1. Giriş
Artık insana ve bilgiye ulaşma ihtiyacının zaman sınırlaması olmadığından ses komünikasyonu ve data komünikasyonu arasındaki sınırlar giderek yok olmaktadır. Mobil telefon sektöründeki büyüme ve internet kullanıcılarının sayısındaki artıştan dolayı bu iki sektörü bir araya getiren kablosuz bilgi servisleri gelecek vaat etmektedir. Mevcut hücresel data servisleri kullanıcıların ve servis sağlayıcıların ihtiyaçlarını karşılayamamaktadır. Kullanıcılar için transfer hızı çok düşük ve bağlantının kurulması çok zaman alıyor .
"Circuit Switched " sistemlerdeki bu dezavantajlardan dolayı ,yeni bir "Packet Switched" teknoloji geliştirildi General Packet Radio Service(GPRS).GPRS GSM ağı üzerinden data transferini data etkili bir hale getiren yeni bir taşıyıcı servistir. Başlangıçta GSM ağı için geliştirilen GPRS IS-136 ile de bütünleşebilmektedir. Bu çalışmada GPRS'in GSM ile çalışması incelenmiştir.
2. GPRS Sisteminin İncelemesi
General Packet Radio Service (GPRS) mobil ağlar üzerinden data aktarımı için geliştirilmiş yeni bir sistemdir. Paket düzenlemeli veri aktarım yöntemi GPRS(General Radio Packet Service) mobil iletişim hizmeti veren firmaların bir sıçrama yapmasına neden oluyor. GPRS sadece bir farkla paket radyo standardı ile eşittir: Veriler birden fazla kanal üzerinden akıyorlar(1- 8 arasıda).Bu kullanılan kanallar birden fazla kullanıcı arasında paylaşılabiliyor.
GPRS GSM ağı üzerinden etkili data transferinde "3 rd Generation Wireless Systems" ile "2 nd Generation Wireless Systems" arasında bir geçiş basamağı olmuştur. GPRS in GSM ağı üzerinde çalışmasında data GSM ağı üzerinde taşınmaz; GSM ağının Loaction Register database'i GPRS kullanıcısının yerini saptamak için kullanılır.
GPRS ile birlikte veri iletişimi daha da hızlanacak ve mobil internet yaygınlaşacak. Mobil ortamda internete sabit telefon şebekesinden çok daha hızlı bağlanılacaktır. Böylece kullanıcılar internet erişimi için bir PC, kablolu telefon ya da özel hatta ihtiyaç duymadan dünyanın her yerinden, her an internete girebilecekler. ICQ gibi chat uygulamaları basta olmak üzere, her türlü haberleşme mobil ortamda gerçekleşecek.
GPRS'in devreye girmesiyle, veri iletişiminin ücretlendirilmesi de değişiyor. GPRS teknolojisi ile telefonlar veri iletişimine daima bağlı ve hazır olacak. Modem ile olduğu gibi özel bir numarayı çevirip, bağlanmaya ve arkasından veri iletişimine geçmeye gerek kalmayacak. GPRS destekli telefon, veri iletişimi yapılmak istendiğinde, zaten "bağlı" olduğundan anında iletişime başlayabilecek. Kullanıcı, GSM veya normal kablolu sistemlerde olduğu gibi hatta kaldığı süre için değil, transfer ettiği verinin miktarına ya da cinsine göre ücret ödeyecek. GPRS'le beraber cep telefonları da değişecek. Cep telefonları hem telefon em de kişisel "dijital asistan" özelliğini taşıyacak. Ekranları daha geniş olacak, ses kalite ve bellek kapasiteleri artacak. Sadece internet erişiminde kullanılan hatta dijital gazete okumaya yarayan telefonlar piyasaya çıkacak.
GPRS, kişisel ve profesyonel kullanımlar için pek çok yeni servisin sunulmasını mümkün kılacak. Ses hizmetleri ayni şekilde devam edecek, WAP'a ulaşım hızlanacak, hizmetlerin performansı artacak. Mobil internet, öncelikli olarak GPRS üzerinden WAP uygulamaları ile kendisini gösterecek. Haber ve bilgilendirme servisleriyle borsa ve son dakika haberlerine erişim kolaylaşacak. E-posta ve faks mesajları çok daha hızlı ve ucuza gönderilip alınacak. Mobil bankacılık ve mobil ticaret yaygınlaşacak. Sanal alışveriş, rezervasyon, finansal hizmetler ve fatura ödemeleri cep telefonları aracılığıyla yapılacak. Kurumsal çözümler konusunda ise filo yönetimi,teknik servis otomasyonu ve benzeri uygulamalarla kuruluşların verimi artacak.
