CMO - Aula 10

GPRS

• General Packet Radio Service

Necessidade tecnológica

• Muitas operadoras GSM têm implementado a tecnologia GPRS em resposta à crescente necessidade dos clientes pelo acesso wireless à Internet.Este serviço, que transfere dados por pacotes através de aparelhos móveis, aumenta a taxa de dados das redes GSM que nos antigos aparelhos era de 9,6 ou 14,4 Kbps

• Em circunstâncias ideais, o GPRS pode operar a taxas de até 171,2 Kbps, o que ultrapassa a taxa de acesso de uma conexão ISDN, porém as estimativas mais realistas para as primeiras implementações é que a taxa de dados fique em torno de 40 Kbps utilizando um timeslot para uplink e três para downlink.

• Sendo o GPRS um serviço “sempre ativo”, ele dá as operadoras a possibilidade de fornecer a seus clientes um excelente acesso à Internet a um custo plausível, e ainda tarifar pela quantidade de dados transferidos e não somente pelo tempo de conexão.

Comutação de dados

• Para entender melhor o sistema de comunicação das redes GSM/GPRS é necessário conhecer um pouco sobre as duas técnicas existentes de transporte de dados pelas redes de comunicação.

• A primeira, utilizada pelas atuais redes GSM, é a comutação de circuitos, onde uma conexão é estabelecida do ponto de origem até o destino, os recursos da rede são reservados durante toda a duração da chamada e os dados

podem ser transmitidos continuamente ou por bursts. Sendo os recursos alocados durante toda a transmissão dos dados, o número de usuários que podem ser atendidos nessa técnica se torna limitado.

• A outra técnica de comunicação, utilizada pelo GPRS, é a comutação de pacotes, onde os recursos são alocados para o usuário somente quando for necessário enviar ou receber dados. Estes são enviados em pacotes, os quais são

roteados pela rede juntamente com o tráfego de outros usuários, permitindo que várias pessoas compartilhem os mesmos recursos, isto aumenta a capacidade da rede e permite que os recursos sejam gerenciados com eficiência.

A rede GPRS

• Por utilizar a comutação de pacotes, os telefones GPRS não necessitam de circuitos dedicados alocados para si. Dinamicamente é estabelecido um canal físico, que permanece enquanto os dados estiverem sendo transmitidos e poderá ser atribuído a outro usuário assim que for concluída a transmissão, tornando mais eficiente o uso da rede.

• Por ter seus pacotes trafegando entre sua rede e redes TCP/IP, o GPRS inclui novos procedimentos de transmissão e sinalização, bem como novos protocolos para integração com o ambiente IP. Novos sistemas de detecção/correção de erros e múltiplos timeslots também são implementados

A arquitetura da rede GPRS

• O GPRS traz diversas mudanças à rede GSM, sendo a maior parte referente à inclusão de novos blocos e não a modificação do que já existe. Uma análise mais simplificada da rede pode nos mostrar os elementos incluídos pelo GPRS.

GGSN

• Gateway GPRS support node que funciona como uma central de comutação e controle, colocando um gateway entre a rede GPRS de origem e a rede pública ou outras redes GPRS. Algumas funções:
  • Fornecer funções de gerência de autenticação
  • Localizar o assinante, utilizando a interface Gc para se conectar ao registro de localização da unidade móvel (HLR)
  • Contar o número de pacotes transmitidos, permitindo tarifar corretamente o assinante

SGSN

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• Serving GPRS support node que controla a conexão entre a rede e a estação móvel, possibilitando a gerência da sessão e funções de gerenciamento de mobilidade GPRS, como handovers e paging

• Utiliza a interface Gr para se conectar ao HLR e a interface Gs para se conectar ao registro de localização de visitante (MSC/VLR). Neste nó também é feita a contagem do número de pacotes roteados

PCU

• Packet Control Unit ou unidade de controle de pacotes que, podendo ser comparada à camada física do modelo OSI, converte os dados a serem enviados para um formato que pode ser transmitido pela interface aérea

• Também faz a gerência dos recursos de rádio e implementa as medições de QoS (Quality of Service)

SS7

• Para fazer o enlace de sinalização entre os nós GPRS e os blocos GSM foram definidas interfaces SS7 MAP. Entre as novas interfaces físicas estão:
  • Interface Gb, que conecta o SGSN à PCU
  • Interface Gn, que conecta o GGSN e o SGSN
  • Interface Um que provê a comunicação entre a estação móvel e o subsistema da estação radiobase (BSS)
  • Além das interfaces Gc, Gr e Gs que transportam protocolos baseados na SS7.

• Observando abaixo, pode-se obter um maior entendimento das ligações entre estes elementos que compõe a rede GSM/GPRS.Ve-se claramente como os nós da rede GPRS se alocam, logicamente, entre os nós da rede GSM, bem como as interfaces comuns de ambas as redes.

Fonte: Agilent Technologies, 2002, p.10