General Packet Radio Service (Servicio general de paquetes vía radio)

Las redes GSM (sistema global para las comunicaciones móviles) tienen ciertas limitaciones para la transmisión de datos:

˃ Velocidad de transferencia de 9,6 Kbps.

˃ Tiempo de establecimiento de conexión, de 15 a 30 segundos. Además las aplicaciones deben ser reinicializadas en cada sesión.

˃ Pago por tiempo de conexión.

˃ Problemas para mantener la conectividad en itinerancia (Roaming).

Al sistema GPRS se le conoce también como GSM-IP ya que usa la tecnología IP (Internet Protocol) para acceder directamente a los proveedores de contenidos de Internet.

es una nueva tecnología que comparte el rango de frecuencias de la red GSM utilizando una transmisión de datos por medio de 'paquetes'. La conmutación de paquetes es un procedimiento más adecuado para transmitir datos, hasta ahora los datos se habían transmitido mediante conmutación de circuitos, procedimiento más adecuado para la

transmisión de voz.

˃ Es una extensión del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (Global System for Mobile Communications o GSM) para la transmisión de datos conmutada (o por paquetes).

+ Conexión y transporte de alta velocidad. + Conexión permanente: “Always on”.

˃ Funcionalidad de conmutación de paquetes.+ mejores tasas de transferencia de datos.+ multiplexión estadística.

– Facturación basada en el tráfico.˃ ruta de migración a las redes 3G ˃ Multiples usuarios en un solo canal.˃ No existen cambios en la red de voz˃ Nueva insfraestructura de IP de datos

» Velocidad de transferencia de hasta 144 Kbps.

» Conexión permanente. Tiempo de establecimiento de conexión inferior al segundo.

» Pago por cantidad de información transmitida, no por tiempo de conexión. Veamos unos ejemplos de los tamaños de información que descargaríamos:

˃ Envío de un e-mail de 5 líneas de texto con un anexo (documento tipo de Word de 4 páginas), consumiría alrededor de 95 kbytes.

˃ Acceder a un buscador, buscar un término (ej. viajes) y recibir una pantalla de respuesta podría ocupar 100 kbytes aprox.

˃ Recibir una hoja de cálculo (documento tipo Excel de 5 hojas), consumiría aproximadamente 250 kbytes.

˃ Bajarse una presentación (documento tipo PowerPoint de 20 diapositivas y con fotos) equivale a unos 1.000 kbytes.

estas características se amoldan mucho mejor para la transmisión de datos que el tradicional sistema GSM

» Ventajas para el usuario: Casi siempre conectado.Pagas por lo que transmites.Coste nulo de establecimiento de conexión.Mayor velocidad de transmisión.Posibilidad de recibir/establecer llamadas estando conectado.Transmisión asimétrica, acorde para la navegación html o wml.

» Ventajas para la operadora:Uso más eficiente de los recursos.Compartir los canales disponibles entre varios usuarios.

» PTP No orientado a conexión (CNLS Connectionless Network Service).consiste en el envío de paquetes desde su origen a su destino, de forma independiente, a través de la red. Equivale al modo datagrama de transmisión por línea. Se realiza la transferencia con acuse de recibo para proporcionar la entrega fiable. Con este servicio, GPRS soporta protocolos IP.

» PTP Orientado a Conexión (CONS Connection Oriented Network Service).Permite intercambiar múltiples paquetes entre un usuario y un destino. (hay entre ambos una relación que puede durar desde segundos hasta horas). Es necesario previamente al intercambio de datos establecer una conexión virtual. Con este tipo de servicios, GPRS, soporta el protocolo X25.

El conjunto de servicios soportados por GPRS se corresponde con el universo de los servicios de datos en modo paquete. Por su importancia en la sociedad actual destacan los servicios construidos sobre la base del protocolo IP, es decir, los asociados con la red universal de datos: Internet.

Principalmente, los servicios ofrecidos, destacar por:˃ Movilidad˃ Tiempo bajo de establecimiento˃ Always-on˃ Facturación en base a trafico, no a tiempo de llamada˃ Nº de Time Slots asignados según servicio

˃ Destacan los servicios de+ SMS servicio de mensajes cortos+ MMS servicios de mensajes

multimedia+ WAP protocolo de aplicaciones

inalámbricas + Acceso móvil a Internet y correo electrónico.+ Acceso móvil a Intranet y correo electrónico corporativos.+ Acceso a aplicaciones corporativas.+ Acceso a aplicaciones de uso empresarial.+ Acceso a servicios de información.

» Antes del GPRS.˃ Un canal es colocado para el usuario por la duración de la conexión.˃ Uso ineficiente de recursos.˃ Tiempo basado en factura.˃ Calidad deerministica (por cada entrada solo existe una salida) del servicio.

+ Recursos designados para comunicaciones.+ Deseable para aplicaciones en tiempo real.

» En GPRS.˃ los recursos se asignan a los usuarios sólo por el tiempo que tarda en

enviar cada paquete.˃ Un canal puede ser compartido por muchos usuarios.˃ El usuario paga por paquete.˃ Ideal para "datos" de tráfico.

» CSD (Circuit Switched Data)

˃ menores tasas de bits.+ 14.4kbit/s.

˃ reservados ancho de banda.˃ tiempo de acceso fijo en

función del tiempo de facturación.

