2.4  ΤΟ ΜΕΛΛΟΝ ΣΤΙΣ ΚΙΝΗΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ   (Περιεχόμενα)

2.4.1        ΜΕΤΑΒΑΣΗ ΣΤΙΣ ΚΙΝΗΤΕΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ ΤΡΙΤΗΣ ΓΕΝΙΑΣ (2.5G Communications)   (Περιεχόμενα)

Η εξέλιξη των δικτύων κινητής τηλεφωνίας μεταναστεύει σιγά - σιγά από τα δίκτυα δεύτερης γενιάς (2G), τα οποία χρησιμοποιούνται κυρίως για τη μεταφορά φωνής, στα δίκτυα τρίτης γενιάς (3G), τα οποία θα είναι ικανά να μεταφέρουν και δεδομένα σε πολύ υψηλές ταχύτητες. Η πορεία της μετάβασης αυτής προς την τρίτη γενιά δεν είναι πολύ ξεκάθαρη. Υπάρχουν πολλοί δρόμοι που μπορούν να ακολουθηθούν, οι οποίοι φαίνονται στο παρακάτω σχήμα:



Το τμήμα αυτό αποτελεί μια μικρή εισαγωγή των τριών τεχνολογιών που χαρακτηρίζουν τη μετάβαση στην τρίτη γενιά ή αλλιώς τη γενιά 2.5G.

2.4.1.1  Η ΥΠΗΡΕΣΙΑ GPRS (General Packet Radio Service)

Η υπηρεσία GPRS είναι μια νέα υπηρεσία μεταφοράς δεδομένων, σύμφωνα με την οποία θα είναι δυνατή η μεταφορά δεδομένων χρήστη σε πολύ υψηλούς ρυθμούς μετάδοσης, μέσω ενός δικτύου κινητής τηλεφωνίας. Αποτελεί ένα συμπλήρωμα στα σημερινά δίκτυα κινητής τηλεφωνίας και συγκεκριμένα, συμπληρώνει τις σημερινές υπηρεσίες μεταφοράς δεδομένων (το GSM, παρέχει και μια χαμηλής ποιότητας υπηρεσία μεταφοράς δεδομένων) και την υπηρεσία μεταφοράς μηνυμάτων, SMS.

ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ ΤΟΥ GPRS

Οι κυριότεροι στόχοι που θα πρέπει να επιτευχθούν με την ανάπτυξη του GPRS είναι:

Για την επίτευξη των στόχων αυτών, το GPRS χρησιμοποιεί μια μέθοδο μεταγωγής πακέτου για τη μετάδοση των δεδομένων χρήστη και ελέγχου, με έναν αποδοτικό ως προς το κόστος τρόπο μέσω των δικτύων κινητής τηλεφωνίας GSM, βελτιστοποιώντας παράλληλα τη χρήση των πόρων των ασύρματων καναλιών και του δικτύου.

Κανάλια στο GPRS

Τα κανάλια GPRS ορίζονται σε ένα πλαίσιο TDMA. Η ανάθεση καναλιών στους χρήστες είναι αρκετά ευέλικτη και εκτείνεται από 1 μέχρι 8 χρονικές σχισμές, οι οποίες μπορούν να μοιραστούν ανάμεσα σε όλους τους χρήστες ενός κελιού. Αυτό αντιτίθεται στα κανάλια φωνής του GSM, όπου εκεί ο κάθε χρήστης που χρειάζεται να λάβει ή να εκτελέσει μια κλήση δεσμεύει αποκλειστικά μια σχισμή και κανείς άλλος δε μπορεί να τη χρησιμοποιήσει, μέχρις ότου διεκπεραιωθεί η κλήση. Στο GPRS, οι σχισμές που ανατίθενται σε κάθε κελί μπορούν να χρησιμοποιηθούν ταυτόχρονα από πολλούς χρήστες, επειδή ακριβώς η τεχνική μεταφοράς δεδομένων είναι η μεταγωγή πακέτου.

