Transcript GSM II. - News | Mobile Communications and Quantum

GSM II.
Hívószámok, azonosítók a
GSM-ben
SIM kártya

Funkciói






Előfizetői adatvédelem (PIN-kód)
Előfizetői információk kezelése
Telefonszám lista kezelése
SMS tárolás
Preferált PLMN lista tárolása
Kc Ki paraméterek tárolása
3/49
MSISDN Mobile Station ISDN
Number

MSISDN = CC + NDC + SN, max 15 digit



CC = Country Code, ország kód, max 3 digit
36
NDC = National Destination Code, nemzei cél kód, 2-3
digit 30
SN = Subscriber Number, előfizető száma, max 10 digit
987654
CC
NDC
SN
National mobile number
Mobile Station ISDN number
4/49
IMSI International Mobile
Subscriber Identity
• IMSI = MCC + MNC + MSIN, NMSI = MNC + MSIN
– MCC = Mobile Country Code, mobil ország kód
216
– MNC = Mobile Network Code, mobil hálózat kód
30
– MSIN = Mobile Station Identification Number, mobil állomás azonosító
szám 1234567890
Maximum 15 digits
3 digits
2 digits
MCC
MNC
MSIN
National MSI
IMSI
5/49
TMSI Temporary MSI






Az MSC egy ideiglenes IMSI-t (TMSI) jelöl ki, ami
átmenetileg az MSI helyébe lép a VLR területén.
Használatával a rádiócsatornák lehallgatásával
nem nyerhető ki a mobil azonossága.
A TMSI kiosztása titkosítva történik.
A TMSI egy 8 jegyű hexadecimális véletlen szám.
Hálózati hozzáféréskor a mobil ezt a lefoglalt
TMSI-t használja.
A következő helymeghatározáskor a TMSI
változhat, ID hopping.
6/49
MSRN Mobile Station Roaming
Number
• ideiglenes ISDN szám,
• helyfüggő, az idegen hálózatban tartózkodó mobil
megkereséséhez használják
• MSRN = CC + NDC + SN,
– CC = Country Code, ország kód
36
– NDC = National Destination Code, nemzei cél kód 30
– SN = Subscriber Number, előfizető száma
987654
• CC-t és NDC-t a látogatott hálózatból kapjuk
• SN-t az aktuális VLR adja és csak egy hálózaton belülm
érvényes.
7/49
Mobile Station Roaming Number

