Что такое GPRS: разбираемся в технологии мобильной связи

GPRS - что это такое и как эта технология устроена? Мы разберем основные понятия, функции и принцип работы GPRS. Узнаем все о скорости передачи данных, классах устройств, преимуществах и недостатках.

Основы GPRS

GPRS (General Packet Radio Service) - технология пакетной передачи данных по сетям мобильной связи GSM. В отличие от обычного голосового вызова, где информация передается непрерывным потоком, в GPRS данные делятся на пакеты.

Пакетная передача данных позволяет более эффективно использовать сетевые ресурсы за счет того, что канал связи освобождается сразу после отправки очередного пакета и может быть использован другими пользователями.

Структурно система GPRS состоит из двух частей:

• Подсистема базовых станций (BSS)
• Ядро сети GPRS (SGSN, GGSN, шлюзы)

В состав подсистемы BSS входят базовые станции и контроллеры, которые передают пакеты между мобильным устройством и ядром сети. Ядро сети отвечает за маршрутизацию и преобразование данных в необходимые протоколы, такие как TCP/IP или X.25. Основные элементы ядра:

• SGSN (Serving GPRS Support Node) - коммутатор пакетных данных
• GGSN (Gateway GPRS Support Node) - шлюз для связи с внешними сетями
• DNS (Domain Name System) - система доменных имен
• Шлюзы тарификации и пограничные шлюзы

Скорость GPRS

Теоретически технология GPRS позволяет передавать данные на скорости до 171,2 Кбит/с. Однако на практике скорость передачи данных обычно ниже из-за разных факторов:

• Загруженность сети другими пользователями
• Уровень сигнала сотовой связи в данной местности
• Характеристики используемого мобильного устройства

Скорость GPRS значительно выше, чем у обычного модемного подключения (CSD), но уступает более современным стандартам передачи данных 3G и 4G. Для комфортной работы в интернете на смартфоне часто уже недостаточно GPRS, нужны технологии типа EDGE или 3G.

При передаче данных в сети GSM приоритет всегда отдается голосовым вызовам. Если все каналы заняты звонками абонентов, скорость GPRS будет сильно падать. В некоторых случаях операторы используют пакетирование таймслотов, выделяя специально выделенные каналы под передачу данных GPRS с максимально возможной скоростью.

Использование GPRS

GPRS (GeneralPacketRadio Service) – это технология пакетной передачи данных, которая позволяет при помощи мобильного телефона получать и передавать информацию на существенно более высоких скоростях по сравнению со стандартным голосовым каналом GSM (9,6Кбит/с). Теоретический максимум в GPRS составляет 171,2 Кбит/с. Проще говоря, GPRS обеспечивает подключение Вашего мобильного телефона к Интернету.

Основные области использования технологии GPRS:

1. Мобильный интернет и выход в глобальную сеть
2. Подключение к корпоративным сетям компаний
3. M2M связь и телеметрия
4. Передача SMS и мультимедийного контента
5. Развитие мобильных сервисов и приложений
6. Доступ к WAP-сайтам через браузер на телефоне

Благодаря использованию таких протоколов как TCP/IP технология GPRS прозрачно интегрируется с глобальной сетью интернет. Абоненту выделяется IP-адрес, и по сути мобильный телефон или компьютер становится полноценным узлом сети.

Корпоративные пользователи могут получать безопасный доступ к внутренним IT-системам фирмы из любой точки, где есть сигнал оператора мобильной связи. Это позволяет организовать удаленную работу сотрудников и мобильные офисы.

Благодаря постоянному подключению к сети технологию GPRS часто используют в системах удаленного мониторинга и сбора данных телеметрии, например подключения банкоматов или охранных датчиков.

Помимо передачи интернет-трафика, GPRS позволяет отправлять SMS сообщения большого объема, файлы и другой мультимедийный контент на мобильный телефон.

Появление GPRS дало толчок к активному развитию мобильных приложений и специализированных сервисов, использующих возможности беспроводной передачи данных.

