Мобильный интернет. отличия в стандартах gprs, edge, 3g и 4g

Компоненты GPRS системы

Рассмотрим, техническую сторону реализации GPRS. Устройства, задействованные при этом, делятся на три класса:

• А — способные одновременно транслировать и голос, и данные. Эти терминалы выпускались до 2005 года и сейчас не используются;
• B – работающие только в одном из режимов. Так, при активации голосового звонка, активная передача данных временно приостанавливается;
• C – исключительно для пакетной передачи данных.

Чтобы организовать работу GPRS необходимо участие таких компонентов:

пользовательский модуль в лице устройства с GPRS модемом, ведь при пакетной трансляции используется модуляция радиосигнала. Это не обязательно должен быть телефон, существует немало телекоммуникационных систем использующих данный канал, например, для передачи показаний удаленно установленных приборов.

• базовые станции (Base Station Controller) работающие с кодировщиками (Base Transceiver Station), трансформирующими формата GSM в протокол TCP/IP (и наоборот) и с блоком управления пакетами (Packet Controller Unit);
• опорная сеть (GPRS Core Network) обеспечивающая связь между локальной (сотовой) и глобальной (интернет) сетью. При этом задействуются Charging Gateway (шлюз для связи с системой тарификации) и DNS (система определения доменных имен);

Оператор работает со своими абонентами с помощью выделенного для пакетных данных коммутатора Serving GPRS Support Node (SGSN). А для внешних соединений используются шлюзы GGSN (Gateway GPRS Support Node).

Поскольку между SGSN и GGSN взаимодействие уже осуществляется по IP протоколу, то состыковка пользователей с сетями Internet, intranet, X.25 происходит без дополнительных преобразований.

Разновидности 3G

HSPA

Максимальная теоретическая скорость передачи данных по стандарту HSPA составляет 14,4 Мбит/с (скорость передачи данных от базовой станции на всех локальных абонентов) и до 5,76 Мбит/с от абонента. Первые этапы внедрения стандарта имели скорость 3,6 Мбит/с к абоненту HSDPA (D — downlink). После внедрения второго этапа HSUPA (U — uplink, то есть ускорения передачи от абонента) всю технологию сокращённо стали называть HSPA.

HSPA+

HSPA+ (англ. Evolved High-Speed Packet Access, «развитый высокоскоростной пакетный доступ») — стандарт мобильной связи, модернизация третьего поколения мобильной связи, с высокой скоростью, сравнимой с 4G.

К HSPA+ принято относить технологии, позволяющие осуществлять пакетную передачу данных со скоростью скачивания до 42,2 Мбит/с и отдачи до 5,76 Мбит/с. На практике скорость соединения ниже и составляет 10 — 20 Мбит/с (на картинке выше 1,6 Мб/с x 8 = 12,8 Мбит/с).

Эта технология считается переходной между сетями третьего (3G) и четвёртого (4G) поколения. Иногда её ещё называют «3.5G».

Логические каналы в GPRS

В системе GSM определено свыше 10 типов логических каналов. Эти каналы используются для передачи различных типов информации. Так, например, пейджинговый канал PCH используется для передачи вызывного сообщения, а по широковещательному каналу управления BCCH передается информация о системе.

Для GPRS определена новая совокупность логических каналов. Большинство из них имеют наименования, аналогичные и соответствующие наименованиям каналов в GSM. Наличие в сокращенном наименовании логического канала буквы «Р», означающей «Packet» и стоящей перед всеми остальными буквами, указывает на то, что это канал GPRS. Так, например, пейджинговый канал в GPRS обозначается как PPCH – Packet Paging Channel.

Новым логическим каналом системы GPRS является канал PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Это канал передачи информации о TA, он необходим для регулировки этого параметра. В системе GSM информация, относящаяся к этому параметру, передается по каналу SACCH.

Новым логическим каналом системы GPRS является канал PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Это канал передачи информации о TA, он необходим для регулировки этого параметра. В системе GSM информация, относящаяся к этому параметру, передается по каналу SACCH.