2.1 GPRS'in Temel Özellikleri ve Avantajları
2.1.1 Hız: Teoride GPRS'in 8 radyo kanalını da ayni anda kullanması durumunda data transfer hızı 171.2 kbps dir. Bu hız şu an mevcut olan sabit telefon hatlarındaki data transfer hızının 3 katı,GSM data transfer hızının ise 10 katıdır. Data transfer hızının artması kablosuz araçlardan internete bağlantısının kolayca yapılmasına olanak sağlar.
2.1.2 Immediacy: GPRS bağlantıyı çok çabuk gerçekleştirebildiğinden bilgi transferi istenilen an yapılabilir. Bağlantı için dial-up modem kullanılması gerekmemektedir. Bağlantının çok kısa süre içersinde olmasından dolayı GPRS kullanıcıları sürekli bağlı gibi gözükür. Bu özellik zamanın çok önemli olduğu mobil kredi kartı kullanımı gibi uygulamalarda büyük önem taşımaktadır.
2.1.3 Dağıtım Tekniği:Telefon ağı gibi "Circuit Switched" şebekeler sadece bir kanalı kullanıma açar. Eğer kullanıcı biri ile telefon görüşmesi yapıyorsa ,bunun işgal edebileceği kapasite önceden belirlidir. Konuşma arlarında dahi bu kanal bırakılmaz,yani kullanılmaya devam edilir. Bu nedenle başka kullanıcılar ,o an için meşgul edilen bu kanalı kullanamazlar ve söz konusu kullanıcılar bağlantı için belli bir ücret ödemek zorundadırlar.
"Packet Switched" hizmetlerde ise iki kullanıcı arasında belirli bir bağlantı kurulur. Bu hat üzerinden hem veriler hem de VoIP'de(Voice over Internet Protocol) olduğu gibi gönderen ve alici arasında konuşma paketleri de akar. Örneğin kullanıcıların bir dosya transferi sonrasında veri transferi sona erdiğinde,ağ içersindeki diğer kullanıcılar da artık boşa çıkan hattan faydalanabilirler. Böylece kullanıcılar gönderdikleri veri paketleri için ücret öderler,hattı meşgul ettikleri süre için değil.
2.1.4 Packet Switching: GPRS sisteminde bilgiler yollanmadan önce küçük parçalara (paket) bölünür; alıcı bu paketleri alınca birleştirir ve anlamlı hale getirir. Her paket teker teker yollanır; hatta ayni bilginin paketleri alıcıya farklı yollardan gidebilir. Normal telefon sistemleri Circuit-Switched teknoloji ile çalışmaktadır. Circuit-Switching ise datanın hızlı aktarılması gereken ve bilginin gönderiliş sırasında alınması gereken sistemler için daha etkilidir.
2.1.5 Yeni ve Daha İyi Uygulamalar: GSM ağı üzerinde data transfer hızı ve data kapasitesindeki limitler yüzünden gerçekleştirilemeyen uygulamalar GPRS teknolojisiyle birlikte gerçek olabilecek. Kişisel bilgisayarınızla yapabildiğiniz web browsing,chat,dosya transferi,email ve hatta ev otomasyonları(evdeki aletlerin uzaktan kontrolü) GPRS uygulamaları ile mümkün olacak.
2.2 GPRS Uygulamaları
GPRS ile birlikte bir çok uygulama "nonvoice" mobil servisler için mümkün olacak. Bu uygulamaların bazıları şunlar :
Chat : GPRS kullanıcıları diğer mobil sistemlerde olduğu gibi sadece mobil kullanıcılar için oluşturulmuş chat guruplarına katılmak zorunda kalmayacaklar. GPRS kullanıcıları mevcut olan bütün internet chat guruplarına katılmalarına olanak sağlayacak.
Yazılı ve Görsel Bilgiler : Mobil telefon ile yapılan işlemlere geniş içerik kazandırılacak. Örneğin fotoğraf paylaşımı,hava durumu,uçuş bilgileri,haber başlıları gibi uygulamalar metin ve resim içerebilir. Daha önce SMS de olan 160 karakter sınırı yüzünden bu tür uygulamalar sınırlı kalmıştır.
