GPRS - Hướng dẫn nhanh

General Packet Radio System còn được gọi là GPRS là một bước thế hệ thứ ba hướng tới truy cập internet. GPRS còn được gọi là GSM-IP, là một Giao thức Internet Truyền thông Di động Hệ thống Toàn cầu vì nó giữ cho người dùng của hệ thống này trực tuyến, cho phép thực hiện các cuộc gọi thoại và truy cập internet khi đang di chuyển. Ngay cả người dùng Đa Truy nhập Phân chia theo Thời gian (TDMA) cũng được hưởng lợi từ hệ thống này vì nó cung cấp quyền truy cập vô tuyến gói.

GPRS cũng cho phép các nhà khai thác mạng thực thi kiến trúc cốt lõi dựa trên Giao thức Internet (IP) cho các ứng dụng dữ liệu và thoại tích hợp sẽ tiếp tục được sử dụng và mở rộng cho các dịch vụ 3G.

GPRS thay thế các kết nối có dây, vì hệ thống này đã đơn giản hóa việc truy cập vào các mạng dữ liệu gói như internet. Nguyên tắc vô tuyến gói được GPRS sử dụng để vận chuyển các gói dữ liệu người dùng theo cách cấu trúc giữa các trạm di động GSM và mạng dữ liệu gói bên ngoài. Các gói này có thể được chuyển trực tiếp đến các mạng chuyển mạch gói từ các trạm di động GPRS.

Trong các phiên bản GPRS hiện tại, các mạng dựa trên Giao thức Internet (IP) như internet toàn cầu hoặc mạng nội bộ riêng / công ty và mạng X.25 được hỗ trợ.

Ai sở hữu GPRS?

Các thông số kỹ thuật GPRS được viết bởi Viện Tiêu chuẩn Viễn thông Châu Âu (ETSI), đối tác Châu Âu của Viện Tiêu chuẩn Quốc gia Hoa Kỳ (ANSI).

Các tính năng chính

Ba tính năng chính sau đây mô tả dữ liệu gói không dây

The always online feature - Loại bỏ quá trình quay số, tạo các ứng dụng chỉ bằng một cú nhấp chuột.
An upgrade to existing systems -Người vận hành không phải thay thế thiết bị của họ; thay vào đó, GPRS được thêm vào trên cơ sở hạ tầng hiện có.
An integral part of future 3G systems - GPRS là mạng lõi dữ liệu gói cho các hệ thống 3G EDGE và WCDMA.

Mục tiêu của GPRS

GPRS là bước đầu tiên hướng tới cơ sở hạ tầng không dây end-to-end và có các mục tiêu sau:

Kiến trúc mở
Dịch vụ IP nhất quán
Cơ sở hạ tầng giống nhau cho các giao diện không khí khác nhau
Cơ sở hạ tầng điện thoại và Internet tích hợp
Tận dụng đầu tư của ngành vào KCN
Đổi mới dịch vụ độc lập với cơ sở hạ tầng

Lợi ích của GPRS

Tốc độ dữ liệu cao hơn

GPRS mang lại lợi ích cho người dùng theo nhiều cách, một trong số đó là tốc độ dữ liệu cao hơn do thời gian truy cập ngắn hơn. Trong thiết bị di động GSM điển hình, chỉ riêng việc thiết lập đã là một quá trình dài và tương tự, tốc độ cho phép dữ liệu được giới hạn ở mức 9,6 kbit / s. Thời gian thiết lập phiên được cung cấp trong khi GPRS trong thực tế thấp hơn một giây và tốc độ dữ liệu đường ISDN lên đến 10 kbit / s.

Thanh toán dễ dàng

Việc truyền gói GPRS cung cấp cách tính cước thân thiện với người dùng hơn so với dịch vụ chuyển mạch kênh. Trong các dịch vụ chuyển mạch kênh, việc thanh toán dựa trên thời gian kết nối. Điều này không phù hợp với các ứng dụng có lưu lượng truy cập nhanh. Người dùng phải trả tiền cho toàn bộ thời gian phát sóng, ngay cả trong những khoảng thời gian nhàn rỗi khi không có gói nào được gửi đi (ví dụ: khi người dùng đọc một trang Web).

Ngược lại với điều này, với các dịch vụ chuyển mạch gói, việc thanh toán có thể dựa trên lượng dữ liệu được truyền. Lợi thế cho người dùng là họ có thể "online" trong một thời gian dài nhưng sẽ được tính phí dựa trên khối lượng dữ liệu được truyền.

