Gprs چیست: به نام اینترنت به کام موبایل

اسفند ۸۵ یک انقلاب موبایلی-اینترنتی در کشور اتفاق افتاد. ایرانسل، دومین اپراتور تلفن همراه کشور برای اولین بار در ایران سرویس GPRSخود را به کاربران عرضه کرد و به این ترتیب پس از ۱۲ سال کاربران موبایل ایرنی نیز می توانستند از خدمان اینترنتی و پیغام تصویری(MMS) استفاده کنند.جی پی آر اس، سرویسی است که از طریق آن کاربر موبایل همیشه و همه جا آنلاین بوده و می تواند از طریق لپ تاپ، رایانه دستی(PDA) یا مرورگر WAP روی گوشی خود از اینترنت استفاده کند.
● اینترنت موبایل
(GPRS (General Packet RadioService یک سرویس دیتا در سیستمهای نسل دوم موبایل است.
با توجه به نرخ بالاتر ارسال اطلاعات در GPRS نسبت به نسل های قبلی در این نسل امکاناتی نظیر MMS،WAP و اتصال اینترنت و استفاده از ایمیل و وب سایتها وجود دارد و همچنین اپراتورهای موبایل درنظر دارند در آینده ای نزدیک سرویس های ارزان قیمت VoIP (تلفن اینترنتی) را بر روی گوشی های موبایل ارائه دهند.
در واقع تلفیقGSM با سرویس GPRS را نسل ۵/۲ می خوانند که یک فناوری واسط میان نسل ۲و۳ به شمار می آید و در بسیاری منابع از GPRS به عنوان نسل ۵/۲ موبایل یاد می کنند.
GPRS با استفاده از کانال های TDMA بلا استفاده در GSM ، به سرعت بالاتری دست یافته است. در ابتدا ایده گسترش GPRS سازگارکردن شبکه های موبایل عموما در حال دگرگونی هستند به طوری که بتوانند از تجهیزات GSM استفاده کنند و به همین دلیل GSM تنها استانداردی است که از GPRS استفاده می کند.
در ابتدا GPRS توسط موسسه استانداردهای مخابراتی اروپا یا همان ETSI در سال ۹۷ میلادی استاندارد شده و از سال ۹۹ میلادی به بعد کاربرد عموم یافت.
● اساس GPRS
در GPRS چندین کاربر می توانند از یک کانال مخابراتی استفاده کنند و فقط زمانی که آنها نیاز به ارسال اطلاعات دارند از این کانال استفاده می کنند. از آنجا که همه کاربران با هم در یک زمان اطلاعات ردوبدل نمی کنند پهنای باند در هرلحظه فقط به آنهایی اختصاص داده می شود که به آن نیاز دارند و بدین طریق از پهنای باند استفاده بهینه می شود و در واقع پهنای باند به صورت مجازی بالا می رود. به عنوان نمونه در کاربردهایی مثل ارسال و دریافت ایمیل، مسنجر از جمله کارکاربردهای GPRS هستند که کاربر در تمام لحظات از پهنای باند استفاده نمی کند و در لحظاتی که یک کاربر از آن استفاده نمی کند در اختیار یک کاربر دیگر قرار داده می شود.
در حالی که در GSM مکانیزم انتقال اطلاعات CSD است که مفهومی به اسم به اشتراک گذاشتن پهنای باند وجود ندارد و هر کاربر در زمان ارتباط پهنای بناد را به طور کامل در اختیار می گیرد.
در سیستم های دیتای سنتی که از مدارات سوئیچینگ استفاده می کنند هزینه ها برحسب زمان(مثلا ثانیه) و بدون در نظر گرفت میزان اطلاعات جابه جا شده توسط کاربرد در آن زمان خاص محاسبه می شوند. زیرا همانطور که گفته شد حتی در زمانی که کاربر اطلاعاتی ردوبدل نمی کند پهنای باند را اشغال می کند، در حالی که سیستم صدور صورت حساب در GPRS بر میزان اطلاعات ارسال شده(مثلاً گیگابایت) مبتنی است و زمان اتصال کاربر به شبکه اهمیت ندارد چرا که وی در تمامی این مدت اتصال فقط زمانی که اطلاعاتی را جا به جه می کند از پهنای باند استفاده می کند.
در حالت تئوری GPRS می تواند از پروتکل های IP،PPP،X.۲۵ استفاده کند ولی در عمل فقط IPv۴ استفاده شده است و در اینده قرار است که از IPv۶ استفاده شود که هنوز به استفاده عموم نرسیده است.
