GPRS nedir?

 

GPRS (General Packet Radio Service) mevcut GSM Şebekesi üzerinden yüksek hızlı paket veri iletişimini sağlayan bir teknoloji olup internet gibi paket veri şebekelerine kablosuz erişimi büyük oranda basitleştiren ve geliştiren yeni bir taşıyıcı servisidir.

Hücresel mobil telefon ve internet  kullanıcılarındaki artış hücresel kablosuz veri şebekeleri için büyük bir pazar hedeflemektedir. Birkaç yıl içinde yüksek performanslı kablosuz internet erişimine büyük talep olacak ancak mevcut hücresel veri servisleri kullanıcıların ve hizmet sağlayıcıların isteklerini karşılayamayacaktır.

Kullanıcı açısından, veri transfer hızlarının düşük olması,  bağlantının kurulmasının pek çok kullanıcıya karmaşık gelen işlemler içermesi ve  uzun sürmesi ve bunların ötesinde sağlanan hizmetin pahalı olması mevcut şebeke üzerinden veri iletiminin dezavantajlarıdır.

Mevcut hücresel şebekenin devre anahtarlamalı yapısından dolayı tüm trafik kanalı bir tek kullanıcı tarafından işgal edilir. Bu ise zaten sınırlı olan hava ara yüzü kaynaklarının verimsiz kulanımına sebep olur. Bunun yanında paket anahtarlamalı şebekede trafik kanalı sadece ihtiyaç duyulduğunda işgal edilir veri iletimi gerçekleştikten hemen sonra serbest kalır dolayısı ile pek çok kullanıcı aynı fiziksel kanalı paylaşabilir (istatistiksel çoğullama)

Ücretlendirme açısında da mevcut şebekeler kanalın meşgul edilme süresi ile orantılı olarak ücretlendirildiği için  kullanıcı açısından dezavantajlıdır. Paket Anahtarlamalı şebekede ise ücretlendirme transfer edilen veri miktarı üzerinden yapılır bu da sürekli hatta kalmayı olanaklı kılar.

Mevcut GSM şebekesinin veri iletimindeki yetersizliklerinden dolayı AMPS IS-95 ve IS-136 da kullanılan CPPD ve GSM için GPRS olmak üzere iki hücresel paket anahtarlama teknolojisi geliştirilmiştir.

GPRS in Başlıca  Kullanıcı Özellikleri

Hız

GSM sisteminde zamanda çoğullama amacıyla kullanılan sekiz zaman diliminin tamamının aynı anda kullanılması ile teorik olarak  ulaşılabilecek maksimum veri iletim hızı 171.2kbps’tir . Bu teorik veri iletim hızı  bugün kullandığımız telefon şebekesinden üç kat ve mevcut GSM şebekesindeki Devre Anahtarlamalı veri iletim hızından on kat daha fazladır. GPRS devre anahtarlamalı veri iletimi ve kısa mesaj servisi ile kıyaslandığında en az maliyetli veri iletim hizmetidir.

Süreklilik

GPRS in sağladığı en önemli özellik sürekli şebekeye bağlı olmak,  yani  sürekli   hatta (online) olmaktır. Süreklilik devre anahtarlamalı veri iletimi ile kıyaslandığında GPRS in en büyük avantajlarından biridir.

Yeni Uygulamalar

GPRS,  mevcut GSM şebekesi üzerinden,  devre anahtarlamalı veri hızındaki (9.6 kbps) ve Kısa Mesaj Servisindeki mesaj uzunluğu (160 Karakter) gibi kısıtlamalardan ötürü daha önce mümkün olmayan pek çok yeni uygulamaya olanak sağlayacaktır. GPRS bilgisayarınızla internet üzerinde yapabildiğiniz tüm işlemleri ve uygulamaları mobil olarak yapabilmenizi sağlayacaktır.

GPRS in Şebeke Özellikleri

Paket Anahtarlama

GPRS sisteminde bilgi, iletilmeden önce paket olarak tabir edilen  birbirinden ayrı, fakat birbiri ile ilgili parçalara bölünür. Alıcı tarafında ise bu parçalar tekrar birleştirilir. İnternet, paket veri  iletiminin kullanıldığı bir şebeke örneğidir.

GPRS mevcut devre anahtarlamalı GSM şebekesi üzerinden paket tabanlı hava arayüzü gerektiren bir sistem esasına dayanır. Bu kullanıcıya paket tabanlı veri hizmeti opsiyonu sunar.

Aslında devre anahtarlamalı şebeke mimarisi  üzerine paket anahtarlamalı şebeke mimarisini eklemek oldukça kapsamlı bir değişiklik gerektirmesine rağmen; daha sonra detaylı olarak inceleneceği gibi GPRS,  mevcut GSM şebeke yapısına bir çift yeni altyapı bileşeni eklentisi ve bazı mevcut şebeke elemanları üzerinde birtakım yazılım güncellemeleri ile paket anahtarlamalı ve devre anahtarlamalı şebekeleri zahmetsizce birleştirmiştir.