GPRS đã mở ra một loạt các dịch vụ độc đáo cho thuê bao di động không dây. Một số đặc điểm đã mở ra một thị trường đầy đủ các dịch vụ giá trị nâng cao cho người dùng. Dưới đây là một số đặc điểm:

Mobility - Khả năng duy trì liên lạc thoại và dữ liệu liên tục khi đang di chuyển.
Immediacy - Cho phép người đăng ký có được kết nối khi cần thiết, bất kể vị trí và không có phiên đăng nhập dài.
Localization - Cho phép người đăng ký có được thông tin liên quan đến vị trí hiện tại của họ.

Sử dụng ba đặc điểm trên, các ứng dụng khác nhau có thể được phát triển để cung cấp cho các thuê bao di động. Nói chung, những ứng dụng này có thể được chia thành hai loại cấp cao:

Corporation
Consumer

Hai cấp độ này bao gồm:

Communications - E-mail, fax, nhắn tin hợp nhất và truy cập mạng nội bộ / internet, v.v.
Value-added services - Dịch vụ thông tin và trò chơi, v.v.
E-commerce - Bán lẻ, mua vé, giao dịch ngân hàng và tài chính, v.v.
Location-based applications - Điều hướng, điều kiện giao thông, lịch trình hàng không / đường sắt và công cụ tìm vị trí, v.v.
Vertical applications - Giao hàng, quản lý đội xe và tự động hóa lực lượng bán hàng.
Advertising -Quảng cáo có thể nhạy cảm về vị trí. Ví dụ: người dùng vào một trung tâm mua sắm có thể nhận được quảng cáo dành riêng cho các cửa hàng trong trung tâm mua sắm đó.

Cùng với các ứng dụng trên, các dịch vụ phi thoại như SMS, MMS và cuộc gọi thoại cũng có thể thực hiện được với GPRS. Nhóm người dùng kín (CUG) là một thuật ngữ phổ biến được sử dụng sau khi GPRS có mặt trên thị trường, ngoài ra, nó được lên kế hoạch triển khai các dịch vụ bổ sung, chẳng hạn như Chuyển tiếp cuộc gọi không điều kiện (CFU) và Chuyển tiếp cuộc gọi trên thuê bao di động Không thể tiếp cận (CFNRc), và nhóm người dùng đóng (CUG).

Kiến trúc GPRS hoạt động theo quy trình tương tự như mạng GSM, nhưng có thêm các thực thể cho phép truyền dữ liệu gói. Mạng dữ liệu này chồng lên mạng GSM thế hệ thứ hai cung cấp vận chuyển dữ liệu gói với tốc độ từ 9,6 đến 171 kbps. Cùng với việc vận chuyển dữ liệu gói, mạng GSM cho phép nhiều người dùng chia sẻ đồng thời các tài nguyên giao diện không khí.

Sau đây là sơ đồ Kiến trúc GPRS:

GPRS cố gắng tái sử dụng các phần tử mạng GSM hiện có nhiều nhất có thể, nhưng để xây dựng hiệu quả mạng di động dựa trên gói, cần phải có một số phần tử mạng, giao diện và giao thức mới để xử lý lưu lượng gói.

Do đó, GPRS yêu cầu sửa đổi nhiều phần tử mạng GSM như tóm tắt dưới đây:

Phần tử mạng GSM	Yêu cầu sửa đổi hoặc nâng cấp cho GPRS.
Trạm di động (MS)	Cần có Trạm Di động mới để truy cập các dịch vụ GPRS. Các thiết bị đầu cuối mới này sẽ tương thích ngược với GSM cho các cuộc gọi thoại.
BTS	Yêu cầu nâng cấp phần mềm trong Trạm thu phát gốc (BTS) hiện có.
BSC	Bộ điều khiển Trạm gốc (BSC) yêu cầu nâng cấp phần mềm và cài đặt phần cứng mới được gọi là bộ điều khiển gói (PCU). PCU hướng lưu lượng dữ liệu đến mạng GPRS và có thể là một phần cứng riêng biệt được liên kết với BSC.
Các nút hỗ trợ GPRS (GSN)	Việc triển khai GPRS yêu cầu cài đặt các phần tử mạng lõi mới được gọi là nút hỗ trợ GPRS phục vụ (SGSN) và nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN).
Cơ sở dữ liệu (HLR, VLR, v.v.)	Tất cả các cơ sở dữ liệu liên quan đến mạng sẽ yêu cầu nâng cấp phần mềm để xử lý các mô hình và chức năng cuộc gọi mới được giới thiệu bởi GPRS.

