Heutzutage ist ein mobiles Kommunikationsnetz überall unerlässlich, es bietet uns unbegrenzten Komfort, und eine der Hauptpositionen im Mobilkommunikationsnetz ist GPRS, was genau ist das GPRS? Nähere Informationen finden Sie weiter unten.
Was ist GPRS?
GPRS, nämlich General Packet Radio Service Technology, ist ein Datendienst für GSM-Benutzer.
Als Fortsetzung von GSM, GPRS überträgt Daten in Form von Paketen, Dies unterscheidet sich von der bisherigen Methode der kontinuierlichen Übertragung über Kanäle und führt dazu, dass die Kosten für den Benutzer auf der Grundlage der übertragenen Dateneinheit berechnet werden.
2. Wie funktioniert die GPRS-Technologie??
GPRS funktioniert hauptsächlich über einen internen Router zur grundlegenden Adressierung von Daten- oder Sprachsignalen und zum Aufbau normaler Datenverbindungen. Unter der Verwaltung des Routers, Das mobile Endgerät richtet die Route für den Datenversand ein, Empfangen von Daten und diese Daten unter Roaming-Bedingungen.
Routing-Einrichtung zum Senden von Daten
Wenn das mobile Endgerät die Route zum Senden von Daten festlegt, Es wird eine PDU generiert (Paketdateneinheit) auf dem Terminal, und diese PDU wird über unsere SNDC-Dateneinheit übertragen, und dann durch die Verarbeitung der LLC-Schicht in einen LLC-Frame umgewandelt werden, und schließlich Eintritt in das Basisnetz SGSN, wo sich das GSM-Terminal befindet. Der SGSN übermittelt alle Informationen weiter an den GGSN, welches die Daten dann verarbeitet und dann an die Nutzer unseres Datennetzes sendet, um deren Anforderungen zu erfüllen. Gleichzeitig, um die Dateninformationen umfassend zu schützen, Wir verschlüsseln die Daten der Luftschnittstelle bei der Übertragung.
Routing-Einrichtung zum Empfangen von Daten
Wenn Nutzer unseres öffentlichen Datennetzes die vom bisherigen mobilen Endgerät gesendeten Daten empfangen, Sie werden zunächst eine Route zwischen dem Datennetz und GGSN über das Standardprotokoll unseres Datennetzes für die spätere Datenübertragung einrichten. Wenn die Datennetzwerkbenutzer die Dateneinheit senden, Die Dateneinheit PDU wird über die festgelegte Route an den GGSN übertragen. Nach Erhalt der Dateneinheit, GGSN übermittelt die PDU an den SGSN, welches sich beim mobilen Endgerät befindet, und danach, Der GGSN packt die ankommende PDU und wandelt sie zur Übertragung in die SNDC-Dateneinheit um, und wandeln Sie es dann nach der Verarbeitung durch LLC in eine LLC-Rahmeneinheit um, und schließlich die Daten über die Luftschnittstelle an das mobile Endgerät übertragen.
Routing-Einrichtung für Daten im Roaming-Zustand
Der Aufbau der Datenroute unter Roaming-Bedingungen erfordert die Hilfe des GGSN seines Heimatortes, bevor sie an das Endgerät des Mobilfunknutzers übertragen werden kann. Der Vorgang ähnelt der Festlegung der Route zum Senden von Daten und der Route zum Empfangen von Daten, mit der Ausnahme, dass am Ende beide eine Rahmenkonvertierung im GGSN des Heimatorts durchlaufen, um die endgültige Zieladresse zu erreichen.
3. Die Architektur von GPRS Netzwerke
Das GPRS-Netzwerk basiert auf dem bestehenden GSM-Netzwerk, um Paketdatendienste zu implementieren. GSM ist für die Leitungsvermittlung konzipiert, Das vorhandene GSM-Netz reicht jedoch nicht aus, um das Paketdaten-Routing zu unterstützen. daher, GPRS muss neue Netzwerkinstanzen basierend auf dem bestehenden GSM-Netzwerk hinzufügen, wie GGSN (Gateway GPRS-Unterstützungsknoten), SGSN (GSN bedienen) und PCU (Paketkontrolleinheit), und Upgrade eines Teils des ursprünglichen GSM-Systems, um den Austausch und die Übertragung von Paketdatendiensten zu ermöglichen. Im Vergleich zum ursprünglichen GSM-Netz, Einige der neuen oder modernisierten Geräte sind wie folgt.
