General Packet Radio Service

ארכיטקטורת הרשת

GPRS או General Packet Radio Service היא טכנולוגיה לתקשורת נתונים ברשתות לתקשורת סלולרית מסוג GSM. לעיתים קרובות מתוארת כדור 2.5G, ממוקמת כהתפתחות מהדור השני 2G לדור השלישי 3G של הטלפוניה הסלולרית. בGPRS נעשה שימוש לראשונה במיתוג מנות על גבי רשת GSM, לעומת טכנולוגיות קודמות כ-CSD או HSCSD שעשו שימוש במיתוג מעגלים. במיתוג מנות ערוצי התקשורת מנוצלים רק כאשר ישנה דרישה לנתונים מהמשתמש או פניה אליו מהרשת. ה-GPRS מביא את פרוטוקול האינטרנט (IP) לרשתות ה-GSM, ובכך מגביר את קצבי העברת הנתונים ומקטין את העלויות עבור המשתמש. חיוב המשתמש נעשה בדרך כלל על פי כמות המידע שנצרכה, ולא על פי משך זמן החיבור.

השימושים העיקריים בGPRS הם חיבור לרשת האינטרנט הסלולרי WAP, שליחת SMS (אופציונלי), שליחת MMS וחיבור המחשב (בדרך כלל נייד) לרשת האינטרנט על ידי מודם סלולרי.

סיווגי המכשירים

ציוד הקצה מסווג על פי CLASS A, CLASS B, CLASS C

CLASS A

ציוד מסוג CLASS A יכול להיות מחובר בו-זמנית לשירותי GSM ולשירותי GPRS. לדוגמה: ניתן לגלוש באינטרנט ולדבר במכשיר בו זמנית.

CLASS B

ציוד מסוג CLASS B יכול להיות מחובר לשירותי GSM ולשירותי GPRS אולם לא ביחד. לדוגמה: אם בזמן גלישה באינטרנט נתקבלה שיחה, שירות האינטרנט יושהה עד סיומה.

CLASS C

בציוד מסוג CLASS C לא ניתן לעבור משירות GSM לשירות GPRS ויש לעבור בצורה ידנית ביניהם.

קצב העברת המידע

כאמור, רשת GPRS עושה שימוש ברשת ה־GSM, שהיא מסוג TDMA, כלומר לכל משתמש מוקצים חריצי זמן timeslots שבהם הוא יכול לשדר או לקלוט מידע. מספר חריצי הזמן קובע את קצב העברת המידע למשתמש כאשר כל חריץ זמן מאפשר בין 9.05 kbps 21.4 - Kbps.

נפח המידע שניתן להעביר בחריץ זמן אחד נקבע על פי שיטת קידוד המידע (Coding Schemes).

ישנן ארבע שיטות קידוד:

Scheme	קצב מקסימלי עבור חריץ זמן אחד Kbps
CS1	9.05
CS2	13.4
CS3	15.6
CS4	21.4

הרשת מחליטה על שיטת הקידוד על פי מספר פרמטרים כשהעיקרי בהם הוא איכות ועוצמת הקליטה של המכשיר באותו הרגע. הרשת יכולה לשנות את שיטת הקידוד בכל רגע נתון. לדוגמה: עבור מכשיר שנמצא באזור קליטה איכותית הרשת תבחר בקידוד מסוג CS4.

בנוסף לסיווג ל־CLASS A/B/C, כל ציודי הקצה הנתמכים ברשת ה-GPRS כגון טלפונים סלולריים, כרטיסי מודם, מצלמות וכו' מסווגים על פי מספר חריצי הזמן המקסימלי שהם יכולים לשדר ולקלוט מידע.

סיווג זה ממוספר CLASS 1 - CLASS 12

Multislot Class	Downlink Slots	Uplink Slots	Active Slots
1	1	1	2
2	2	1	3
3	2	2	3
4	3	1	4
5	2	2	4
6	3	2	4
7	3	3	4
8	4	1	5
9	3	2	5
10	4	2	5
11	4	3	5
12	4	4	5

לדוגמה, מכשיר נוקיה דגם 6310 מוגדר כ- CLASS 6, כלומר, אם הרשת מאפשרת, ינצל המכשיר 3 חריצי זמן להורדת מידע (Downlink Slots) ושני חריצי זמן להעלאת מידע (Uplink Slots, אולם רק 4 חריצי זמן בו זמנית (Active Slots).

על פי הטבלה ניתן לראות כי קצב העברת המידע המקסימלי המעשי בGPRS הוא 85.6 Kbps לכל כיוון עבור מכשירים מ־CLASS 12 באיכות קליטה טובה. (לדוגמה כרטיס מודם PCMCIA Sierra Wireless Aircard 750).

מבנה ורכיבי הרשת

ניתן לחלק את רכיבי רשת הGPRS לשלושה חלקים עיקריים:

1. ציוד הקצה, בדרך כלל מכשיר טלפון סלולרי, אולם יכול להיות גם מצלמה סלולרית, כרטיס PCMCIA סלולרי המחובר למחשב נייד וכו'.
2. רכיבי רשת הגישה (Access), כוללים את האנטנה (RBS/BTS) ואת תחנות הבסיס (BSC). רכיבים אלה משמשים גם את רשת ה־GSM.
3. רכיבי רשת הליבה (Core) הם רכיבים ייעודיים לרשת הGPRS ואינם משמשים את רשת ה־GSM:
   1. SGSN - Serving GPRS Support Node

      תפקידיו העיקריים של מתג ה-SGSN הם ניהול מעקב אחר כל מנוי מבחינת מיקום, מצב וקידוד המידע.

   2. GGSN - Gateway GPRS Support Node

      ה-GGSN משמש בעיקר להקצאת כתובת IP לציוד הקצה בזמן ההתחברות, לחיבור לרשת ה-IP ולניתוב חבילות המידע.

תקני הGPRS מגדירים ממשקים המקשרים בין הרכיבים השונים. ממשקים עיקריים הם:

• Gb - ממשק בין BSC לבין SGSN.
• Gn - ממשק בין SGSN לבין GGSN.
• Gi - ממשק בין GGSN לרשת ה- IP.

תקני הGPRS כמו תקני ה־GSM נקבעים על ידי 3GPP.

רשת ה EDGE או Enhanced Data rates for GSM Evolution הנקראת גם EGPRS, היא הרחבה של רשת ה־GPRS בממשק הרדיו ומאפשרת קצבי שידור גבוהים יותר.

רוב מוחלט של מפעילי רשתות סלולריות מסוג GSM בעולם מפעיל בנוסף גם רשת GPRS. בישראל מופעלות רשתות GPRS על ידי חברת פרטנר (אורנג') וחברת סלקום.