Trạm di động GPRS

Các Trạm Di động (MS) mới được yêu cầu sử dụng dịch vụ GPRS vì các điện thoại GSM hiện có không xử lý giao diện không khí nâng cao hoặc dữ liệu gói. Có thể tồn tại nhiều loại MS, bao gồm phiên bản tốc độ cao của điện thoại hiện tại để hỗ trợ truy cập dữ liệu tốc độ cao, thiết bị PDA mới với điện thoại GSM nhúng và thẻ PC cho máy tính xách tay. Các trạm di động này tương thích ngược để thực hiện cuộc gọi thoại bằng GSM.

Hệ thống con trạm gốc GPRS

Mỗi BSC yêu cầu cài đặt một hoặc nhiều Đơn vị điều khiển gói (PCU) và nâng cấp phần mềm. BĐP cung cấp giao diện dữ liệu vật lý và logic cho Hệ thống con Trạm gốc (BSS) cho lưu lượng dữ liệu gói. BTS cũng có thể yêu cầu nâng cấp phần mềm nhưng thường không yêu cầu cải tiến phần cứng.

Khi một trong hai lưu lượng thoại hoặc dữ liệu được bắt nguồn từ di động thuê bao, nó sẽ được vận chuyển qua giao diện không khí đến BTS và từ BTS đến BSC giống như một cuộc gọi GSM tiêu chuẩn. Tuy nhiên, ở đầu ra của BSC, lưu lượng được tách ra; thoại được gửi đến Trung tâm Chuyển mạch Di động (MSC) theo GSM tiêu chuẩn, và dữ liệu được gửi đến một thiết bị mới gọi là SGSN qua PCU qua giao diện Frame Relay.

Các nút hỗ trợ GPRS

Sau hai thành phần mới, được gọi là Gateway GPRS Support Nodes (GSN) và, Serving GPRS Support Node (SGSN) được thêm vào:

Nút hỗ trợ cổng GPRS (GGSN)

Nút hỗ trợ Gateway GPRS hoạt động như một giao diện và một bộ định tuyến đến các mạng bên ngoài. Nó chứa thông tin định tuyến cho điện thoại di động GPRS, được sử dụng để chuyển các gói tin qua đường trục nội bộ dựa trên IP đến đúng Nút hỗ trợ GPRS phục vụ. GGSN cũng thu thập thông tin tính phí được kết nối với việc sử dụng mạng dữ liệu bên ngoài và có thể hoạt động như một bộ lọc gói cho lưu lượng đến.

Cung cấp nút hỗ trợ GPRS (SGSN)

Nút hỗ trợ GPRS phục vụ chịu trách nhiệm xác thực điện thoại di động GPRS, đăng ký điện thoại di động trong mạng, quản lý tính di động và thu thập thông tin về việc tính phí cho việc sử dụng giao diện không khí.

Xương sống nội bộ

Đường trục nội bộ là mạng dựa trên IP được sử dụng để truyền các gói giữa các GSN khác nhau. Đường hầm được sử dụng giữa SGSN và GGSN, vì vậy đường trục nội bộ không cần bất kỳ thông tin nào về các miền bên ngoài mạng GPRS. Báo hiệu từ GSN đến MSC, HLR hoặc EIR được thực hiện bằng SS7.

Khu vực định tuyến

GPRS giới thiệu khái niệm về Vùng định tuyến. Khái niệm này tương tự như Khu vực vị trí trong GSM, ngoại trừ việc nó thường chứa ít ô hơn. Vì khu vực định tuyến nhỏ hơn khu vực vị trí, tài nguyên vô tuyến được sử dụng ít hơn Trong khi phát một thông báo trang.

Luồng của ngăn xếp giao thức GPRS và thông điệp end-to-end từ MS đến GGSN được hiển thị trong sơ đồ dưới đây. GTP là giao thức được sử dụng giữa SGSN và GGSN sử dụng giao diện Gn. Đây là một giao thức đường hầm Lớp 3.

Quá trình diễn ra trong ứng dụng trông giống như một mạng con IP bình thường cho người dùng cả trong và ngoài mạng. Điều quan trọng cần chú ý là, ứng dụng giao tiếp thông qua IP tiêu chuẩn, được thực hiện thông qua mạng GPRS và ra ngoài qua cổng GPRS. Các gói di động giữa GGSN và SGSN sử dụng giao thức đường hầm GPRS, theo cách này, các địa chỉ IP nằm ở phía bên ngoài của mạng GPRS không liên quan đến đường trục bên trong. UDP và IP được điều hành bởi GTP.