Sürekli Görüntü : Fotoğraf ,resim ,posta kartı,static web sayfalarının mobil ağlar ile yerel telefon ağı arasındaki transferi mümkün olacak. Bir GPRS istasyonuna bağlı dijital kameradan görüntülerin internete aktarılması mümkün olacak bu bir tür "near real-time" uygulaması olarak görülebilir.
Hareketli Görüntü : Mobil bilgi servislerinde text'in yanı sıra artık görüntü ve resim gönderilmesine de ihtiyaç duyulmaktadır. Hareketli Görüntülerin mobil ortam aktarılması bir çok uygulama için kullanılabilir (Video konferans vb.).
Web Browsing : Circuit Switched ağlarda data aktarım hızı çok düşük olduğundan web browsing bu sistemler için uygun bir uygulama değildi. Ayrıca mevcut sistemlerle kullanıcılar sadece metni görebilmekteler. Fakat mobil internet GPRS için daha etkili bir uygulamadır.
Dosya paylaşımı : Bu uygulama farklı yerlerdeki kişilerin aynı doküman üzerinde aynı anda çalışmalarına olanak sağlar. GPRS'in sağladığı yeterli bandwith bu tür multimedya uygulamalarına olanak sağlamaktadır. Bu uygulamalardan askeri güvenlik, sağlık ,gazetecilik gibi bir çok sektörde yararlanılabilir.
Ses : Mobil ağlardaki bir çok gelişmeye rağmen, hala ses aktarımındaki kalite çok iyi değildir. Kısa ses dosyaları dahi size'ı çok büyük olduğundan,ses aktarımında GPRS gibi mobil data servislerine ihtiyaç duyulmaktadır.
E-mail : Çoğu E-mail kullanıcıları yeni bir e-mail aldıklarında mobil telefonlarından uyarılmazlar. Ofis dışında olduklarında sürekli internete bağlanıp kontrol etmeleri gerekir. Fakat E-mail ile SMS veya GPRS gibi uyarıcı mekanizmaları birleştirip ,kullanıcılar yeni mesajları hakkında uyarılabilirler.
Araç Takibi : Bu tür uygulamalarda GPS (Global Position System) ile GPRS birlikte kullanılabilir. Araç takibi işlemleri hareket halindeki araçların yönetimi, çalınan arabaların yerini tespiti için kullanılabilir. GPS içerisinde pozisyon bilgisi alınması için SMS kullanılmaktadır. Fakat bu sistemde 60 karakter sınırı vardır. SMS yerine GPRS alternatif bir uygulama olarak kullanılabilir.
Uzaktan LAN'a Ulaşım : Çalışanlar ofislerinden uzak olduklarında kendi LAN'larına (Local Area Network) bağlanma ve oradaki bilgiler ile uygulamalar ulaşma ihtiyacı duymaktadırlar. Transfer edilen datanın büyüklüğü ve hız bu tür uygulamalarda çok önemlidir. Bu yüzden GPRS bu uygulamalar için idealdir.
Dosya Transferi : Transfer edilen dosyanın tipine ve kaynağına bağlı olmaksızın bu tür uygulamalar geniş bandwidh gerektirir. Bu yüzden GPRS bu tip uygulamalar için uygundur.
Ev otomasyonları :Ev otomasyonu uygulamaları güvenlik ve uzaktan kontrol uygulamalarını birleştirir. Temel olarak bu tür uygulamalar ile evinizden uzakta iken evinizi denetleyebilirsiniz. Sadece evinizi görmez evinizdeki bazı aletleri de kullanabilirsiniz. GPRS uyumlu telefonunuz artık evinizin uzaktan kumandası olacak "Intenet Protocol" (IP) kullanımı giderek arttığından yakında evinizdeki aletler adreslenebilecek.
3. GPRS Sistem Mimarisi
Şekil 1 GPRS Network (GSM Ağı Üzerindeki Çalışması)
BTS Base Tranciver Station
BSC Base Station Controller
BSS Base Station Subsystem
VIR Visited Location Register
SGSN Serving GPRS support node
GGSN Gateway GPRS support node
HLR Homre Location Register
GMSC Gateway MSC
MSC Mobil Switching Center
3.1 GPRS Ağının Birimleri
3.1.1 Mobil İstasyonlar
Kullanıcıların GPRS ağına dahil olabilmeleri için gereken araçlardır .Bu istasyonlar üç gurupta toplanır.