MSRN kétféle módon származhat a VLR-ből


új LA-ba lépést közvető regisztráláskor: a VLR-ből jövő MSRNt a HLR is tárolja útvonalkereséshez. Híváskor a HLR-ből
kérdezik le a mobil MSRN számát, melynek segítségével a
megfelelő MSC megtalálható, melynek VLR-jéből további
helyinformáció nyerhető.
HLR kérésére a mobilhoz történő hívásfelépítéskor: ilyenkor a
MSRN-t nem lehet a HLR-ben tárolni, mivel csak a
hívásfelépítéskor adja meg a VLR. Ehhez a mobil VLR-jének
címét a HLR-ben kell tárolni. A HLR az IMSI v. MSISDN
segítségével lekérdezi a VLR-t, melyre az az MSRN-nel
válaszol. Ezután már a hívás a megfelelő MSC-hez irányítható.
PSTN MSISDNGMSC
MSRN
MSISDN
MSRN HLR
IMSI MSRN
VLR
MSC
8/49
IMSI<=>MSRN
IMEI International Mobile
Equipment Identity
• IMEI = TAC + FAC + SNR + (SP), CD
–
–
–
–
–
TAC = Type Approval Code, típusengedélyezési kód, központi
FAC = Final Assembly Code, összszerelési kód, gyártó
SNR = Serial Number, sorozatszám, gyártó
SP = Spare Digit, tartalék digit
CD = Check Digit, ellenőrző digit
6 digits
2 digits
6 digits
1 digit
TAC
FAC
SNR
CD
IMEI 15 digits
9/49
LAI Location Area
3 digits
Identity
MCC
• LAI = MCC + MNC + LAC
2 digits
max. 16 bits
MNC
LAC
LAI
– MCC = Mobile Country Code, mobil ország kód
– MNC = Mobile Network Code, mobil hálózat kód
– LAC = Location Area Code, lokációs terület kód (max 16 bit)
• BCCH-n sugározzák, segítségével minden cella LA-hoz rendelhető.
• Ha a mobil ennek megváltozását érzékeli akkor helyzetfrissítést (LU) kér a
HLR-ben és a VLR-ben.
• Ez azt is jelenti, hogy a mobilnak kell figyelnie a vételi körülményeket és a
legjobb vételt biztosító bázisállomáshoz tartozó LA VLR-jéhez kell
bejelentkeznie a BS segítségével.
• A LAI-t a VLR adja meg amikor hívásfelépítés során a mobilt keresik. Ide
mennek a paging üzenetek, amire a mobil válaszol.
10/49
CGI Cell Global Identity
• CGI = MCC + MNCC + LAC + CI = LAI + CI
–
–
–
–
MCC = Mobile Country Code, mobil ország kód
MNC = Mobile Network Code, mobil hálózat kód
LAC = Location Area Code, lokációs terület kód (max 16 bit)
CI = Cell Identity, cella azonosító az LA-n belül (max 16 bit)
6 digits
2 digits
MCC
MNC
max. 16 bits max.16 bits
LAC
CI
Location Area Identity
Cell Global Identity
11/49
BSIC Base Station Identity
Code
• BSIC = NCC + BCC, a szinkronizációs csatornán (broadcast) adja a BS
– NCC = National Color Code, nemzeti színkód (GSM PLMN-t azonosítja)
– BCC = Base Station Color Code, bázisállomás színkód (a bázisállomást
azonosítja)
– szomszédos hálózatok más-más NCC-t használnak
W 900
3 bits
3 bits
NCC
NCC = 2
BCC = 1
NCC = 3
BCC = 1
NCC = 2
BCC = 6
BCC
BSIC
PANNON
NCC = 6
BCC = 1
AUSTRIA
HUNGARY
12/49
LMSI Local Mobile Subscriber
Identity




VLR generálja az adatbázisában való
gyorsabb kereséshez.
Megküldi a HLR-nek, de az csak arra
használja, hogy minden VLR-nek küldött
üzenetéhez hozzáfűzi, ezáltal a VLR
gyorsabban tud keresni.
Csak az adott VLR területén érvényes.
4 oktett (4x8 bit)
13/49
Címek és adatbázisok








EIR: IMEI
mobil: IMEI
SIM: IMSI, MSISDN, TMSI, MSRN
HLR: IMSI, MSISDN, MSRN
VLR: LMSI, MSISDN, MSRN, IMSI, TMSI,
LAI
AUC: IMSI, RAND, SRES, Ki, Kc
Cella: CI, LAI
Bázisállomás: BSIC
14/49
Bekapcsolás
N
MS új PLMN-t
v álaszt
Home PLMN
I
I
BCCH ismert?
RXLEV mérése és tárolása
az összes GSM v iv ôre
N
RXLEV mérése minden
GSM v iv ôre
Ugrás a legerôsebb BCCH
v iv ôre
Ugrás a legerôsebb v iv ôre
és v árakozás FCB-re
Szinkronizálás és v árakozás
BCCH adatra
FCB f elismerése
BSIC dekódolása
Szinkronizálás és v árakozás
BCCH adatra
N
A PLMN BCCH-ja
BSIC dekódolása
124 v iv ô
tesztelv e
PLMN és BS colour bitek
I
I
I
N
N
A PLMN BCCH-ja
Ugrás a köv .
legerôsebb v iv ôre
I
Tiltott cella
N
Ugrás a köv .
legerôsebb
BCCH-ra
N
N
I
Szakaszcsill.
elf ogadható
I
Tiltott cella
I
N
Szakaszcsill.
elf ogadható
Minden BCCH
tesztelv e?
N
PLMN BCCH
listájának
mentése
N
Van dekódolt
BCCH ?
I
Ugrás a legerôsebb
BCCH-ra
I
Készenléti mód
15/49
Titkosítás