GSN bedienen (SGSN)
Die Hauptfunktionen von SGSN bestehen in der Authentifizierung, Mobilitätsmanagement und Routenauswahl für die MS, um den Übertragungskanal von der MS zum GGSN einzurichten, Empfangen Sie die MS-Paketdaten vom BSS und übertragen Sie sie dann an den GGSN oder umgekehrt über das GPRS-Backbone-Netzwerk, und führen Abrechnungs- und Servicestatistiken durch.
Gateway GPRS-Unterstützungsknoten (GGSN)
Funktioniert hauptsächlich als Gateway, GGSN verbindet sich mit einer Vielzahl unterschiedlicher externer Datennetze, wie ISDN, PSPDN und LAN. Zum externen Netzwerk, GGSN ist ein Router, daher wird er auch GPRS-Router genannt. Der GGSN empfängt von der MS gesendete Paketdaten und führt eine Protokollübersetzung durch, um diese Paketdaten an ein entferntes TCP/IP- oder X.25-Netzwerk oder umgekehrt zu übertragen. Zusätzlich, Das GGSN verfügt außerdem über Funktionen wie Adressvergabe und Abrechnung.
Paketkontrolleinheit (PCU)
PCU befindet sich normalerweise im BSC und wird zur Verarbeitung von Datendiensten verwendet. Es trennt Paketdatendienste von den GSM-Sprachdiensten am BSC und überträgt sie zwischen dem BTS und dem SGSN. PCU fügt die Paketfunktion hinzu, steuert drahtlose Verbindungen, und ermöglicht es mehreren Benutzern, dieselbe drahtlose Ressource zu belegen.
Aktualisieren Sie die ursprüngliche GSM-Netzwerkausrüstung
Das GPRS-Netzwerk nutzt die ursprüngliche GSM-Basisstation, welche, Jedoch, muss mit Software aktualisiert werden; GPRS sollte ein neues Mobilitätsmanagementprogramm hinzufügen, um eine GPRS-Backbone-Netzwerkverbindung über den Router zu erreichen; Das GSM-Netzwerksystem sollte die Software aktualisieren und neue MAP-Signalisierung und GPRS-Signalisierung hinzufügen.
GPRS-Terminal
Es muss ein neues GPRS-Terminal eingeführt werden. Drei Arten von GPRS-Mobilstationen sind wie folgt.
• Tippe A: Die Möglichkeit, gleichzeitig einen GPRS-Dienst und einen leitungsvermittelten Trägerdienst bereitzustellen. Das ist, Es kann ein GSM-Sprachdienst durchgeführt und gleichzeitig ein GPRS-Paket empfangen werden.
• Typ B: Das gleichzeitige Abhören der Paging-Informationen von GPRS- und GSM-Systemen ist erlaubt, das gleichzeitig an GPRS- und GSM-Systeme angeschlossen ist, Es wird jedoch jeweils nur einer der Dienste unterstützt.
• Typ C: Unterstützt entweder GSM-Netzwerk oder GPRS-Netzwerk, Wählen Sie das Netzwerk manuell aus und ersetzen Sie es.
• GPRS-Terminals können auch in Computer-PCMCIA-Karten für den mobilen Internetzugang umgewandelt werden.
4. Wie groß ist die GPRS-Abdeckung? Netzwerk
Breite Abdeckung
GPRS-Kommunikation ist in der Lage, den Anforderungen von Berggebieten gerecht zu werden, Städte, und überregionalen Zugang. Allerdings ist die Zahl der Wetterstationen groß und über das ganze Land verteilt, und einige von ihnen liegen in abgelegenen Gebieten und sind geografisch verstreut, Das GPRS-Netz deckt das ganze Land ab, und die 2G/4G-Netze können nach Belieben ausgewählt werden, um den Anforderungen der Wetterstationen an die Abdeckung gerecht zu werden.
5. Was sind die Unterschiede zwischen GPRS und GPS?
Verschiedene Definitionen
Geographisches Positionierungs System, nämlich Global Positioning System. Zusätzlich zur Bereitstellung von Echtzeit, globale Navigationshilfe in der Luft, Meer und Land, Die Erfindung des GPS kann auch für militärische Dienste wie die Informationsbeschaffung genutzt werden, Überwachung und Erkennung nuklearer Explosionen, und Notfallkommunikation
GPRS, nämlich General Packet Radio Service, ist eine Weiterentwicklung von GSM. Dabei handelt es sich um einen Dienst, der von GSM-Mobiltelefonnutzern ausgewählt werden kann.