Packet Paging Channel – это канал пейджинга, и используется он только в направлении downlink для передачи вызывного сигнала к MS до начала передачи пакетов. PPCH может быть использован как для установления соединения с коммутацией пакетов, так и для соединения с коммутацией каналов.

Использование канала PPCH для режима с коммутацией каналов возможно только для терминалов GPRS классов А и В в сети с режимом работы I (NOM=1).

Packet Random Access Channel, используется только в направлении uplink. PRACH используется MS для инициализации передачи в направлении uplink для передачи данных или сигнализации.

Packet Access Granted Channel используется только в направлении downlink в фазе установления соединения для передачи информации о назначении ресурса. Передается в MS до начала передачи пакетов.

Packet Notification Channel используется только в направлении downlink для передачи информации в широковещательном режиме (PTM-M – Point-to- Multipoint – Multicast) к группе MS до передачи пакета PTM-M. Для мониторинга канала PNCH должен быть назначен режим DRX. Услуги DRX не специфицированы для GPRS фазы 1.

Packet Associated Control Channel переносит информацию сигнализации во время сеанса пакетной передачи для конкретной MS. Информация сигнализации включает в себя указания для управления выходной мощностью терминала. По каналу PACCH передаются также сообщения о назначении или переназначении ресурса. Этот канал использует ресурсы совместно с каналами PDTCH, назначенными MS. Кроме того, по этому каналу может быть передано пейджинговое сообщение в сторону MS, находящейся в состоянии соединения с коммутацией пакетов, о том, что данная MS вызывается для установления соединения, например с коммутацией каналов.

Packet Timing advance Control Channel используется только в направлении uplink для передачи Access Burst, чтобы оценить временную задержку доставки информации от MS, находящейся в режиме передачи пакетов.

По этому каналу передаются пакеты данных. Если система работает в режиме PTM-M, то он временно назначается для одной MS из группы. Если система работает в мультислотовом режиме, одна MS может параллельно использовать несколько каналов PDTCH для одного сеанса передачи пакетов. Все трафиковые каналы передачи пакетов являются двунаправленными, при этом различают PDTCH/U для направления передачи uplink, и PDTCH/D для направления передачи downlink.

Помогла ли вам статья?

Спасибо! Ваш голос учтен.

Принцип работы

При использовании GPRS информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы. Такая технология предполагает более эффективное использование ресурсов сети GSM. При этом, что именно является приоритетом передачи — голосовой трафик или передача данных — выбирается оператором связи. Федеральная тройка в России использует безусловный приоритет голосового трафика перед данными, поэтому скорость передачи зависит не только от возможностей оборудования, но и от загрузки сети. Возможность использования сразу нескольких каналов обеспечивает достаточно высокие скорости передачи данных, теоретический максимум при всех занятых таймслотах TDMA составляет 171,2 кбит/c.
Существуют различные классы GPRS, различающиеся скоростью передачи данных и возможностью совмещения передачи данных с одновременным голосовым вызовом.

Передача данных разделяется по направлениям «вниз» (downlink, DL) — от сети к абоненту, и «вверх» (uplink, UL) — от абонента к сети. Мобильные терминалы разделяются на классы по количеству одновременно используемых таймслотов для передачи и приёма данных. Телефоны середины 2000-х годов поддерживали до 4 таймслотов одновременно для приёма по линии «вниз» (то есть могли принимать 85 кбит/с по кодовой схеме CS-4), и до 2 для передачи по линии «вверх» (class 10 или 4+2, всего одновременно 5). Телефоны конца 2000-х годов поддерживают class 12 (или 4+4, всего одновременно 5).

Абоненту, подключенному к GPRS, предоставляется виртуальный канал, который на время передачи пакета становится реальным, а в остальное время используется для передачи пакетов других пользователей. Поскольку один канал могут использовать несколько абонентов, возможно возникновение очереди на передачу пакетов, и, как следствие, задержка связи. Например, современная версия программного обеспечения контроллеров базовых станций допускает одновременное использование одного таймслота шестнадцатью абонентами в разное время и до 5 (из 8) таймслотов данных на частоте, итого — до 80 абонентов, пользующихся GPRS на одном канале связи (средняя максимальная скорость при этом 21,4*5/80 = 1,3 кбит/с на абонента).