Ki



Hálózat részről az AUC-ben
Felhasználó oldalon a SIM-en
Hitelesítés



A3 algoritmussal
 Hálózati és előfizetői oldalon egyszerre
Egymástól függetlenül kiszámolják SRES-t Kiből és egy RAND számból
A felhasználó elküldi a hálózatnak, ahol
egyeztetik.
16/49
Biztonsági kódok előállítása


(SRES, RAND) párokat nem a
hitelesítás pillanatásban generálja a
hálózat, hanem az AUC előre
kiszámol párat és a HLR-ben tárolja,
amiből a VLR kérésére küld egyet.
Egy pár csak egyszer használatos
17/49



KI, RAND bemenettel A3
algoritmussal SRES határozható
meg
KI, RAND bemenettel A8
algoritmussal Kc titkosító kód IMSI
titkosítására
Kc A5 algoritmussal adat
titkosítására

Szimmetrikus kulcs
18/49
A “holnap”
Konvergencia a mobil
távközlésben
LAND
MOBILE
RADIO
LMR
PRIVATE
MOBILE
RADIO
PMR
PUBLIC
ACCESS
MOBILE
RADIO
PAMR
TETRA
DMO
TRUNKED
PUBLIC
TRUNKING
MPT1327
CELLULAR
MOBILE
TELEPHONY CORDLESS
TETRA
V+D
TETRA/
GSM
TETRA
PDO
PUBLIC MOBILE
WIRELESS
DATA
POCSAG
PAGING
DAWS
CONVENTIONAL
FPLMTS/
UMTS/
IMT2000
ERMES
GSM/PCN
DECT
NMT
TACS
AMPS
GSM
PCN
CT1/CT2
Telepoint
DECT
SATELLITE
20/49
Hálózati technológiák fejlődése

HSCSD - (High Speed Circuit-Switched Data)


A rendszer négy 14,4 kbit/s-os átviteli időrés
összekapcsolásával 57,6 kbit/s mobil sávszélességet
biztosít. Előnye, hogy hardware elemek cserélése
nélkül illeszthető a GSM hálózatba, hátránya, hogy
továbbra is vonalkapcsolt az összeköttetés. A
fejlesztés az implementáció előtt elavult.
GPRS - (General Packet Radio Services)

A GSM architektúra módosításával maximum115
kbit/s, átlagosan 40 kbit/s csomagkapcsolt
adatátvitel érhető el. Előnye, hogy a GPRS készülék
folyamatos online üzemmódban működik, mégis
csak a tényleges adatátvitelért kell fizetnie a
felhasználónak. Hátránya, hogy teljesen új
felhasználói készülékek szükségesek.
21/49
Hálózati technológiák fejlődése

EDGE - (GSM384)


2001-től egy speciális modulációs megoldással a GSM
rendszer 384 kbit/s átviteli sebességre emelhető. A
rendszer áthidaló megoldás annak érdekében, hogy az
operátorok, amelyek nem jutnak UMTS frekvenciához,
ne essenek el az adatszolgáltatási lehetőségtől.
UMTS - (Universal Mobile Telecommunications
System)

A mobil adatkommunikáció globális kompatibilitását
célozza a technológia, amely egy hálózatban
egységesíti a mikro- és makrocellás, valamint műholdas
rendszereket. A globális rendszer átlagosan 384 kbit/s,
maximum 2 Mbit/s ávszélességet biztosít. Európában a
mobilszolgáltatók W-CDMA alapon fogják működtetni a
UMTS-be integrált szolgáltatásaikat. Az első Hálózatok
2003 után kerülnek üzembe a kontinensen.
22/49
Adatátviteli sebsségek a GSM
evolúció lépcsőin
23/49
Szolgáltatási technológiák
fejlődése

SMS - (Short Message Service)


