GPRS چیست؟

GPRS ( خدمات رادیویی جیبی عمومی ) یک مرحله بین GSM و شبکه سلولی ۳G می باشد. GPRS ارسال سریعتر اطلاعات را از طریق یک شبکه GSM مطابق با یک رنج بین ۹.۶Kbits تا ۱۱۵Kbits ارایه می دهد. این تکنولوژی جدید مکالمه تلفنی و ارسال اطلاعات را برای کاربران در یک زمان ممکن می سازد. مزیت اصلی GPRSاین می باشد که منابع رادیویی را فقط زمانیکه اطلاعات برای ارسال موجود باشند ذخیره می کند و اتکا به قطعات شبکه مدارات سوییچ شده را کاهش می دهد. به وسیله GPRS ،یک پروتکل ارسال داده IP ، که مشخصه شبکه های کامپیوتری می باشد معرفی GSM را آغاز می کند.
● مشخصات اصلیGPRS :
قبل از معرفی GPRS، ظرفیت امواج رادیویی برای تماس و ارسال داده ها مطابق شبکه GSM در یک روش نسبتا نامناسب استفاده می شد. تمام کانال برای ارسال داده استفاده می شد در نتیجه نامناسب استفاده می شد. با تکنولوژی GPRS ، این کانال به طور مناسبتر امکان مشارکت بیشتر از یک کاربر از همان کانال را دارا می شود. بنابراین کاربران تلفن های GPRS چندین کانال برای ارسال داده ها به کمک می گیرند.پیدایش GPRS و تلفن های همراه سرعت ارسال داده را به میزان ۱۳.۴Kbits در هر کانال تایید می کند.علامت دهی GPRS و مخابره داده ها به واسطه شبکهGSM حرکت نمی کنند.شبکه GSM فقط برای مراجعه به جدول در ثبات وضعیت پایگاه داده ها ( HLRوVLR) ،برای بدست آوردن جدول نمودار کاربر داده استفاده می شود.
● تلفن هایGPRS :
از آنجایی که بیشتر از یک کانال برای downlink استفاده می شود ، تلفن های همراه GPRS سرعت های ارسال داده بزرگتر را ممکن می سازند. انواع مختلف تلفن ها در خصوص تعداد کانالهایی که کاربران برای انتقال داده ها استفاده می کنند وجود دارد.
▪ نوع ۱+۲ : دو کانال downlink و یک کانال ارسال داده uplink
▪ نوع ۱+۳ : سه کانال downlink و یک کانال ارسال داده uplink
▪ نوع ۱+۴ : چهار کانال downlink و یک کانال ارسال داده uplink
تلفن های همراه GPRS در صورت امکان تماس همزمان ( از طریق GSM) و ارسال داده ها ( از طریق GPRS) به سه دسته زیر طبقه بندی می شوند.
▪ طبقه اول : تماس همزمان( از طریق GSM) و ارسال داده ( از طریق GPRS)
▪ طبقه دوم : سوئیچینگ اتوماتیک بین مد GSM و GPRS مطابق تنظیمات تلفن ممکن باشد.
▪ طبقه سوم : عملکرد سوئیچینگ دستی بین مد GSM و GPRS
● سرعت ارسال داده ها :
سرعت ارسال داده های پشتیبانی شده در هر کانال Kbits۱۳.۴ می باشد. منوط به نوع تلفن به صورت تئوری سرعت های ارسال داده های زیر ممکن می باشد.
▪ نوع ۱+۲ : دریافت ۲۶.۸Kbits و ارسال Kbits۱۳.۴
▪ نوع ۱+۳ : دریافت ۴۰.۲Kbits و ارسال Kbits۱۳.۴
▪ نوع ۱+۴ : دریافت ۵۳.۶Kbits و ارسال Kbits۱۳.۴
● شبکه :
در شبکه مرکزی ، GSM های موجود مبنی بر تکنولوژی مدار شوئیچ شده می باشند و آنها نمی توانند روش مخابره جیبی GPRS را به کار ببرند. بنابراین دو مؤلفه جدید به نام گره های پایه GPRS اضافه شدند :
▪ گره پایه خدمات (SGSN)
▪ گره پایه گذرگاه (GGSN)
SGSN به صورت یک GSM سوئیچ شده جیبی نشان داده می شود،که بسته ها را به ایستگاه های سیار (MSs) در منطقه خدماتیشان تحویل می دهد. SGSN ها تقاضا ها را به ثبات های وضعیت خانگی(HLRs) می فرستند تا پروفایل اطلاعات مشترکان GPRS را بدست آورند. SGSN ها ایستگاههای سیار جدید GPRS در یک منطقه خدماتی مفروض ، فرآیند ثبت نام مشترکان سیار جدید و نگهداری گزارش وضعیتشان در یک منطقه مفروض را نمایان می سازد. بنابراین SGSN قابلیت تحرک عملکرد مدیریتی از قبیل مونتاژ و جداسازی مشترکان سیار و مدیریت مسیر را نمایش می دهد. SGSN به سیستم فرعی ایستگاه مبنا از طریق یک منطق اتصال رله ای به PCUدر BSC متصل است. گره های پایه گذرگاه به عنوان رابط با شبکه های IPخارجی از قبیل اینترنت عمومی،دیگر خدمات سیار سرویس های GPRS تهیه کننده یا شرکتهای اینترنت استفاده می شود.GGSN ها اطلاعات مسیریابی را نگهداری می کنند که برای کانال ساختن واحد های پروتکل اطلاعات (PDUs) به SGSN ها که ایستگاههای سیار ویژه را سرویس میدهند لازم می باشند.فعالیتهای دیگر شامل پوشش شبکه ومشترکان و آدرس دهی نگاشت می شود. یکGGSN (یا بیشتر) قادر به فراهم نمودن پشتیبانی SGSN های چندگانه می باشد.
