Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM | Статья в сборнике международной научной конференции

Библиографическое описание:

Нусупбеков С. И., Набиева А. А., Абдыкасым Д. Б. Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM [Текст] // Актуальные вопросы технических наук: материалы III Междунар. науч. конф. (г. Пермь, апрель 2015 г.). — Пермь: Зебра, 2015. — С. 52-54. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/125/7555/ (дата обращения: 17.10.2018).

В статье представлена технология GPRS на основе стандарта GSM

 

The article presents the GPRS technology based on GSM standard

 

В 1982 году CEPT (Почтовая и телеграфная Европейская конференция) в целях разработки общеевропейской системы сотовой мобильной связи создала рабочую группу, получившую название GSM (Groupe Special Mobile — Специальная мобильная группа). Разрабатываемая система должна была удовлетворять следующим критериям:

-        высокое качество передачи речевой информации;

-        низкая стоимость оборудования и предоставляемых услуг;

-        поддержка портативного пользовательского оборудования; т. е. возможности использования абонентом мобильного телефона при перемещении в другую сеть GSM. В 1990 году были опубликованы спецификации первой фазы GSM. К середине 1991 года начали поддерживаться коммерческие услуги мобильной связи в этом стандарте, а к 1993 году функционировало уже 36 сетей GSM в 22 странах, и еще 25 стран выбрали направление GSM или поставили вопрос о его принятии. Несмотря на то, что система GSM была стандартизована в Европе, на самом деле она не является исключительно европейским стандартом. Существует несколько отличительных черт влияющих на качество предоставляемых услуг и на стоимость самой сети:

-        из-за более высокой частоты уменьшается максимально возможный радиус соты, а точнее — максимальное удаление абонента от базовой станции. Для GSM-900 это расстояние равно 35 км. Для GSM-1800 — около 10 км;

-        на частотах 1800–2000 МГц радиоволны имеют несколько иные проникающие свойства;

-        GSM-1800 имеет, куда больший диапазон частот. Кроме этого в диапазонах 1800 и 1900 частотное планирование выполняется гибче в силу большего числа каналов и меньшего радиуса сот.

Максимальная излучаемая мощность мобильных телефонов стандарта GSM-1800–1Вт, для сравнения у GSM-900–2Вт. Не большая излучаемая мощность позволяет экономить заряд батареи мобильного телефона, однако высокая частота увеличивает вредное воздействие на организм человека т. н. «эффект микроволновой печи». Система сотовой связи стандарта GSM в эволюционной модели развития относится к поколению 2G. Первым поколением сотовой связи была — аналоговая. На сегодняшний день развитие мобильной связи стоит на пороге 3G — третьего поколения. Также существует так называемое промежуточное поколение — 2,5G. В него вошли такие технологии, как GPRS и EDGE.

В стандарте GSM используется узкополосный многостанционный доступ с временным разделением каналов (NB ТDМА). В структуре ТDМА кадра содержится 8 временных позиций на каждой из 124 несущих. Для защиты от ошибок в радиоканалах при передаче информационных сообщений применяется блочное и сверточное кодирование с перемежением. Повышение эффективности кодирования и перемежения при малой скорости перемещения подвижных станций достигается медленным переключением рабочих частот (SFH) в процессе сеанса связи со скоростью 217 скачков в секунду.

В стандарте GSM выбрана гауссовская частотная манипуляция с минимальным частотным сдвигом (GMSK). Обработка речи осуществляется в рамках принятой системы прерывистой передачи речи (DTX), которая обеспечивает включение передатчика только при наличии речевого сигнала и отключение передатчика в паузах и в конце разговора. В качестве речепреобразующего устройства выбран речевой кодек с регулярным импульсным возбуждением/долговременным предсказанием и линейным предикативным кодированием с предсказанием (RPE/LTR-LTP-кодек). Общая скорость преобразования речевого сигнала — 13 кбит/с.(Рис. 1.)

Рис. 1. Структурная схема сети GSM

 

Функциональное сопряжение элементов системы осуществляется рядом интерфейсов. Все сетевые функциональные компоненты в стандарте GSM взаимодействуют в соответствии с системой сигнализации МККТТ SS N 7 (CCITT SS N 7).

Значительно более широкие возможности могут быть обеспечены при реализации в рамках стандарта GSM технологий GPRS и EDGE. Эту фазу развития стандарта GSM принято обозначать «2G+» или «2,5G». В настоящее время уже очевидно, что модернизация GSM и развитие UMTS будут происходить в течение длительного времени, при этом обе технологии будут развиваться параллельно. Первым шагом на этом пути было внедрение технологии HSCSD, ориентированной на передачу данных с коммутацией каналов.

Протокол GPRS (General Packet Radio Service) используется для передачи данных в любых сетях GSM. Это позволяет сетям GSM быть совместимым с Internet. GPRS использует пакетную технологию для эффективной передачи неравномерного трафика. Протокол поддерживает скорость передачи от 9,6 Кб/с до более чем 150 Кб/с на одного пользователя. Основными характеристиками протокола GPRS являются эффективное использование радио- и сетевых ресурсов, а также полностью прозрачная поддержка протокола IP. GPRS оптимизирует использование сетевых и радиоресурсов. Протокол адаптирован к неравномерному характеру графика пользовательских приложений. Еще одной важной характеристикой GPRS является обеспечение немедленного соединения и высокая пропускная способность. Поддерживаются приложения, базирующиеся на стандартных протоколах передачи данных, таких, как IP и Х.25. В GPRS обесточиваются 4 различных уровня качества обслуживания (Рис. 2).

