GPRS sử dụng các tần số vô tuyến hiệu quả hơn rất nhiều và làm tăng dung lượng
của sóng mang.
Tuy nhiên trong phương thức hoạt động của GPRS các ứng dụng của người
sử dụng không được đáp ứng một cách tức thời mỗi khi có yêu cầu mà luôn có
một độ trễ nhất định trong việc truyền dữ liệu. Vì vậy GPRS rất thích hợp cho các
dịch vụ chuyển dữ liệu dạng gói như hiển thị Web, truyền tải hình ảnh hoặc dữ
liệu.
Thực tế hiện nay tốc độ truyền tải cao nhất của GPRS khoảng 40 Kbit/s tuy
nhiên tốc độ này có thể được nâng cao hơn khi có các cải tiến về thiết bị đầu cuối
và áp dụng mã hoá mới.
Một đặc tính quan trọng nữa của GPRS là người sử dụng có thể đặt chế độ
luôn kết nối (always online). Chế độ này không chiếm dụng các khe thời gian mà
khe thời gian chỉ được sử dụng khi dữ liệu được truyền đi hay nhận đến nhưng nó
cho phép sử dụng kết nối dịch vụ liên tục. VD: e-mail, intranet
Sự áp dụng dịch vụ gói dữ liệu vô tuyến chung GPRS cho hai chuẩn thế hệ
hai là GSM và TDMA/136 mặc dầu đã nâng tốc độ truyền dữ liệu lên đến 171,2
Kbit/s vẫn chưa đáp ứng được chuẩn vô tuyến thế hệ 3 như IMT-2000 do đó sẽ
hạn chế trong việc ứng dụng dịch vụ đa phương tiện.
Dịch vụ GPRS tạo ra tốc độ cao chủ yếu nhờ sự kết hợp của các khe thời
gian, cho phép tăng tốc độ truyền lên 8 lần nếu sử dụng cả 8 khe thời gian của tần
số sóng mang. Tuy nhiên do kỹ thuật này vẫn dựa vào kỹ thuật điều chế GMSK
nguyên thuỷ, kỹ thuật điều chế này làm hạn chế tốc độ truyền và có thể thay thế
bằng một kỹ thuật điều chế mới có thể nâng tốc độ điều chế lên 2 đến 3 lần. Do đó
nếu kết hợp việc ghép khe thời gian và thay đổi kỹ thuật điều chế ta sẽ có tốc độ
truyền đạt yêu cầu của chuẩn di động thế hệ 3. Đó chính là công nghệ EDGE.
Để tăng tốc độ truyền trong EDGE người ta sử dụng kỹ thuật điều chế
8PSK thay thế cho kỹ thuật điều chế GMSK. Hiên tại GSM/GPRS cung cấp tốc độ
truyền dữ liệu từ 11,2 đến 22,8 Kbit/s cho một khe thời gian. EDGE sẽ cho phép
tốc độ truyền từ 11,2 đến 59,2 Kbit/s cho một khe thời gian và nếu ghép nhiều khe
thời gian sẽ cho tốc độ truyền tối đa 384 Kbit/s.
I.3.2 Hướng tới thông tin di động thế hệ 3 (3G)
Thông tin di động 3GSM là một bộ phận quan trọng trong dòng công nghệ
họ GSM, và hiện đang được ủng hộ mạnh mẽ như là một giải pháp công nghệ tối
ưu cho thông tin di động thế hệ 3.
Năm 1992, tại Hội nghị về Thông tin vô tuyến thế giới (WARC), các nước
đã đồng ý phân bổ dải tần dùng cho các hệ thống 3G là băng tần 2 GHz. ITU đẫ
đặt tên cho các hệ thống 3G là IMT-2000, UMTS hay 3GSM/WCDMA. Đồng
thời các cơ quan về tiêu chuẩn hoá đang xúc tiến việc xây dựng tiêu chuẩn gồm
các tham số để đáp ứng yêu cầu của thông tin di động thế hệ 3 qua dự án có tên
3GPP(Third Generation Partnership Project). Tham gia dự án này có nhiều tổ chức
tiêu chuẩn của các nước như Liên minh châu Âu, Nhật Bản, Hàn Quốc, Trung
Quốc, Bắc Mỹ Đến nay mạng 3G đầu tiên đã được triển khai tại Nhật Bản. Dự
kiến các mạng 3G mới sẽ tiếp tục được triển khai trong các năm 2002-2003.