Verschiedene Anwendungsszenarien
GPRS wird in mobilen Büros eingesetzt, mobile Unternehmen, mobile Informationsdienste, mobiles Internet, Multimedia-Dienst, usw.
GPS wird im Straßenbau eingesetzt, patrouillieren, Autonavigation und Verkehrsmanagement der Navigation, Positionierung, Messung, usw.
Verschiedene technische Merkmale
GPRS verfügt über die Eigenschaften einer Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung, immer online, und Abrechnung nur nach Datenfluss, und gleichzeitig, Die Daten werden gruppenweise gesendet und empfangen, Abrechnung nach Datenfluss mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 56–115 Kbit/s.
6. GPRS-Technologie in 5G
GPRS-Netzwerk
• Das GPRS-Netzwerk ist das drahtlose Datenübertragungsnetzwerk der China Mobile Company. Solange es GPRS-Signale gibt, Es kann die drahtlose Datenübertragung unterstützen. Das GPRS-Netzwerk bietet die Vorteile einer großflächigen Abdeckung, immer online, Abrechnung nach Volumen, Hochgeschwindigkeitsübertragung und so weiter.
• Große Flächenabdeckung: GPRS hat in mehr als eine gute Abdeckung 240 Städte in 31 Provinzen im ganzen Land, Und es ist grundsätzlich möglich, über das drahtlose GPRS-Netzwerk überall dort auf das Internet zuzugreifen, wo Mobiltelefone telefonieren können.
• Ständig online: Die GPRS-Anwendung bleibt nach der Aktivierung ständig online, Dies ähnelt einem drahtlosen dedizierten Netzwerkdienst.
• Laden nach Volumen: Obwohl der GPRS-Dienst immer online ist, Sie müssen sich keine Gedanken über die Kosten machen, Dies liegt daran, dass die Abrechnung nur dann erfolgt, wenn Kommunikationsverkehr generiert wird.
• Hochgeschwindigkeitsübertragung: Heutzutage, 53.6Die Spitzenübertragungsrate von Kbit/s wird in GPRS unterstützt, und die theoretische Spitzenübertragung kann über 100 Kbit/s erreichen.
5G-Netzwerk
Als neueste mobile Kommunikationsnetzwerktechnologie, 5Es wird erwartet, dass die Übertragungsgeschwindigkeit von G mehrere zehn GB/s erreichen wird, Der gesamte hochwertige Film kann innerhalb von 1 Sekunde über die 5G-Netzwerkkommunikation heruntergeladen werden. Derzeit, 5G-Netzwerk hat erfolgreich die Übertragungsgeschwindigkeit von 1 Gbit/s im 28-GHz-Band erreicht, während die 4G-Übertragungsrate nur 75 Mbit/s beträgt, Die Downlink-Geschwindigkeit beträgt 100 Mbit/s, und die Uplink-Geschwindigkeit beträgt 30 Mbit/s, und es verfügt nur über eine asymmetrische Datenübertragungskapazität von mehr als 2 Mbit/s. Samsung Electronics Company hat diese Anforderung durch den Einsatz eines adaptiven Array-Übertragungsverfahrens erreicht 64 Antennenelemente, was bedeutet, dass in 5G-Netzen, Mit Smart-Terminals können 3D-Filme und Spiele geteilt und eine ultrahohe Bildqualität genutzt werden, und dies ist für die 4G-Netzwerkkommunikationstechnologie nahezu unmöglich zu erreichen.
Vorteile des 5G-Netzwerks:
• Schnelle Kommunikationsgeschwindigkeit: Die Übertragungsrate des Kommunikationssystems kann 300 Mbit/s erreichen, oder sogar bis zu 1000Mbps.
• Großes Netzwerkspektrum: Die Kommunikationsbandbreite ist viel höher als die des Mobilfunksystems des 3G-Netzwerks, gleichwertig 20 Zeiten des W-CDMA 3G-Netzwerks.
• Flexible Kommunikation: Materialien, Das Herunterladen und Übertragen von Bildern und Videos in beide Richtungen ist erlaubt.
• Das 5G-Netzwerk zeichnet sich auch durch hohe Intelligenz aus, gute Kompatibilität und so weiter.