A technológia 160 karakteres üzenetek átvitelét
teszi lehetővé a készülék szervízcsatornáján.
Előnye, hogy az operátor minimális költséggel
exponenciálisan növekvő kihasználtságú
adatszolgáltatást tud ajánlani. A GPRS
elterjedésével az SMS szerepét az instant
messaging fogja felváltani.
SAT - (SIM Application Toolkit)

A SAT segítségével az operátor SMS formájában
olyan applikációkat küldhet a terminálra, amelyek a
SIM kártya funkcióit módosítják. Előnye a magas
biztonsági fok, amellyel már pénzügyi műveletek is
lebonyolíthatók. Létjogosultsága a WAP 2.0
specifikációig megalapozott.
24/49
Szolgáltatási technológiák
fejlődése

WAP - (Wireless Application Protocol)


A nyílt szabvány interaktív mobil szolgáltatásokat
tesz lehet!vé az erre alkalmas készülékeken. Előnye
a könnyű fejleszthetőség és az előbbi
technológiákhoz képest felhasználó barát interaktív
applikációk kivitelezése. A WAP elterjedése az
applikációk kiforrása után, a GPRS bevezetésével
rendkívüli jelentőségű lesz.
MExE - (Mobile Station Application Execution
Environment)

A technológia a UMTS készülékeken lehetővé fogja
tenni számos interface egyesítését, Java programok
futtatását, és a multimédia fejlesztést. A MExE
magában foglalja a WAP specifikációt, de annál
bővebb, így a WAP utódjaként fog megjelenni.
25/49
CAMEL (Customized Applications for
Mobile network Enhanced Logic)



A CAMEL elsődleges célja az operátor-specifikus
szolgáltatások támogatása a GSM szabvány keretein belül
(nemzetközi roaming esetén is). A CAMEL felfogható, mint
az IN (Intelligent Network) képességek GSM
architektúrába való integrálása.
Nem az új szolgáltatásokat kell szabványosítani, hanem a
bevezetési mechanizmusukat.
IN: flexibilis szolgáltatás implementálás és vezérlés a
nyilvános hálózatokban azáltal, hogy a jelzési
funkcionalitást két részre bontják:



SSP (Service Switching Point), szolgáltatás kapcsolási egység,
SCP (Service Control Point), központosított szolgáltatás
vezérlő egység,
amelyek az SS7-t használják az INAP-pal (Intelligent
Network Apllication Part) való kommunikálásra.
26/49
CAMEL


A GSM-ben az INAP-t a MAP (Mobile Application
Part) továbbfejlesztése helyettesíti, az MSC és
HLR funkcionális egységek és az SS7 konzekvens
használata konform az IN koncepcióval.
A CAMEL előnyei




Mint platform lehgetővé teszi a mobil operátorok
számára, hogy új értéknövelt szolgáltatásokat
definiáljanak és telepítsenek anélkül, hogy
szabványisítanák azokat.
Az operátorok megkülönböztetehetik magukat őj
értéknövelt szolgáltatások bevezetésével.
Ezek a szolgáltatások nemzetközi roaming esetén is
használhatók.
A CAMEL-t többgyártós környezetre tervezték
(infrastruktőra és terminál tekintetben is).
27/49
CAMEL

Az IN GSM-beli implementálása (CAMEL) a
következő:



definiálták a gsmSSF-t (GSM Service Switvhing
Funktion) és s gsmSCF-t (GSM Service Control
Funktion).
A látogatott és az otthoni hálózat köxötti meglévő MAP
jelzési interfészek (GMSC, HLR, VLR) mellett
szolgáltatás kapcsolási és vezérlési funkciók közötti
interfészeket is definiálni kell. Az azeken való
jelzésátvitelre az ún. CAP-t (CAMEL Application Part)
definiálták az SS7 új alkalmazási részeként (Application
Part).
Tipikus CAMEL alkalmazás lehet a helyzetfrissítésre
alapozva a felhasználó sajár nyelvén való köszöntése
egy külföldi reptéren, a szükséges térkép letöltése,
stb.
28/49
CAMEL