Mạng 3G sẽ bao gồm các đặc tính sau :
- Dịch vụ thoại với chất lượng cao hơn nhiều so với mạng GSM nhờ sử
dụng bộ mã có khả năng thích ứng đa tốc độ chất lượng cao(AMR).
- Truyền dẫn chuyển mạch kênh dữ liệu tốc độ cao, hiện nay cho phép
truyền với tốc độ 64 Kbit/s. Nó có thể cho phép truyền hình ảnh video
với chất lượng trung bình cho các ứng dụng của dịch vụ điện thoại thấy
hình.
- Chuyển mạch gói tốc độ cao, cho phép cung cấp các dịch vụ truyền dữ
liệu với tốc độ từ 384 Kbit/s tới 2Mbit/s
- Các dịch vụ định vị
- Các dịch vụ khác như : SMS, thư điện tử, bản tin hiển thị bằng hình ảnh,
lời nói và các dịch vụ thông ti đa phương tiện khác.
- Chuyển tiếp cuộc gọi sang các mạng GSM/GPRS.
Di động
thế hệ 3G
GSM
GPRS
EDGE
Trực
tiếp
Hiện tại 3GPP đang khẩn trương xúc tiến để xây dựng tiêu chuẩn 3G, dự
kiến năm 2002- 2003 sẽ có được tiêu chuẩn áp dụng chung. Đến nay đã xác định
được một số tham số như :
- Thoại băng rộng (wideband speech)
- Khả năng thông tin đa phương tiện đầy đủ, cho phép cung cấp các dịch
vụ hỗn hợp gồm cả thoại, dữ liệu và hình ảnh video, cũng như truy nhập
được vào mạng Internet (WWW)
- Tăng cường các dịch vụ định vị
Hình I.1: Hai phương hướng triển khai thế hệ di động 3G
Theo thống kê của Hiệp hội GSM thế giới, đến nay đã có 80-85% số lượng
các nhà khai thác thông tin di động trên thế giới, và tất cả các nhà khai thác tại
châu Âu lựa chọn 3GSM/WCDMA là tiêu chuẩn mới cho phát triển thông tin di
động thế hệ 3. Tuy 3GSM được chọn là nền tảng cho mạng thông tin di động
tương lai, nhưng hiện nay các nhà khai thác đang nghiên cứu hướng phát triển đến
3G trên cơ sở thực tiễn tận dụng tối đa hạ tầng cơ sở GSM hiện nay qua việc xây
dựng các tiêu chuẩn chuyển tiếp 2,5G như GPRS, EDGE. Trong đó nhiều khuyến
nghị chọn GPRS là bước chuyển tiếp trung gian dẫn đến 3G. GPRS không phải là
đường tắt nhanh nhất để phát triển đến 3G, mà nó giúp cho các nhà khai thác dễ
dàng thực hiện chuyển đổi thị trường và mạng di động GSM hiện tại theo hướng
3G trên cơ sở đảm bảo tối ưu hoá vốn đầu tư, hạ tầng hiện có, đồng thời cũng
cung cấp cho khách hàng sử dụng ngay được các dịch vụ mới của mạng 3G.
Một hướng khác để phát triển lên 3G là từ GSM đấu nối trực tiếp với các
mạng vô tuyến WCDMA. Phương thức này cho phép sử dụng ngay được hệ thống
3G hiện đại tốc độ cao nhưng chi phí để xây dựng rất tốn kém, giá thành dịch vụ
cao, chậm thu hồi được vốn đầu tư.
CHƯƠNG II
TỔNG QUAN VỀ MẠNG GPRS
II.1 CÁC ĐẶC ĐIỂM DỊCH VỤ CỦA GPRS
GPRS cho phép người dùng truyền số liệu từ đầu cuối đến đầu cuối một
cách hiệu quả với các ứng dụng có tính chất bùng phát. Đó là các ứng dụng có một
trong các tính chất sau đây :
- Truyền số liệu gián đoạn, không có chu kỳ.
