QUAN VỀ GPRS
TRIỂN KHAI GPRS TRÊN THẾ GIỚ I
Tình hình triển khai GPRS hiện nay:
• 44 quốc gia chấp nhận triển khai GPRS
• 78 nhà cung cấp trên toàn thế giới thỏa thuận về hệ thống thương mại GPRS
• 17 nhà cung cấp thử nghiệm GPRS (ở cả Anh và Mỹ)
Các dịch vụ GPRS phổ biến trong tương lai:
3 Các dịch vụ thông tin
5 Truy cập LAN từ xa
GIỚI THIỆU GPRS
1.2.1 Định nghĩa công nghệ GPRS
Mạng GPRS, được phát triển bởi Viện tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu ETSI, dựa trên công nghệ GSM, cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói với tốc độ lý thuyết lên tới 171,2 kbps Tuy nhiên, các hệ thống thương mại hiện nay chỉ hỗ trợ tốc độ tối đa khoảng 115 kbps, tùy thuộc vào kiểu mã hóa và chất lượng tín hiệu của mạng GSM.
GPRS sử dụng phương thức chuyển mạch gói, cho phép tối ưu hóa tài nguyên bằng cách chỉ sử dụng khi có yêu cầu và cho phép nhiều người dùng chia sẻ chung một kênh vật lý Hoạt động trên nền tảng mạng GSM, GPRS cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói hướng tới người sử dụng Hệ thống GPRS chia sẻ dung lượng kênh vô tuyến của GSM và sử dụng các phần tử mạng như BSC, đồng thời bổ sung các thành phần mới như PCU, SGSN và GGSN để quản lý quá trình truyền tin hiệu quả SGSN quản lý hàng đợi và chất lượng dịch vụ (QoS), trong khi GGSN cung cấp truy cập đến các mạng số liệu bên ngoài như Internet Một đặc điểm quan trọng của GPRS là phân loại người dùng theo mức QoS, giúp xác định dung lượng kênh cho từng người dùng Khi tài nguyên quá tải, việc phân bổ kênh sẽ dựa vào thứ tự ưu tiên của người dùng.
Trong hệ thống truyền thông di động, quá trình giao tiếp giữa thiết bị di động (MS) và trạm phát sóng cơ sở (BTS) bao gồm hai hướng: từ thiết bị di động đến trạm phát sóng (uplink) và ngược lại (downlink) Các kênh số liệu được phân bổ cho người sử dụng, cùng với các phương tiện truy cập, đảm bảo việc truyền tải dữ liệu hiệu quả Hệ thống cũng có khả năng tự động xử lý lỗi hoặc mất gói dữ liệu, đảm bảo chất lượng kết nối.
Các ư đu iểm của mạng GPRS:
- Cho phép giảm thời gian kết nối, tốc độ truyền tải thông tin cao
- Sử dụng hiệu quả nguồn tài nguyên vô tuyến
- Hỗ trợ các giao thức mạng chuyển mạch gói hiện nay như X25, IP.
- Tính cước thông tin dựa trên lượng thông tin truyền tải, không dựa trên thời gian truy nhập
1.2.2 Các đặc điểm của GPRS
- Đưa ra các sơ đồ mã hóa giao diện mới
- Đưa ra khái niệm Chất lượng dịch vụ (QoS)
- Hỗ trợ truyền dữ liệu tốc độ cao và thấp (9.6 – 171.2kbps)
- Hỗ trợ các kiểu truyền dữ liệu đa dạng (CONS/CNLS – ACK/UNACK)
- Hỗ trợ đa giao thức dữ liệu gói (PDPs)
- Hỗ trợ SMS qua GPRS
- Cho phép chia sẻ các chức năng điều khiển GSM
1.2.3 GPRS pha 1 và 2 Để quản lý tính phức tạp của mạng GPRS, ETSI đã định nghĩa 2 pha Pha đầu bao gồm các thành phần cung cấp dịch vụ chuyển mạch gói:
- Các dịch vụ truyền dữ liệu gói không có hướng (IP) và có hướng (X.25)
- Các thực thể mạng GPRS (kết hợp địa chỉ IP tĩnh và/ hoặc địa chỉ động)
- Bảo mật GPRS riêng biệt, dùng một thuật toán mã hóa mới đặc biệt thích hợp với các dữ liệu dạng gói
- Quản lý chặn và kết thúc cuộc gọi, hiển thị cuộc gọi
- Hỗ trợ SMS qua GPRS
- Hỗ trợ cho tính cước GPRS
- Giới hạn chất lượng dịch vụ
Pha 2: Vẫn tiếp tục phát triển mạng với những bổ sung:
- Các dịch vụ điểm tới đa điểm
- Dịch vụ IP di động GPRS
- Hỗ trợ Chất lượng dịch vụ
- Các thủ tục tính cước mới
Truy cập vào các nhà cung cấp dịch vụ Internet (ISP) và Intranet là rất quan trọng Cần lưu ý rằng không phải tất cả các dịch vụ được liệt kê trong phần GPRS pha 2 đều được thực hiện bởi ETSI.
