یکشنبه, ۲۴ تیر, ۱۴۰۳ / 14 July, 2024
مجله ویستا

نگاهی به سیستم GPRS و کاربردهای آن


نگاهی به سیستم GPRS و کاربردهای آن
از زمان ورود اپراتور بخش خصوصی به شبكه ارتباطات كشور شاهد اتفاقات مهمی در حوزه موبایل هستیم. یكی از این اتفاقات را می‌توان ورود GPRS به امكانات و سرویس‌های موبایل دانست. اكنون كه نسل آینده ارتباطات با سرعت بالا، GPRS ، در کنار ما می‌باشد، بهتر است كه با امكانات آن بیشتر آشنا شویم چرا كه با افزایش متقاضیان سرویس‌های GPRS ، باعث افت قیمت این سرویس از طرف سرویس‌دهندگان خواهد شد و لذا این سرویس در زندگی روزمره انسان‌ها به زودی نفوذ خواهد کرد. پس با هم نگاهی کوتاه و گذرا به GPRS می‌اندازیم.
● سابقه GPRS چیست؟
با توجه به این که اپراتورهای GSM برای هماهنگ بودن با تقاضاهای مشترکین می‌باید سرویس‌های مهیج و بهتری را پیشنهاد نمایند و با در نظر گرفتن این که تا اوایل سال ۱۹۹۹ تنها بخش کوچکی از مشترکین شبکه GSM به دلایلی از قبیل هزینه بالا، سرعت انتقال پایین و عدم دسترسی آسان از سرویس دیتا استفاده می‌نمودند، متخصصین را بر آن داشت تا نسبت به مرتفع نمودن مشکلات و ترغیب مشترکین برای استفاده از سرویس دیتا راهکار جدیدی را ارائه نمایند و به همین منظور سرویس جدیدی به نام GPRS معرفی گردید.
برای اولین بار در سال ۱۹۹۷ سخنران كنگره جهانی GSM پا را از حد معمول فراتر نهاده و چنین پیش‌بینی كرد كه اولین گام برای تست سیستم‌های GPRS یك سال بعد یعنی در سال ۱۹۹۸ آغاز خواهد شد و خدمات تبلیغاتی این سیستم‌ها در سال ۱۹۹۹ به مرحله اجرا درخواهد آمد. وی افزود چهار سال بعد در جلسه‌ای كه با حضور دست‌اندركاران صنعت جهانی موبایل به منظور گردهمایی سالانه كنگره جهانی ۳GSM در cannes برگزار می‌شود همه ما در وضعیت و موقعیتی مرتبط با GPRS قرار خواهیم گرفت و ناگزیر به استفاده ازاین سیستم‌ها خواهیم بود.
مسلماً در آن زمان پیشرفت و گسترش موبایل نسل سوم نیز سیری مثبت خواهد داشت و دست‌اندركاران این امر می‌توانند نگرش خوش‌بینانه‌ای به روند كار این دسته از موبایل‌ها داشته باشند. سخنران كنگره جهانی GSM اظهار داشت كه در نهایت ما با طیف كاملاً گسترده‌ای از خدمات روبرو خواهیم شد كه زندگی مارا از هر جهت متحول خواهند ساخت. اما در واقع آینده سیستم‌های GPRS چندان روشن و واضح نبود و پیش‌بینی‌هایی كه در این زمینه از سوی صاحبان صنایع GPRS ارائه می‌شد وضعیتی مبهم و نامشخص داشت.
استانداردسازی GPRS ابتدا در سال ۱۹۹۴ توسط ETST/SMG انجام شد و سپس در سال ۱۹۹۷ مجموعه مشخصات آن توسط SMG۲۵ مورد تایید قرار گرفت و سرانجام در سال ۱۹۹۹ تکمیل گردید. خدمات این سرویس جدید در سال ۱۹۹۹ رو به توسعه و تکامل نهاد و در واقع خدمات مربوط به این پدیده از شکل رشد طولی خارج و در شکل رشد عرضی جریان یافت.
● GPRS چیست؟
شبکه GPRS که مخفف عبارت General Packet Radio Service می‌باشد یک شبکه خصوصی «همیشه روشن» برای دیتاست. این سیستم از شبکه تلفن سلولی GSM موجود برای ارسال و دریافت دیتا برمبنای TCP/IP به دستگاه‌های موبایل GPRS استفاده می‌کند، به طوری كه آدرس‌های IP خصوصی به صورت دینامیکی در شبکه به دستگاه‌های موبایل اختصاص می‌یابد. اما این APN یا Access Points Names است که یک مسیر «گیت‌وی» به سایر شبکه‌ها مانند اینترنت، سرویس‌های WAP و یا شبکه‌های خصوصی ایجاد می‌کند.
