Основні теоретичні відомості

Існує декілька способів підключення мобільного пристрою до мережі Інтернет.

Загальний сервіс пакетної радіопередачі (англ. General Packet Radio Service, GPRS) — стандарт, який використовує не зайняту голосовим зв'язком смугу частот для передачі інформації. Використовується в мобільних пристроях для передачі MMS, WAP-серфінгу та повноцінного з'єднання з Інтернетом. Розрізняють так звані класи GPRS — рівень підтримки стандарту конкретним приладом. Існують класи від першого до дванадцятого — чим вищий клас, тим більшу швидкість передачі даних може, теоретично, забезпечити телефон.

Переваги gprs

• висока середня швидкість передачі даних — 20-40 Кбіт/сек.;

• тарифікація GPRS-послуг не залежить від тривалості з'єднання;

• швидке та стабільне GPRS-з'єднання;

• можливість розмовляти по телефону та обмінюватись SMS-повідомленнями не розриваючи GPRS-з'єднання;

Особливості gprs

• при використанні GPRS дані формуються у пакети, які передаються одночасно кількома радіоканалами, при цьому дані радіоканали можуть послідовно використовуватись декількома користувачами;

• голосові виклики мають вищий пріоритет, ніж GPRS-з'єднання, тому передача пакетів даних відбувається тільки через вільні від голосових викликів радіоканали;

• GPRS сумісна з усіма найпоширенішими протоколами пакетної передачі даних (TCP/IP, X.25 і т.д.);

• швидкість передачі пакетів даних залежить від:

• схеми кодування каналів, що реалізована у GPRS-мережі (у мережі UMC використовується схема кодування CS2, яка забезпечує швидкість до 13.4 Кбіт/сек. на радіоканал);

• кількості радіоканалів на отримання або відправлення даних, які одночасно може підтримувати телефон;

• завантаження мережі у місці здійснення передачі;

• якості покриття мережі у місці здійснення передачі.

Принцип роботи gprs

При використанні GPRS інформація збирається в пакети і передається через невикористовувані в цей момент голосові канали. Така технологія передбачає більш ефективне використання ресурсів мережі GSM. При цьому, що саме є пріоритетом передачі - голосовий трафік або передача даних - вибирається оператором зв'язку. Федеральна трійка в Росії використовує безумовний пріоритет голосового трафіку перед даними, тому швидкість передачі залежить не тільки від можливостей обладнання, а й від завантаження мережі. Можливість використання відразу декількох каналів забезпечує достатньо високі швидкості передачі даних, теоретичний максимум при всіх зайнятих таймслот TDMA складає 171,2 кбіт/c. Існують різні класи GPRS, що розрізняються швидкістю передачі даних і можливістю поєднання передачі даних з одночасним голосовим викликом.

Передача даних розділяється за напрямами «вниз» (downlink; DL) - від мережі до абонента, і «вгору» (uplink, UL) - від абонента до мережі. Мобільні термінали розділяються на класи за кількістю одночасно використовуваних таймслотів для передачі і прийому даних. Сучасні телефони (червень 2006) підтримують до 4-х таймслотів одночасно для прийому по лінії «вниз» (тобто можуть брати 85 кбіт/с по кодовою схемою CS-4), і до 2-х для передачі по лінії «вгору» ( class 10 або 4 +2 всього 5). Новітні телефони (лютий 2009) підтримують class 12 (або 4 +4, всього 5).

Абоненту, підключеному до GPRS, надається віртуальний канал, який на час передачі пакету стає реальним, а в інший час використовується для передачі пакетів інших користувачів. Оскільки один канал можуть використовувати декілька абонентів, можливе виникнення черги на передачу пакетів, і, як наслідок, затримка зв'язку. Наприклад, сучасна версія програмного забезпечення контролерів базових станцій допускає одночасне використання одного таймслота шістнадцятьма абонентами в різний час і до 5 (з 8) таймслотів на частоті, разом - до 80 абонентів, що користуються GPRS на одному каналі зв'язку (середня максимальна швидкість при цьому 21, 4 * 5/80 = 1,3 кбіт/с на абонента). Інший крайній випадок - пакетування таймслотів в один безперервний з витісненням голосових абонентів на інші частоти (за наявності таких і з урахуванням пріоритету). При цьому телефон, що працює в режимі GPRS, приймає всі пакети на одній частоті і не витрачає часу на перемикання. У цьому випадку швидкість передачі даних досягає максимально можливої, як і описано вище, 4+2 таймслота (class 10) або 4 +4 (class 12).

Технологія GPRS використовує GMSK-модуляцію. Залежно від якості радіосигналу, дані, що пересилаються по радіоефірі, кодуються за однією з 4-х кодових схем(CS1-CS4). Кожна кодова схема характеризується надмірністю кодування і завадостійкістю, і вибирається автоматично залежно від якості радіосигналу. За тією ж схемою і використовуючи те ж саме обладнання, працює і технологія EDGE . Але всередині таймслота EDGE використовується інша, більш щільна, упаковка інформації (модуляція 8PSK ).

EDGE

EDGE (EGPRS) (англ.  Enhanced Data rates for GSM Evolution) - цифрова технологія бездротової передачі даних для мобільного зв'язку, яка функціонує як надбудова над 2G і 2.5G ( GPRS )-мережами. Ця технологія працює в TDMA - і GSM -мережах. Для підтримки EDGE в мережі GSM потрібні певні модифікації та удосконалення. EDGE була вперше представлена 2003 року в Північній Америці.

На додаток до GMSK (англ.  Gaussian minimum-shift keying) EDGE використовує модуляцію 8PSK ( англ.  8 Phase Shift Keying ) для п'яти з дев'яти кодових схем ( MCS). EDGE отримує 3-х бітове слово за кожну зміну фази несучої. Це ефективно (в середньому в 3 рази в порівнянні з GPRS ) збільшує загальну швидкість, що надається GSM . EDGE, як і GPRS , використовує адаптивний алгоритм зміни підстроювання модуляції і кодової схеми (MCS) відповідно до якості радіоканалу, що впливає, відповідно, на швидкість і стійкість передачі даних . Крім того, EDGE представляє нову технологію, якої не було в GPRS - Incremental Redundancy (наростаюча надмірність) - відповідно до якої замість повторного відсилання пошкоджених пакетів відсилається додаткова надлишкова інформація, яка накопичується в приймачі. Це збільшує можливість правильного декодування пошкодженого пакета.

EDGE забезпечує передачу даних зі швидкістю до 474 кбіт/с в режимі пакетної комутації (8 тайм-слотів x 59,2 кбіт на схемі кодування MCS-9) відповідаючи, таким чином, вимогам ITU до мереж 3G . Дана технологія була прийнята ITU як частина сімейства IMT-2000 стандартів 3G . Вона також розширює технологію передачі даних з комутацією каналів HSCSD, збільшуючи пропускну здатність цього сервісу.

Варіанти EDGE:

• ECSD - по каналу CSD;

• EHSCSD - по каналу HSCSD;

• EGPRS - по каналу GPRS;

Незважаючи на те, що EDGE не вимагає апаратних змін до NSS-частини GSM-мережі, модернізації повинна бути піддана підсистема базових станцій ( BSS ) - необхідно встановити трансивери, що підтримують EDGE (8PSK-модуляцію) та оновити їх програмне забезпечення . Також потрібні і самі телефони, що забезпечують апаратну і програмну підтримку модуляції і кодових схем, що використовуються в EDGE (перший стільниковий телефон, що підтримує EDGE (Nokia 6200) був випущений в 2002 році).