Что такое gps и gprs

Что такое gps и gprs

И вновь в центре нашего с вами внимания оказалась тема похожих, а оттого запутанных аббревиатур и замысловатых сокращений. Теперь вам предстоит узнать, в чем заключается разница между GPS и GPRS. Хоть аббревиатуры звучат похоже, на самом деле это абсолютно разные вещи.

Определение

GPS – глобальная система позиционирования. Если говорить более привычным языком, виртуальная карта с функцией определения местоположения. Текущее положение определяется с точностью до 6 метров с помощью спутников, вращающихся на околоземной орбите.

GPRS – надстройка над технологией GSM, использующаяся для пакетной передачи данных. С точки зрения спектра услуг, предоставляемых мобильными операторами, – для доступа к сети интернет.

Сравнение

Система GPS применяется для определения местоположения. Изначально она использовалась вооруженными силами Соединенных Штатов, но впоследствии «перекочевала» из областей военного применения в разряд общедоступных технологий.

GPRS же используется для передачи данных и не имеет отношения к технологиям геопозиционирования. То есть в случае со столь схожими по произношению терминами наблюдается полное различие принципов их действия и сфер применения.

GPS против GPRS

Хотя есть только одна буква, разделяющая GPS и GPRS, они отличаются друг от друга, когда вы изучаете их технологию и функции. GPS — это служба позиционирования, которая может определять любое местоположение на земле посредством процесса, называемого trilateration, отсюда и название Global Positioning System. С другой стороны, GPRS — это технология передачи данных, которая позволяет телекоммуникационным сетям 2G предоставлять услуги, отличные от голосовых вызовов. Эти услуги включают доступ к электронной почте, мультимедийные сообщения и несколько ограниченный доступ к Интернету.

Как указано выше, GPS и GPRS играют определенные роли и не конкурируют с технологиями. GPS — это старая военная технология, которая сейчас начинает развиваться на рынке, поскольку это было не так давно, когда правительство США предоставило полный гражданский доступ. Полноценные разрешенные приемники точно определяют свое местоположение в пределах 10 футов, что делает его жизнеспособным инструментом отслеживания местоположений и навигационных устройств, используемых в самолетах, лодках и его наиболее популярном использовании в наши дни. Точность позволяет навигационным устройствам давать вам направление в реальном времени. GPRS является частью технологий 2G и довольно старый. В большинстве частей развитого мира GPRS был заменен превосходной технологией 3G. Его можно рассматривать как эквивалент коммутируемого доступа для мобильных телефонов.

Работы обоих также значительно различаются, поскольку GPS получает информацию от спутников на низкой околоземной орбите, тогда как GPRS связывается с наземными сотовыми башнями. Для правильной работы GPRS требуется только одна ячейковая башня с адекватным сигналом. GPS, с другой стороны, нуждается в трех или более спутниках из-за основных принципов трилатерации. Из-за экстремальной высоты орбитальных спутников вы можете использовать свое GPS-устройство практически в любой точке мира, даже в середине Тихого океана. GPRS ограничен ячеистыми башнями, расположенными на суше.

1. GPS — услуга позиционирования, а GPRS — услуга передачи данных, используемая в мобильных телефонах.

2. GPS используется для определения вашего местоположения на земле, а GPRS используется для доступа к электронным письмам и для просмотра Интернета.

3. GPS связывается с совокупностью спутников, которые вращаются вокруг Земли, а GPRS общается с наземной башней.

4. GPS требует, чтобы работали три или более станции, а для GPRS — только один.

5. GPS можно использовать везде, где вы можете видеть небо, в то время как GPRS более ограничен в диапазоне.

Что такое GPRS.

Одним из существенных недостатков сетей сотовой связи стандарта GSM на сегодняшний день является низкая скорость передачи данных (максимум 9.6 кбит/с). Да и сама организация этого процесса далека от совершенства — для передачи данных абоненту выделяется один голосовой канал, а биллинг осуществляется исходя из времени соединения (причем по тарифам, мало отличающимся от речевых).

