جلسه ۰۳ : GPRS چگونه کار می کند؟

• جزئیات
• نوع محتواآموزش تصویری

سلام به همه پی وی لرنی های عزیز!
به آموزش GPRS خوش آمدید. در این مجموعه جدید آموزشی قرار است بدانیم که جی پی آر اس یا GPRS چیست؛ چگونه کار می کند و چه استفاده هایی از آن می شود. GPRS مخفف عبارت General Packet Radio Service به معنای سرویس بسته امواج رادیویی است. GPRS اجازه انتقال بسته های دیتا را به کاربران شبکه های موبایل ۲G و ۳G می دهد و امکاناتی نظیر مرور اینترنتی، خدمات مبتنی بر مبدا، ایمیل و ارتباطات تصویری و غیره را فراهم می آورد.
در جلسه گذشته به صورت ویژه بررسی کردیم که استفاده از GPRS چه مزیت هایی دارد و استفاده از این تکنولوژی چه مزیت هایی را به همراه می آورد.
در این جلسه قرار است با ساختار GPRS آشنا شده و دریابیم که GPRS چگونه کار می کند.

GPRS چگونه کار می کند؟

برای آن که بدانیم GPRS چگونه کار می کند ابتدا باید بدانیم که ساختار GPRS چگونه است. ساختار GPRS مانند شبکه GSM کار می کند، اما دارای واحدهای اضافی است که امکان انتقال داده های بسته را نیز فراهم می کند. این شبکه داده با هم تداخل دارد و یک شبکه GSM نسل دوم را فراهم می کند که انتقال داده های بسته را با نرخ های ۹٫۶ تا ۱۷۱ کیلوبیت بر ثانیه ارائه می دهد. شبکه GSM همراه با حمل و نقل داده های بسته ، چندین کاربر را در اختیار دارد.

در ادامه تصویری آمده است که نشان می دهد ساختار GPRS به چه صورت است و GPRS چگونه کار می کند.

GPRS چگونه کار می کند – ساختار GPRS

GPRS سعی دارد تا حد امکان از عناصر شبکه GSM موجود مجدداً استفاده کند، اما برای ساختن یک شبکه تلفن همراه مبتنی بر بسته بندی، به برخی از عناصر جدید شبکه ، رابط ها و پروتکل های لازم برای رسیدگی به ترافیک بسته ها نیاز است.

بنابراین ، GPRS به تعدادی از عناصر شبکه GSM نیاز دارد که شرح زیر است :

۱ – ایستگاه موبایل (MS)

New Mobile Station برای دسترسی به خدمات GPRS مورد نیاز است. ایستگاه موبایل پایانه های جدید برای تماس های صوتی با GSM سازگار هستند.

۲ – BTS

به روزرسانی نرم افزار در ایستگاه (Base Transceiver Station(BTS موجود.

۳ – BSC

Base Station Controller یا به اختصار (BSC)  به یک نرم افزار ارتقاء یافته و نصب سخت افزار جدید به نام واحد کنترل بسته (PCU) نیاز دارد. PCU ترافیک داده را به شبکه GPRS هدایت می کند و می تواند یک عنصر سخت افزاری جداگانه باشد که با BSC ارتباط دارد.

۴ – GPRS Support Nodes یا GSNs

استقرار GPRS نیاز به نصب عناصر جدید شبکه اصلی به نام گره پشتیبانی (GPRS (SGSN و گره پشتیبانی (GPRS (GGSN دارد.

۵ – بانکهای اطلاعاتی (HLR ، VLR و غیره)

برای دستیابی به مدل های جدید تماس و عملکردهای معرفی شده توسط GPRS ، به کلیه بانکهای اطلاعاتی درگیر در شبکه به بهسازی نرم افزار نیاز است.

