آشنایی با Gprs

به منظورپاسخگویی به نیازمشترکین ارتباطات سیارجهت استفاده ازسرویس های اینترنتی به صورت بی سیم وبه عنوان یک جهش اساسی به منظورنیل به نسل سوم تلفن همراه می توان ازgprs استفاده نمود. هم اکنون در21کشورجهان ( 45اپراتور ) ازgprs استفاده می شود و166 اپراتور نیزدرحال ایجادgprs می باشند. Gprs، یکی ازسرویس هایی می باشد که می توان بااضافه کردن تجهیزات ان به شبکه تلفن همراه نسل سوم، سرویس های متنوعی باماهیت دیتاازجمله ارسال تصویر رابه مشترکین ارایه نمود. شبکه gprs نیزقادربه ارایه سرویس های دیتا می باشد، لیکن دوتفاوت وجوددارد. اولانرخ ارایه دیتادرgsm پایین می باشد. نرخ ارایه دیتا در Gsm طبق محاسبات تئوری تاحد171کیلوبیت برثانیه می تواند به مشترکین ارایه شود. ثانیا" شبکه gsm ذاتا" برای ساماندهی سرویس صوتی ساخته شده است لیکن gprs دارای خصلت سوییچینگ پاکتی بوده که برای ارسال دیتا ساخته شده است. شبکه gprs ، درحقیقت دارای چندنودخاص می باشد که درکنارشبکه gsm نشسته وسرویس دیتارامستقل ازصوت ساماندهی می کند.


روال کاربدین صورت است که مشترک ابتداارتباط باشبکه برقرارنموده واقدام به ارسال سرویس صورت یا دیتامی کند. این سرویس ازطریقms به bts رفته وسپس ازbts به bsc می رود. درbsc یونیتی به نام pcu وجودداردکه سرویس صوت راازدیتاجدانموده وصوت رابه قسمت سوییچینگ مداری (msc) فرستاده ودیتا رابه سمت نودسوئیچنگ پاکتی (sgsn) ارسال می کندواگرخواهان سرویس دیتا ازشبکه اینترنت باشد باید ازطریق ggsn ( نودی شبیه به gmsc ) به شبکه دیتا متصل شودوسپس اقدام به ارسال ودریافت اطلاعات نماید.
اجزا شبکه gprs
شبکه gprs برای ارایه سرویس ازنودهای زیر استفاده می کند:
1- sgsn: نودی شبیه به msc می باشد که دارای مظایف مختلفی ازجمله مدیریت سیاربودن ms ( شامل فراخوانی و handover )، به رمزدراوردن تصدیق هویت، مسیردهی بسته های اطلاعاتی، جمع اوری اطلاعات صورتحساب وهزینه مشترکین می باشد.
2- ggsn: نودی شبیه gmsc می باشد ودرواقع شبیه یک سروربین شبکه gprs وشبیه دیتا یاشبکه های دیگرgprs می باشد.
3- pcu: یونیتی درکنارbsc می باشد که اطلاعات صوت راازدیتا جدامی کند. همچنین تخصیص کانال های رادیویی، اندازه گیری کیفیت لینک وتبدیل پاکت ها به فرمت مناسب جهت ارسال درمسیر رادیویی دراین یونیت انجام می شود.
4- دروازه شارژینگ: نودمستقل برای کنترل cdr مشترکین می باشد.
5- دروازه شنود: برای شنودقانونی استفاده می شود.
6- فایروال: برای ایجادامنیت درمقابل دیگرشبکه هااستفاده می شود.
7- سرور dns: با تبدیل وترجمه ادرس web به ادرس های ip ساختار نامگذاری اینترنت رابه مشترکین gprs فراهم می کند.
باتوجه به اینکه gprs بسترنسبتا" مناسبی برای ارایه سرویس بانرخ بالا می باشد ( نرخ بیت 170 کیلوبیت برثانیه ) لذا سرویس های متنوع تر ازسرویس های gsm ( فازدوم ) می توان ارایه نمود.