GPRS-Technologie und 5G-Netzwerk-Fernübertragung von drahtlosen Daten werden häufig bei der Überwachung von Heizungsversorgungsrohrnetzen eingesetzt, Wasserversorgungsrohrnetze, Aquakulturumgebungen, Vieh Brutumgebungen, Lagertanks und Lagerhallen, Umgebungen von Laborsammelräumen, atmosphärische Umgebungen und intelligente Überwachung der Fertigung. Außerdem, Sie werden auch in Frühwarnsystemen eingesetzt.
7. Wer hat GPRS erfunden?
Von der ersten Generation analoger Kommunikationssysteme bis zur zweiten Generation digitaler Kommunikationssysteme, und später auf 3G, 4G und 5G, Die mobile Kommunikationstechnologie entwickelt sich mittlerweile rasant weiter. Im Vergleich zu anderen mobilen Kommunikationstechnologien der zweiten Generation, GSM wird am weitesten verbreitet. Trotzdem, Das GSM-System kann lediglich Daten mit einer Übertragungsrate austauschen 9.6 kbit/s, Dies macht es schwierig, die Nachfrage nach Datendiensten zu decken. daher, Das ETSI führte die GPRS-Technologie ein.
8. Vor- und Nachteile von GPRS
Kommunikationsvorteile von GPRS
- Breite Abdeckung: Die GPRS-Kommunikation ist in der Lage, die Anforderungen von Berggebieten zu erfüllen, Städte, und überregionalen Zugang. Zwar gibt es viele über das ganze Land verteilte Wetterstationen, und einige von ihnen liegen in abgelegenen Gebieten und sind geografisch verstreut, Das GPRS-Netz deckt das ganze Land ab, und 2G/4G können zwei Arten von Netzwerken nach Belieben ausgewählt werden, um den Anforderungen der Wetterstationen an die Abdeckung gerecht zu werden.
- Hohe Datenübertragungsrate: Jede Wetterstation überträgt Daten jedes Mal mit einer Geschwindigkeit von 10 Kbit/s. Und aktuell, Die Übertragungsrate von GPRS beträgt etwa 40 Kbit/s.
- Geringe Kommunikationskosten: Bestimmte Leitungen müssen für die drahtgebundene Übertragung von Informationen ausgestattet sein, was relativ teuer ist. Andererseits, Die Nutzung des drahtlosen Kommunikationsverfahrens GPRS ist lediglich kostenpflichtig 30 Yuan pro Monat mindestens, da in diesem Modus ein 2G-Kommunikationsnetz zum Einsatz kommt, und es wird entsprechend dem Datenfluss berechnet. Außerdem, Die Ressourcenauslastung ist in diesem Modus hoch.
- Unterstützung für IP- und X.25-Protokolle: Weil das GSM-Netz eine größere Abdeckung hat, GPRS ermöglicht den drahtlosen Zugang zum Internet.
Vor- und Nachteile der GPRS-Kommunikation
Allgemein, Die GPRS-Kommunikationstechnologie zeichnet sich durch eine schnelle Übertragungsrate aus, große Übertragungsdistanz und einfache Vernetzung, Es ist jedoch durch die Abdeckung der Basisstationen begrenzt, und das Signal ist bei schlechten Kommunikationsbedingungen schwach und es gibt tote Kommunikationswinkel.
Da das GSM-Netz über eine breite Signalabdeckung verfügt, Es gibt tatsächlich ein weites geografisches Gebiet, in dem GPRS-Dienste genutzt werden können, Das ist der Hauptvorteil der GPRS-Technologie. Zweitens, GPRS-Terminals können sich innerhalb des Signalabdeckungsbereichs frei bewegen, Daher müssen Entwickler keine anderen Kommunikationsgeräte entwickeln, die in der Verantwortung der Betreiber liegen und für Benutzer einfach zu verwenden sind. Endlich, aufgrund der Beliebtheit mobiler Kommunikationsterminals, Ihre Kosten wurden erheblich gesenkt, Daher sind die Hardwarekosten für die Verwendung der GPRS-Kommunikationstechnologie im IoT im Vergleich zu größeren Vorteilen W-lan oder ZigBee.