» GPRS˃ mayores tasas de bits.

+ hasta 170kbit / s.

˃ compartido ancho de banda.˃ tiempos de acceso variable de

tráfico basado en la facturación.

» MS: Mobile Station Estación Móvil» BSC: Base Station Controler Estación base controladora» BTS: Base Transciever Station Estación base transmisora» MSC: Mobile Switching Controler Centro de conmutación móvil» GMSC: Gateway Mobile Switching Controler Compuerta MSC» PSTN: Public Switched Telephone Network Red conmutada de telefonía

publica» VLR: Visited Location Register Registro de localización» EIR: Equipment Identity Register Registro de identidad de equipo» AUC: Authentication center Autentificación de abonado» HLR: Home Location Register Registro de localización» PDN: Packet Data Network Red de paquetes de datos

˃ E.g., IP network, Internet, intranet

Hay dos tipos de red de transporte en un sistema GPRS:

˃ La red de transporte Intra-PLMN, que permite la comunicación a los SGSNs y GGSNs de un operador. Dependiendo de la ubicación de los GGSNs puede ser LAN (ambos nodos localizados en el mismo site –interconexión basada en switchs-) o remotamene, mediante una red de transporte (ATM por ejemplo) basada en IP.

˃ Red de transporte Inter-PLMN permite la intercomunicación de los SGSNs de un operador co los GGSNs de otros operador (Roaming). Red IP que puede estar soportada sobre Internet, en forma de red privada empleando líneas alquiladas, o en la red de un operador de transporte denominado GRX (GPRS Roaming eXchange).

Los terminales GPRS presentan las siguientes características comunes:

» Capacidad Dual:Los terminales GPRS están adaptados para aprovechar la cobertura existente GSM para la voz y en GPRS para la transmisión de datos.

» Velocidad de transferencia:- Los terminales GPRS utilizan varios canales simultáneos o slots.- El número de canales depende de cada terminal, variando de 1 a 4 para la recepción de datos y de 1 a 2 para el envío.- Cada canal representa una velocidad teórica de 13.4 kilobits (en GSM sólo 9 Kbits).

» Tarjeta SIM:La tarjeta SIM es la misma que para GSM. No es preciso cambiar de tarjeta para usar GPRS.

» SNDCP+ Segmentación+ Compresión de datos+ Compresión de cabeceras TCP/IP+ Encriptación

» LLC+ Mantenimiento del Contexto entre el movil y la Red+ Retransmisión de tramas no reconocidas+ Detección de tramas corruptas

» RLC Radio Link Control+ Transferencia de las unidades de datos LLC-PDU entre la capa LLC y la capa MAC+ Segmentación y reconstrucción de las unidades de datos LLC-PDUs en los bloques de

datos RLC+ Procedimientos de control de errores, permitiendo la retransmisión selectiva de las

palabras código que no puedan ser corregidas.+ Control del orden en que son transmitidos los bloques de datos RLC+ Transmisión de mensajes de control teniendo en cuenta las condiciones del canal

radio.» MAC Medium Acces Control

+ Multiplexación de datos y señalización de control. + Arbitra la compartición del canal radio entre los moviles+ Resolución de colisiones en el acceso para llamadas originadas en los moviles.+ Asigna los canales de radio a los moviles

» Transmission Control Protocol (TCP)- Lleva las PDUs GTP cuando se necesita enlace de datos fiable- Control de flujo y protección ante perdida y corrupción de PDUs GTP

» User Datagram Protocol (UDP)- Lleva las PDUs GTP cuando no se precisa enlace de datos fiable- Protección ante corrupción de PDUs GTP

» Internet Protocol (IP)- Protocolo del Backbone de GPRS- Encaminamiento de datos de usuario y control de señalzación

» Subnetwork Dependent Convergence Protocol (SNDCP)- Funciones de mapeo y compresión entre el nivel de red y capas inferiores- Segmentación, reensamblado y multiplexación

» Logical Link Control (LLC)- Enlace lógico fiable (cifrado)- Independiente de niveles inferiores de radio

» Relay- BSS: retransmisión de las PDUs LLC entre Um y Gb- SGSN: retransmisión de las PDUs PDP entre Gb y Gn

» Base Station System GPRS Protocol (BSSGP)- Lleva información realacionada con el encaminamiento y QoS entre BSS y SGSN.- No realiza corrección de errores

» Network Service- Transporta PDUs BSSGp- Basado en conexión Frame Relay entre BSS y SGSN

» RLC/MAC- Radio Link Control: enlace fiable. Depende de la solución radio implantada- Medium Access Control. Control de acceso a los procedimientos de seañalización

para el canal radio

» GSM RF:- Igual que el definido para GSM

» GPRS Tunnelling Protocol (GTP)Encapsula los datos de usuario y los de señalización entre los GSNs

Antes de que un movil GPRS pueda llevar a cabo un intercambio de datos es necesario que se establezca un contexto PDP (Protocolo de Datos de Paquetes) con el GGSN correspondiente, de forma que luego los datos puedan ser encaminados.

+ Un contexto PDP permite transferir las PDUs de una dirección PDP entre el movil y el GGSN.

+ Tienen información de encaminamiento y de QoS:– Dirección PDP (IPv4, IPv6, X.121 (X.25))– Acces Point Name (APN): Referencia al GGSN a utilizar– QoS solicitada– Opciones de configuración