Вечный интернет для мобильника

Фленов Михаил

Спецвыпуск Xakep, номер #034, стр. 034-030-2

Используемая технология пакетной коммутации канала схожа с IP и X.25: в источнике данные разделяются на пакеты и передаются по отдельности, а на приемнике собираются вместе. Маршруты следования пакетов (любой трафик IP или X.25) могут быть разные, в зависимости от свободных каналов.

Для передачи используется восемь каналов, а ширина радиополосы составляет 200 кГц. Каждый из каналов может работать на скорости 14,4 кбит, поэтому общая скорость достигает 115,2 кбит (14,4 * 8), хотя не факт, что тебе удастся достигнуть этого максимума: ведь, как и при модемном соединении, точки доступа делят множество пользователей.

Радиополосы распределяются динамически, а их распределение зависит от передаваемой информации. Согласно стандарту, когда ты получаешь/передаешь текст, скорость будет меньше, чем когда ты слушаешь музыку в формате mp3. Это значит, что трафик постоянно анализируется, и на основе этого анализа происходит динамическое выделение таймслотов - элементарных каналов связи в TDMA.

На рисунке 1 показана схема работы GPRS. Я изобразил только те компоненты, которые касаются пакетной передачи данных. GPRS состоит из следующих компонентов:

1. SGSN (Serving GPRS Support Node) - узел поддержки, контролирующий отсылку и получение пакетов. Отслеживает твое перемещение, чтобы оптимальным образом распределить ресурсы, а также принимает и пересылает в главный офис биллинговую информацию.

2. GGSN (Gateway GPRS Support Node) – шлюзовой узел, отвечающий за взаимодействие с сетями Internet. Между SGSN и GGSN данные передаются с помощью специального протокола GTP (GPRS Tunneling Protocol).

3. HLR (Home Location Register) - реестр собственных абонентов. Это база данных всех абонентах сети.

4. VLR (Visitor Location Register) - реестр перемещений. Таких реестров может быть несколько, и каждый из них отображает пользователей, которые находятся на его территории.

В будущем, если системы будут ориентироваться на мобильный интернет, возможно добавление еще одного специального узла – узел поддержки интернета IGSN (Internet GPRS Support Node).

Как все работает

Для начала передачи пакетов передающее устройство должно зарегистрироваться. За это отвечает компонент SGSN. Если эта услуга доступна, необходимые данные копируются из HLR в SGSN, и телефону выдается временный номер для пакетной передачи данных (P-TMSI или Packet Temporary Mobile Subscriber Identity). Это чем-то похоже на динамическое выделение IP при dial-up доступе. Подобный номер выдается и при передаче голосовых данных.

Системе также очень важно знать, где ты находишься относительно сети, поэтому необходим компонент VLR.

В данном случае эта информация важнее, чем при передаче голоса. При этом, чтобы не возрос служебный трафик и телефону не приходилось постоянно информировать об изменении твоего местоположения, за абонентом следят, только если он готов к приему/передаче данных. Сканирование не будет происходить, когда абонентский терминал находится вне зоны приема или если клиент долгое время не пользуется услугой GPRS.