GPRS-Terminals müssen bei der Kommunikation die Infrastruktur von Telekommunikationsbetreibern nutzen, Daher ist eine bestimmte Gebühr erforderlich, d.h. Datenverkehrsgebühr, und diese Servicegebühr begrenzt eine große Anzahl von Geräten, die sich mit dem Netzwerk verbinden können. Zusätzlich, Die niedrigere GPRS-Rate ist ein weiteres Problem. Die Qualität der GPRS-Kommunikation wird stark von der Signalstärke beeinflusst, und schlechte Kommunikation an Orten ohne Signalabdeckung oder Schwachstelle kann die Erledigung des Dienstes beeinträchtigen.
9. Anwendungsinstanzen von GPRS
Die Umgebung des Feldterminals und die verteilte Übertragungsentfernung
Ein ziemlich wichtiger Vorteil der drahtlosen Netzwerkkommunikation besteht darin, dass spezialisierte drahtlose Kommunikationsnetzwerke vorhanden sind (wie digitale Radiosender, WiMax, WLAN, usw.) nicht realisiert werden kann.
Industriestandortumgebung
Wenn es nun darum geht, mobil Daten zu betreiben und Informationen über die Baustellenausrüstung zu sammeln, Sammeln Sie Informationen über den Standort vor Ort, usw., und eine kabelgebundene Kommunikationsumgebung kann nicht bereitgestellt werden, Die Verwendung eines drahtlosen GPRS-Netzwerks kann eine gute Wahl sein. Die Zielrate des GPRS-Netzes ist mittlerweile hoch, da die meisten Regionen des Landes über GPRS-Signalziele verfügen.
Angemessene Anforderungen an Echtzeitdaten
Momentan, Die Datenübertragungslatenz in GPRS-Netzwerken liegt bei wenigen Sekunden. In den meisten Situationen, Die durchschnittliche Gesamtlatenz für die GPRS-Datenkommunikation liegt bei ca 2 Sekunden. Mit anderen Worten, Ein von der GPRS-DTU gesendetes Datenpaket erreicht das Rechenzentrum in etwa 2 Sekunden. Andererseits, Das Datenpaket wird nach ca. 20 Minuten auch bei der GPRS-DTU ankommen 2 Sekunden.
Allgemein gesagt, Die Echtzeitleistung von GPRS ist in der Lage, die Anforderungen vieler Anwendungen im Industriebereich zu erfüllen. Jedoch, in einigen spezifischen Anwendungen, Die GPRS-Kommunikationsmethode ist möglicherweise nicht geeignet, wenn eine durchschnittliche Verzögerung von ca 2 Sekunden wird nicht toleriert.
Aus einer anderen Perspektive, wenn ein von uns entwickeltes System Daten über ein GPRS-Netzwerk überträgt, Dann müssen wir diese Verzögerung berücksichtigen, wenn wir das Kommunikationsprotokoll entwerfen.
Angemessene Datenkommunikationsrate
Die Datenkommunikationsgeschwindigkeit zwischen der GPRS-DTU und dem Rechenzentrum beträgt normalerweise 10 kbit/s bis 60 kbit/s, Das bedeutet, dass die GPRS-DTU weiterhin Daten mit einer Geschwindigkeit von 10 bis 60 kBit/s an die Zentrale senden kann, oder umgekehrt. (Notiz: Die durchschnittliche Datenkommunikationsrate eines Heim-CDMA-Netzwerks beträgt etwa 40 bis 90 Kbit/s).
10. Entwicklungsgeschichte von GPRS
Die Mobilkommunikationstechnologie hat sich von der ersten Generation analoger Kommunikationssysteme zur zweiten Generation digitaler Kommunikationssysteme weiterentwickelt, und dann 3G, 4G und 5G entwickeln sich rasant. Im Vergleich zu anderen mobilen Kommunikationstechnologien der zweiten Generation, GSM wird am weitesten verbreitet. Das GSM-System ist jedoch nur in der Lage, Daten im Leitungsbereich auszutauschen, wobei die höchste Übertragungsrate 9,6 kbit/s beträgt, Es ist schwierig, die Anforderungen von Datendiensten zu erfüllen, und aus diesem Grund, Das ETSI hat GPRS herausgegeben.
Um die Unterstützung vom bisherigen Sprachdienst zum neuen Datendienst zu realisieren, GPRS überschneidet sich mit dem ursprünglichen GSM-Netz, um das Hochgeschwindigkeits-Paketdatennetz zu unterstützen und Benutzern WAP-Browsing zu ermöglichen (Internetseite), E-Mail und andere Funktionen.
