نام نویسنده: محمد رضا حكيمى – hamidd_hakimi@yahoo.com
ICTna.ir – با توجه به اين که اپراتورهاى GSM براى هماهنگ بودن با تقاضاهاى مشترکين مى بايد سرويسهاى مهيج و بهترى را پيشنهاد نمايند و با در نظر گرفتن اين که تا اوايل سال 1999 تنها بخش کوچکى از مشترکين شبکه GSM به دلايلى از قبيل هزينه بالا، سرعت انتقال پايين و عدم دسترسى آسان از سرويس ديتا استفاده مى نمودند، متخصصين را بر آن داشت تا نسبت به مرتفع نمودن مشکلات و ترغيب مشترکين براى استفاده از سرويس ديتا راهکار جديدى را ارائه نمايند و به همين منظور سرويس جديدى به نام GPRS معرفى گرديد. GPRS يا خدمات راديويى مربوط به بسته هاى اطلاعات (General Packet Radio Service) با به کارگيرى زيرساخت شبکه GSM به شکل انتها به انتها سرويسهاى راهگزينى بسته هاى داده را در اختيار ما قرار مى دهد.
استانداردسازى GPRS ابتدا در سال 1994 توسط ETST/SMG انجام شد و سپس در سال 1997 مجموعه مشخصات آن توسط SMG#25 مورد تاييد قرار گرفت و سرانجام در سال 1999 تکميل گرديد . خدمات GPRS در سال 1999 رو به توسعه و تکامل نهاد در واقع خدمات مربوط به اين پديده از شکل رشد طولى خارج و در شکل رشد عرضى جريان يافت.
کارائى و عملکرد GPRS
شبکه هايى که داراى هسته GPRS مى باشند به وسيله سيستمهاى IS-136TDMA(3G)
توسعه يافته اند و پيش بينى مى شود که براىسيستمهاى نسل سوم (3G) به صورت شبکه مرکزى درآيند. براى اين که شبکه هاى موجودبا سرويس GPRS سازگارى داشته باشند
کانالهاى راديويى به شکل جديدى تعريف شده و عمل تخصيص اين کانالها از انعطاف پذيرى بالايى برخوردار مى باشند به اين معنى که يک تا هشت تايم اسلات را مى توان به يک کاربر و يا چندين کاربر فعال را به صورت اشتراکى به يک تايم اسلات اختصاص داد.
در کنار انعطاف پذيرى اختصاص کانالها عمل تخصيص Downlink , Uplink نيز به صورت جداگانه انجام مى شود. منابع راديويى به طور ديناميکى بين سرويسهاى مکالمه و ديتا مى تواند به اشتراک گذاشته شود و به عنوان تابعى از، بار ترافيکى، علائق و ترجيحات اپراتور عمل نمايد. در سرويس GPRS براى اين که بتوان به ازاى هر کاربر ميزان bit rate را به جاى ¹¯9kbs تا بيش از ¹¯150kbs ارائه نمود روشهاى کدينگ گوناگونى ارائه شده و همچنين ذخيره سازى GPRS به صورت سريع (GPRS fast reservation) به شکلى طراحى شده که بتوان انتقال بسته ها را در فاصله زمانى 0.5 تا 1 ثانيه شروع نمود.
عمليات امنيتى در مورد GPRS معادل امنيت سازى در شبکه GSM مى باشد به شکلى که عمليات تصديق اطلاعات مشترکين و الگوريتمها رمزنگارى Ciphering Algorithms براى انتقال بسته هاى داده به شکل بهينه مشابه با GSM انجام مى شود.
با توجه به سرعت و کارايى بالاى GPRS در تحويل اطلاعات در مقصد بايد ازعان نمود که اين سرويس نسبتأ ارزانتر از CSD , SMS (Circuit Switched data) تمام مى شود.
معمارى و ساختار GPRS
در شکل زير گره هاى شبکه GPRS و واسطهاى متناظر آنها را مشاهده مى نماييد، که
در آن مولفه هاى مرتبط با SMS و ثبات هويت MS يعنى (EIR) نيزنشان داده شده اند.