Spektrum Verimliliği

GPRS sistemi, hava arayüzünü yani kullanılabilecek radyo kanallarını, belli bir süre kullanıcıya tahsis etmek yerine  kullanıcı sadece veri gönderirken veya alırken meşgul eder veya kullanır. Böylece mevcut kanallar diğer kullanıcılar tarafından da kullanılabilir. Bu sayede sınırlı olan bant genişliği ve radyo kanalları daha çok kullanıcı kullanır, aynı şekilde tek bir hücre daha fazla sayıda kullanıcıya hizmet verebilir. Aslında tek bir hücrede kaç aboneye GPRS hizmeti sunulacağı kullanılan uygulamanın çeşidine veya iletilecek verinin miktarına göre değişir. Dolayısıyla sadece çok yoğun zamanlarda kullanılmak üzere tahsis edilecek kapasiteye daha az ihtiyaç olur. GPRS  in spekturum verimliliği,  şebeke işleticisine şebeke kaynaklarının verimli ve esnek bir şekilde kullanımını en üst seviyeye çıkartacaktır.

İnternet Erişimi

GPRS bugün sabit şebekeler üzerinden erişebildiğimiz tüm uygulamalar hareketli olarak erişme imkanı sağlayacak ve dolayısıyla  GPRS hizmeti sunan şebeke işleticileri aynı zamanda birer internet servis  sağlayıcısı haline geleceklerdir.

İnternet GPRS için çok önemli bir uygulama alanıdır çünkü aynı protokolleri kullanırlar. GPRS şebekesi,  GPRS i destekleyen mobil telefonlar birer mobil host olarak görüldüğünde ; internetin bir alt-şebekesi olarak düşünülebilir. Dolayısıyla her mobil cihaz kendi IP adresi ile erişilebilir olacaktır.

TDMA ve GSM Desteği

Mevcut sayısal GSM altyapısı üzerine kurulması düşünülen tek servis GPRS değildir.

IS-136 Zaman Bölmeli Çoğullama standardı güney ve kuzey Amerika’da  oldukça yaygındır ve buralarda da GPRS e geçiş olacaktır. GPRS TDMA ve GSM i destekleyen bir üçüncü nesil siteme geçişte çok önemli bir rol üstlenecektir.

GPRS in Sınırlamaları

GPRS, şu anki veri iletim hızı ve spektrum kullanımı ile kıyaslandığında çok önemli özelliklere sahip olmasına rağmen aşağıdaki gibi özetlenebilecek bir takım sınırlamalara sahiptir.

Tüm Kullanıcılara Sınırlı Hücre Kapasitesi

Mevcut şebeke yapısında farklı kullanıcılar tarafından kullanılabilecek sınırlı sayıda radyo kanalı vardır. Dolayısıyla kanalların bir amaç için tahsis edilmesi aynı anda diğerinin kullanımını önler. Örneğin ses ve GPRS çağrıları aynı şebeke kaynaklarını kullanırlar. GPRS in şebekeye olan etkisi bir zaman aralığı (Time Slot) GPRS e tahsis edilirse ortaya çıkar.

Sonuç: Başka bir tip radyo kaynağını kullanan kısa mesaj servisine tamamlayıcı taşıyıcı olarak ihtiyaç vardır.

Pratikteki Hız Düşüklüğü

Teorideki veri iletim hızı olan 172.2 kbps a ulaşabilmek için tek bir kullanıcın tüm sekiz zaman dilimini herhangi bir hata koruması olmaksızın kullanması gerekir. Ancak uygulamada hiçbir operatör bir tek GPRS kullanıcısının tüm zaman dilimlerini kullanmasına müsaade etmeyecektir. Bunun yanında  mobil GPRS terminallerinin de iki üç zaman dilimini destekleyecekleri beklenmektedir. Dolayısıyla bant genişliği sınırlı olacaktır. Gerçek şu ki yeni bir teknoloji sunulana kadar uygulamada mobil şebekeler sabit şebekelerden daha yavaş olacaklardır.

Sonuç: EDGE veya UMTS teknolojileri gelene kadar GPRS kullanıcıları sabit şebeke veri iletim hızına ulaşamayacaklardır.

GPRS Terminallerinin Mobil Sonlandırma Desteği Henüz sağlamış değildir

Verimsiz Modülasyon

GPRS, GMSK modülasyonunu kullanır. EDGE ise hava arayüzü üzerinden daha çok bit oranına izin veren yeni bir modülasyon tekniği olan 8 PSK yı kullanır; aynı şekilde UMTS de kullanılması düşünülen bir modülasyon türüdür. Dolayısıyla şebeke işleticileri üçüncü nesile geçmek için şebekelerine bazı eklentiler yapmak zorundadırlar.

Geçiş Gecikmeleri

GPRS, veri paketlerinin aynı istikamete farklı yollardan gitmesi bazı paketlerin iletim esnasında bozulma veya kaybolma olasılıklarını arttırır. Paket iletiminde kaybolan veriler yeniden istendiği için bazı gecikmeler ortaya çıkar.