Другой крайний случай — пакетирование таймслотов в один непрерывный с вытеснением голосовых слотов на другие частоты (при наличии голосовых абонентов и с учётом приоритета сети на голос или передачу данных). При этом телефон, работающий в режиме GPRS, принимает все пакеты на одной частоте и подряд (пакетирование: 5 слотов — данные и 3 последних слота — голосовые) и не тратит времени на переключение частот. В этом случае скорость передачи данных достигает максимально возможной, как и описано выше, 4+2 таймслота (class 10) или 4+4 (class 12).

Технология GPRS использует GMSK-модуляцию. В зависимости от качества радиосигнала данные, пересылаемые по радиоэфиру, кодируются по одной из 4 кодовых схем (CS1—CS4). Каждая кодовая схема характеризуется избыточностью кодирования и помехоустойчивостью, и выбирается автоматически в зависимости от качества радиосигнала. По той же схеме и используя то же самое оборудование, работает и технология EDGE, но внутри таймслота EDGE используется другая, более плотная, упаковка информации (модуляция 8PSK).

Аббревиатуры на «шторке» телефона

Для начала приведу пару скриншотов () с тем, чтобы показать, где эти «обозначения» появляются и как они выглядят на экране типового смартфона.

О чем идет речь — на шторке аббревиатура H+

H, H+ и 4G

Теперь расшифруем их…

G (или GPRS — General Packet Radio Service)

Эта аббревиатура встречается сейчас довольно редко (только в небольших селах, где-то далеко за городом). Обозначается связь второго поколения: GSM или 2G. Скорость соединения составит не более 171,2 Кбит/c (и то это в теории, на практике — делите это число на 5-6).

E (EDGE)

3G (third generation)

Связь третьего поколения (встречается почти повсеместно). Обеспечивает высокоскоростной доступ к сети Интернет (до 3,6 Мбит/с).

H, H+, 3G+ (сокр. HSPA или High Speed Packet Access)

Высокоскоростная пакетная передача данных третьего поколения. Скорость передачи данных — вплоть до 42 Мбит/с. Этого уже вполне хватает для всего: соц. сетей, игр, фильмов, музыки и т.д.

4G (LTE) (fourth generation)

Стандарт связи четвертого поколения (доступен во всех крупных городах нашей страны). Обеспечивает скорость сети до 75 Мбит/с (на практике обычно около 20-30 Мбит/с).

4G+ (LTE-A / LTE2*)

Высокоскоростная версия 4G, доступ к сети до 300 Мбит/с. Такого подключения должно хватить на любые задачи (и порой это даже быстрее, чем проводное подключение к интернет на ПК).

Правда, стоит отметить, что у проводного есть один хороший плюс:  пинг и стабильность сети гораздо выше (что очень важно для тех, кто играет или проводит длительные онлайн-переговоры)!

5G

Стандарт связи пятого поколения. Доступ к сети интернет — от 1 Гбит/с. Первые точки доступа в нашей стране должны появиться в 2020-2021г. (насколько мне известно, компания МТС уже получила соответствующие лицензии*).

Как узнать, в моей местности какой стандарт связи должен быть: 3G, или 4G, или…?

У каждого мобильного оператора на офиц. сайте есть карта покрытия. Вам достаточно указать свой адрес (город, улицу, дом) и на ней посмотреть каким цветом закрашена ваша «территория».

Но вообще, конечно, лучше этот момент уточнять на практике (нередко, когда заявлено одно, а по факту — скорость значительно ниже…).