Рис. 2. Маршрут передачи GPRS

 

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 (Рис. 3). 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).

Рис. 3. Структурная схема GSM с GPRS

 

В ходе построения сети было осуществлено частотное и территориальное планирование. Были рассчитаны основные параметры сети, включая возможную абонентскую нагрузку, зону покрытия базовой станции, качественные показатели, помехоустойчивость модуляции GMSK.

 

Литература:

 

1.      Громаков Ю. А. Стандарты и системы подвижной радиосвязи. — М.: Радио и связь, 2005.-238с.

2.      Варакин Л. Е. Теория систем сигналов. — М.: Радио и связь, 2003. — 330с.

3.      Ульн Т. Техника подвижной систем связи. — М.: РиС, 2000. — 223с.

4.      Баскаков С. И. Радиотехнические цепи и сигналы. М.: Высшая школа, 2004.-448с.

Основные термины (генерируются автоматически): GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон, мобильная связь, высокая частота, базовая станция, речевой сигнал.

Похожие статьи

GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон...

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM. GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон, мобильная связь, высокая частота, базовая станция, речевой сигнал.

Точности определения местоположения подвижных наземных...

1. На основе мобильной станции (MS-based)

Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).

Похожие статьи. Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM.

Сети следующего поколения NGN стандарта GSM — от 2G до 6G

Ключевые слова: NGN, GSM, мобильный интернет, технологии 5G, интернет вещей, IoT

Скорость последнего усовершенствования GSM, который получил название стандарт EDGE, достигала

К примеру, в Нью–Йорке 1251 базовая станция и для устойчивого покрытия 5G...

Исследование использования новых стандартов сотовой связи...

Базовая станция работает на линии вниз в режиме MIMO 2×2 с использованием

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM. Несмотря на то, что система GSM

Ключевые слова: NGN, GSM, мобильный интернет, технологии 5G, интернет вещей, IoT...

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

Абоненты мобильных операторов хотят иметь возможность пользоваться интернет-сервисами, требующими высокой скорости соединение, такими как электронная коммерция, скачивание

Это означает, что базовой станции может быть выделена любая из указанных полос частот.

Значение сотовых сетей для работы МЧС РФ | Статья в журнале...

Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции.

Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).

Решение проблемы приема слабого сигнала 3G-модема от...

Исходя из рисунка 2, можно сказать, что полоса частот сотовой связи 3 поколения МГц для

Остается только узнать, в каком направлении находится ближайшая базовая станция сети

С. Н. Шабунин, Л. Л. Лесная, «Распространение радиоволн в мобильной связи»: Методические...

Транкинговые системы связи и их использование в МЧС РФ

система, система связи, сеть, подвижная связь, подвижная радиосвязь, корпоративная сеть ПМР, профессиональная мобильная радиосвязь, высокая связность, базовая станция, антенная система.

Отправка SMS-сообщений через GSM-модем | Статья в журнале...

Также подойдет мобильный телефон, подключенный к компьютеру через USB или Bluetooth.

Протокол GPRS (General Packet Radio Service) используется для передачи данных в любых сетях GSM.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон...

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM. GSM, GPRS, EDGE, GMSK, BTS, мобильный телефон, мобильная связь, высокая частота, базовая станция, речевой сигнал.

Точности определения местоположения подвижных наземных...

1. На основе мобильной станции (MS-based)

Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).

Похожие статьи. Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM.

Сети следующего поколения NGN стандарта GSM — от 2G до 6G

Ключевые слова: NGN, GSM, мобильный интернет, технологии 5G, интернет вещей, IoT

Скорость последнего усовершенствования GSM, который получил название стандарт EDGE, достигала

К примеру, в Нью–Йорке 1251 базовая станция и для устойчивого покрытия 5G...

Исследование использования новых стандартов сотовой связи...

Базовая станция работает на линии вниз в режиме MIMO 2×2 с использованием

Исследования технологий GPRS на основе стандарта GSM. Несмотря на то, что система GSM

Ключевые слова: NGN, GSM, мобильный интернет, технологии 5G, интернет вещей, IoT...

Моделирование дальности действия и пропускной способности...

Абоненты мобильных операторов хотят иметь возможность пользоваться интернет-сервисами, требующими высокой скорости соединение, такими как электронная коммерция, скачивание

Это означает, что базовой станции может быть выделена любая из указанных полос частот.

Значение сотовых сетей для работы МЧС РФ | Статья в журнале...

Будучи включённым, сотовый телефон прослушивает эфир, находя сигнал базовой станции.

Связь телефона со станцией может идти по аналоговому протоколу (AMPS, NAMPS, NMT-450) или по цифровому (DAMPS, CDMA, GSM, UMTS).

Решение проблемы приема слабого сигнала 3G-модема от...

Исходя из рисунка 2, можно сказать, что полоса частот сотовой связи 3 поколения МГц для

Остается только узнать, в каком направлении находится ближайшая базовая станция сети

С. Н. Шабунин, Л. Л. Лесная, «Распространение радиоволн в мобильной связи»: Методические...

Транкинговые системы связи и их использование в МЧС РФ

система, система связи, сеть, подвижная связь, подвижная радиосвязь, корпоративная сеть ПМР, профессиональная мобильная радиосвязь, высокая связность, базовая станция, антенная система.

Отправка SMS-сообщений через GSM-модем | Статья в журнале...

Также подойдет мобильный телефон, подключенный к компьютеру через USB или Bluetooth.

Протокол GPRS (General Packet Radio Service) используется для передачи данных в любых сетях GSM.

Задать вопрос