Технологии доступа в интернет gprs что это такое
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.
Описание и преимущества технологии передачи данных GPRS
GPRS — это безграничные возможности для человека, есть множество преимуществ и недостатков. Технология частично используется в телефонах, компьютерах, терминалах. Для быстрой, качественной отправки сообщений необходимы определенные улучшения, и операторы мобильной связи над этим работают.
Чем привлекательна эта технология?
GPRS интернет имеет массу преимуществ:
История
Стандарт стал доступен в 1969 году, но обычные пользователи ощутили прогресс только в 1991 году. Модемный интернет привлёк внимание, однако потенциал был не раскрыт. Стандарт 2.5G открыл пакетную передачу данных. Затем ученые заявили о голосовых каналах. Потребители могли спокойно передавать сигналы, и при этом учитывался трафик.
Важно! С приходом стандарта 2.75G несколько расширились возможности. Увеличилась скорость, уменьшилось количество ошибок. Пользователи получили возможность производить настройки.
При получении повреждённого пакета данных производилось декорирование. Время приема сигнала уменьшалось, стало возможно отправлять изображения по потоковой передаче.
Эволюция данных 2G
Второе поколение телефонной технологии 2G первоначально имело массу ограничений. Пользователям были открыты текстовые, а также мультимедийные сообщения. Сейчас их принято называть SMS и MMS. Передача велась в зашифрованном виде, она имела цифровой вид. Активное продвижение технологии происходило в Европе. За основу взят стандарт TDMA (рабочая частота 450 Герц).
В Японии опирались на платформу PDC. Она представляет собой площадку для передачи данных, рабочая частота 800 герц. Разделение данных на ней происходит по каналу (его можно отключить).
Принцип работы построен до модуляции сигналов. В частности, используется 4-фазовая модуляция Грея. Стандарт EDGE стал доступен в 2003 года. За оказанную помощь необходимо поблагодарить компанию Cingular. Представленный оператор мобильной связи смог доработать платформу GSM, и позаботился о совместимости с цифровой мобильной технологией.
Что дает абоненту технология GPRS
GPRS дает возможность людям обмениваться сообщениями. Речь идёт о свободных каналах, нет необходимости использовать статическое оборудование. Сжатие данных происходит без потери качества. Безопасная отправка текстовых и мультимедийных сообщений позволила избавиться от стандартных приемников.
Расшифровать послание можно лишь после получения. Технология пришла на смену аналоговому радиовещанию. Для передачи сообщения требуется лишь цифровое подключение. Телефоны выступают компактной базовой станцией.
Как работает
Сеть GPRS построена по принципу передачи цифрового сигнала на слот. Данные поступают зашифрованными пакетами. Оператор контролирует трафик и скорость передачи данных. Многое зависит от оборудования, сигнал может быть идти от сети или наоборот. Один канал используется несколькими абонентами, поэтому возникает очередь. Задержка связи — привычное дело.
Принципы построения системы GPRS
По структуре выделяет 2 части системы:
База включает в себя оборудование для передачи сигнала. Необходимы контроллеры и станции (вышки). Оборудование должно поддерживать передачу данных, обеспечивать быстрый обмен информацией. Сетевые устройства считывают данные, они связаны с главным компьютером.
Важно! Коммутаторы используются разных классов, в цепи они выступают серверами.
Помимо обработки информации требуется преобразование текстовых и мультимедийных сообщений. Вышка принимают протокола определенного формата, поэтому обработка информации отнимает некоторое время (в зависимости от очереди абонентов). Современные пакетные коммутаторы работают быстрее за счет повышенной пропускной способности. К сетевому оборудованию также относятся шлюзы. Они хранят в себе наборы команд. В случае непредвиденных сбоев происходит перенастройка устройств.
Терминальное оборудование GPRS
Среди продавцов в магазинах, торговых центров востребованными остаются терминалы. Как известно, сигнал Ethernet пропадает по разным причинам, а вот мобильная связь считается стабильной. Второй канал передачи данных увеличивает шанс проведения успешной сделки. Терминал отправляет сигнал на сервер и считывает данные о платеже. Основные характеристики:
Скорости передачи в системе GPRS
Максимальная скорость передачи сигнала — 107 килобит за секунду. По факту, прирост осуществляется постепенно. Ограничение существует из-за оборудования. Терминалы не обеспечивают высокую скорость передачи данных. Всё упирается в количество каналов. К счастью, есть универсальные модели, рассчитанные на прием и передачу по всем каналам. Однако пропускная способность этого канала равняется лишь 13 килобит за секунду.