- Truyền số liệu có chu kỳ với cụm số liệu có kích thước nhỏ.
- Truyền số liệu không có chu kỳ với các cụm số liệu có kích thước lớn
vài Kb.
Trong GPRS có hai loại dịch vụ số liệu được hỗ trợ. Đó là:
- Dịch vụ điểm tới điểm PTP.
- Dịch vụ điểm tới đa điểm PTM.
II.1.1 Dịch vụ PTP
Các dịch vụ PTP cung cấp cho khách hàng khả năng trao đổi dữ liệu giữa 2
người dùng. Một người gửi dữ liệu còn người kia nhận.
Có 2 loại dịch vụ PTP khác nhau :
- Dịch vụ PTP định hướng kết nối
- Dịch vụ PTP phi kết nối
Dịch vụ định hướng kết nối cho phép người dùng gửi các gói tin tới người
khác. Một chuyển mạch kênh ảo được thiết lập giữa các thuê bao và liên kết logic
giữa các thuê bao được duy trì, việc truyền các bản tin là tin cậy. Với loại kết nối
định hướng PTP này GPRS có thể hỗ trợ các giao thức như X.25
Dịch vụ phi kết nối cho phép người dùng gửi những gói tin đơn lẻ tới người
khác. Từng gói tin là những thực thể riêng biệt và không có quan hệ với các gói có
trước hoặc có sau. Đây là một loại dịch vụ datagram và việc chuyển các bản tin là
đáng tin cậy. Loại dịch vụ này hỗ trợ các giao thức Internet IP.
II.1.2 Dịch vụ PTM
Dịch vụ PTM đưa ra cho thuê bao cơ hội gửi bản tin tới nhiều người nhận
chỉ với một yêu cầu dịch vụ. Thuê bao có thể định nghĩa vùng mà bản tin được gửi
và những thuộc tính khác.
Dịch vụ PTM chia ra 2 loại :
- PTM - Multicast
- PTM - Group Call
II.1.3 Chất lượng dịch vụ
Một trong những điểm cần xem xét trong mạng GPRS đó là khả năng đáp
ứng yêu cầu của khách hàng về tốc độ dữ liệu. GPRS có chức năng cho phép làm
tăng hoặch giảm tài nguyên của mạng ấn định cho GPRS dựa trên khả năng phân
bổ động và được điều khiển bởi nhà khai thác.
Với mọi loại dịch vụ mong muốn cung cấp truyền số liệu, các khách hàng
tương lai luôn muốn có sự tin cậy rằng họ sẽ được đảm bảo một cách chắc chắn
về chất lượng. Do đó các kỹ thuật phải bao gồm các cơ chế giúp cho việc kiểm
soát được tốt. Để làm được điều đó người ta đưa ra các thông số QoS thích hợp :
- Mức độ ưu tiên của dịch vụ : cao/trung bình/thấp
- Mức độ tin cậy : cao/trung bình/thấp
- Độ trễ : 4 lớp
- Độ thông tải : tốc độ bit tối đa(IRT) và tốc độ it trung bình.
II.2 CÁC ĐẶC TRƯNG CHÍNH CỦA GPRS TỪ GÓC ĐỘ NGƯỜI
DÙNG
II.2.1 Tốc độ
Theo lý thuyết, tốc độ tối đa có thể đạt được với GPRS là 171,2 Kbps khi cả
tám khe thời gian đều được sử dụng đồng thời và không có các biện pháp chống
lỗi. Người ta cho rằng, GPRS có thể cung cấp cho người sử dụng các tốc độ từ 9,6
Kbps tới 115 Kbps. Tốc độ này lớn gấp khoảng 2 lần tốc độ truyền số liệu hiện tại
của mạng cố định và gấp khoảng 10 lần tốc độ truyền số liệu trong GSM theo
phương thức chuyển mạch kênh.