در عمل فایروال‌ها با قرار گرقتن در APN، شبکه‌های خصوصی و عمومی را از هم مجزا نگه می‌دارند. بدین ترتیب آدرس‌های IP اختصاص یافته به دستگاه‌های GPRS از بیرون شبکه GPRS قابل آدرس‌دهی نیستند. به عبارت دیگر این دستگاه‌ها را نمی‌توان از داخل اینترنت رویت کرد. اینترنت و GPRS بیشتر برای قسمت کلاینت طراحی شده‌اند که مستقیما توسط مودم یا راتر (Router) عمل می‌کند. معنای این گفته‌ها آن است که می‌توانید به راحتی از طریق تلفن همراهتان به اینترنت و شبکه خصوصی شرکت خود وصل شوید.
GPRS یا خدمات رادیویی مربوط به بسته‌های اطلاعات (General Packet Radio Service) با به کارگیری زیرساخت شبکه GSM به شکل انتها به انتها سرویس‌های راهگزینی بسته‌های داده را در اختیار ما قرار می‌دهد. در حقیقت باید گفت كه GPRS یک لایه Packet-Switched به شبکه GSM موجود موبایل شما اضافه می‌کند. GPRS یك سیستم تلفن سلولار دیجیتال است كه به‌طور اصولی برای كار در باند ۹۰۰ مگاهرتز طراحی شده است، در حالی كه اكنون در اروپا در ۱۸۰۰ مگاهرتز كار می‌كند و در آمریكای شمالی در باند ۱۹۰۰ مگاهرتز (كه به نسل ۵/۲ تلفن همراه نیز معروف است) و سرعت ارسال دیتای آن به kbps۱۰۰ می‌رسد.
● فواید GPRS چیست؟
برای استفاده از این تکنولوژی، شما باید PDA یا موبایلی داشته باشید که GPRS را پشتیبانی کند و به شرکتی که توانایی ارائه سرویس GPRS را دارد، دسترسی داشته باشید. GPRS به صورت کلی سه فایده برای هر کاربر دارد: اول اینکه به شما امکان می‌دهد تا همواره ارتباط خود با اینترنت را حفظ نمایید و دیگر لازم نیست برای برقراری ارتباط هر دفعه به شرکت ارائه دهنده سرویس اینترنت وصل شوید. دوماً GPRS به صورت ذاتی دارای سرعت به مراتب بالاتری نسبت به خطوط ارتباطی داده معمولی در موبایل می‌باشد به طوری كه خطوط معمولی موبایل حداکثر دارای سرعت ۶/۹ کیلوبیت در‌ ثانیه می‌باشند و در صورت استفاده از سرویس High-Speed Circuit Switched Data یا همان HSCSD حداکثر می‌توانند از سرعت ۱.۴۴ کیلوبیت در ثانیه بهره ببرند.
این در حالی است که GPRS به راحتی می‌تواند با سرعت ۴۰ کیلوبیت در ثانیه شما را به اینترنت متصل نماید که حداقل چهار برابر سرعت معمول خطوط داده در موبایل‌های معمولی می‌باشد. سومین و اصلی‌ترین مزیت GSRP این است که شما مبلغ ارتباط خود را براساس مقدار اطلاعات ورودی و خروجی به شرکت ارائه دهنده سرویس می‌پردازید و نه براساس مدت زمانی که به اینترنت متصل هستید. این به آن معنا است که ممکن است شما تمامی روز بر روی اینترنت باشید اما فقط در هنگام ارسال یک پیغام مبلغی را پرداخت کنید.
● کاربردهای GPRS
پست الکترونیکی: پست الکترونیکی جایی است که GPRS در آن خودنمایی می‌کند. با توجه به ارتباط دائمی با اینترنت و پرداخت به ازای اطلاعات ورودی/خروجی، شما می‌توانید به نامه‌های الکترونیکی دوستان و یا همکاران خود در هر زمان با حداقل هزینه و حداکثر سرعت پاسخ دهید و یا برای کارهای فوری به دیگران نامه دهید.
▪ پیغام‌های لحظه‌ای:
ارتباط دائمی به اینترنت به شما امکان می‌دهد تا همواره پیغام‌های فوری خود را که توسط نرم‌افزارهای پیام‌رسان (messenger) فرستاده می‌شوند، در هر لحظه دریافت و به آنها پاسخ دهید. یعنی شما می‌توانید از پیام‌رسان‌هایی نظیر Yahoo ، MSN و AOL در تمامی مدت روز بهره ببرید.
▪ MMS :
تنها بستری که شما می‌توانید از امکانات صدا، تصویر و ویدئو در سیستم MMS یا Multimedia Messaging Service که نسخه پیشرفته SMS می‌باشد، به طور کامل بهره‌مند شوید، GPRS می‌باشد.
▪ مرور سایت‌های وب:
همچون دیگر خدمات، شما توسط GPRS می‌توانید تقریبا با سرعتی معدل خطوط تلفن معمولی، یعنی ۵۶ کیلوبیت در ثانیه، صفحات مورد علاقه خود را مرور کنید.
▪ کارهای گروهی GPRS :
به شما امکان می‌دهد تا همواره به تقویم کاری و یا اطلاعات اشتراکی همکاران خود دسترسی داشته باشید.