Bu yüzden kaliteli görüntü yayını gibi uygulamalarda HSCSD kullanılabilir. HSCSD bir kullanıcın aynı anda dört zaman dilimine kadar kullanabildiği bir sitem olduğu için uç noktalar arası bağlantıda gecikme daha az olacaktır.

GPRS’ in Gelişimi

Yeni bir teknolojik uygulama ortaya çıktığında tam olarak kurulmadan önce pek çok aşamalardan geçilir.

GPRS in gelişimi;

· Standardizasyon

· Alt Yapı Gelişimi

· Şebeke Denemeleri

· Sözleşmeler

· Şebekenin Yaygınlaşması

· GPRS Telefonların Yaygınlaşması

· Uygulamaların geliştirilmesi  gibi aşamaları içerecektir.

1999- 2000 Şebeke işleticileri tarafından  GPRS alt yapısının mevcut GSM Şebekesine eklenmesi için gerekli sözleşmelerin imzalanması

2000 Yazı İlk GPRS denemelerinin yapılması

2001 in başı GPRS telefonların ticari olarak piyasaya çıkması

2001 yılı Şebeke işleticilerinin GPRS hizmetini ticari olarak sunmaları ve GPRS in yaygınlaşması….

2001 in  ikinci yarısı 56 kbps lik tek kullanıcı hızı. Yeni GPRS uygulamaları, yüksek bit  oranları, daha fonksiyonel telefonların piyasaya çıkması

2002 112kbps lik tek kullanıcı hızı GPRS faz/2 EDGE e geçiş GPRS in her telefonda standart olması ve GPRS kullanımın 1999 yılındaki kısa mesaj kullanım oranına erişmesi.

2002-2003 UMTS in ticari olarak faaliyete geçmesi

GPRS in Uygulamaları

· Chat (Sanal Muhabbet)

· Yazılı ve Görsel Bilgi Transferi

· Sabit Resim Transferi

· Hareketli Resim Transferi

· WEB Gösterimi

· Dokuman Paylaşımı ve Ortaklaşa Çalışma

· Müzik Yayını

· Kurumsal Mail

· İnternet Mail

· Araç Takibi

GPRS, GSM şebekesi üzerine entegre edildiği için GPRS sistem yapısı incelenmeden önce GSM in yapısı, adresleme ve tanıma özellikleri çok kısa olarak incelenecektir.

 

GPRS class türleri

1- Class 2: 3 Slot 8 – 12 kbps upload / 16 – 24 kbps download

2- Class 4: 4 Slot 8 – 12 kbps upload / 24 – 36 kbps download

3- Class 6: 4 Slot 24 – 36 kbps upload / 24 – 36 kbps download

4- Class 8: 5 Slot 8 – 12 kbps upload / 32 – 40 kbps download

5- Class 10: 5 Slot: 16 – 24 kbps upload / 32 – 48 kbps download

6- Class 12: 5 Slot: 32 – 48 kbps upload / 32 – 48 kbps download

Gprs farklı Class seçenekleri mevcuttur. Bu işlem için çoğullama yapılıyor demiştik. Yukarıdaki Slot sayılarından nasıl bir yapı olduğunu anlayabilirsiniz. Slot sayısı arttıkça indirme ve gönderme hızlarıda artmaktadır.

Donanım yapısı

GPRS destekli cihazlar üç farklı şekilde anılırlar;

1- Class A: GPRS ve GSM servisine aynı anda bağlanarak işlem yapabilirler. Piyasa şu anda çokça bulunmaktadır.

2- Class B: GSM ve GPRS servisine beraber bağlanabilirler fakat aynı anda işlem yapamazlar. Birindeki işlem devam ederken diğeri beklemek zorundadır.

3- Class C: GSM ve GPRS servisine bağlanabilirler fakat manuel olarak bir servisten diğerine geçebilirler.

Günümüzde yeni nesil cep telefonlarının çoğu GPRS desteği bulundurmaktadır. Aslında 3G nin olduğu bir ortamda hatta EDGE varken GPRS kullanımı çok mantıklı bir iş değildir. Nokia Cep Telefonları ve Sony Ericsson Cep Telefonları bu konuda oldukça başarılıdır diyebiliriz. Gerçi diğer üreticilerinde kullandığı modüller artık aynı fakat teknolojiler ilk çıktıklarında en etkin kullanan firmalar bu saydıklarımızdır.

GPRS avantaj ve dezavantajları nelerdir?

En büyük avantajı telefonumuzda internete bağlanabilmemiz ve işleri halledebilmemiz gelir. Bunun yanında dezavantajı ise yavaş bir bağlantı türü olduğundan dolayı işlerimizi yavaş hallederiz. Ayrıca şu anki 3G teknolojisi ile kıyaslanamayacak bir teknolojidir.

Yarcan Tüner