Class A:GSM ve GPRS ağlarının ikisine birden bağlanabilir. Packet switched ve circuit switched servislerin ikisini de aynı anda sunabilir.
Class B:GSM ve GPRS ağlarının ikisine birden bağlanabilir ; fakat bir anda sadece bir servisi sunabilir.
Calss C: Sadece GPRS ağına bağlanabilir.
3.1.2 GPRS Componentleri
Serving GPRS Support Node (SGSN) : SGSN kendi servis alanındaki mobil telefonlara data paketlerinin ulaştırılması ve mobil telefonlardan gelen data paketlerinin sabit data ağlarına iletilmesinde görevlidir. SGSN'ler HLR 'ı kullanarak GPRS kullanıcılarının profili hakkında bilgi alırlar. SGSN'nin kapsama alanına yeni bir GPRS kullanıcısı girdiğinde bu kullanıcının SGSN'ye kaydı yapılır ve bu kullanıcıya ait lokasyon bilgisi update edilir. SGSN'nin location register'ı kendi kapsama alanındaki bütün kullanıcıların lokasyon bilgisini (geçerli cell) ve kullanıcı profilini tutar .
Gateway GPRS Support Node (GGSN) : GGSN'ler GPRS ağı ile diğer PDN'ler(Paket Data Networks) arasında bir interfacedir. SGSN den gelen GPRS paketlerini ileteceği PDN'ye uygun data formatına getirir ve iletir. Aksi yönde ise ; PDN'lerden gelen data paketleri SGSN ye gönderilir. Bunu yapabilmesi için kullanıcının geçerli SGSN adresini ve kullanıcının profilini kendi yerel registerlarında tutar. SGSN ve GGSN arasında "many-to-many " bir ilişki vardır. Bir GGSN birden çok SGSN için bir interface olabilir;bir SGSN data paketlerini farklı farklı GGSN'ler üzerinden farklı PDN'lere gönderebilir .
3.1.3 GSM Componentleri
Base Station Substem(BSS) : BTS kapsama alanı içersinde bir cell oluşturur. Birçok BTS bir BSC tarafından kontrol edilir ve buna sisteme BSS denir. Bu alan içersinde bulunan GPRS kullanıcı bilgileri BSS den SGSN'ye gönderilir; GSM'in sesli aramaların da MSC'ye yönlendirir.
Mobile Switching Center (MSC) : "Cicuit Switched " GSM aramalarına cevap verir. GSM ağının sabit networklerle bağlantısı Gateway MSC (GMSC)ile olur.
Home Location Register (HLR) : Network operatörü tarafından tanınan bütün kullanıcıların kullanıcı profili (sürekli bilgi) ve kullanıcıların geçici bilgileri (geçerli konum vb.) tutulur.
3.2 Networkün İşleyişi
3.2.1 Network'e Ulaşım
GPRS Mobil istasyonu çalışmaya başladığı anda ;kendini bulunduğu ağa tanıtır. Kapsama alanında bulunduğu SGSN'ye "GPRS attach" isteğinde bulunur. Bağlantı kurulduktan sonra GPRS ağını sabit ve mobil bölümlerine ulaşabilir.
Kullanıcıyı onaylamak için birçok yönetim işlemi yapılmak zorundadır:
Kullanıcı Kaydı : Kullanıcının PLMN'deki (Public Land Mobile Network) adresi belirlenir kullanıcıya bir id verilir (P-TMSI "Packet Temporary Mobile Subscriber Identity "). HLR bilgileri kullanıcının bağlı olduğu SGSN'ye aktarılır.
Authentication: İstekte bulunan GPRS mobil istasyonunun geçerliliği ve alabileceği servisler onaylanır.