Kết hợp Giao thức hội tụ phụ thuộc mạng con (SNDCP) và điều khiển liên kết logic (LLC) được sử dụng giữa SGSN và MS. SNDCP làm phẳng dữ liệu để giảm tải trên kênh vô tuyến. Một liên kết logic an toàn bằng cách mã hóa các gói được cung cấp bởi LLC và cùng một liên kết LLC được sử dụng miễn là điện thoại di động nằm dưới một SGSN duy nhất.

Trong trường hợp, điện thoại di động chuyển đến một khu vực định tuyến mới nằm trong một SGSN khác; sau đó, liên kết LLC cũ bị xóa và một liên kết mới được thiết lập với Cung cấp GSN X.25 mới. Dịch vụ được cung cấp bằng cách chạy X.25 trên TCP / IP trong đường trục nội bộ.

Các yêu cầu về Chất lượng Dịch vụ (QoS) của các ứng dụng dữ liệu gói di động thông thường ở nhiều dạng khác nhau. QoS là một tính năng quan trọng của các dịch vụ GPRS vì có các yêu cầu hỗ trợ QoS khác nhau cho các ứng dụng GPRS khác nhau như đa phương tiện thời gian thực, duyệt web và chuyển e-mail.

GPRS cho phép xác định cấu hình QoS bằng các tham số sau:

Ưu tiên dịch vụ
Reliability
Trì hoãn và
Throughput

Các thông số này được mô tả dưới đây:

Ưu tiên dịch vụ

Sự ưu tiên dành cho một dịch vụ khi so sánh với một dịch vụ khác được gọi là Service Precedence. Mức độ ưu tiên này được phân thành ba mức gọi là:

high
normal
low

Khi có tắc nghẽn mạng, các gói có mức ưu tiên thấp sẽ bị loại bỏ so với các gói có mức ưu tiên cao hoặc bình thường.

độ tin cậy

Tham số này biểu thị các đặc tính truyền mà một ứng dụng yêu cầu. Các lớp độ tin cậy được xác định đảm bảo các giá trị tối đa nhất định cho xác suất mất mát, trùng lặp, sắp xếp sai trình tự và hỏng các gói.

Sự chậm trễ

Độ trễ được định nghĩa là thời gian truyền đầu cuối giữa hai trạm di động giao tiếp hoặc giữa một trạm di động và giao diện GI đến mạng dữ liệu gói bên ngoài.

Điều này bao gồm tất cả các độ trễ trong mạng GPRS, ví dụ, độ trễ khi yêu cầu và chỉ định tài nguyên vô tuyến và độ trễ quá cảnh trong mạng đường trục GPRS. Chậm trễ truyền bên ngoài mạng GPRS, ví dụ, trong các mạng chuyển tiếp bên ngoài, không được tính đến.

Thông lượng

Thông lượng chỉ định tốc độ bit tối đa / đỉnh và tốc độ bit trung bình.

Sử dụng các lớp QoS này, cấu hình QoS có thể được thương lượng giữa người dùng di động và mạng cho mỗi phiên, tùy thuộc vào nhu cầu QoS và các tài nguyên có sẵn.

Việc thanh toán dịch vụ sau đó dựa trên khối lượng dữ liệu được truyền, loại dịch vụ và cấu hình QoS đã chọn.

Các Lớp Trạm Di Động nói về thiết bị cầm tay nổi tiếng toàn cầu còn được gọi là Trạm Di Động (MS) và ba lớp khác nhau của nó. Thiết bị này, phổ biến hơn là thiết bị cầm tay, được sử dụng để gọi điện và truy cập các dịch vụ dữ liệu. MS bao gồm Thiết bị đầu cuối (TE) và Thiết bị đầu cuối di động (MT).

TE là thiết bị chứa các ứng dụng và tương tác với người dùng, trong khi MT là phần kết nối với mạng.

Trong ví dụ sau, Palm Pilot là TE và Mobile phone là MT.

Để tận dụng các dịch vụ GPRS mới, chúng ta cần các thiết bị cầm tay hỗ trợ GPRS mới. Có ba loại thiết bị đầu cuối GPRS khác nhau:

Hạng A

Thiết bị đầu cuối loại A có thể quản lý đồng thời cả dữ liệu gói và thoại. Có nghĩa là, một người cần hai bộ thu phát, vì thiết bị cầm tay phải gửi hoặc nhận dữ liệu và giọng nói cùng một lúc. Đây là lý do chính tại sao các thiết bị đầu cuối hạng A có giá sản xuất cao hơn các thiết bị đầu cuối hạng B và C.