● کلاس های مختلف شبکه های GPRS
GPRS را از نظر مکان استفاده از GSM وGPRS به سهکلای مهم می توان تقسیم کرد:
▪ کلاسA: این نوع شبکه ها به طور همزمان میتواند هم از سرویس GPRS و هم از سرویس GSM حمایت کند. در یک شبکه کلاسA واقعی ممکن است برای ارسال اطلاعات ۲ باند مختلف فرکانسی در یک زمان مورد نیاز باشد و به همین دلیل در این شبکه به ۲ کانلا رادیویی نیاز است. از آنجا که این عمل هزینه بر است یک موبایل ممکن است از قابلیتی به نام DTM استفاده کند که در این فنائری موبایل می تواند در یک شبکه ویژه بدون آن که نیاز به ۲ کانال رادیوی باشدهمزمان هم اطلاعات صدا و هم اطلاعات بسته ای را ارسال کند.
هم اکنون گوشی های که بتواند این نوع سرویس را پشتیبانی کنند در بازار وجود دارد، به عنوان نمومنه می توان به Nokia N۹۳ اشاره کرد ولی شبکه های مربوطه احتمالا تا سال ۲۰۰۷ وارد بازار جهانی موبایل م یشود.
▪ کلاسB: این نوع شبکه مانند کلاسA می تواند هم از سرویس GPRS و هم از سرویس GSM حمایت کند ولی با این تفاوت که در لحظه فقط یکی از انها پشتیبانی می کند؛ یعنی این که زمانی که از سرویس GPRS معلق می ماند و بعد از اتمام آن به طور خودکار به سرویس GPRS سوئیچ می کند و استفاده از سرویس GSM به پایان میرسد.
اغلب گوشی های امروزی متعلق به این کلاس هستند.
▪ کلاسC: این کلاس نیز مانند دوتای قبلی هم GPRS،و هم GSM را پشتیبانی می کند ولی با این تفاوت که انتخاب هر یک توسط خودکار به صورت دستی صورت می گیرد.
● کلاس های چند اسلاتیGPRS
GPRS از روش دسترسی چندگانه TDMA استفاده می کند که در آن اطلاعات چندکاربر به طورهمزمان روی یک باند فرکانسی یکتا فرستاده می شود و برای جلوگیری از تداخل فرکانسی اطلاعات هریک از انها در یک بازه زمانی مشخص روی باند ارسال می شود، این بازه های زمانی را اسلات های TDMAمی گویند.هر کار بر اسلات های زمانی خود را دریافت و آنها را پشت سرهم قرار میدهد تا به اطلاعات اصلی ارسال شده از سوی فرستنده دست یابد.
سرعت شبکه های GPRS نسبت مستقیم با تعداد اسلات های ختصاص داده شده به هر کاربر دارد و از این نظر ۱۲ کلاس مختلف برای آن تعریف شده است:
کلاس چنداسلاتی تعداد اسلات Downlink تعداد اسلات Uplink اسلات های فعال
۱ ۱ ۱ ۲
۲ ۲ ۱ ۳
۳ ۲ ۲ ۳
۴ ۳ ۱ ۴
۵ ۲ ۲ ۴
۶ ۳ ۲ ۴
۷ ۳ ۳ ۴
۸ ۴ ۱ ۵
۹ ۳ ۲ ۵
۱۰ ۴ ۲ ۵
۱۱ ۴ ۳ ۵
۱۲ ۴ ۴ ۵
اما از این میان کلاسهای زوج عمومی ترین کلاسهای چند اسلاتی درGPRS هستند:
کلاس ۲ در واقع کمترین سرعت را دارد در حالی که سرعت دانلود کلاس ۴ حدود ۵۰ درصد از کلاس ۲ بیشتر است.کلاس ۶ تفاوت چندانی با باکلاس ۴ ندارد ولی سرعت آپلود آن بیشتر است. هرچه کلاس GPRS بالاتر می رود عملکرد آن بهتر می شود به طوری که در کلاس ۸ سرعت دانلود نسبت به کلاس ۴ و ۶ تقریباً ۳۳درصد بیشتر است.
در مورد کلاس ۱۰ می توان گفت : که حالت ارتقا یافته کلاس ۸ است که سرعت آپلود بهتری نسبت به آن دارد و فقط در گوشی های پیشرفته و پی سی کارت ها قابل استفاده است . اما کلاس ۱۲ را باید بهترین دانست که بالاترین سرعت آپلود را مهیا می کند و معمولا فقط برای استفاده در پی سی کارت ها مناسب است .