1.2.4 Các đặc điểm chính về mạng và người dùng GPRS
1.2.4.1 Các tính năng chính về mạng GPRS
GPRS liên quan đến mạng chuyển mạch gói và mạng GSM, cho phép người dùng lựa chọn giữa dịch vụ chuyển mạch gói và chuyển mạch kênh Thông tin người dùng được tách riêng, nhưng các gói dữ liệu có thể không đi qua cùng một tuyến trong quá trình truyền dẫn Tại nơi nhận, các gói này sẽ được sắp xếp và tập hợp lại trước khi gửi đến người nhận, tương tự như cách mà mạng Internet hoạt động.
+ Sử dụng tài nguyên vô tuyến hiệu quả :
Công nghệ dữ liệu chuyển mạch kênh GSM (CSD) yêu cầu một kênh riêng để truyền dữ liệu giống như cuộc thoại, nhưng không phải lúc nào dữ liệu cũng được chuyển qua mạch đó, chẳng hạn như khi gửi tin nhắn GPRS cho phép gửi các gói dữ liệu khi có yêu cầu, cho phép nhiều người dùng chia sẻ một kênh đơn để truyền dữ liệu gói Điều này có nghĩa là nhiều người dùng GPRS có thể truy cập mạng mà không cần tăng tài nguyên mạng, mặc dù điều này còn phụ thuộc vào ứng dụng và tốc độ dữ liệu yêu cầu.
Định tuyến tài nguyên động cho phép tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên bằng cách điều chỉnh các khe thời gian cho các yêu cầu thoại và dữ liệu Ba thuật toán mã hóa được áp dụng để thay đổi tốc độ dữ liệu dựa trên chất lượng đường truyền vô tuyến Ngoài ra, cả ba chế độ hoạt động mạng mới đều sử dụng chung một kênh nhắn tin trên mạng chuyển mạch gói (PS) và chuyển mạch kênh (CS).
Hiện nay, người dùng di động chỉ có thể truy cập Internet qua WAP, với giới hạn trong các trang web hỗ trợ WAP GPRS mang lại tiềm năng cho người dùng di động truy cập các dịch vụ Internet tương tự như máy tính Người dùng GPRS sử dụng cùng một giao thức Internet (TCP/IP), cho phép họ có địa chỉ IP riêng và trở thành những mạng con của Internet thông qua các giao thức IP di động.
1.2.4.2 Các đặc điểm chính về người dùng GPRS
GPRS có khả năng truyền dữ liệu với tốc độ tối đa lý thuyết đạt 171.2 kbps, nhanh gấp 3 lần so với tốc độ truyền thống qua mạng điện thoại công cộng và gấp 10 lần so với phương thức truyền dữ liệu qua chuyển mạch kênh truyền thống.
Thực tế GPRS luôn “sẵn sàng” tuỳ thuộc vào vùng được phủ sóng và do đó dữ liệu có thể gửi và nhận mà không cần phải “quay số”
Dùng chế độ GPRS để đồng thời thực hiện cuộc gọi và truyền dữ liệu gói GPRS
+ Các ứng dụng được cải tiến và các ứng dụng mới :
Tốc độ dữ liệu tăng lên nhờ GPRS, cho phép các ứng dụng như luồng video sử dụng nhiều băng thông trong mạng GSM Trước đây, những ứng dụng này không thể hoạt động hiệu quả trong môi trường di động do tốc độ dữ liệu hạn chế.
CSD thấp GPRS cũng cho phép sử dụng các dịch vụ như SMS và WAP hiệu quả hơn
Các dịch vụ GPRS có mức giá hấp dẫn cho người tiêu dùng, đồng thời đảm bảo lợi nhuận cho các nhà đầu tư Bảng tính cước cũng rất linh hoạt, đáp ứng đa dạng nhu cầu của người sử dụng.
1.2.5 Những giới hạn của GPRS
Tốc độ dữ liệu thực tế thường thấp hơn mức dự kiến, vì để đạt được tốc độ tối đa theo lý thuyết, người dùng cần sử dụng tất cả 8 khe thời gian trên giao diện mà không có kiểm soát lỗi, điều này rất khó thực hiện do nhiều yếu tố khác nhau.
- Khó có thể đặt tất cả 8 khe thời gian vào mỗi sóng mang dữ liệu được
- Hầu hết các máy di động có hỗ trợ GPRS chỉ hỗ trợ tối đa là 3 khe thời gian
Kết quả là, tốc độ dữ liệu theo lý thuyết chỉ đạt được khi thực hiện ở EDGE hoặc UMTS
GPRS có khả năng tận dụng công suất thừa trên giao diện vô tuyến, nhưng vẫn cần định vị các khe thời gian tương tự như khi sử dụng cho thoại.
Có thể nảy sinh sự xung đột giữa mức dịch vụ yêu cầu bởi người dùng thoại và các người dùng GPRS khác
+ Công nghệ phân đoạn tối ưu:
Hiện nay, giao diện không gian sử dụng thuật toán Gaussian Minimum Shift Keying (GMSK) để tối ưu hóa hiệu suất Các công nghệ điều chế tiên tiến hơn, như 8PSK với công nghệ EDGE, đã giúp tăng tốc độ dữ liệu lên gấp 3 lần mà không cần tăng cường tài nguyên giao diện không gian.