Session Management : GPRS attach işlemi başarılı olarak gerçekleştirildikten sonra; mobil istasyonun diğer PDN'ler ile data alışverişi yapabilmesi için bir yada daha fazla PDN adresi isteğinde bulunur. Bu istekten sonra bu mobil telefona bir PDP adresi verilir. Böylece bir session başlatılmış olur. Her session için ise bir PDP contex oluşturulur. Bu contexde bulunan bilgiler:PDP tipi,Mobil istasyonun PDP adresi,istenenn servisin özellikleri,PDP'nin bağlı olduğu GSGN'nin adresidir. Bu contex MS,SGSN ve GSGSN de saklanır. Contex oluşturulduktan sonra artık MS PDN tarafından tanınır. Bir MS birden fazla PDP contexe sahip olabilir. PDP'nin oluşturulması ve aktif hale geçirilmesi GGSN'nin işidir .
Call Admission Control : Servis kalitesi için gerekli olan network kaynaklarını belirler,eğer bu kaynaklar müsait ise kullanıcıya bu kaynaklardan servis verilir.
3.2.2 Data Transferi (Routing Management)
GPRS ağının bir IP tabanlı sabit ağa bağlı olduğunu kabul edelim. Bu PLMN de bulunan mobil telefon IP networküne bağlı bir hosta bir IP data paketi göndersin. Bu MS'nin bağlı olduğu SGSN gelen data paketlerini encapsulate eder. Bu bağlantının PDP contex'ini inceler ve görevli GGSN ye yönlendirir. Paketleri alan GGSN bu paketleri decapsulate eder ve PDN'ye gönderir. PDN kendi içinde bilgiyi alıcı host'a ulaştırır.
Tersi yönde ise: External PDN'lerden gönderilen bilgiler GGSN'ye gelir. Burada PDP adresleri ,GSM adresine çevrilir. Yeni adreslenmiş paketler SGSN'ye gönderilir. Bu işlemin yapılabilmesi için GGSN kendi registerlarına bakar ve kullanıcının bağlı olduğu SGSN adresini öğrenir. SGSN aldığı paketleri decapsulate eder ve MS'ye gönderir.
3.2.3 Location Management
Location Management 'ın temel işlevi kullanıcının aktif konumunun bilinmesini sağlamak. Böylece bu kullanıcıya gelen paketler kullanıcıya gönderilebilir. Bulunduğu yerin bilinmesi için MS sık sık bulunduğu yerle ilgili bilgileri bağlı bulunduğu SGSN'ye gönderir. Eğer MS bulunduğu yerle ilgili bilgileri nadiren gönderiyor ise; bulunduğu yer tam olarak bilinmiyor demektir ve paging gerekiyor demektir. Eğer çok sık bilgi gönderiyorsa MS'nin bulunduğu yer ağ tarafından iyi biliniyor demektir ve paging delay olmadan data alışverişi yapılabilir. Fakat bunun için çok fazla radyo kapasitesi kullanılır bu yüzden de çok pil harcanır.
Bu iki uç noktanın ortasını bulmak için iyi bir Location Management mekanizması gerekmektedir. Location Management için Şekil 2 de gösterildiği gibi bir state modeli oluşturulmuştur.
Şekil 2 GPRS MS'nin State Modeli.
Bu modele göre data trafiğine bağlı olarak MS üç statede olabilir : Idle , Ready , Standby.
IDLE: MS kapalıdır. GPRS Attach'den sonra "Ready" durumuna geçer veya disconnect olur ve Idle durumuna geri döner (GPRS Deattach).
READY: Bu durumda iken data alışverişi yapabilir .Eğer uzun bir süre data alışverişi yapmazsa "Standby" durumuna geçer.
Idle durumdayken location update'i olmaz. Ready state'te MS her yeni cell'e geçtiğinde SGSN'ye location update isteği yollar ama bulunduğu cell belli olduğundan paging gerekmez.
GSM bir çok Location Areas (LA)'ya ayrılmıştır,bir LA da bir çok Routing Area (RA) oluşur . RA da birçok cell'den meydana gelir. Bir MS Standby durumunda ise her RA'sını değiştirdiğinde update isteğinde bulunur. MS yeni bir RA'ya geldiğinde "Routing Area Update " isteği ile birlikte eski RAI' yi (Routing Area Id ) yollar. BSS buna aktif cell'in ID'sini ekler ve SGSN'ye yollar. SGSN ise aktif RAI'yi bulur. Bundan sonra 2 olay gerçekleşebilir.
1.Intra SGSN: Eğer MS daha önce bağlı RA ile aynı SGSN ye bağlı bir RA'ya geçmiş ise;sadece P-TMSI değiştirilir.