Hosszútávon a CAMEL az UMTS számára tervezett Virtual
Home Environment koncepcióhoz vezet, azaz a
felhasználó bárhol, bármikor az otthoni hálózatban
alkalmazott módon érhet el honos hálózat specifikus IN
szolgáltatásokat.
29/49
High Speed Circuit Switched Data
(HSCSD)



A GSM vonalkapcsolt adat csatornánként és időrésenként
egy felhasználót tud kiszolgálni. A HSCSD egy felhasználó
számára több (1-4) csatornához való egyidejű hozzáférést
biztosít.Ezáltal kompromisszum köthető a nagyobb
sebesség és az ehhez szükséges többszörös párhuzamos
hívás magas költsége között.
Szabványos 14.4 kbps-ot feltételezve, 4 időrést használva a
HSCSD) 57.6 kbps-t tesz elvileg lehetővé. Ez gyakorlatilag
megegyezik egy ISDN B- csatornával.
HSCSD alkalmzása esetén a GPRS csak harmad szintű
prioritást élvez (első a beszéd). Elméletileg a HSCSD lehet
preempted a beszédhívások által, azaz a HSCSD hívásokat
kevesebb csatornára redukálják, ha a beszéd számára nincs
elegendő kapacitás.
30/49
HSCSD




A HSCSD nem zavarja a beszéd szolgáltatás
megbízhatóságát, a GPRS viszont hatással van a HSCSD-re.
Peemtivitás esetén nehéz meghatározni, hogy egy terhelt
hálózatban, hogy lehet folyamatosan nagy adatsebességet
biztosítani.
Ezért a HSCSD-t valószínűleg induló hálózatoknál vezetik
be, ahol amúgy is sok tartalék kapacitás áll rendelkezésre,
így relative olcsón biztosítható a folyamatos adatsebesség.
HSCSD-t könnyeben lehet implementálni, mint GPRS-t,
mert a legtöbb GSM forgalmazónál csak egy szoftver
frissítésre van szükség új hardver nélkül.
Miért lehet előnyösebb a HSCSD, mint a GPRS hordozó
szolgálatok esetén bizonyos alkalmazásokban?
31/49
HSCSD



A hozzárendelt csomagok elvileg robosztusabbá teszik a
kommunikációt, mivel több úton is haladhatnak.
Ugyanakkor ezáltal a csomagok eltérő késleltetést
szenvednek, sőt el is veszhetnek. Amíg a csomag
újraküldés nem szerepel a GSM szabványban, ez a
folyamat jelentős időt vehet igénybe, ami pl. video
alkalmazásnál gyenge minőséget eredményez.
Míg a GPRS előnyős a csomagkapcsolt hálózatokkal, pl.
Internettel való kommunikálásra, addig, a HSCSD a
legjobb megoldás lehet a vonalkapcsolt hálózatokhoz való
kapcsolódásra, pl. PSTN és ISDN
A HSCSD esetén komoly gondot jelenthet a handover,
mivel egyszerre több időrésnek is rendelkezésre kell állnia
az új cellában!
32/49
HSCSD




Bár az ETSI a HSCSD-t a GSM Phase 2+
szabvány részeként (GSM 03.34) publikálta,
a legjelentősebb gyártók (Nokia és Ericsson)
mégis a GPRS-re koncentrálnak.
1999 májusában az Ericsson kijelentette,
hogy nem tervezi HSCSD-t támogató
terminálok gyártását.
1999 júniusában a kijelentette, hogy a Card
Phone 2.0, egy PC Card beépített GSM
telefonnal támogatja a HSCSD-t 43.2 kbpsig adattömörítés nélkül.
A HSCSD számára valószínűleg az ilyan PC
kártya megoldások az előnyösek, mivel a
többszörös időrés használat nagyobb
fogyasztással jár.
33/49
GPRS főbb képességek a
felhasználó szemével

