Úvod

Přenos dat v systému GSM

Klasický přenos dat HSCSD GPRS EDGE

Klasický přenos dat

Mobilní digitální sítě sice byly vyvinuty pro potřebu přenosu hlasu, nicméně lidský hlas přenášejí v digitálním tvaru. Díky tomu je pro ně relativně snadné přenášet místo hlasu i obecná data. Přesto však existují určitá omezení, týkající se hlavně dosažitelné přenosové rychlosti. V předchozích kapitolách bylo uvedeno, že z principu fungování sítě GSM je pro každý časový interval (hovorový kanál) k dispozici právě 22,8 kbit/s, přestože samotný rádiový kanál nabízí 33,8 kbit/s. Zbylých 11 kbit/s je však použito jako režijní přenosová kapacita, zajišťující funkci sítě GSM.Těchto 22,8 kbit/s však nelze využít výhradně k přenosu samotných uživatelských dat (stejně jako u přenosu hovoru je původní bitová rychlost  13 kbit/s doplněna o další potřebné ůdaje a vzroste na 22,8 kbit/s), protože i zde je potřeba přidat určitý počet režijních bitů. První cestou, kterou bylo data možno přenášet, bylo použití velmi podobných technik a mechanizmů pro zajištění spolehlivosti datových provozů jako u hlasových přenosů. Datové přenosy tak bylo možno realizovat rychlostí 9,6 kbit/s a zbývajících 13,2 kbit/s bylo využíto na zajištění spolehlivosti přenosu, ošetření chyb a výpadků. Tento princip přenosu dat je stále velmi často používán a je označován jako CSD (Circuit Switched Data), což znamená, že se jedná o přenos dat na principu přepojování okruhů.

Po určité době bylo úspěšně odzkoušeno, že datové přenosy nepotřebují tak vysoce robustní ochranné mechanismy a je  možné tyto procedury oslabit a naopak zvýšit rychlost přenášených uživatelských dat. Konkrétně se rychlost přenášených dat zvýšila na hodnotu 14,4 kbit/s, ovšem za cenu toho, že datové přenosy touto rychlostí vyžadují kvalitnější signál. V okrajových částech buňky a stejně tak v místech se slabým signálem se pak efektivní využitelnost těchto datových přenosů zmenšuje.

Při každém přenosu dat je nutností schopnost vyrovnat se s případnými chybami při přenosu - nejinak je tomu u přenosů dat sítí GSM. Při klasickém přenosu hlasu je požito kódování, které z původních 13 kbit/s vytvoří 22,8 kbit/s a přijímající strana je pak schopna provést opravu některých přijatých dat. Podobně je tomu u přenosu obecných dat. Použité mechanizmy se sice od přenosu hlasu liší, ale zajišťují také dostatečné zabezpečení proti chybám. Tyto mechanizmy, stejně jako u přenosu hlasu, přidávají k přenášeným datům určité doplňující informace, které umožňují opravu přijímaných dat bez nutnosti přenášet tuto poškozenou část znovu. Toto řešení sice nezpůsobuje nepravidelnosti toku dat a zároveň nezpomaluje tok dat, na druhou stranu je náročný na přenosovou kapacitu. Čím více chyb má protokol odstranit, tím více ochranných bitů je třeba k datům přidávat.

Další zvýšení spolehlivosti datových přenosů touto cestou přidávání informací k přenášeným již není vhodné. Místo toho se používá řešení, využívající zpětnou vazbu mezi odesílatelem a příjemcem. Pokud příjemce přijme dta poškozená, pošle odesílateli zprávu a ten na tuto žádost data opětovně pošle. Tento proces samozřejmě vyžaduje, aby byly obě strany domluveny na tomto postupu a je tedy nutno definovat protokol. Tento protokol se nazývá RLP (Radio Link Protocol) a je odvozený od linkového protokolu HDLC. Bitový tok je zde rozdělen na rámce po 200 bitech a k nim jsou přidány bity pro detekci chyb a číslování rámců. Na přijímací straně je testováno správné přijetí každého rámce a v případě chybného přenosu je požadováno opětovné poslání. Protokol RLP je implementován v koncových bodech sítě GSM - jednak v samotném mobilním terminálu a na straně druhé v ústředně MSC, resp. na ní navazující jednotku spolupráce s externími sítěmi IWF, která zajišťuje propojení s ostatními sítěmi. Režim kdy je tento protokol používán se nazývá netransparentní spojení (přenos). Jeho výhodou je nízká chybovost, záporem je větší rozptyl přenosové doby. Jestliže se pro přenos dat nepoužívá protokol RLP, jedná se transparentní spojení. Existence tohoto režimu je nutná z toho důvodu, že některé mobilní stanice a jiné koncové zařízení nemusí protokol RLP podporovat.

Začátek stránky


Obecné principy

Bezšnůrové telefonní přístroje

Buňkové mobilní sítě
  Obecný popis
Analogové sítě
Digitální systémy
Systém GSM
- Historie
- Základní struktura
- Rádiové rozhraní
- Zpracování signálu
- Bezpečnost
- Vrstvový model

- Přenos dat

UMTS

Bezdrátové technologie

Paging

Satelit

Mapa

 

Tomáš Richtr
tomas@quick.cz


ČVUT v Praze
K332