Мегафон — скрин с офиц. сайта (зона покрытия)

Почему значки (H, H+, 3G и др.) постоянно меняются и скорость «пляшет» 

Подобная проблема может возникать из-за большого числа факторов. Перечислю некоторые из них (наиболее популярные):

1. ваша удаленность от вышки связи: чем далее вы находитесь от нее — тем ниже будет скорость;
2. месторасположение телефона: на улице (как правило) связь лучше, чем в помещении (чем больше препятствий по пути в виде стен, деревьев и т.д. — тем хуже сигнал);
3. погода: в сильный ливень связь значительно ухудшается;
4. проблемы у оператора связи;
5. неполадки с телефоном (например, ЦП загружен на 90-100% и из-за этого тормозит не только сеть, но и вообще весь аппарат в целом…).

Для того, чтобы улучшить качество интернета — рекомендуется подключить телефон к Wi-Fi сети (если у вас дома есть роутер и проводное подключение).

по теме — были бы кстати!

Всего самого…!

RSS 
(как читать Rss)

Зачем нужен GSM в телефоне?

В данное время на смену связи и интернета GSM постепенно приходят более совершенные технологии, такие как WCDMA и LTE (4G). Благодаря повышенной пропускной способности доступная скорость отправки и получения информации возросла до 3,6 Мбит/с (3G). За счет этого пользователи получают возможность не только оперативно загружать большие файлы, но и просматривать видео в высоком разрешении. Однако это удовольствие нельзя назвать дешевым, в особенности по сравнению с 2G-сетями. Причем здесь дело касается не только стоимости связи, но и дополнительного расхода АКБ.

Именно по этой причине в настройках смартфона можно настроить наиболее удобный режим сети. Как правило, по умолчанию там установлено значение «Автоматически», что позволяет устройству подстраиваться под доступный в текущем месте стандарт связи.

Если есть потребность в экономии заряда батареи, можно переключить смартфон в режим GSM. Это позволит не только продлить время работы, но и улучшит качество связи, если в текущей локации слабый сигнал сетей 3G/4G.

3G — это какая скорость

Что касается мобильного Интернета, то он кардинально отличается от проводного. В последнем случае имеется стабильная передача на постоянной скорости независимо от различных факторов. Стандарт 3G, в свою очередь, очень сильно зависит от множества различных условий, например:

• наличия частотных помех;
• удаления от базовой станции;
• загруженности сети;
• наличия препятствий на пути сигнала (дома, деревья и др.).

В среднем пользователь получает скорость Интернета в сети 3G, которая в реальности в два раза или более ниже заявленной. Это нормальный показатель, поэтому, выбирая мобильную связь с доступом к Глобальной сети в качестве основной, следует быть готовым к этому.

Например, рано утром или поздней ночью, когда большинство абонентов спит, можно получить наибольшую скорость, чем она составляет днем или в вечернее время.

Обратите внимание! Зачастую в период праздников и выходных быстрота интернет-соединения сильно падает, поскольку большинство абонентов находится дома и активно пользуется услугами мобильной связи. Согласно тестам, которые проводились по Москве и области в 2017 г., получились следующие данные:

Согласно тестам, которые проводились по Москве и области в 2017 г., получились следующие данные:

• лидирующие позиции заняли операторы «Теле2» (10,4 Мбит/сек) и МТС — 10,1 Мбит/сек. При этом у МТС зафиксирована наибольшая максимальная скорость 3G, равная 26,1 Мбит/сек, совсем немного уступил первенство по этому показателю «Tele2» — 25,6 Мбит/сек;
• второе и третье места по средней скорости передачи данных в сетях 3G поделили «МегаФон» и «Билайн» с показателями 8,2 Мбит/сек и 7,6 Мбит/сек соответственно;
• по быстроте отклика сервера оператора (Ping) в сетях 3G на территории Москвы лидирует МТС со средним значением в 145,17 мс. А вот «Tele2», несмотря на первенство по среднему показателю, показал худший Ping — 168,29 мс.