سرویس های gprs
اتصال به شبکه اینترنت واستفاده ازسرویس های ان یکی ازکاربردهای اصلی gprs می باشد. سرویس های اینترنت قابل استفاده ازطریق gprs عبارتنداز: webbrowsing وجست وجو دراینترنت، ارسال ودریافت اطلاعات، ارسال و دریافت email ، انجام عمل chat مهمترین کاربرد gprs ارسال ودریافت mms بین دو مشترک می باشد. mms شبیه sms بوده لیکن قابلیت های بیشتری داردازجمله: ارسال مالتی مدیا به جای متن خالی، ارسال ودریافت اطلاعات مفیدوقابل استفاده ازطریق فراهم کنندگان سرویس، ارسال ودریافت تصاویرثابت ومتحرک ( باتحرک پایین ) بین دومشترک gprs وارسال ودریافت صوت باکیفیت بالا.
قابلیت ونیازهای gprs
برای ارایه سرویس gprs بایدلوازمی رادرشبکه فراهم نمودکه ازجمله به مواردزیرمی توان اشاره نمود: گوشی های gprs نسبت به گوشی های gsm دارای قابلیت بیشتری هستند. سه نوع گوشی تلفن همراه وجوددارد:
1- نوع a، همزمان سرویس gsm و gprs راپشتیبانی می کند.
2- نوع b، به طورغیرهمزمان سرویس های gprs و gsm راحمایت می کند.
3- نوع c، این گوشی یا گوشی gprs می باشد ویا گوشی gsm.
بعضی ازقابلیت های گوشی gprs ( وهمچنین تجهیزات bts ) عبارتست از:
الف: هر تایم اسلات می تواند تانرخ بیت 4/21 کیلومتربرثانیه راپشتیبانی نماید.
البته این نرخ بیت به طرح کدینگ اینترفیس هوایی بستگی دارد.
به طور کل 4 طرح کدینگ ( cs1 تا cs4 ) وجوددارد. Cs1 دارای سرعت نرخ بیت 6/9 کیلوبیت برثانیه می باشدکه البته موردحفاظتی ان بالاست. Cs2 دارای نرخ بیت 6/13 کیلوبیت برثانیه ومساله حفاظتی متوسط می باشد. Cs3 دارای سرعت نرخ بیت 6/15 کیلوبیت برثانیه ومساله حفاظتی کم می باشد. Cs4 دارای سرعت نرخ بیت 4/21 کیلوبیت برثانیه وبدون مساله حفاظتی می باشد.
ب: تلفن همراه مشترک ( درتئوری c می تواند تا 8 تایم اسلات رااشغال نموده واستفاده کند. لذاطبق محاسبات تئوریک حداکثر نرخ ارسال دیتا برای طرح کدینگ cs4 میزان 2/171 = 4/21 * 8 کیلو بیت برثانیه می باشد.
درعمل معمولا" 3 تایم اسلات برای dl ویک تایم اسلات برای ul تخصیص داده می شود که باتوجه به کیفیت لینک رادیویی وطرح کدینگ اینترفیش رادیویی نرخ بیت 20 کیلوبیت تا80کیلوبیت درثانیه رامی دهد.
ج: تخصیص تایم اسلات به مشترکین gprs به دوصورت ثابت ودینامیک می تواندباشد. درحالت دینامیک هیچ تایم اسلات خاصی برای مشترک تخصیص نمی یابد بلکه برای سرویس gprs و gsm کانال مشترک بوده ودرصورت نیاز gsm دراولویت می باشد.
د: مشترک gprs می تواند به طورهمزمان پاکت های dl و ul راارسال نماید. ازطرف دیگرچندمشترک gprs می تواند دریک تایم اسلات شریک باشند.
ه : مفهوم qos در gprs با gsm تفاوت کلی دارد.
نکته : بااین سیستم امکان ارسال عکس بین مشترکین مختلف وجوددارد. لذاحفظ حریم خصوصی افرادوحفظ حرمت ومقررات اسلامی ازنکات مهم است که باید درارایه این سرویس بدان توجه شود.