей оказалась как можно менее обременительной (и разорительной, что немаловажно) для операторов. Давайте рассмотрим подробнее, какие новые блоки и связи появляются в общей архитектуре системы сотовой связи стандарта GSM с внедрением GPRS, а потом обсудим пользовательское оборудование, способное работать с высокоскоростной пакетной передачей данных.

GPRS изнутри.

Для быстрой маршрутизации информации к мобильному абоненту GPRS-система нуждается в данных о его месторасположении относительно сети, причем с большей точностью, нежели в случае передачи голосового трафика (напомню, HLR и VLR хранят номер Location Area (LA), в которой находится абонент: подробней об этом можно прочитать тут ). Но представьте себе, как возрастет служебный трафик в сотовой сети и расход энергии мобильным аппаратом, если телефон будет информировать систему каждый раз при переходе от одной соты к другой! Чтобы найти разумный компромисс между объемом сигнального трафика в сети GPRS и необходимостью знать с высокой точностью местонахождение абонента принято деление терминалов на три класса:

Согласно этой идеологии, терминалы, находящиеся в STANDBY-режиме, при переходе из одного RA в другой посылают SGSN специальный сигнал о смене области маршрутизации (routing area update request). Если новая и старая RA контролируется одним SGSN, то смена RA приводит лишь к корректировке записи в SGSN. Если же абонент переходит в зону действия нового SGSN, то новый SGSN запрашивает у старого информацию о пользователе, а MSC, VLR, HLR и вовлеченные в работу GGSN ставятся в известность о смене SGSN. Когда телефон, работающий с GPRS-системой, перемещается в другую LA, то SGSN отправляет соответствующему VLR сообщение о необходимости смены записи о местонахождении абонента.

Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.

Вообще говоря, пакетная передача данных предусматривает два режима «соединений»:

Поддержка режима «многоточечной» передачи информации PTM ожидается в будущих спецификациях GPRS.

Поговорим теперь о клиентском оборудовании GPRS. К сожалению или к счастью, но для работы с системой пакетной передачи данных необходимо иметь специальный телефон, совместимый с GPRS. Говоря более строго, GPRS-терминалы подразделяются на три класса:

Следует заметить, что максимальная скорость передачи данных определяется, в первую очередь, количеством каналов, с которыми одновременно может работать абонентский терминал. Один канал обеспечивает передачу данных со скоростью до 13.4 кбит/с.

Заключение.

Источник