GPRS-роуминг «Мегафон»

Пользоваться интернетом в роуминге, а особенно в международном, достаточно невыгодно. При поездках за рубеж с целью экономии рекомендуется приобретать местные сим-карты или пользоваться беспроводным интернетом. Для поездок по России можно использовать любую из опций (кроме XS) – S/M/L – установленный объем трафика можно расходовать, находясь в любом регионе страны. Также для оптимизации стоимости услуг интернета в роуминге могут использоваться услуги «Интернет за границей» и «Интернет по России». Узнать условия предоставления касательно вашего региона можно на официальном сайте оператора.

Для тех, кто хочет обезопасить себя и исключить возможность соединения с интернетом за границей, можно установить запрет на пользование интернет-роумингом. Сделать это можно следующим образом:

• Набрав запрет *105*746# (в дальнейшем его можно будет снять, чтобы снова можно было пользоваться интернетом).
• Позвонив оператору по номеру бесплатной линии поддержки – 0500 (специалист отправит на ваше телефон, предварительно уточнив модель аппарата, автоматические настройки в СМС-сообщении).
• Обратившись в салон «Мегафон» (сотрудники помогут грамотно настроить услугу на смартфоне или планшете).
• Воспользовавшись функционалом личного кабинета.

Интеграция с Интернетом

GPRS по принципу работы аналогична Интернету: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (не обязательно одним и тем же маршрутом), где происходит их сборка. При установлении сессии каждому устройству присваивается уникальный адрес, что по сути превращает его в сервер. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS с Интернетом не заметна конечному пользователю. Пакеты могут иметь формат IP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернете (TCP, UDP, HTTP, HTTPS, SSL, POP3, XMPP и др.). Также при использовании GPRS мобильный телефон выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический).

Как отключить неиспользуемые частоты для Android

В прошлый раз мы увеличивали громкость звука на смартфоне Android с помощью инженерного меню. В этот раз отключим неиспользуемые частоты, благодаря чему сможем немного уменьшить энергопотребление телефона. А, значит, увеличить время работы смартфона. Прирост будет небольшим, но для кого-то и эти минуты будут не лишними.

Сотовая связь работает на различных частотах и в различных сетях (850, 900, 1800, 1900, 2100, 2600 МГц и т.д.). По-английски эти диапазоны называются band. Существует больше полусотни различных частотных диапазонов. По умолчанию в смартфонах включено избыточное число band’ов. Все их система регулярно сканирует для поиска лучшего источника сигнала сотовой связи. Поэтому неиспользуемые диапазоны частот лучше отключить. Сейчас мы расскажем, как это сделать, что можно отключить, а что трогать нельзя.
Большая часть телефонов на базе Android работает на процессорах MediaTek (MTK). Чтобы зайти в инженерное меню на таких смартфонах, нужно набрать код *#*#3646633#*#* (вводить его нужно там, где вы набираете номер телефона для звонка).
Но проще установить приложение, открывающее прямой доступ в настройки (например, Инженерное Меню MTK Ярлык). Кстати, в смартфоне Fly Cirrus 8 код не работает, и в инженерное меню удалось попасть с помощью приложения.
В меню Telephony находим вкладку BandMode, далее заходим в SIM1 (если у вас две сим-карты). Мы увидим список всех частот трех стандартов: 2G (GSM), 3G (UMTS), 4G (LTE). Все поддерживаемые частоты будут отмечены галочками. Остальные частоты не поддерживаются (их нельзя включить/отключить). Список поддерживаемых частот зависит от конкретной модели смартфона.GSM
В России 2G-связь работает на частотах 900 и 1800 МГц. Частоты 850 и 1900 МГц в нашей стране не используются. Эти пункты можно смело отключить. Если поедете за границу, не забудьте включить обратно.UMTS
Все сотовые операторы 3G «вещают» на WCDMA-IMT-2000 (2100 МГц). В ближайшем будущем 3G может заработать на WCDMA-GSM-900. Так что оба пункта оставляем.

LTE
В моем смартфоне были отмечены Band 1, 3, 7, 20, 38, 40.
Билайн, МегаФон, МТС и Tele2 используют Band 7 (2600 МГц, FDD). Некоторые операторы используют также Band 38 (2600 МГц, TDD).
В ряде регионов 4G-сети работают на Band 3 (1800 МГц).
Band 1 (2100 МГц), Band 20 (800 МГц) и Band 40 (2300 МГц) находятся в планах по использованию в России, но пока не запущены. Так что эти пункты можно отключить.