2.Inter SGSN: Yeni RA başka SGSN'ye bağlı ise;eski SGSN deki routing contex yeni SGSN'ye gider. Yeni SGSN GSGSN'yi yeni SGSN den haberdar eder ve HLR update edilir.
4 GPRS Network Protokolleri
4.1 Transmission Seviyesi GPRS Protokolleri
Kullanılan protokoller datanın transferi ve buna ait sinyallerin taşınmasını yönetirler .
4.1.1 GPRS Tunnel Protocol (GTP):Bir PLMN'deki( Public Land Mobile Network) GSN'ler arasında veya farklı PLMN'lerin GSN'leri arasında kullanıcı data paketlerinin ve bunlara ait sinyallerin iletilmesini sağlayan bir tünel mekanizmasının yönetimini yapar.
4.1.2 TCP/UDP: GTP data paketlerinin ağ içersinde taşınmasını sağlar.
4.1.3 Sub-Network Dependent Convergence Protocol (SNDCP) : Bu protokol SGSN ile mobil telefonlar arasında ki data transferinde kullanılır. Datanın compres ve decompress edilmesi bu protokolle yapılır.
4.1.4 Logical Link Control (LLC):Mobil telefonla bunun bağlı olduğu SGSN arasında güvenilir mantıksal (logical) link oluşturulmasını sağlar. Data aktarımı sırasındaki hataları kontrol eden sürekli bir conrol mekanizması vardır.
4.1.5 RLC ve MAC: RLC (Radio Link Contol) LLC data bloklarının segmentasyonu ve reassemby edilmesi ile görevlidir. MAC(Medium Access Control) is MS olan accesslerin kontrolünü yapar.
4.1.6. Base Station System GPRS Protocol (BSSGP):BSS ve SGSN arasında routing ve QoS(Quality of Service) bilgilerinin aktarılmasını sağlayan protokol.
4.2. Sinyal Seviyesi GPRS Protokolleri :
Signalling Plane protokol mimarisi Transmission Plane fonksiyonlarının yürütülmesine destek vermek üzerine düzenlenmiştir. Örneğin GPRS attach ve deattach, PDP contex aktivasyonuı vb.
GMM/SM (GPRS Mobility Manegement and Session Management):SGSN ile HLR,VLR ve EIR arasında GMM/SM protokolü kullanılır. Bu protokol mobility ve session yönetimini yapar. (GPRS attach ve deattach, güvenlik fonksiyonları, RA updateleri)
5. GPRS Frequency Spectrum :
GSM teknolojisinde iki tane frekans bandı kullanılır. 890- 915 MHz arasındakiler MS'den data transferi için kullanılır (Uplink) (bkz Sekil3). 935-960 MHz arasındakiler BTS den data transferi için kullanılır (Downlink). 25 MHz genişliğindeki bu iki band 124 eşit taşıyıcı kanallara bölünmüştür ve her birinin genişliği 200 kHz dir. Bir cell içersinde bu kanalların belli bir kısmı BTS tarafından allocate edilir. Her bir taşıyıcı kanal 8 tane TDMA kanalı dan oluşur; bir TDMA ise 8 time slot içerir. Bir GSM MS uplink ve downlink de aynı time slotları kullanır.
GPRS de kanal alokasyonu farklıdır. Bir MS birden fazla time slot'dan aynı anda transfer yapabilir. Uplink ve downlink birbirinden ayrı allocate edilir. Ayrıca GSM de bir kanal kullanıcıya konuşma boyunca verilir başkası kullanamaz. Fakat GPRS'de data aktarımı bittikten sonra bu kanal bırakılır.
GPRS desteğinin olduğu bir cell'de cell GPRS trafiği için kanal allocate edebilir. Bu kanallara PDHC (Packed Data Chanel ) denir. Bu kanallar cell'e ait kanal havuzundan alınır. Bu demek oluyor ki GPRS istasyonu ve non-GPRS istasyonu kaynakları paylaşıyorlar. Bu yüzden bir cell içersinde bu alokasyonu belli kurallara ( data trafiği ,öncelik vb.) göre yürüten bir sistem olmalıdır. Bu sistem o an ki trafik yoğunluğuna göre GPRS in kullanacağı kanal sayısı değişebilir
Şekil 3 GSM taşıyıcı frekansları ve TDMA framleri. - Şekli daha yakından görmek için üzreine tıklayınız
6. QoS (Quality of Service):
Mobil paket data sistemlerinde uygulamaların servis gereksinimleri çok çeşitlidir. Örneğin bir real time multimedia uygulaması ile bir web browsing uygulamasının servis kalitesi için gereksinimleri farklıdır. Bu yüzden GPRS kullanıcıların "Quality of Service" QoS parametrelerini belirlemelerine olanak sağlamaktadır. Bu QoS parametreleri şunlardır:
Servis önceliği : Bir servisin diğerlerine göre üstünlüğünün belirlenmesi . Bunun üç seviyesi vardır:High,Normal,Low.