Hạng B

Các thiết bị đầu cuối loại B không đóng vai trò giống như loại A. Các thiết bị đầu cuối này có thể quản lý dữ liệu gói hoặc thoại tại một thời điểm. Người ta có thể sử dụng một bộ thu phát duy nhất cho cả hai, dẫn đến chi phí thiết bị đầu cuối thấp.

For example,Nếu người dùng đang sử dụng phiên GPRS (như duyệt WAP, truyền tệp, v.v.) thì phiên này sẽ bị tạm dừng nếu họ nhận được cuộc gọi. Thiết bị đầu cuối này không cho phép cả hai phiên hoạt động cùng một lúc. Việc tồn đọng này cần được sửa chữa, do đó cung cấp cho người dùng một cơ sở để nhận cuộc gọi và duy trì phiên dữ liệu.

Lớp C

Thiết bị đầu cuối loại C có thể quản lý chỉ dữ liệu gói hoặc chỉ thoại. Ví dụ về thiết bị đầu cuối loại C là thẻ GPRS PCM / CIA, mô-đun nhúng trong máy bán hàng tự động, v.v.

Do chi phí cao của thiết bị cầm tay loại A, hầu hết các nhà sản xuất thiết bị cầm tay đã thông báo rằng thiết bị cầm tay đầu tiên của họ sẽ là loại B. Hiện tại, 3GPP đang tiến hành công việc tiêu chuẩn hóa loại nhẹ A nhằm tạo ra thiết bị cầm tay có sẵn dữ liệu và thoại đồng thời tại một chi phí hợp lý.

PDP là viết tắt của Packet Data Protocol. Địa chỉ PDP là địa chỉ lớp mạng (Lớp 3 của mô hình Open Standard Interconnect [OSI]). Hệ thống GPRS hỗ trợ cả giao thức lớp mạng X.25 và IP. Do đó, địa chỉ PDP có thể là X.25, IP hoặc cả hai.

Mỗi địa chỉ PDP được neo tại một nút hỗ trợ GPRS cổng (GGSN), như thể hiện trong hình bên dưới. Tất cả lưu lượng dữ liệu gói được gửi từ mạng dữ liệu gói công cộng cho địa chỉ PDP đều đi qua cổng (GGSN).

Mạng dữ liệu gói công cộng chỉ quan tâm rằng địa chỉ thuộc về một GGSN cụ thể. GGSN ẩn tính di động của trạm khỏi phần còn lại của mạng dữ liệu gói và khỏi các máy tính được kết nối với mạng dữ liệu gói công cộng.

Các địa chỉ PDP được gán tĩnh thường được cố định tại một GGSN trong mạng gia đình của thuê bao. Ngược lại, các địa chỉ PDP được gán động có thể được neo trong mạng gia đình của thuê bao hoặc mạng mà người dùng đang truy cập.

Khi một MS đã được gắn vào SGSN và nó sắp chuyển dữ liệu, nó phải kích hoạt một địa chỉ PDP. Kích hoạt địa chỉ PDP thiết lập mối liên hệ giữa SGSN hiện tại của thiết bị di động và GGSN cố định địa chỉ PDP.

The record kept by the SGSN and the GGSN regarding this association is called the PDP context.

Điều quan trọng là phải hiểu sự khác biệt giữa MS gắn vào SGSN và MS kích hoạt địa chỉ PDP. Tuy nhiên, một MS chỉ gắn vào một SGSN, nó có thể có nhiều địa chỉ PDP hoạt động cùng một lúc.

Mỗi địa chỉ có thể được neo vào một GGSN khác nhau. Nếu các gói đến từ mạng dữ liệu gói công cộng tại GGSN cho một địa chỉ PDP cụ thể và GGSN không có ngữ cảnh PDP hoạt động tương ứng với địa chỉ đó, nó có thể chỉ loại bỏ các gói. Ngược lại, GGSN có thể cố gắng kích hoạt ngữ cảnh PDP với MS nếu địa chỉ được gán tĩnh cho một thiết bị di động cụ thể.

Định tuyến dữ liệu hoặc định tuyến các gói dữ liệu đến và đi từ người dùng di động, là một trong những điều kiện tiên quyết trong mạng GPRS. Yêu cầu có thể được chia thành hai lĩnh vực:

Định tuyến gói dữ liệu
Quản lý di động.