Для высокоскоростной передачи данных посредством существующих GSM-сетей и была разработана GPRS (General Packet Radio Service — услуга пакетной передачи данных по радиоканалу). Необходимо отметить, что кроме повышения скорости (максимум составляет 171.2 кбит/с, но об этом чуть ниже), новая система предполагает иную схему оплаты услуги передачи данных — при использовании GPRS расчеты будут производиться пропорционально объему переданной информации, а не времени, проведенному online. К тому же, введение GPRS будет способствовать более бережливому и рациональному распределению радиочастотного ресурса: особо не вдаваясь в технические тонкости можно сказать, что "пакеты" данных предполагается передавать одновременно по многим каналам (именно в одновременном использовании нескольких каналов и заключается выигрыш в скорости) в паузах между передачей речи. И только в паузах — голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными, так что скорость передачи информации определяется не только возможностями сетевого и абонентского оборудования, но и загрузкой сети. Подчеркну, что в GPRS ни один канал не занимается под передачу данных целиком — и это основное качественное отличие новой технологии от используемых ныне. Вы только представьте — можно постоянно иметь на своем ноутбуке зеленую ромашку ICQ, не нагружая этим сеть, и платить пропорционально объему полученных и отправленных сообщений

Читайте также:  Ворд текст не переносится

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.

Доработку GSM-сети для предоставления услуг высокоскоростной передачи данных GPRS можно условно разделить на две формы — программную и аппаратную. Если говорить о программном обеспечении, то оно нуждается в замене или обновлении практически всюду — начиная с реестров HLR-VLR и заканчивая базовыми станциями BTS (расшифровку упомянутых аббревиатур и объяснение основных принципов работы GSM-сети можно найти тут). В частности, вводится режим многопользовательского доступа к временным кадрам каналов GSM, а в HLR, например, появляется новый параметр Mobile Station Multislot Capability (количество каналов, с которыми одновременно может работать мобильный телефон абонента, но об этом ниже).

Ядро системы GPRS (GPRS Core Network) состоит (рис.1) из двух основных блоков — SGSN (Serving GPRS Support Node — узел поддержки GPRS) и GGPRS (Gateway GPRS Support Node — шлюзовой узел GPRS). Остановимся на их функциях более подробно.

SGSN является, грубо говоря, мозгом рассматриваемой системы. В некотором роде SGSN можно назвать аналогом MSC — коммутатора сети GSM. SGSN контролирует доставку пакетов данных пользователям, взаимодействует с реестром собственных абонентов сети HLR, проверяя, разрешены ли запрашиваемые пользователями услуги, ведет мониторинг находящихся online пользователей, организует регистрацию абонентов вновь "проявившихся" в зоне действия сети и т.п. Так же как и MSC, SGSN, в системе может быть и не один — в этом случае каждый узел отвечает за свой участок сети. Например, SGSN производства компании Motorola имеет следующие характеристики: каждый узел поддерживает передачу до 2000 пакетов в секунду, одновременно контролирует до 10000 находящихся online пользователей. Всего же в системе может быть до 18 SGSN Motorola.

Предназначение GGSN можно понять из его названия — грубо говоря, это шлюз между сотовой сетью (вернее, ее частью для передачи данных GPRS) и внешними информационными магистралями (Internet, корпоративными интранет-сетями, другими GPRS системами и так далее). Основной задачей GGSN, таким образом, является роутинг (маршрутизация) данных, идущих от и к абоненту через SGSN. Вторичными функциями GGSN является адресация данных, динамическая выдача IP-адресов, а также отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах (в том числе тарификация услуг).

Замечу, что в GPRS-систему заложена хорошая масштабируемость — при появлении новых абонентов оператор может увеличивать число SGSN, а при эскалации суммарного трафика — добавлять в систему новые GGSN. Внутри ядра GPRS-системы (между SGSN и GGSN) данные передаются с помощью специального туннельного протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).

Еще одной составной частью системы GPRS является PCU (Packet Control Unit — устройство контроля пакетной передачи). PCU стыкуется с контроллером базовых станций BSC и отвечает за направление трафика данных непосредственно от BSC к SGSN.

В перспективе (при ориентации системы на мобильный Интернет) возможно добавление специального узла — IGSN (Internet GPRS Support Node — узел поддержки Интернет).

За управление и контроль GPRS-системы отвечает OMC-R/G (Operation and Maintenance Center — Radio/GSN — центр управления и обслуживания радио/узла GPRS: на рис.1 не показан). Это, так сказать, интерфейс между системой и обслуживающим ее персоналом.