Sebessége



A GPRS segítségével elméletileg 171.2 kbps érhető el
ha mind a 8 időrést használjuk.Ez kb. háromszorosa a
mai fix hálózatok sebsségének és tízszerese a GSM
vonalkapcsolt adatátvitelnek.
A gyors, azonnali és hatékony információátvitel révén a
GPRS olcsóbb mobil adatátviteli szolgáltatást nyújthat,
mint az SMS vagy a vonalkapcsolt adat.
Azonnaliság


A GPRS azonnali kapcsolatkialakítást tesz lehetővé,
nincs szukság tárcsázásos modemre. Ezért modják a
GPRS-ről, hogy “állandóan összekapcsolt”
Az azonnaliság az egyik nagy előnye a GPRS-nek (és az
SMS-nek) a vonalkapcsolt adatátvitellel szemben.
Ennek az időérzékeny alkalmazásoknál van nagy
szerepe, pl. hitelkártya távoli hitelesítés.
34/49
GPRS főbb képességek a
felhasználó szemével

Új és jobb alkalmazások, melyek



korábban nem léteztek a GPRS hálózatokban a
korlátozott sebességű (9.6 kbps) vonalkapcsolt adat és
a 160 karakteres SMS hossz miatt.
A GPRS teljes Internet elérést tesz lehetővé hasonlóan
az asztali számítógépekhez web böngészessel, chat-tel,
valamint számos további alkalmazás van kifejlesztés
alatt.
Szolgáltatás hozzáférés




A felhasználónak mobil terminálra vagy telefonra van
szüksége, amely támogatja a GPRS-t (a jelenlegiek
nem alkalmasak),
előfiztésre egy GPRS-t nyújtó mobil hálózat GPRS
szolgáltatására.
A hozzáférés lehet automatikus vagy csak spec
ismeretek birtokában.
Szükség van egy cél címre, ami tipikusan egy Internet
cím lehet.
35/49
GPRS főbb képességek az
üzemeltető szemével

Csomagkapcsolás (Packet Switching)




A GPRS a jelenlegi vonalkapcsolt hálózatot átfedő csomag
alapú rádiós interfészt vezet be.Ezáltal a felhasználó
opcionálisan csomagkapcsolt adatszolgáltatásokat vehet
igénybe.
A vonalkapcsolt hálózat átalakítása csomagkapcsolttá nem
könnyű feladat, de a GPRS esetén csak néhány új
csomópontra és meglevő csomópontok szoftver frissítésére
van szükség, mint azt látni fogjuk.
A GPRS-nél az információt különálló, de összefüggő csomagokr
bontják toábbítás előtt, melyekből a vételi oldalon
helyreállítják az információt (Puzzle hasonlat!, Internet).
TDMA és GSM támogatás

A GPRS-t nemcsak a GSM hálózattal való együttműködésre
tervezték. A GPRS képes az Észak- és Dél-Amerikában IS-136
Time Division Multiple Access (TDMA) szabvány támogatására
is. Ezáltal kiemelten fontos evolúciós lépcsőt jelent a harmadik
generációs rendszerek elérésében.
36/49
GPRS főbb képességek az
üzemeltető szemével

Spektrális hatékonyság (Spectrum Efficiency)




A csomagkapcsolás következtében a GPRS rádiós
erőforrásait csak akkor veszik igénybe ha éppen adat
küldés vagy vétel van. Ahelyett, hogy a felhasználóhoz
rendelnének egy fix időszeletet, a rendelkezésre álló
erőforrásokat megosztják közöttük. Emiatt nagy számú
GPRS előfizetőt lehet ugyanabban a sávszélességben és
cellában kiszolgálni.
A kiszolgált aktuális felhasználók száma függ az
alkalmazásoktól.
A GPRS spektrális hatékonysága miatt a csúcsidőkre
elegendő kevesebb tartalékot fenntartani. Így a hálózat
üzemeletetője dinamikusan és rugalmas módon tudja
maximalizálni a hálózati erőforrásokat.
Vonalkapcsolt forgalmat vehet át a GPRS, illetve a
GPRS/SMS összekapcsolás miatt a jelzési és az SMS
központ terhelést csökkentheti.
37/49
GPRS főbb képességek az
üzemeltető szemével