Важно! Производители в ближайшее время обещают устройства на 24 канала. С 13 килобит в секунду скорость возрастет до 40 Кб в секунду. Однако приём сигнала всегда будет лучше, чем передача.
Специалисты операторских компаний заявляют о возможности выпуска моделей на 7 каналов. Скорость передачи возрастёт до 35-40 КБ, а вот прием данных составит 60-70 КБ за секунду. Пользователей интересует вопрос выбора каналов. Всё зависит непосредственно от послания человека. Система в автоматическом порядке определяет его приоритет. Голосовые данные обслуживаются в первую очередь, а далее идет мультимедиа.
Все изменится с появлением новых устройств, которые со старта смогут поддерживать среднюю скорость передачи данных.
Однако специалисты забывают про допустимую частоту. Дойдя до предела 600 МГц, задействуется другое оборудование и возрастает уровень радиационного излучения. Передатчики в телефонах являются безопасными, и вряд ли кто-то будет повышать их мощность. Излучатели однозначно воздействуют на здоровье человека, пока нет надобности расширять пакетную передачу данных.
Особенности
Технология GPRS уникальна, поскольку работает с личными сообщениями. провайдеры для входа в систему используют точку APN. Настройки зависят от локации и оборудования приема данных. Для открытия символьной строки используется функция PDP. Отдельного внимания заслуживает архитектура.
Важно! Построение на сети Network позволило централизовать процессы. Все точки в цепи объединены и связаны между собой.
Отправка сообщений происходит через мобильные устройства, нет необходимости привязываться к компьютеру. Пользователи сети способны управлять сессией, выбирать режимы. Они представляют собой набор интернет-сервисов. Для сбора информации предусмотрен биллинг, он активно используется в телекоммуникационных компаниях.
Предприятия тарифицируют данные, есть возможность выставлять защиты. Для этого необходимо прикладное программное обеспечение. GPRS работает не только по мобильной и фиксированной связи. Применяются виртуальные операторы и интернет-провайдеры. Наличие канала дает возможность абоненту отправлять данные самостоятельно и следить за процессом.
Как у радио, сначала были проблемы со сдвигом канала. Это наблюдалось до появления контроллеров, ситуацию спасла частотная модуляция. Оборудование отслеживает импульсы и подключает фильтры нижних частот. Технология не лучшим образом показала себя на уровне полосных излучений. Пользователи вне эфира не получают сигнал. Отсутствует фаза, иногда символы в сообщении отображаются частично.
Важно! Фильтрование сигнала привело специалистов к цифровым изменениям.
Сокращение времени отклика позволило уменьшить импульсы. Наряду с этим сократились межсимвольные искажения. Данные передаются в битах и потому не избежать ограничений. Дополнительная особенность кроется в интеграции с интернетом. Никто не собирается ограничиваться GPRS, забрасывая глобальную сеть.
Использование
Остаются вопросы про GPRS, интернет: что это, как пользоваться? На примере устройств Siemens SX-45, PDT 8137, видно, что отправка информации на телефоне не отнимает много времени. Устанавливается связь и необходимо просто совершить действие. Перед этим в меню выбирается функция GPRS. В настройках соединения запрашивается имя сети. Далее происходит отправка сообщения, производится обработка.
Выпускаются устройства с клавиатурой и без неё. Есть модели более похожие на пейджеры.
Перспективы пакетной передачи данных
Реальный объем передаваемой информации возрастает, поэтому компании МТС, МегаФон, Билайн, Теле заинтересованы в том, чтобы продвигать технологию GPRS. В промышленности востребованы телефоны с такой системой. Технология поддерживается у Айфон 5/5S.
Важно! Современные ноутбуки, КПК, ПК предоставляют возможность подключать телефоны. На рынке предложены компактные модели.
Среди встроенных карт выделяется продукция Nokia D211, она предназначена для ноутбуков. Пользователю необходимо создать беспроводную локальную сеть. В ней легко отправлять сообщения другим пользователям. Поддерживается постоянное сетевое соединение и есть превосходство перед стандартом LTE.
Выше рассмотрены особенности GPRS интернет. Рассказано про подключение услуги, преимущества и недостатки. У технологии есть перспектива, операторы мобильной связи работают над усовершенствованием GPRS.
Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G — как работают и в чем разница
Содержание
Содержание
Сотовая связь является основой современных коммуникаций. Технически это одна из разновидностей радиосвязи, в которой абоненты связываются друг с другом с помощью сети базовых станций, принимающих и ретранслирующих сигнал от приемопередатчиков пользователей. Для того, чтобы связь была доступна везде, в любом месте и любое время, независимо от того, где находитесь вы и ваш собеседник, таких базовых станций должно быть очень много, чтобы покрыть максимум площади и обеспечить одновременную связь сразу множеству абонентов.
Именно из-за карты покрытия сети этот вид связи и назвали «сотовой». Все дело в том, что зоны покрытия от каждой станции немного накладываются на соседние, чтобы обеспечить непрерывность нахождения пользователя в сети. Поэтому, когда вы смотрите на схему размещения и покрытия сверху, то круги, показывающие зону действия каждой базовой станции, пересекаясь друг с другом, образуют контур, напоминающий пчелиные соты.
Сотовая связь стала привычным явлением, поэтому сейчас сложно представить, что относительно недавно ее не было: например, в России мобильная связь начала массово распространяться только в начале XXI века. В силу того, что в России массовая сотовая связь появилась несколько позже, чем в остальном мире, у нас быстро появились сети 2G, а сети первого поколения разворачивались не везде и проработали недолго. Поэтому коротко расскажем об особенностях сотовых сетей, начиная со второго поколения 2G и заканчивая 5G, внедрения которого все ждут.
Сотовые сети 2G, 3G, 4G, 5G: в чем основное отличие
Если говорить коротко, то основным отличием сотовых сетей разных поколений является скорость передачи данных, становившаяся все быстрее по мере развития технологий и быстродействия оборудования. Немного остановимся на особенностях каждого из стандартов.
Сотовые сети 2G
Первоначально стандарт 2G использовался только для мобильной телефонии. В России и Европе сети 2G построили на основе стандарта GSM 900, который затем развился в GSM 1800. Первый стандарт использует для работы частоту 900 МГц, второй — 1800 МГц. Преимущество GSM 1800 заключается в увеличенной емкости сети, хотя соты и покрывают меньшую площадь по сравнению с GSM 900. В сетях 2G на момент запуска можно было передавать короткие текстовые сообщения SMS и данные со скоростью медленного телефонного модема — до 14,4 кБит/с.
Ситуация изменилась в 1997 году, когда разработали и внедрили сервис «General Packet Radio Service» (GPRS) – надстройку над телефонным каналом мобильной связи, предназначенную для передачи данных. Максимальная скорость передачи данных через GPRS теоретически составляла до 171,2 кБит/с, практически — значительно ниже. На сегодня это уже откровенно мало, но на момент запуска было очень хорошо, потому что это было время, когда пользователи начали в массовом порядке осваивать электронную почту.
Сети с использованием GPRS получили индекс 2,5G, потому что до уже утвержденных к тому моменту норм стандарта 3G они не дотягивали. В дальнейшем появилось еще и 2,75G – технология EDGE, отличающаяся от GPRS способом кодирования и увеличенной скоростью передачи данных. Внедрение EDGE позволило повысить скорость передачи данных до 474 кбит/с в теории и до 220 кбит/с на практике. В некоторых случаях EDGE даже относят к технологии 3G, если способ ее реализации позволяет обеспечивать требования к этому стандарту (скорость передачи данных — до 384 кбит/с).
Сотовые сети 3G
Первые коммерческие сети этого стандарта были запущены в 2001-2003 году. Сначала появилась сеть в Японии, потом в Норвегии. В США первую сеть 3G запустили в 2002 году, а в России сети третьего поколения начали работу в тестовом режиме в 2002 году. Массовый запуск в регионах начался с 2008 года.
Основой 3G сети в России является стандарт UMTS (или W-CDMA). Первоначально скорость передачи данных в них достигала 384 кбит/с. В дальнейшем скорости быстро выросли с появлением 3,5G, то есть с внедрением стандартов HSPA и HSPA+, способных, в идеале, развивать скорости до 14,4 Мбит/с и 42 Мбит/с соответственно.
Важная особенность 3G — по мере движения и удаления пользователя от одной базовой станции, его «подхватывает» другая, забирая на себя часть потока данных. При этом «старая» базовая станция постепенно уменьшает поток данных, пока абонент совсем не покинет зону ее действия. Благодаря такой работе и при наличии хорошего покрытия сети вероятность того, что случится обрыв связи, становится меньше, чем в GSM, где используется жесткое переключение пользователя между базовыми станциями.