Прежде чем приступить к работе с GPRS, мобильная станция, так же как и в обычном случае передачи голоса, должна зарегистрироваться в системе. Как уже было сказано, регистрацией (а, точнее, "прикреплением" (attachment) к сети) пользователей занимается SGSN. В случае успешного прохождения всех процедур (проверки доступности запрашиваемой услуги и копирования необходимых данных о пользователе из HLR в SGSN) абоненту выдается P-TMSI (Packet Temporary Mobile Subscriber Identity — временный номер мобильного абонента для пакетной передачи данных), аналогичный TMSI, который назначается мобильному телефону для передачи голоса (кстати, если абонентский терминал относится к классу А (см. ниже), то ему при регистрации выделяется как TMSI, так и P-TMSI).

Читайте также:  Промокод для скидки в вайлдберриз

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:

  • IDLE (неработающий). Телефон отключен или находится вне зоны действия сети. Очевидно, что система не отслеживает перемещение подобных абонентов.
  • STANDBY (режим ожидания). Аппарат зарегистрирован (прикреплен) в GPRS-системе, но уже долгое время (определяемое специальным таймером) не работает с передачей данных. Местоположение STANDBY-абонентов известно с точностью до RA (Routing Area — область маршрутизации). RA мельче, чем LA (каждая LA разбивается на несколько RA, но, тем не менее, RA крупнее, чем сота, и состоит из нескольких элементарных ячеек).
  • READY (готовность). Абонентский терминал зарегистрирован в системе и находится в активной работе. Координаты телефонов, находящихся в режиме READY, известны системе (а, точнее, SGSN) с точностью до соты.

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.

Интересно обстоят дела с маршрутизацией данных в случае роуминга GPRS-абонента. При этом возможны два варианта, или, правильней сказать, сценария. SGSN в обоих случаях используется гостевой (VSGSN — Visited SGSN), а вот GGSN может использоваться либо гостевой (VGGSN — Visited GGSN), либо домашний (HGGSN — Home GGSN). В последнем случае между домашним и гостевым операторами должна существовать GPRS-магистраль (InterPLMN GPRS BackBone — GPRS-линия между разными мобильными сетями) для передачи трафика между HGGSN и мобильным абонентом. Кроме того, появляется необходимость в BG (Border Gateway — граничный шлюз) с обеих сторон с целью обеспечения защиты сетей от атак извне.

Следует отметить такой важный параметр, как QoS (Quality of Service — качество сервиса). Очевидно, что видеоконференция в режиме реального времени и отправка сообщения электронной почты предъявляют разные требования, например, к задержкам на пути пакетов данных. Поэтому в GPRS существует несколько классов QoS, подразделяющихся по следующим признакам:

  • необходимому приоритету (существует высокий, средний и низкий приоритет данных);
  • надежности (разделение на три класса по количеству возможных ошибок разного рода, потерянных пакетов и т.п.);
  • задержкам (задержки информации вне GPRS-сети в расчет не принимаются);
  • количественным характеристикам (пиковое и среднее значение скорости);

Класс QoS выбирается индивидуально для каждой новой сессии передачи данных.

Кроме QoS, в характеристику сессии передачи данных входит тип протокола (PDP type — Packet Data Protocol type); PDP-адрес, выданный мобильной станции (выдача адресов бывает как статической, так и динамической); а также адрес GGSN, с которым идет работа. "Профиль" сессии (в англоязычной литературе принято обозначение "PDP context") записывается в телефон, а также в обслуживающие его SGSN и GGSN. Одновременно может поддерживаться несколько профилей передачи данных для каждого пользователя.

Читайте также:  Подключение орион про к с2000м

Вообще говоря, пакетная передача данных предусматривает два режима "соединений":

  • PTP (Point-To-Point — точка-точка);
  • PTM (Point-To-Multipoint — точка-многоточие).
  • Широковещательный режим РТМ в свою очередь подразделяется на два класса:
  • PTM-M (PTM-Multicast) — передача необходимой информации всем пользователям, находящимся в определенной географической зоне;
  • PTM-G (PTM-Group Call) — данные направляются определенной группе пользователей.

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

GPRS снаружи — абонентские устройства.