ایستگاه های موبایل GPRS

ایستگاه های جدید موبایل (MS) ملزم به استفاده از خدمات GPRS هستند زیرا تلفن های GSM موجود ، رابط هوای پیشرفته یا داده های بسته را کنترل نمی کنند. انواع MS می تواند وجود داشته باشد، از جمله نسخه پر سرعت تلفنهای فعلی برای پشتیبانی از دسترسی سریع به داده، دستگاه جدید PDA با تلفن GSM جاسازی شده و کارتهای رایانه ای برای رایانه های لپ تاپ. این ایستگاه های تلفن همراه برای برقراری تماس صوتی با استفاده از GSM به backward سازگار هستند.

زیر سیستم ایستگاه پایه GPRS

هر BSC نیاز به نصب یک یا چند واحد کنترل بسته (PCU) و به روزرسانی نرم افزار دارد. PCU یک رابط داده فیزیکی و منطقی را برای زیرساخت پایه پایگاه (BSS) برای ترافیک داده های بسته فراهم می کند. ممکن است BTS به یک نرم افزار ارتقاء نیاز داشته باشد اما به طور معمول نیازی به پیشرفت سخت افزاری ندارد.
هنگامی که یا ترافیک صوتی یا دیتا در محل مشترک موبایل سرچشمه می گیرد، از طریق رابط هوایی به BTS منتقل می شود، و از BTS به BSC به همان روش تماس استاندارد GSM را برقرار می کند. با این حال، در خروجی BSC، ترافیک از هم جدا می شود. صدا به ازای هر GSM استاندارد به مرکز سوئیچینگ موبایل (MSC) ارسال می شود و داده ها از طریق PCU از طریق رابط Frame Relay به وسیله جدیدی به نام SGSN ارسال می شود.

گره های پشتیبانی GPRS

به دنبال دو مؤلفه جدید با نام های (Gateway GPRS Support Nodes (GSNs و  (Serving GPRS Support Node (SGSN اضافه می شوند:

(Gateway GPRS Support Nodes (GSNs یا گره پشتیبانی (GPRS Gateway (GGSN

گره پشتیبانی Gateway GPRS به عنوان واسط و روتر شبکه های خارجی عمل می کند و شامل اطلاعات مسیریابی برای موبایل GPRS می شود که برای تونلینگ بسته ها از طریق ستون فقرات داخلی مبتنی بر IP به گره پشتیبانی صحیح سرویس GPRS استفاده می شود. GGSN همچنین اطلاعات شارژ متصل به استفاده از شبکه های داده خارجی را جمع آوری می کند و می تواند به عنوان فیلتر بسته ای برای ترافیک ورودی عمل کند.

(Serving GPRS Support Node (SGSN یا سرویس گره پشتیبانی (GPRS (SGSN

سرویس گره پشتیبانی GPRS وظیفه احراز هویت موبایل GPRS، ثبت تلفن همراه در شبکه ، مدیریت تحرک و جمع آوری اطلاعات مربوط به شارژ برای استفاده از رابط هوایی را بر عهده دارد.

Internal Backbone یا ستون فقرات داخلی

ستون فقرات داخلی یک شبکه مبتنی بر IP است که برای حمل بسته ها بین GSN های مختلف استفاده می شود. تونلینگ بین SGSN و GGSN استفاده می شود، بنابراین ستون فقرات داخلی به هیچ گونه اطلاعاتی درباره دامنه های خارج از شبکه GPRS احتیاج ندارد. سیگنالینگ از GSN به MSC ، HLR یا EIR با استفاده از SS7 انجام می شود.

Routing Area یا منطقه مسیریابی

GPRS مفهوم منطقه مسیریابی را معرفی می کند. این مفهوم شبیه به موقعیت مکانی در GSM است، به جز اینکه به طور کلی دارای تعداد کمتری سلول است. از آنجا که مناطق مسیریابی نسبت به مناطق مکان کوچکتر هستند، هنگام پخش پیام صفحه از منابع رادیویی کمتری استفاده می شود.

سخن پایانی

در این جلسه آموختیم که GPRS چگونه کار می کند و ساختار GPRS به چه صورت است.
در جلسه بعدی قرار است با پشته پروتکل GPRS آشنا شویم.
با پی وی لرن همراه باشید.