Internet barátság



A GPRS az első, amely mobil Internet hozzáférést biztosít
a meglévő Internet és a GPRRS közötti
együttműködésnek köszönhetően.
A fix Internet által nyújtott valamennyi szolgáltatás
elérhető lesz mobil hálózatról a GPRS-nek köszönhetően.
Ezért számos üzemeltető egyben Internet szolgáltatást is
felvállal majd.
A WWW lesz az elsődleges kommunikációs interfész. Az
emberek az Internetet használják a szórakozáshoz és
információ kereséshez, az Internenetet a vállalati
információk és a kollégák elérésére, az extranetet pedig
az ügyfelek és a beszállítók elérésére. A WWW ezáltal
különféle érdeklődésű közösségeket köt össze. Emiatt a
GPRS böngészők szerepe megnő. A GPRS terminálok akár
IP címet is kaphatnak.
38/49
GPRS korlátozások

Csökkentett cella kapcaitás az összes felhasználóra




GPRS hatással van a meglévő cellakapacitásra. A felhasználók
özött csak korlátozott rádiós erőforrások oszthatók meg. Az
egyik felhasználás kizárja az erőforrás más célra való
használatát. Pl. a hang és GPRS hívásuk ugyanazt az
erőforrást használják.
A hatás mértéke a kizárólag GPRS forgalom számára lefoglalt
időrésekszámától függ. Azonban a GPRS dinamikusan kezeli a
csatorna foglalást és lehetővé teszi a csúsziddejű
jelzéscsatorna terhelés csökkentését az SMS-k GPRS
csatornákon való továbbításával.
KÖVETKEZMÉNY: szükség van SMS-re, mint kiegészítő
hordozó szolgálatra, amely más rádiós erőforrást használ.
Nincs Store and Forward


A Store and Forward Engine az SMS központ lelke és az SMS
szolgáltatás kulcsa. Ugyanakkor a GPRS-ben ez nincs meg
eltekintve az SMS és a GPRS összekötő linkekről.
KÖVETKEZMÉNY: szükség van SMS-re.
39/49
GPRS korlátozások

A sebesség a valóságban lényegesen kisebb




A GPRS adatátviteli sebesség elméletileg 172.2 kbps-ig
növelhető. Ez azonban egyetlen felhasználó számára 8 időrést
igényelne minden hibavédelem nélkül. Az is valószínűtlen,
hogy egy üzemelető 8 rést adna egytelen felhasználónak.
Ezen kívül a kezdeti GPRS terminálók várhatóan csak 1-3
időrést támogatnak majd.
KÖVETKEZMÉNY: relatív magas adatsebesség az gyedi
felhasználó számára csak az EDGE vagy az UMTS kínál majd.
Suboptimális moduláció


A GPRS szintén a GMSK modulációt használja. Az EDGE
viszont a 8PSK modulációt vezeti be, amely magasabb
bitsebességet tesz lehetővé a rádiós interfészen . Egyébként a
8PSK-t az UMTS is használja, ezért bevezetése a harmadik
generáció fel tett fontos lépés.
KÖVETKEZMÉNY: szükség van az EDGE-re.
40/49
GPRS korlátozások

Tranzit késleltetés



A GPRS csomagok különböző utakon érhetik el
ugyanazt a célállomást. Emiatt lehetséges,
hogy néhány csomag elvész vagy megsérül a
rádió csatornában. A GPRS tisztában van ezzel
a rádiós örökséggel, ezért egyesíti az adat
integritást és az újraküldést. Emiatt azonban
tranzit késleltetés léphet fel.
Emiatt a broadcast video alkalmazások csak a
HSCSD-segítségével biztosíthatók.
KÖVETKEZMÉNY: szükség van HSCSD-re.
41/49
GPRS ütemterv


Bármely rendszer bevezetését általában több lépcsőn
keresztül valósítják meg. A GPRS szolgáltatás
elindítását megelőzi a szabványosítás, az
infrastuktúra fejlesztés, a kísérleti hálózatok,
szerződések, terminálgyártás, alkalmazásfejlesztés,
stb. A GPRS állomásai a következők:
1999