Định tuyến gói dữ liệu

Các vai trò quan trọng của GGSN liên quan đến sức mạnh tổng hợp với mạng dữ liệu bên ngoài. GGSN cập nhật thư mục vị trí bằng cách sử dụng thông tin định tuyến do SGSN cung cấp về vị trí của MS. Nó định tuyến gói giao thức mạng dữ liệu bên ngoài được đóng gói qua đường trục GPRS tới SGSN hiện đang phục vụ MS. Nó cũng giải mã và chuyển tiếp các gói mạng dữ liệu bên ngoài đến mạng dữ liệu thích hợp và thu thập dữ liệu sạc được chuyển tiếp đến cổng sạc (CG).

Có ba sơ đồ định tuyến quan trọng:

Mobile-originated message - Đường dẫn này bắt đầu từ thiết bị di động GPRS và kết thúc tại máy chủ.
Network-initiated message when the MS is in its home network - Đường dẫn này bắt đầu từ máy chủ và kết thúc ở thiết bị di động GPRS.
Network-initiated message when the MS roams to another GPRS network - Đường dẫn này bắt đầu từ máy chủ của mạng đã truy cập và kết thúc tại thiết bị di động GPRS.

Mạng GPRS đóng gói tất cả các giao thức mạng dữ liệu thành một giao thức đóng gói riêng của nó được gọi là giao thức đường hầm GPRS (GTP). GTP đảm bảo an ninh trong mạng đường trục và đơn giản hóa cơ chế định tuyến và phân phối dữ liệu qua mạng GPRS.

Quản lý di động

Hoạt động của GPRS một phần độc lập với mạng GSM. Tuy nhiên, một số quy trình chia sẻ các phần tử mạng với các chức năng GSM hiện tại để tăng hiệu quả và sử dụng tối ưu các tài nguyên GSM miễn phí (chẳng hạn như các khe thời gian chưa được phân bổ).

MS có thể ở bất kỳ trạng thái nào trong ba trạng thái sau trong hệ thống GPRS. Mô hình ba trạng thái là duy nhất cho vô tuyến gói. GSM sử dụng mô hình hai trạng thái hoặc nhàn rỗi hoặc hoạt động.

Trạng thái hoạt động

Dữ liệu được truyền giữa MS và mạng GPRS chỉ khi MS ở trạng thái hoạt động. Ở trạng thái hoạt động, SGSN biết vị trí ô của MS.

Việc truyền gói đến một MS đang hoạt động được bắt đầu bằng cách phân trang gói để thông báo cho MS về một gói dữ liệu đến. Quá trình truyền dữ liệu được tiến hành ngay sau khi phân trang gói qua kênh được chỉ ra bởi bản tin phân trang. Mục đích của thông báo phân trang là đơn giản hóa quá trình nhận gói tin. MS chỉ lắng nghe các bản tin phân trang thay vì tất cả các gói dữ liệu trong các kênh đường xuống. Điều này làm giảm mức sử dụng pin đáng kể.

Khi một MS có một gói để truyền, nó phải truy cập vào kênh đường lên (tức là kênh tới mạng dữ liệu gói nơi các dịch vụ cư trú). Kênh đường lên được chia sẻ bởi một số MS và việc sử dụng nó được phân bổ bởi một BSS. MS yêu cầu sử dụng kênh trong một thông báo truy cập ngẫu nhiên. BSS phân bổ một kênh không sử dụng cho MS và gửi một bản tin cấp quyền truy cập để trả lời cho bản tin truy cập ngẫu nhiên.

Trạng thái chờ

Ở trạng thái chờ, chỉ vùng định tuyến của MS được biết. (Vùng định tuyến có thể bao gồm một hoặc nhiều ô trong vùng vị trí GSM).

Khi SGSN gửi một gói đến MS đang ở trạng thái chờ, MS phải được phân trang. Bởi vì SGSN biết vùng định tuyến của MS, một bản tin phân trang gói được gửi đến vùng định tuyến. Khi nhận được bản tin phân trang gói, MS chuyển tiếp vị trí ô của nó tới SGSN để thiết lập trạng thái hoạt động.

Trạng thái nhàn rỗi

Ở trạng thái nhàn rỗi, MS không có ngữ cảnh GPRS logic được kích hoạt hoặc bất kỳ địa chỉ Mạng Dữ liệu Công cộng Chuyển mạch Gói (PSPDN) nào được cấp phát. Ở trạng thái này, MS chỉ có thể nhận các bản tin đa hướng mà bất kỳ GPRS MS nào cũng có thể nhận được. Do cơ sở hạ tầng mạng GPRS không biết vị trí của MS nên không thể gửi tin nhắn đến MS từ các mạng dữ liệu bên ngoài.