Сотовые сети 4G
Следующим шагом по повышению скорости передачи данных стало внедрение сотовых сетей четвертого поколения. На сегодня это самые актуальные сети для мобильной связи и высокоскоростного мобильного доступа в Интернет. В России сети 4G работают на частотах 1800 МГц, 2600 МГц и реже на частоте 800 МГц.
Теоретически стандарты связи в сетях четвертого поколения могут выдать скорость загрузки до 1 Гбит/с для стационарного абонента. На практике все очень сильно зависит от качества сигнала и загрузки базовых станций, поэтому реальные скорости намного меньше. В лучшем случае вы получите соединение со скоростью 100 Мбит/с и то, это если говорить о Москве. Например, «Билайн» заявляет максимальную скорость в своих сетях 4G до 73 Мбит/с, в сетях 4G+ – до 110 Мбит/с. Реальная скорость получается ниже.
Особенность 4G заключается в том, что сначала были запущены сети LTE для передачи данных. LTE — это стандарт беспроводной высокоскоростной передачи данных с увеличенной пропускной способностью, разработанный на основе предыдущих стандартов EDGE и HSPA. У LTE есть важная особенность: сети этого стандарта умеют передавать только данные, но не голос, так как LTE поддерживает только коммутацию пакетов данных, а голосовые вызовы в GSM и UMTS осуществляются на основе коммутации каналов.
Поэтому первоначально сети на основе LTE использовались только для передачи данных, а голосовая связь осуществлялась за счет переключения смартфонов в сети 3G или даже 2G. В дальнейшем реализовали технологию VoLTE — передачу голоса в сетях LTE. После этого стало возможно внедрение полноценных 4G-сетей. На момент написания статьи это наиболее актуальный и быстродействующий стандарт, а сотовые операторы постепенно расширяют зону покрытия сетями 4G.
Сотовые сети 5G
Следующий шаг в развитии беспроводных сетей — 5G. Разработчики обещают, что скорости передачи данных в новой сети будут в 10 раз выше, чем в сетях 4G. 5G — это стабильный широкополосный доступ в сеть, позволяющий широко использовать «Интернет вещей» не только в бытовой сфере, но и в промышленности. Кроме того, 5G за счет стабильной и надежной связи позволит реализовать удаленное управление и полный контроль за происходящим в таких критически важных отраслях, как, например, медицина. Подробнее о сетях 5G рассказывается в статье Клуба 5G. Реальность и перспективы.
Выбор сети на смартфоне. Как разные сети отображаются на экране
Нужно ли обычному пользователю знать, в какой сети он в данный момент находится, есть ли от этого польза и требуется ли что-то настраивать вручную?
Понимание того, в какой сети вы в данный момент находитесь, позволит оценить скорость загрузки данных и понять, что сделать реально, а что не стоит даже пробовать. Например, находясь в сети GPRS бессмысленно пытаться посмотреть ролики в YouTube или TikTok. Для этого нужна как минимум сеть 3G, причем в своей быстрой версии —HSPA или HSPA+.
Тип сети на экране смартфона отображается рядом со значком уровня сигнала и передачи данных. Так при включении сети 2G вы можете увидеть значок «2G» или «E», которые сообщают вам о том, что смартфон подключился к сети GPRS или EDGE, соответственно.
При подключении к сети 3G в наше время, скорее всего, вы увидите значок «Н» или «Н+», сообщающий о том, что устройство подключено к сети HSPA или HSPA+. Возможно, где-то вам удастся и поймать сигнал только со значком «3G» — это также сети третьего поколения.
Сети 4G обозначаются значком «4G» или «LTE». Например, вот таким.
Теперь разберемся с тем, как самостоятельно выбирать сети и принудительно назначать, в каком стандарте работать. Автоматическое подключение к новейшему стандарту не всегда хорошо. Если вы находитесь на границе действия сети 4G, но при этом рядом имеется хороший сигнал 3G, лучше переключиться на него, так как скорость будет быстрее.
Делается это так. В настройках надо зайти в раздел «Мобильная сеть». Далее — «Мобильная передача данных», где надо выбрать пункт меню «Предпочтительный режим сети».
У вас могут быть доступны, в зависимости от смартфона, следующие опции: «Авто 4G/3G/2G», «Авто 3G/2G», «Только 4G», «Только 3G», «Только 2G».
«Авто» обозначает, что смартфон сам выбирает сеть из имеющихся в наличии. Если вы указали одну из сетей, например, «Только 3G», то устройство станет соединяться только с сетями этого стандарта. Выбрать в глухой деревне «Только 2G» полезно — и соединение будет стабильнее и заряд аккумулятора сэкономите.