Наконец, почти все телефоны с поддержкой GPRS оснащены WAP-браузером для доступа к мобильному интернету и специальным сайтам, адаптированным для просмотра на небольших экранах.

Что такое gprs. Что такое gprs. Что такое gprs. Что такое gprs.

Безопасность GPRS

Хотя технология GPRS работает в тех же частотных диапазонах, что и обычная голосовая связь GSM, у нее есть некоторые особенности с точки зрения биологической безопасности.

При использовании одного канала связи уровни электромагнитного излучения находятся в пределах установленных норм. Однако в режиме высокоскоростной передачи данных по нескольким каналам одновременно общая мощность может превышать допустимые уровни.

По некоторым данным, активно передающее GPRS устройство может излучать энергии больше, чем обычный мобильный телефон.

Поэтому специалисты рекомендуют с осторожностью использовать технологию детям и беременным женщинам. Также важно соблюдать правила эксплуатации устройств, например, не носить работающий с GPRS телефон на теле или в кармане брюк.

Перспективы развития GPRS

Несмотря на появление более скоростных технологий мобильной передачи данных, GPRS продолжает активно развиваться и совершенствоваться.

Операторы связи постоянно расширяют зону покрытия сетей GPRS, в том числе за счет GPRS роуминга. Скорость передачи данных увеличивается благодаря модернизации инфраструктуры, улучшению характеристик мобильных устройств, внедрению агрегации несущих и другим технологиям.

Ключевым трендом является плавный переход абонентской базы с GPRS на более скоростные стандарты с сохранением обратной совместимости. Это позволит постепенно выводить устаревшее оборудование из эксплуатации.

Выбор GPRS устройств

Для работы в сетях GPRS используется специализированное оборудование. Основные типы устройств:

• Мобильные телефоны и смартфоны
• USB-модемы для подключения к компьютеру
• Внешние GPRS-модемы и маршрутизаторы
• GPRS-модули для встраивания в устройства
• Автомобильные роутеры и Wi-Fi точки доступа

При выборе конкретной модели стоит обращать внимание на поддерживаемые частоты (900/1800 МГц), класс устройства по GPRS (A, B или C), количество одновременных таймслотов, тип антенн, наличие внешних интерфейсов, условия эксплуатации и другие характеристики.

Перед использованием оборудования GPRS рекомендуется проверить покрытие и качество сигнала выбранного оператора связи в конкретном месте для корректной настройки антенн и получения максимальной скорости.

Сравнение GPRS с альтернативами

Хотя GPRS является популярной и зрелой технологией передачи данных по сетям GSM, на рынке существуют и альтернативные решения, обладающие своими преимуществами и недостатками по сравнению с GPRS.

GPRS и CSD

Технология CSD (Circuit Switched Data) использует коммутируемые голосовые каналы GSM для передачи данных с помощью встроенного модема в телефоне. По сравнению с CSD, GPRS обеспечивает более высокую скорость и эффективность использования ресурсов сети.

GPRS против CDMA

В отличие от сетей GSM, использующих частотно-временное разделение каналов, технология CDMA основана на кодовом разделении. У CDMA меньшая задержка при передаче данных, зато меньшее количество одновременных пользователей в соте.

GPRS и 3G

Сотовые сети 3-го поколения, как правило, также поддерживают унаследованные технологии GPRS и EDGE. По сравнению с ними, 3G обеспечивает значительно бóльшие скорости передачи данных, но может иметь меньшую зону покрытия.

Проблемы GPRS и их решения

Как и любая другая технология, GPRS не лишена типичных неисправностей, которые могут возникать при эксплуатации.

К распространенным проблемам GPRS относятся:

• Плохое качество сигнала и связи с базовой станцией
• Неверные настройки APN точки доступа у оператора
• Несовместимость или неисправность антенн в устройстве
• Накопление ошибок из-за помех или перегрева оборудования

Для диагностики и устранения подобных проблем обычно требуются базовые навыки настройки GPRS оборудования, а также замена неисправных элементов, например антенн или SIM-карт.