Cập nhật định tuyến

Khi một MS ở trạng thái hoạt động hoặc ở trạng thái chờ di chuyển từ vùng định tuyến này sang vùng định tuyến khác trong vùng dịch vụ của một SGSN, nó phải thực hiện cập nhật định tuyến. Thông tin vùng định tuyến trong SGSN được cập nhật và sự thành công của thủ tục được chỉ ra trong thông báo phản hồi.

Thủ tục cập nhật định tuyến dựa trên ô được gọi khi một MS đang hoạt động đi vào ô mới. MS gửi một tin nhắn ngắn chứa danh tính của MS và vị trí mới của nó thông qua các kênh GPRS tới SGSN hiện tại của nó. Quy trình này chỉ được sử dụng khi MS ở trạng thái hoạt động.

Bản cập nhật định tuyến liên SGSN là bản cập nhật định tuyến phức tạp nhất. MS thay đổi từ vùng SGSN này sang vùng SGSN khác, và nó phải thiết lập một kết nối mới đến một SGSN mới. Điều này có nghĩa là tạo một bối cảnh liên kết logic mới giữa MS và SGSN mới và thông báo cho GGSN về vị trí mới của MS.

Các chế độ truy cập GPRS chỉ định liệu GGSN có yêu cầu xác thực người dùng tại điểm truy cập vào Mạng Dữ liệu Công cộng (PDN) hay không. Các tùy chọn có sẵn là:

Transparent - Không có ủy quyền / xác thực bảo mật nào được yêu cầu bởi GGSN.
Non-transparent - Trong trường hợp này, GGSN hoạt động như một proxy để xác thực.

Các chế độ trong suốt và không trong suốt của GPRS chỉ liên quan đến IPv4 loại PDP.

Chế độ Transpatent

Truy cập minh bạch liên quan đến GPRS PLMN không liên quan đến xác thực và ủy quyền truy cập thuê bao. Quyền truy cập vào các thủ tục bảo mật liên quan đến PDN là minh bạch đối với GSN.

Trong chế độ truy cập trong suốt, MS được cấp một địa chỉ thuộc về nhà điều hành hoặc bất kỳ không gian địa chỉ nào khác của miền. Địa chỉ được cung cấp khi đăng ký dưới dạng địa chỉ tĩnh hoặc khi kích hoạt ngữ cảnh PDP, dưới dạng địa chỉ động. Địa chỉ động được cấp phát từ máy chủ Giao thức Cấu hình Máy chủ Động (DHCP) trong mạng GPRS. Mọi xác thực người dùng đều được thực hiện trong mạng GPRS. Không xác thực RADIUS được thực hiện; chỉ xác thực dựa trên IMSI (từ mô-đun nhận dạng thuê bao trong thiết bị cầm tay) được thực hiện.

Chế độ không xuyên suốt

Truy cập không minh bạch vào mạng nội bộ / ISP có nghĩa là PLMN đóng vai trò trong xác thực mạng nội bộ / ISP của MS. Truy cập không minh bạch sử dụng thông báo Giao thức xác thực mật khẩu (PAP) hoặc Giao thức xác thực bắt tay thử thách (CHAP) do thiết bị đầu cuối di động phát hành và được gắn trong thông báo kích hoạt ngữ cảnh GTP PDP. Thông báo này được sử dụng để xây dựng một yêu cầu RADIUS hướng tới máy chủ RADIUS được liên kết với tên điểm truy cập (APN).

Tên điểm truy cập GPRS

Các tiêu chuẩn GPRS xác định danh tính mạng được gọi là Tên điểm truy cập (APN). APN xác định một PDN có thể truy cập được từ nút GGSN trong mạng GPRS. Trong GPRS, chỉ APN được sử dụng để chọn mạng mục tiêu. Để định cấu hình APN, người vận hành định cấu hình ba phần tử trên nút GSN:

Access point - Xác định APN và các đặc điểm truy cập liên quan của nó, bao gồm bảo mật (RADIUS), phân bổ địa chỉ động (DHCP) và các dịch vụ DNS.
Access point list - Xác định một giao diện logic được liên kết với mẫu ảo.
Access group - Xác định xem có cho phép truy cập giữa PDN và MS hay không.