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:

  • устройства класса А способны одновременно работать как с передачей голоса, так и с передачей данных (они, говоря техническим языком, обладают возможностью функционировать как в режиме коммутации каналов (circuit switched), так и в режиме коммутации пакетов (packet switched). Подчеркну — речь идет об одновременной работе в разных режимах);
  • устройства класса В могут осуществлять либо передачу голоса, либо передачу данных, но не одновременно;
  • устройства класса С поддерживают только передачу данных и не могут быть использованы для голосовой связи. Как правило, это разного рода компьютерные платы для обеспечения беспроводного доступа к данным.

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.

Французская фирма SAGEM стала одним из первых производителей, представивших GPRS-совместимые телефоны. Модель Sagem MC-850 , презентация которой прошла на Женевской выставке TELECOM-99, относится к классу В и имеет один канал для передачи данных и три — для приема, а чуть более современный Sagem MW-959 , вынесенный на суд общественности на CEBIT-2000, включает в себя уже четыре канала для входящего трафика (на передачу остался по-прежнему один канал, также не изменился класс устройства). Таким образом, максимальная скорость приема данных с помощью телефона Sagem MW-959 составляет 53.6 кбит/с, а передачи — 13.4 кбит/с.

Заключение.

В нынешнем 2001 году ожидается лавинообразное, если так можно выразиться, внедрение GPRS по всему миру. На момент подготовки этого материала система пакетной передачи данных была введена в коммерческую эксплуатацию лишь в нескольких сетях (например, английской BT Cellnet, немецкой T-D1, турецкой TelSim), однако внедрение и испытания новой системы проводят практически все операторы GSM. Не стали исключением и участники московского сотового рынка — БиЛайн наращивает свою сеть с помощью компании Nokia (в Сокольниках организована опытная GPRS-зона под управлением одного контроллера BSC), а МТС строит GPRS вместе с американским гигантом Motorola. Кстати, Motorola является единственным производителем, предлагающим все необходимое для GPRS оборудование, начиная с абонентских терминалов (по предварительной информации, первым GPRS-телефоном Motorola станет модель Timeport P7389i) и кончая сетевыми устройствами. По плану, опытно-коммерческая эксплуатация системы пакетной передачи данных в сети МТС должна была начаться в декабре 2000 года, но 15 декабря произошел небольшой конфуз — как заявила сама компания: "в связи с запуском в опытную эксплуатацию сети GPRS на нескольких контроллерах МТС 15 декабря 2000 года в 16.25 произошел сбой программного обеспечения на контроллерах, находящихся на участке опытной сети GPRS. В результате, в это время возникло ограничение доступа к сети у части абонентов МТС" (полный текст пресс-релиза, посвященного сбою, можно найти тут). Будем надеяться, что случившаяся неприятность не изменит планов Мобильных ТелеСистем по вводу в строй новой системы.

Следующим шагом от GSM к сетям третьего поколения UMTS (Universal Mobile Telephone System) является технология EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution — в вольном переводе "передача данных на повышенной скорости"), позволяющая осуществлять перекачку информации на скоростях до 384 кбит/с в восьми GSM-каналах (48кбит/с на канал). Для внедрения EDGE "поверх GPRS" операторам необходимо будет заменить аппаратуру базовых станций BTS, а пользователям — приобрести поддерживающие EDGE телефонные аппараты. Хотя на настоящий момент мне лично сложно представить, что должен делать абонент сотовой сети GSM, чтобы ему не хватило скорости в 170 кбит/с, предлагаемой GPRS. Но в наше время бурно развивающихся цифровых технологий прогнозы — дело не благодарное…

Ссылка на основную публикацию
Что делать если завис телефон андроид
Что делать, если завис Андроид и не реагирует не на что? В этой статье мы посмотрим четыре простых способа как...
Фум лента в стоматологии фото
Автор: G. Freedman Перевод: Александр Зыбайло Автор: G. Freedman Перевод: Александр Зыбайло Ограничение количества цемента для фиксации и использование определенной...
Функции жесткого диска в компьютере
Жесткий диск, он же винчестер, является основным местом, где хранится вся информация. В отличие от оперативной памяти, он энергетически независим,...
Что дают за рейтинговые бои
В кои-то веки разработчики решили прислушаться к мнению игроков и ввести в Варфейс рейтинговые матчи. Теперь каждый игрок, достигший 26...
Adblock detector