Güvenilirlik : Uygulama için gerekli transmission'ın karakteristiğini belirler. Üç tane güvenilirlik sınıfı vardır. Bu sınıfların bilgi kaybına karşı, duplication ,mis-sequence ve corruption 'a karşı farlı duyarlılıkları vardır.
Gecikme : Bir uygulama için olabilecek maksimum gecikme. GPRS ağının dışındaki gecikmeler hesaba alınmaz.
Throughput : Maksimum bit hızının belirlendiği parametre. QoS parametrelerini kullanarak sistem kaynakları kullanıcılar arasında daha efektif bir şekilde paylaştırılabilir. Servis ücretlendirilmesi de aktarılan data miktarı, servisin türü ve seçilen QoS'e göre yapılır.
7. GPRS'in Limitleri :
GPRS getirdiği yeni özelliklerle wriless data servislerinde yeni bir dönem başlatmıştır. Fakat GPRS için teoride mümkün olabilecek birçok şey pratikte gerçekleşememektedir .GPRS için bazı sınırlamalar vardır;bu sınırlamalar şunlardır:
Sınırlı Cell Kapasitesi: Bir cell içersindeki GPRS ve GSM kullanıcıları aynı network kaynaklarını kullanırlar. Örneğin radyo kanallarını ele alalım .Bunların sayısı sınırlı olduğundan ve de GSM ağında ses'in data'ya göre önceliği olduğundan sistem hiç bir zaman GPRS kullanıcılarının bir seferde 8 time slotunuda kullanmasına izin vermeyecektir. Mevcut istemlerde GPRS zaman içinde data ve ses trafiğine bağlı olarak değişen bir hıza sahiptir. Kanalların alokasyonunu dinamik olarak yapmaktadır.
Daha Düşük hız: GPRS'in teorideki 171.2 Kbps hızına ulaşabilmesi için 8 time (uplink ve downlik de) stlotuda aynı anda kullanması gerekir. Fakat mevcut istemler buna izin vermemektedir; birde data transferi sırasında uygulanan error protection uygulamaları transfer hızını daha da düşürmektedir. Şu anda terminaller uplink de 1 time slot , downlink de 3 time slotu GPRS'in kullanımına açabilmektedirler. Gelecekte bunun 2 time slot uplink'te ,4 time slot downlink'de olması bekleniyor. Fakat terminallerin 4 time slottan fazlasına destek veremeyeceği düşünülmekte.
Data Aktarımında ki Gecikmeler:GPRS paketleri recevier'a gönderilirken farklı farklı yollarda gidebilirler. Bu da bazen paketlerin yolda kaybolmasına yada geç gitmesine neden olabiliyor. Bu gecikme email ,web browsing gibi konularda sorun yaratmaz. Fakat transmisson delay'in olmaması gereken sistemlerde (örneğin video konferans vb.) GPRS sistemi uygun bir uygulama alanı değildir.
8. Sonuç
GPRS 2G Wriless sistemlerin 3G sistemlere geçişindeki çok önemli bir ara basamaktır. Packet-Switched data transfer teknolojisi sayesinde internet ve intranet uygulamaları için daha etkili bir ortam oluşturulmuştur .
GPRS'in en önemli özelliklerinden biri kullanıcılar her zaman online olacaklar fakat transfer ettikleri data kadar ücret ödeyecekler.
GPRS'in transfer hızının GSM'in data aktarım hızından büyük olduğu bilinmekle birlikte hala GPRS'in hangi kapasitede çalışacağı kesin değildir. Fakat GPRS'in teoride mümkün olan 117.2 kbps hızına ulaşması mevcut sistemlerle gerçekleşemez.
kaynak: elektrik.gen.tr