GPRS battery usage

24 августа 2010  |  Рубрики: Practise

Давайте подумаем вместе над вопросом об расходе ресурсов аккумулятора при использовании пакетных сервисов с помощью технологий GPRS/EDGE.


Почему при активном использовании GPRS/EDGE сервисов, батарея мобильного аппарата «садится» намного быстрее, чем при использовании голосовых сервисов?

Чтобы ответить на этот вопрос нам необходимо вспомнить как происходит доступ к пакетной сети оператора со стороны абонента. Первым делом абонент должен произвести процедуру GPRS Attach (либо Combined Attach – одновременное подключение как к голосовым, так и к пакетным сервисам), т.е. абонент должен пройти авторизацию и аутентификацию на сети оператора – более детально эти процедуры описаны в статье: GPRS изнутри. Часть 2. При этом если абонент, не начинает активировать PDP Context‘ов, то он находится в т.н. IDLE состоянии (более подробно о модели переходов абонентских устройств можно ознакомиться в статье GPRS MS State Model). В этом состоянии абонент пока еще не может принимать, либо отправлять данные через пакетную сеть*, чтобы начать отправлять/принимать данные ему необходимо активировать хотя бы один PDP Context.

* – на самом деле, единственным доступным сервисом, доступ к которому может получить абонент после совершения процедуры GPRS Attach, является передача коротких сообщений через пакетную сеть оператора – SMS over GPRS. Более подробно об этом сервисе можно прочесть в статье Запасной путь для SMS.

Исходя из всего вышесказанного, чтобы определить уровни использования аккумулятора устройства абонента, нам необходимо рассматривать две ситуации:

  • когда абонент находится в GPRS Attach, но не активировал ни одного PDP Context‘а
  • когда абонент находится в GPRS Attach, и активировал хотя бы один PDP Context

GPRS Attach, no PDP Context activated

Рассмотрим первый случай… в этой ситуации т.к. абонент не передает и не принимает никаких пакетных данных, а лишь может обновлять свое местоположение в пакетной сети оператора, а значит аппарат абонента может передавать в сеть лишь служебные данные, т.е. мы можем сравнить потребление батареи мобильного терминала в дополнение к использованию голосовых сервисов. Вот здесь(en) есть описание небольшого эксперимента в котором выясняли насколько возрастет расход батареи мобильного аппарата, если постоянно быть подключенным к пакетной сети оператора, т.е. находиться в GPRS/EDGE Attach’e, но при этом не активировать PDP Context‘ы.

Из этого эксперимента мы видим, что расход аккумулятора практически не меняется при постоянном нахождении абонента в GPRS Attach‘е, т.к. мобильный терминал практически не использует радиосеть и не передает активных данных оператору.

GPRS Attach, at least one PDP Context activated

С другой стороны мы знаем, что при использовании пакетных данных довольно сильно возрастает потребление аккумуляторной батареи аппарата по сравнению с использованием голосовых сервисов. Это объясняется в первую очередь тем, что под пакетные сервисы на базовой станции может быть выделено несколько тайм-слотов (TS), в для голосовых сервисов вполне “хватает” 1 TS.

Давайте взглянем на схему выделения радиоресурсов на стороне базовой станции под пакетные данные. Как известно существует максимально 8 тайм-слотов на одном TRX’е соты, но при этом они динамически разделяются между пакетными и голосовыми сервисами с приоритетом в сторону голосовых сервисов (экстренные вызовы, etc.)

GPRS Territory

Естественно, что чем больше TS выделится одному абоненту на одном TRX’е, тем большая скорость ему будет предоставлена + на скорость будет также влиять схема кодирования потока данных (см. таблицу* ниже).

Channel Coding CS1 CS2 CS3 CS4
Single TS date rate, kbit/s 9,05 13,40 15,60 21,40
8 TS date rate, kbit/s 72,00 107,20 124,80 171,20

* – в таблице приведены основные схемы кодирования для технологии GPRS.

Таким образом мы выяснили, что используя пакетные данные абоненту может быть выделено больше TS на стороне базовой станции, что в свою очередь приведет к увеличению мощности приемника на мобильном терминале абонента и как следствие увеличит расход аккумулятора.

Именно поэтому при использовании пакетных сервисов на основании технологий GPRS/EDGE значительно увеличивается расход батареи мобильного терминала.

P.S.: естественно, что при рассмотрении мы приняли несколько упрощений и допущений, например не стали рассматривать режимы работы TRX на стороне базовой станции – EFR [Enhanced Full Rate], HFR [Half Rate], которые могут “дробить” сам тайм-слот на 8 или 16-килобитные “отрезки”, предоставляя определенное качество передачи речи; мы также не стали рассматривать типы TS, выделяемых под пакетную передачу и механизмы распределения этих радиоресурсов, но я думаю общая задумка и объяснение различий в использовании пакетных и голосовых сервисов очевидна.

Небольшой помощник:

EDGE – Enhanced Data Rates for GSM Evolution
GPRS – General Packet Radio Service
MS – Mobile Station
PDP – Packet Data Protocol
PS – Packet Switched
TRX – Transceiver
TS – Time Slot

If you enjoyed this post, make sure you subscribe to my RSS feed!
0 комментариев | 646 просмотров

Поля отмеченные * нужно в любом случае заполнить. Пожалуйста, не оставляйте ссылки на интернет-магазины, коммерческие сайты и аналогичные им сообщения - они будут расценены как спам и будут удаленны. Кстати, это dofollow блог.

 

?Раньше искали

CombiSGSN GGSN SGSN GPRS Attach PDP Context SMS over GPRS SMSC GTP-C GTP-U IMSI 

!На хостинг

#Счетчики

Rambler's Top100