2000



GPRS kísérleti hálózatok megjelenése
GPRS együttműködése GSM hálózatokkal
Első kísérleti GPRS szolgálatások indulása (28.8 kbps)
2001

Első GPRS megjelenése a kereskedelemben.
42/49
GPRS ütemterv

2001





2002




Üzemeltetők beindítják a kereskedelmi GPRS
szolgáltatást.
Megkezdődik a GPRS szabályozott használata a
nembeszéd kommunikációban.
Egy felhasználó már 56 kbps-t használhat.
Új, GPRS specifikus alkalmazások megjelenése,
magasabb bitsebességek, egyre többet tudó
terminálok. Kiteljesedik a GPRS használat.
Egy felhasználó már 112 kbps-t használhat.
GPRS Phase 2/ EDGE indulása.
A GPRS a hétköznapok részévé válik, eléri a
kritikus tömeget a használatban (mint az SMS
1999-ben)
2003 megjelenik az UMTS.
43/49
GPRS fázisok



Mint a GSM esetében a GPRS-t is
fázisokban vezetik be.
Az 1. Fázis kereskedelmi megjelenése
2000/1-ben várható. Pont-pont GPRS-t
támogatja, de pont-multipontot nem.
A 2. Fázis még nem teljesen definiált, de
várhatóan az EDGE-el való
együttműködés révén magasabb
sebességeket fog biztosítani. Valamint a
pont-multipont GPRS kapcsolat is
lehetséges lesz.
44/49
GPRS alkalmazások














Chat
Szöveges és képi információ
Álló képek
Mozgó képek
Web böszöngés
Dokumentum megosztás, együttműködéses munka
Audio
Feladat diszpécserelés
Vállalati Email
Internet Email
Jármű pozícionálás
Távoli LAN hozzáférés
Fálj transzfer
Otthoni automatizálás
45/49
A GPRS hálózat felépítése - GPRS
Network Nodes



A GPRS GSM hálózaton való alkalmazását két új
alaphálózati modul teszi lehetővé, ezek a Gateway GPRS
Service Node (GGSN) és a Serving GPRS Service Node
(SGSN).
Az SGSN a szolgáltatási területén található valamennyi
felhasználó számára érkező és az azoktól induló csomagok
irányításáért felelős. Nyomonköveti a felhasználók
mozgását, biztonsági funkciókat és hozzáférés vezérlést lát
el. A BSS-hez Frame Relay-el kapcsolódik. Az MSC-vel egy
hierarchia szinten található.
A GGSN A GPRS hálózat és a nyilvános adathálózatok (pl.
IP és X.25) közötti kapcsolódásért felel, valamint más
GPRS hálózatokba történő roamingért. Az SGSN-hez IP
alapú GPRS gerinchálózaton kapcsolódik.
46/49
A GPRS hálózat felépítése

A két új csomóponton kívül további
módosításokra is szükség van a GSM hálózatban.







Csomag vezérlő egységek (Packet Control Units),
melyek leggyakrabban a bázisállomás alrendszerben
találhatók.
Mobilitás menedzselés a mobil állomás helyének
meghatározásához.
Új rádiós interfész a csomagkapcsolt forgalom számára.
Új biztonsági és titkosítási képességek.
GPRS specifikus jelzésátvitel.
A HLR kiegészül a GPRS előfizetői információkkal.
Az MSC/VLR opcionálisan felkészíthető a GPRS és a nem
GPRS szolgáltatások hatékonyabb koordinálására, pl.
GPRS és nem GPRS helyzetfrissítés.
47/49
GPRS hálózat felépítése
Mivel a GPRS infrastruktúra együttműködik az
alaphálózati elemekkel, pl. bázisállomás, tipikusan
GSM infrastruktúra gyártók fogják a GPRS hálózati
elemeket is gyártani, bár néhány független GPRS
gyártó is megjelent a piacon.
48/49
49/49