На своем веку мобильная связь повидала уже несколько стандартов, но каждый раз нехватка пропускной способности приводила к появлению нового. В России наиболее широко распространен GSM (Global System for Mobile Communication — глобальная система для мобильных коммуникаций). Он успешно применяется для передачи голоса, но вот получать информацию по нему можно только со скоростью 9,6 кбит/c. Производители сотовых телефонов и операторы мобильной связи вложили много средств в продвижение технологии GSM и поэтому решили создать «надстройку» для этого стандарта, обеспечивающую перекачивание данных с приемлемой скоростью. В роли спасителя выступила технология GPRS (General Packet Radio Service — общий пакетный радиосервис).
Радиопоток GSM, передаваемый на определенной частоте, состоит из периодически повторяемых отрезков — кадров, которые в свою очередь делятся на восемь интервалов. Для голосового трафика достаточно одного интервала из кадра (остальные семь могут занять другие абоненты), что соответствует пропускной способности 22,8 кбит/с. Если же на одной из частот не останется свободных временных интервалов, новые абоненты не смогут позвонить, но это маловероятно. Учитывая применение алгоритмов обнаружения и коррекции ошибок, реальная скорость передачи данных для одного терминала (в рассматриваемом случае — сотовый телефон) составляет 9,6 кбит/с. По существующим правилам при обычном соединении абонент платит за все то время, в течение которого он копирует информацию (или разговаривает), независимо от ее наличия в конкретном временном интервале (например, оплачивается и полная тишина).
Технология GPRS основана на несколько ином подходе: она позволяет одному терминалу использовать несколько временных интервалов из одного кадра, причем их число может динамически изменяться. Абонент же GPRS-телефона может занять все свободные временные интервалы (по действующим правилам приоритет имеют голосовые данные), что повысит скорость передачи данных. Можно и, наоборот, сделать паузу в передаче данных, чтобы предоставить линию другим абонентам, в отличие от обычного GSM-звонка. Так как оплата берется за переданный объем информации, то стоимость пересылки 1 Мбайт получается ниже по сравнению со стандартным GSM.
В основу системы GPRS положены блоки SGSN (Serving GPRS Support Node — узел поддержки GPRS) и GGSN (Gateway GPRS Support Node — шлюзовой узел GPRS).
Блок SGSN можно считать мозгом рассматриваемой системы. На него возложены такие задачи, как контроль корректной доставки пакетов данных пользователям и взаимодействие с реестром собственных абонентов сети HLR для проверки разрешения на запрашиваемые услуги, мониторинг и регистрацию подключившихся абонентов. Блок GGSN, по сути, работает в качестве шлюза между сотовой связью и внешними сетями (Интернет, intranet, другие GPRS-системы). Также к задачам GGSN относятся адресация данных, динамическая выдача IP-адресов и отслеживание информации о внешних сетях и собственных абонентах (в том числе тарификация услуг).
GPRS-терминалы подразделяются на три класса устройств:
А — способные одновременно передавать голос и данные, поскольку могут функционировать в режимах коммутации как каналов, так и пакетов;
В — за единицу времени передающие либо голос, либо данные;
С — поддерживающие только передачу данных и не подходящие для голосовой связи. Как правило, это разного рода РС-карты для беспроводного доступа к информации.
Теоретическая максимальная скорость передачи данных в системе GPRS при задействовании всех временных интервалов близка к 100 кбит/с, т. е. почти вдвое выше, чем в системах связи с коммутируемыми линиями. Для существующих аппаратов она находится в пределах от 0 до 50 кбит/с, так как сотовые телефоны в GPRS-соединении применяют модифицированные протоколы коррекции ошибок (13,4 кбит/с при использовании в каждом кадре одного из восьми квантов) и «умеют» занимать только пять временных интервалов: четыре — на прием, один — на отсыл данных). На скорость прохождения данных влияют объем информации, передаваемой абонентами, конфигурация аппаратов, наличие поддерживающей систему GPRS инфраструктуры и объем общего трафика в сети GSM.
Можно подытожить, что технология GPRS — следующая ступень в построении эффективного и впечатляющего мобильного мира передачи информации. В России на момент написания статьи услугу GPRS предоставляет на коммерческой основе только мобильный оператор «Би Лайн» (см. статью в «Мире ПК», № 6/02, раздел «Новые продукты»), а операторы «MTС» и «МегаФона» используют GPRS в тестовом режиме.