● کدینگ در GPRS
سرعت انتقال اطلاعات از سویی دیگر به نوع کدینگ کانال نیز وابسته است . بالاترین سرعت در کدینگ کلاس ۴ – CS وجود دارد که معمولا در فواصل نزدیک به BTS ها استفاده می شود ، این کدینگ با وجود سرعت زیاد از نظر پایداری ضعیف ترین است در حالی که ۱ – CS از این نظر بهترین حالت کدینگ است و وقتی موبایل از فاصله زیادی دارد مورد استفاده قرار می گیرد
درصد پوشش در سلول سرعت(Kb/s در هر اسلات زمانی) / نوع کدینگ
۹۸ ۸ CS/ ۱
۱۲ CS/ ۲
۴/۱۴ CS/ ۳
۲۵ ۲۰ CS/ ۴
(Download / (Kb/s) Upload (Kb/s
CSD / ۶/۹ ۹.۶
HSCSD/ ۸/۲۸ (۱+۲)۴/۱۴
HSCSD/ ۲/۴۳ (۱+۳)۴/۱۴
(GPRS ۴+۱ ۸۰ ۲۰/ (Class ۸ & ۱۰ and CS-۴
(GPRS ۳+۲ ۶۰ ۴۰/ (Class ۱۰ and CS-۴
(HSCSD ( High Speed CSD یکی دیگر از مکانیزم های اصلی ارسال اطلاعات در GSM است ، HSCSD حالت ارتقا یافته CSD است و تفاوت میان آنها ناشی از توانایی آنها در به کارگیری روش های مختلف کدینگ و اسلات های زمانی چند گانه برای بالابردن توان عملیاتی سیستم است .
صورت حساب در هر دو مکانیزم بر اساس زمان استفاده کاربر از شبکه محاسبه می شود ولی برای داونلود اطلاعات HSCSD مناسب تر از CSD است .
GPRS سرویسی است که بر اساس انتقال بسته های دیتا عمل می کند و از TCP/IP استفاده می کند ؛ یک موبایل ممکن است بیش از یک IP داشته باشد .
در این سرویس زمانی که عمل " دست به دست " ( Handover ) صورت می گیرد ، یعنی زمانی که کاربر از یک سلول به سلول دیگر می رود ، بسته های IP ذخیره و به سمت موبایل ارسال می شود .
وقفه های ناشی از اغتشاش های رادیویی ممکن است از سوی TCP یک بسته از بین رفته تلقی شود و به همین دلیل احتمال کاهش لحظه ای سرعت ارسال داده وجود دارد .
● سرویس های موجود در GPRS
GPRS در واقع با اضافه کردن قابلیت های زیر می تواند فناوری ارتقا GSM یافته به حساب آید :
▪ MMS ( Multimedia Messaging Service ) : که در آن امکان ارسال فایل های صوتی و تصویری وجود دارد .
▪ مسنجر : که به وسیله آن کاربر می تواند به طور همزمان به دیگرانی که از GPRS یا اینترنت استفاده می کنند پیام متنی ارسال کند .
▪ اتصال به اینترنت از طریق گوشی تلفن همراه
▪ سرویس PTP ( Point – to – Point )
▪ ارسال پیام کوتاه : البته این سرویس در GSM نیز وجود دارد .
▪ Push to Talk : که بوسیله آن در دو گوشی در یک منطقه می توانند واکی تاکی ها با هم ارتباط داشته باشند .
▪ امکان ارتقا : در GPRS می توان قابلیت هایی مانند تعداد بیشتر کاربر و ظرفیت بالاتر ، پروتکل های جدید و شبکه های رادیویی جدید را به آن اضافه کرد .
● GPRS در عمل
سیستم نرخگذاری و دریافت هزینه اینترنت در سرویس GPRS تفاوت هایی اساسی با بیلینگ سیستم معمول اینترنت در پی سی ها دارد .
بیشتر اپراتورهای دنیا تعرفه سرویس GPRS را به ازای دیتای جابجا شده ( معمولا هر ۱۰۰ کیلوبایت ) حساب می کنند ولی در موارد نادر نیز برخی از آنها تعرفه خود را بر اساس " نرخ خطی " یا ( Flat Rate ) مشخص می کنند ، به این معنی که مبلغ پایه را از هر کاربر ( بدون توجه به میزان استفاده او ) می گیرند . این سیستم برای زمانی مناسب است که میزان استفاده کاربران حول یک میانگین باشد و تغییرات آن زیاد نباشد .
بیشینه سرعت قابل دسترس در GPRS که از سال ۲۰۰۳ به دست آمد بین Kb/s ۴۰ – ۳۲ است که رقمی نزدیک به سرعت مودم های دایال آپ امروزی است .


نویسنده: احسان زندی

ماهنامه تحلیلگران عصر اطلاعات