Не забудьте зафиксировать изменения, нажав на кнопку SET в нижней части экрана.
Если у вас двухсимочный телефон и второй слот вы не используете, отключите его в настройках (Настройки > SIM-карты).

• < Назад
• Вперёд >

Общее описание

Перед тем как рассказать о том, каким образом осуществляется настройка интернета на мобильных гаджетах, следует привести общее описание того, настройки GPRS — что это такое. Под данным термином подразумевается надстройка в сети GSM, которая необходима для осуществления соединения с интернетом. Первоначально, на более ранних моделях сотовых телефонов, скорость интернета могла теоретически достигать 171,2 Кбит/c. Сейчас такие показатели могут показаться смехотворными для пользователей интернета. Ведь многие операторы связи позволяют пользоваться 4G-интернетом, который мало чем отличается по скорости от проводного. Под настройками GPRS (что это такое, было указано ранее) подразумевается стандартная установка параметров для мобильного интернета.

Скрытые возможности сотовой сети

Аббревиатура образовалась от английского определения General Packet Radio Service, что переводится как «пакетная радиосвязь общего пользования». Чтобы было понятнее, я напомню, что сотовые телефонные сети, это как раз и есть такая радио связь.

Идея передавать информацию пакетно уже проходила опробование на таких технологиях как CDPD и i-mode. Кроме того в телефонах появился WAP протокол, обеспечивавший доступ к интернет-ресурсам, специально созданным для него.

Однако скорости обмена информацией были невысоки. Здесь как раз и пригодились возможности мобильной связи одновременно транслировать данные по нескольким каналам. А чтобы случайный сбой сеанса связи не влиял на конечный результат, было решено разбивать данные на пакеты.

Разработчики подумали-подумали и …

Создали для GSM связи так называемую надстройку в виде специальной службы для передачи пакетных данных.

Так и появился термин GPRS.

Как же мы раньше жили без GPRS?

Теперь мы знаем как, и с помощью чего передаются пакеты данных между пользователем мобильного телефона и интернетом. Вроде де бы все просто. Но на самом деле в процессе задействовано множество сложных технических и программных компонентов.

И все для того, чтобы вы могли с телефона просматривать сайты и пользоваться различными интернет-сервисами.

На самом деле возможностей GPRS намного больше:

• использование телефонов в качестве внешних модемов для ПК;
• телеметрическое взаимодействие с постоянно активными устройствами (банкоматами, датчиками, счетчиками);
• контроль перемещения транспортных средств;
• организация локальных корпоративных сетей, с обменом файловой информацией;

GPRS оказался действительно полезным и существенно расширил коммуникационные возможности. Это направление оказалось весьма перспективным.

Неудивительно, что оно получило дальнейшее развитее в лице EDGE, 3G, LTE и 5G технологий. Теперь скорость беспроводной работы с интернетом почти сравнялась с данным показателем кабельных коммуникаций, что, конечно не может не радовать. Но об этом я расскажу в других статьях.

Интеграция с Интернетом

GPRS по принципу работы аналогична Интернету: данные разбиваются на пакеты и отправляются получателю (не обязательно одним и тем же маршрутом), где происходит их сборка. При установлении сессии каждому устройству присваивается уникальный адрес, что по сути превращает его в сервер. Протокол GPRS прозрачен для TCP/IP, поэтому интеграция GPRS с Интернетом не заметна конечному пользователю. Пакеты могут иметь формат IP или X.25, при этом не имеет значения, какие протоколы используются поверх IP, поэтому есть возможность использования любых стандартных протоколов транспортного и прикладного уровней, применяемых в Интернете (TCP, UDP, HTTP, HTTPS, SSL, POP3, XMPP и др.). Также при использовании GPRS мобильный телефон выступает как клиент внешней сети, и ему присваивается IP-адрес (постоянный или динамический).