● سرعت انتقال اطلاعات در GPRS
GRPS در تئوری باید بتواند سرعت انتقال اطلاعات را تا ۱۱۵ کیلوبیت در ثانیه برساند، در حالی که در عمل این سرعت به ۴۰ کیلوبیت در ثانیه می‌رسد. حال آنکه سرعت ارتباط در دستگاه‌های متفاوت GPRS به مراتب با یکدیگر فرق می‌کنند. برای محاسبه سرعت ارتباطات در دستگاه‌های GPRS بهتر است طرح کدها و ساختمان کلاس‌های مربوط به آن را متوجه شویم. GPRS در کل دارای چهار نوع کد CS۱ ، CS۲ ، CS۳ و CS۴ می‌باشد.
هر کدام از این کدها قابلیت انتقال اطلاعات با حداکثر سرعت ۲۱.۴ کیلوبیت در ثانیه را دارند و در هر یک از آنها قسمتی برای تصحیح خطا در انتقال اطلاعات مدنظر است. CS۱ دارای بیشترین سهم برای تصحیح اطلاعات می‌باشد و فقط در حدود ۹ کیلوبیت در ثانیه از ۲۱.۴ کیلوبیت در ثانیه جهت انتقال اطلاعات باقی می‌ماند. CS۲ و CS۳ دارای سرعت بیشتری می‌باشند و سرعت انتقال اطلاعات در آنها به حدود ۴/۱۳ و ۶/۱۵ کیلوبیت در ثانیه می‌رسد و در CS۴ سرعت انتقال به حداکثر مقدار خود می‌رسد و هیچ نوع تصحیح اطلاعاتی در این قسمت انجام نمی‌گردد.
دستگاه‌های موجود GPRS، تنها CS۱ و CS۲ را با سرعتی پایین‌تر ارائه می‌دهند و در مواقع لازم این دو به جای یکدیگر مورد استفاده قرار می‌گیرند. شبکه‌های GSM و GPRS هر دو امکان دادن ۸ انشعاب داده‌ای در هر لحظه از زمان را دارا می‌باشند که به هر یک از آنها یک timeslot می‌گوییم. لذا سرعت انتقال اطلاعات را می‌توان با کنار هم قرار دادن timeslotها بیشتر و بیشتر کرد. در عمل سرعت انتقال به علت محدودیت ایجاد شده توسط شرکت ارائه دهند خدمات و همین طور محدودیت موجود در دستگاه‌ها کاهش می‌یابد.
لذا در مواقع اشغالی موبایل چه از طریق داده و چه از طریق صدا، ممکن است تنها یک timeslot خالی بماند و از آنجا که ممکن است اینترنتی که شرکت ارائه دهنده سرویس به صورت مشترک باشد، ممکن است در برخی موارد، سرعت ارتباط از سرعت خطوط تلفنی معمول پایین‌تر بیاید.
دستگاه‌های GPRS هم قادر هستند تعداد محدودی timeslot را با یکدیگر ادغام کنند و بر این اساس به کلاس‌های مختلفی تقسیم می‌شوند. کلاس ۲ تنها یک slot برای ارسال اطلاعات و ۲ slot برای دریافت اطلاعات دارد، در حالی که کلاس ۱۲ دارای ۵ slot برای هر تنظیمی می‌باشد.
کلاس ۶ معمول‌ترین کلاس به کار رفته در دستگاه‌های GPRS می‌باشد و یک slot برای ارسال اطلاعات و سه slot برای دریافت داده‌ها دارا می‌باشد. همچنین سه کلاس یا طبقه کاری برای دستگاه‌های GPRS وجود دارد که در عمل فقط کلاس B موجود است:
کلاس A همزمان در حالت‌های GSM و GPRS کار می‌کند به نحوی که صوت و دیتا را در یک لحظه برقرار می‌سازد.
کلاس B همزمان در حالت‌های GSM و GPRS کار می‌کند اما نمی‌تواند دو ارتباط را در یک لحظه حفظ کند.کلاس C در هر دو حالت GSM و GPRS کار می‌کند اما نه در یک زمان.
▪ پیاده‌سازی شبکه GPRS
ساده‌ترین روش پیاده‌سازی GPRS استفاده از ساختار شبکه GSM می‌باشد. به همبن منظور نیاز به تغییرات سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در ساختار موجود شبکه GSM می‌باشد که مهم‌ترین تغییر سخت‌افزاری اضافه نمودن یونیت PCU در گره BSC می‌باشد. در گره‌های BTS، HLR و MSC/VLR تنها نیاز به تغییرات نرم‌افزاری می‌باشد که با توجه به گستردگی گره‌های BTS اعمال تغییرات نرم‌افزاری را می‌توان به صورت Remote و بدون حضور فیزیکی در سایت انجام داد. در خصوص GPRS MS به جز تغییرات نرم‌افزاری مهم‌ترین تغییر سخت‌افزاری عبارت است از تغییراتی بر روی پاور MS تا بتواند سرویس‌های GPRS را پشتیبانی نماید.
منبع : پارس درگاه