Το GPRS επιτρέπει ταχύτητες μετάδοσης από 9,6 μέχρι 150 kbps ανά χρήστη. Αυτοί οι ρυθμοί επιτρέπουν την πλήρη χρήση του Internet, όπως είναι η αποστολή και η λήψη SMS μηνυμάτων, η μεταφορά αρχείων (FTP), chat, e-mail, telnet, web browsing, κλπ. Επίσης, επειδή το GPRS χρησιμοποιεί τα ίδια επικοινωνιακά πρωτόκολλα με το Internet, μπορούμε να το θεωρήσουμε ως ένα από τα υποδίκτυα του Internet, με τις GPRS κινητές συσκευές να θεωρούνται ως κινητοί τερματικοί κόμβοι (mobile hosts) με τον καθένα να έχει τη δική του IP διεύθυνση.

ΘΕΜΑΤΑ ΥΛΟΠΟΙΗΣΗΣ

Για να μπορέσει να ενεργοποιηθεί η υπηρεσία του GPRS σε ένα GSM δίκτυο θα πρέπει να προστεθούν σε αυτό οι παρακάτω λειτουργικές μονάδες:

·        Ο κόμβος - πύλη εξυπηρέτησης GPRS (Gateway GPRS Service Node - GGSN). Όπως υποδηλώνεται και από το όνομά του, ένας κόμβος GGSN αποτελεί τη διασύνδεση μεταξύ του δικτύου GPRS και των άλλων δικτύων μεταγωγής πακέτου, όπως το X.25 και το TCP/ΙΡ. Ένας ακόμη ρόλος του GGSN είναι η διασύνδεση δικτύων GPRS μεταξύ τους, έτσι ώστε να διευκολύνεται το έργο της περιαγωγής των κινητών σταθμών.

·        Ο κόμβος εξυπηρέτησης περιοχής GPRS (Serving GPRS Service Node - SGSN). Ένας κόμβος SGSN έχει υπό τον έλεγχό του μια συγκεκριμένη περιοχή από κελιά, όπως ακριβώς και ένα MSC στο GSM και γενικότερα μπορεί να θεωρηθεί ως ένα MSC μεταγωγής πακέτου (packet - switched MSC). Ο σκοπός ενός SGSN είναι η παράδοση πακέτων στους χρήστες που βρίσκονται στην περιοχή ελέγχου του. Ακόμη, ένα SGSN θέτει ερωτήματα στους HLRs σχετικά με τους χρήστες που βρίσκονται στην περιοχή του, εντοπίζει νέους GPRS χρήστες που εισέρχονται στην περιοχή του και διαχειρίζεται την κινητικότητά τους (mobility management). Το SGSN συνδέεται στη μονάδα ελέγχου πακέτων (Packet Control Unit - PCU), η οποία βρίσκεται στο υποσύστημα σταθμού βάσης (BSS).

·        Η μονάδα ελέγχου πακέτων (Packet Control Unit - PCU). Η PCU παρέχει τη λογική και τη φυσική διασύνδεση στο BSS για τη μεταφορά δεδομένων με πακέτα (packet data). Σε κάθε BSC, μπορεί να χρειαστεί να εγκατασταθούν μία ή περισσότερες PCUs, καθώς επίσης και να γίνουν και μερικές ανανεώσεις στο λογισμικό του. Ανανέωση στο λογισμικό τους μπορεί επίσης να χρειαστούν και τα BTSs, ενώ τις περισσότερες φορές δεν είναι απαραίτητο να ανανεωθεί και το υλικό τους (hardware). Όταν φωνή ή δεδομένα μεταδίδονται από έναν κινητό σταθμό, αυτά αποστέλλονται μέσω του ασύρματου καναλιού στο BTS και από εκεί στο BSC, με τον ίδιο ακριβώς τρόπο που δρομολογείται και μια φωνητική κλήση στο GSM. Κατά την έξοδο, όμως, από το BSC η κυκλοφορία διαχωρίζεται: αν πρόκειται για κυκλοφορία φωνής (εξερχόμενη κλήση), τότε δρομολογείται στο MSC, ενώ αν πρόκειται για δεδομένα, τότε αυτά δρομολογούνται στο SGSN και από εκεί, ανάλογα με το MS προορισμού, προωθούνται είτε στον προορισμό μέσω του ίδιου SGSN, είτε σε ένα άλλο SGSN (αποστολή σε άλλη περιοχή), είτε στο GGSN (αποστολή σε άλλο δίκτυο). Στο παρακάτω σχήμα απεικονίζεται η μορφή ενός GSM συστήματος που έχει διαμορφωθεί, έτσι ώστε να υποστηρίζει GPRS.