در ساختار GPRS بايد توجه داشت که در MSC/VIR, BSS, MS وHLR که از اجزاء شبه GSM هستند اصلاحاتى انجام گرديده، براى مثال اطلاعات سرويس GPRS به اطلاعات مربوط به مشترک در HIR اضافه شده است وهمچنين دو گره جديد نيز در شبکه معرفى شده است که عبارتنداز :
گره پشتيبانى خدمات براى : GPRS که (Serving support node) SGSN ناميده مى شود و براى GPRS معادل MSC است و عمليات سوئيچينگ را انجام مى دهد.
گره پشتيبانى Gateway براى :GPRS که (Gateway GPRS Support Node) GGSN ناميده مى شود و براى برقرارى ارتباط و انجام کنش هاى لازم با شبکه هاى خارجى راهگزين بسته هاى اطلاعات، بکار مى رود و از طريق Backbone شبکه GPRS که بر اساس IP عمل مى کند، به SGSN متصل مى شود. واسط هاى Gi, Gp, Gn, Gb, Um مرتبط کننده عناصر مختلف شبکه GPRS مى باشند که هم براى سيگنالينگ و هم براى انتقال ديتا بکار مى روند. ديگر واسط هاى Gc, Gr, Gs مرتبط کننده SGSN وGGSN با BSS و HLR مى باشند.
پروتکلهايى که در طرح سيگنالينگ GPRS براى کنترل و پشتيبانى عمليات طرح انتقال مطرح ميباشند عبارتند از :,LLC ,SNDCP BSSAP+BSSGP ,MAC ,RLC و GTP و همچنين پروتکلهاى MAP, GMM/SM نيز که از پروتکلها GSM مى باشند، پروتکلهاى ويژه GPRS را نيز در خود دارند.
کلاسهاى مشترکين GPRS
به طور کلى سه کلاس براى مشترکين GPRS (GPRS MS) مطرح مى باشد.
کلاس A : در اين کلاس MS مى تواند به طور همزمان براى GPRS و ديگر سرويسهاى GSM به کار گرفته شود.
کلاس B : در اين کلاس MS مى تواند شخصا کانلها را جهت GPRS و يا ديگر سرويسهاى GSM کنترل نمايد.
کلاس C : در اين کلاس MS منحصرا براى سرويس GPRS به کار گرفته مى شود.
پياده سازى شبکه GPRS
ساده ترين روش پياده سازى GPRS استفاده از ساختار شبکه GSM مى باشد. به همبن منظور نياز به تغييرات سخت افزارى و نرم افزارى در ساختار موجود شبکه GSM مى باشد که مهم ترين تغيير سخت افزارى اضافه نمودن يونيت (Packet Control Unit)PCU در گره BSC مى باشد. در گره هاى BTS,HLR و MSC/VLR تنها نياز به تغييرات نرم افزارى مى باشد که با توجه به گستردگى گره هاى BTS اعمال تغييرات نرم افزارى را مى توان به صورت Remote و بدون حضور فيزيکى در سايت انجام
داد. در خصو GPRS MS به جز تغييرات نرم افزارى مهم ترين تغيير سخت افزارى عبارت است از تغييراتى بر روى پاور MS تا بتواند سرويسهاى GPRS را پشتيبانى نمايد.
سرويسهاى GPRS
علاوه بر سرويسهاى Basic که در فاز يک GPRS وجود دارند مى توان به سرويسهاى زير که در فاز دو GPRS مطرح مى باشند اشاره نمود.
1- Enhanced Qos Support in GPRS. 2-Unstructured Octet Stream GPRS PDP Type.
3- Access to ISPs and Intranets.
4- GPRS Prepaid .
5- GPRS advice of Charge.
6- GPRS Call .
7- Point to multi-point Services.
منبع
Yi-Bing Lin, Department of Computer science and information engineering , National Chiao Tung university, Taiwan
نکاتى که در مقاله فوق به آنها اشاره شد تنها چکيده اى مختصر در رابطه با GPRS مى باشد که اميد است مورد استفاده خوانندگان عزيز قرار گرفته باشد.