● ایمنی :
به طوراصولی ایمنی GPRS و GSM موجود یکسان می باشد.SGSN تاییدات و روشهای تنظیمات رمز را مبنی بر الگوریتم های یکسان ، کلید ها و معیار ها به صورت آنچه در GSM موجود می باشد نمایش می دهد. GPRS از یک الگوریتم کودینگ بهینه برای ارسال داده های جیبی استفاده می کند.
● پروتکل های مورد استفاده شبکه :
در تجهیزات شبکه چندین پروتکل مورد استفاده وجود دارد. این پروتکل ها در دو سطح علامت دهی و اطلاعات عمل می کند. موارد زیر خلاصه توضیحات هر لایه می باشد.
▪ شبکه فرعی وابسته به پروتکل همگرایی (SNDCP) : این پروتکل یک پروتکل مسطح از قبیل IP یا X.۲۵ را برای کنترل خطی منطقی اصولی ترسیم می کند. همچنین SNDCP عملکرد های دیگر از قبیل فشرده سازی ، قطعه قطعه سازی ، و انتقال و تقسیم پیا م های شبکه لایه ای را برای یک ارتباط مجازی واحد فراهم می سازد.
▪ کنترل منطقی خطوط (LLC) : یک پروتکل لایه ای خطوط داده برای GPRS که مشابه با دستیابی خطوط پروتکل D (LAPD)عمل می کند. ای لایه ها انتقال معتبر اطلاعات کاربررا در طول یک شبکه بدون سیم بیمه می کند.
▪ پروتکل سیستم ایستگاه اصلی GPRS (BSSGP): BSSGP مسیر یابی و کیفیت خدمات (QOS) اطلاعات را برای BSS به انجام می رساند. BSSGP پروتکل مرکزی Q.۹۲۲رله ای منطقی را به عنوان مکانیزم حمل و نقلش استفاده می کند.
▪ پروتکل تونل(GTP) GPRS: پروتکلی که واحدهای اطلاعات پروتکل را در میان یک رشته بلند IP توسط اطلاعات مسیر یابی اضافی تونل می زند. GTP بر روی TCP/UDP بیشتر از IP عمل می کند.
▪ قابلیت تحرک مدیریتی GPRS (GMM): پروتکلی که در ترسیم علامت دهی GPRS و قابلیت انتشار دستی از قبیل تکاپو،تاییدات و گزینش الگوریتم های مخفی عمل می کند.
▪ خدمات شبکه : پروتکلی که همگرایی لایه فرعی را که بین BSSGP و هسته Q.۹۲۲ رله منطقی توسط ترسیم تقاصاهای خدماتی BSSGP برای اختصاص دادن خدمات رله ای منطقی عمل می کند مدیریت می کند .
▪ BSSAP+ : پروتکلی که صفحه بندی برای اتصالات صوتی و داده ای و بهینه سازی صفحه بندی برای مشترکان سیار را مدیریت میکند.همچنین BSSAP+ برای جدیدساختن وضعیت و مسیریابی به خوبی ایستگاههای سیار اعلام خطر می باشد.
جدول(۱): در یک شبکهGPRS چهار جدول کودینگ وجود دارد
جدا ول
کودینگ کانال CS-۱ CS-۲ CS-۳ CS-۴
Pre-cod. USF ۳ ۶ ۶ ۱۲
اطلاعات بیت ها بدون USF ۱۸۱ ۲۶۸ ۳۱۲ ۴۲۸
بیت توازن BC ۴۰ ۱۶ ۱۶ ۱۶
دنباله بیت ها ۴ ۴ ۴ -
خروجی معکوس کد کننده ۴۵۶ ۵۸۸ ۶۷۶ ۴۵۶
Punctured bits ۰ ۱۳۲ ۲۲۰ -
میزان کد دهی ۱/۲ ~۲/۳ ~۳/۴ ۱
میزان داده ها kbit/s ۹.۰۵ ۱۳.۴ ۱۵.۶ ۲۱.۴
حداکثرسرعت اطلاعات با ۸ وقفه زمانی ۷۲.۴ kb/s ۱۰۷.۲ kb/s ۱۲۴.۸ kb/s ۱۷۱.۲ kb/s
انتخاب جداول کودینگ به وضعیت کانال در دسترس توسط شبکه لانه زنبوری بستگی دارد. اگر این کانال خیلی نویزگیر باشد ، ممکن است شبکه CS-۱ را برای تامین اعتبار بالاتر استفاده کند . در این مورد ، میزان انتقال اطلاعات فقط Kbits۹.۰۵ در هر وقفه زمانی مورد استفاده GSM می باشد. اگر کانال یک وضعیت خوب را فراهم کند، شبکه CS-۳ یا CS-۴ را برای فراهم کردن سرعت بهینه استفاده می کند، و در آنصورت تا ۲۱.۴Kbits را در هر وقفه زمانی GSM احضار کند.

آذر خطیب

منبع : بانک مقالات فارسی