Chương này mô tả ngắn gọn các quy trình cơ bản được sử dụng trong mạng GPRS:

Attach process - Quá trình MS gắn (tức là kết nối) với SGSN trong mạng GPRS.
Authentication process - Quá trình SGSN xác thực thuê bao di động.
PDP activation process - Quá trình mà phiên người dùng được thiết lập giữa MS và mạng đích.
Detach process - Quá trình MS tách ra (tức là ngắt kết nối) khỏi SGSN trong mạng GPRS.
Network-initiated PDP request for static IP address - Xử lý cuộc gọi từ mạng dữ liệu gói đến MS bằng địa chỉ IP tĩnh.
Network-initiated PDP request for dynamic IP address - Xử lý cuộc gọi từ mạng dữ liệu gói đến MS bằng địa chỉ IP động.

Khi dữ liệu gói được đưa vào các hệ thống di động, câu hỏi làm thế nào để lập hóa đơn cho các dịch vụ. Luôn trực tuyến và thanh toán theo phút không có vẻ gì là hấp dẫn. Ở đây, chúng tôi mô tả các khả năng nhưng nó hoàn toàn phụ thuộc vào các nhà cung cấp dịch vụ khác nhau, cách họ muốn tính phí khách hàng của họ.

SGSN và GGSN đăng ký tất cả các khía cạnh có thể có của hành vi của người dùng GPRS và tạo thông tin thanh toán tương ứng. Thông tin này được thu thập trong cái gọi là Bản ghi dữ liệu tính phí (CDR) và được gửi đến cổng thanh toán.

Việc tính phí dịch vụ GPRS có thể dựa trên các thông số sau:

Volume - Số lượng byte được chuyển, tức là đã tải xuống và tải lên.
Duration - Thời lượng của phiên ngữ cảnh PDP.
Time - Ngày, giờ trong ngày và ngày trong tuần (cho phép mức thuế thấp hơn vào giờ ưu đãi).
Final destination - Người đăng ký có thể bị tính phí khi truy cập vào mạng cụ thể, chẳng hạn như thông qua máy chủ proxy.
Location - Vị trí hiện tại của người đăng ký.
Quality of Service - Trả nhiều tiền hơn để có mức ưu tiên mạng cao hơn.
SMS - SGSN sẽ tạo ra các CDR cụ thể cho SMS.
Served IMSI/subscriber - Các lớp người đăng ký khác nhau (biểu giá khác nhau cho người dùng thường xuyên, doanh nghiệp hoặc người dùng cá nhân).
Reverse charging -Thuê bao nhận không bị tính phí cho dữ liệu đã nhận; thay vào đó, bên gửi sẽ bị tính phí.
Free of charge - Dữ liệu được chỉ định miễn phí.
Flat rate - Một khoản phí cố định hàng tháng.
Bearer service -Tính phí dựa trên các dịch vụ mang khác nhau (đối với nhà điều hành có một số mạng, chẳng hạn như GSM900 và GSM1800 và những người muốn thúc đẩy việc sử dụng một trong các mạng). Hoặc, có lẽ dịch vụ mang sẽ tốt cho các khu vực mà nhà điều hành sẽ rẻ hơn nếu cung cấp dịch vụ từ mạng LAN không dây hơn là từ mạng GSM.

GPRS gần như đã trở thành một mặc định hoặc một tính năng bắt buộc của các điện thoại GSM mới nhất. Trong trường hợp bạn có kế hoạch mua một điện thoại di động hỗ trợ GPRS, thì; Điện thoại di động GSM nên được chọn thay vì sử dụng công nghệ CDMA.

GSMArena.com là một trang web đã trở thành một cửa hàng tổng hợp cho tất cả các Điện thoại Di động GSM mới nhất. Trang dưới đây hiển thị danh sách các thuê bao điện thoại di động GSM mới nhất do GSM Arena cung cấp. Là một người theo dõi trung thành của trang web này, tôi khuyên bạn nên xem qua tất cả các đánh giá được đăng trên trang web và chọn điện thoại di động phù hợp nhất.

Hiện tại, nhiều nhà sản xuất thiết bị di động nổi tiếng cung cấp các thiết bị di động hiện đại nhất:

Alcatel	Amoi
táo	Asus
Benefon	BenQ
BenQ-Siemens	Chim
BlackBerry	Bosch
Chea	Ericsson
Eten	Fujitsu Siemens
Gigabyte	Lông
HP	HTC
bạn đời	Innostream
Kyocera	LG
Maxon	Mitac
Mitsubishi	Motorola
NEC	Neonode
Nokia	O2
lòng bàn tay	Panasonic
Pantech	Philips
Qtek	Sagem
Samsung	Sendo
Sewon	Nhọn
Siemens	Sony
Sony Ericsson	Tel.Me.
Telit	Thuraya
Toshiba	Vertu
VK Mobile	GIÓ
XCute