II.2.2 Tính tức thời
Việc truyền số liệu theo phương thức cũ của GSM cần thời gian thiết lập kết
nối từ 20-25 giây. GPRS cung cấp các điều kiện thuận lợi cho việc tạo các kết nối
tức thời trong đó số liệu có thể được gửi hoặc nhận một cách tức thời ngay khi cần
thiết. Đây chính là lí do khiến người dùng cho rằng họ ở tình trạng “luôn kết nối”.
Tính tức thời là một ưu điểm của GPRS so với việc truyền số liệu bằng phương
thức chuyển mạch kênh của GSM.
II.2.3 Các ứng dụng mới
GPRS cho phép cung cấp nhiều ứng dụng mới cho người dùng. Những ứng
dụng này trước đây không thể cung cấp cho người dùng do các giới hạn của
chuyển mạch kênh. GPRS cho phép người dùng có thể duyệt Web, chat, FTP trên
máy tính của họ thông qua mạng PLMN.
II.3 Các đặc trưng chính của GPRS từ góc độ mạng
II.3.1 Chuyển mạch gói và hiệu quả sử dụng phổ
GPRS thực hiện truyền số liệu người dùng qua GSM bằng phương thức
chuyển mạch gói. Chuyển mạch gói đưa ra những ưu điểm đáng kể so với chuyển
mạch kênh chủ yếu do bản chất không đối xứng và không liên tục của số liệu cần
truyền qua mạng.
Chuyển mạch kênh Chuyển mạch gói
A B A B
A B
A B
A B
A B A B
Hình II.1: Sự khác biệt giữa chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói
Trong chuyển mạch gói nhiều kênh truyền được dùng chung và được chia
sẻ cho nhiều người sử dụng mạng. GPRS cho phép một người dùng có thể chiếm
dụng cả 8 khe thời gian để truyền số liệu mặt khác cũng có thể chia sẻ cho 8 người
dùng.
Hiện tại mạng GSM dựa trên các kết nối chuyển mạch kênh và do đó sửa
đổi cấu trúc mạng là cần thiết để hỗ trợ công nghệ chuyển mạch gói của GPRS.
Tuy nhiên các đặc tính vật lí quen thuộc và căn bản của giao diện vô tuyến gần
như không bị thay đổi mặc dù một loạt các kênh vô tuyến GPRS mới đã được định
nghĩa thêm. Tài nguyên vô tuyến của mạng có thể được chia sẻ “động” giữa các
dịch vụ thoại và các dịch vụ số liệu. Như vậy số người dùng thực sự mà một cell
phục vụ phụ thuộc vào ứng dụng nào đang thực hiện và bao nhiêu số liệu cần
truyền. Điều này giúp giảm bớt số kênh dự phòng cho giờ cao điểm trong một cell
so với chuyển mạch kênh.
Từ hình vẽ cho ta thấy khác biệt cơ bản giữa phương thức chuyển mạch kênh
và chuyển mạch gói. Trong khi chuyển mạch theo phương thức kênh cung cấp
một đấu nối trong toàn bộ thời gian phục vụ thì chuyển mạch gói chỉ cung cấp đấu
nối khi có nhu cầu truyền các gói tin.
II.3.2 Kết nối mạng số liệu
GPRS có thể kết nối với các mạng số liệu X.25 và các mạng IP. Nhưng ta
có thể thấy rằng phần lớn lưu lượng truyền tải qua mạng GPRS sẽ từ Internet hoặc
tập hợp các Intranet và dưới dạng gói IP. Lúc đó mạng GPRS sẽ đóng vai trò như
là một mạng con của Internet với các MS GPRS được coi như các máy đầu cuối.
Do các ứng dụng trên Internet đều có thể thực hiện qua GPRS nên các nhà khai
thác mạng PLMN có cơ hội để trở thành các nhà cung cấp dịch vụ Internet không
dây.
II.3.3 Hỗ trợ cả TDMA và GSM
Cần chú ý rằng GPRS không chỉ có thể triển khai trên GSM mà các mạng
PLMN theo tiêu chuẩn TDMA/IS-136 hiện đang phổ biến ở Bắc Mỹ cũng có thể
triển khai GPRS để tiến tới 3G.
II.4 CÁC HẠN CHẾ CỦA GPRS
Không có nhận xét nào:
Đăng nhận xét