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SISTEMA GPRS1 Manuel Linares Ochando. SISTEMA GPRS2 GSM: Base del GPRS GSM: Sistema de com. móviles digital (celular) de 2ª generación. Da respuesta a.

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1 SISTEMA GPRS1 Manuel Linares Ochando

2 SISTEMA GPRS2 GSM: Base del GPRS GSM: Sistema de com. móviles digital (celular) de 2ª generación. Da respuesta a los problemas de los sistemas analógicos (incompatibilidad entre normas, capacidad limitada y sistema ¡ANALÓGICO!). GSM diseñado para voz. Conmutación de circuitos: Recursos ocupados durante toda la comunicación. Tarificación por tiempo. Técnica de Acceso: FDMA/TDMA-FDD: 1 radiocanal: 2 portadoras (downlink+uplink). En cada radiocanal 8 canales de tráfico (8 slots temporales). Capacidad limitada: 9.6 kb/s (síncrono) equivalente a 1.2 kBytes/s

3 SISTEMA GPRS3 GSM. Estructura de Red Estructura de Red:

4 SISTEMA GPRS4 Transmisión de datos en GSM Conexión a Internet compleja: Subscripción a Proveedor Servicio Internet (ISP): Coste conexión y coste servicio separados. Conexión via MODEM: Necesita protocolos PPP ó SLIP. Retardo muy grande, de 400 a 500 mseg: Ineficiente en Protocolo TCP/IP Tiempo de establecimiento sesión muy grande: Las aplicaciones deben ser reinicializadas en cada sesión. Problemas para mantener la conectividad en Itinerancia (Roaming)

5 SISTEMA GPRS5 Evolución de GSM TCH9.6 GSM HSCSD TCH 14.4 k Multislot Link adaptation EDGE TCH 48 k (BPSK) Multislot Link adaptation GPRS TCH 100 k TCP/IP WAP

6 SISTEMA GPRS6 Ventajas de GPRS Ventajas para el usuario: 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.

7 SISTEMA GPRS7 Servicios de GPRS Servicios para el usuario: Acceso móvil a Internet y correo electrónico. Acceso móvil a Intranet y correo electrónico corporativos. Acceso móvil a BB.DD y aplicaciones corporativas. Acceso a aplicaciones de uso empresarial. Acceso a servicios de información.

8 SISTEMA GPRS8 GPRS LA NOVEDAD: conmutación de paquetes Velocidades 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. Los recursos se utilizan cuando se necesitan, si no quedan libres para otros usuarios. Permite asignar Calidades de Servicios (QoS) diferenciadas a los distintos usuarios. GPRS puede combinar hasta 8 canales de 10 Kbps/canal (aprox.) para transferir datos. Prioridades en función del caudal medio/pico del enlace, de los retardos ó de la fiabilidad del enlace.

9 SISTEMA GPRS9 GPRS. Características La tecnología de paquetes permite: Varios usuarios pueden compartir un mismo canal. Separar las asignaciones de recursos entre enlace ascendente y descendente. Tasas de transmisión de datos variables por multislot: CS-1: 9.05 kbps. CS-2: 13.4 kbps. CS-3: 15.6 kbps.CS-4: 21.4 kbps. (CS son los distintos tipos de codificación) Red troncal basada en TCP/IP.

10 SISTEMA GPRS10 Servicios Soportados Todo lo anterior hacen a GPRS un sistema idóneo para aplicaciones de datos: Transmisiones de ráfaga, intermitentes. Transmisiones frecuentes de pequeño volumen. Transmisiones infrecuentes de volumen elevado. Aplicaciones Potenciales: Punto a punto: lectura de ficheros, www, , telnet, ftp, telemetría, equipos de monitorización, control de flotas. Punto a multi-punto: información meteorológica, de tráfico, mensajería, anuncios, control de flotas.

11 SISTEMA GPRS11 GPRS. Arquitectura de Red GPRS es una red superpuesta a GSM, por lo que comparte con ella la red de acceso (GSM-IP). GPRS introduce dos nuevos nodos: Gateway GPRS Support Node (GGSN): Actúa como un interfaz lógico hacia las redes de paquetes de datos externas (router). Serving GPRS Support Node (SGSN): es responsable de la entrega de paquetes al terminal móvil en su área de servicio. También introduce a nivel de BSC (Base Station Control) el denominado Packet Control Unit (PCU).

12 SISTEMA GPRS12 GPRS. Arquitectura de Red

13 SISTEMA GPRS13 TERMINALES Clase A: el más completo. Uso simultáneo de GSM y GPRS. 1 Time-Slot para GSM y 1 o más Time-Slots para GPRS. No hay degradación de ninguno de los dos servicios. Clase B: Registro GPRS y GSM. Uno de los dos está en suspenso mientras el otro está activo. Prioridad para GSM. Degradación de QoS sólo para GPRS. Clase C: Elección manual de GPRS o GSM. No hay uso simultáneo.

14 SISTEMA GPRS14 Pila de Protocolos

15 SISTEMA GPRS15 Pila de Protocolos

16 SISTEMA GPRS16 Interfaz Aire del Sistema GPRS Protocolo Interfaz Aire Concepto Maestro – Esclavo (MSDRA) – PDCH – SPDCH Flujo de datos Canales lógicos – Multiplexado de canales lógicos Procedimiento de codificación Transferencia de datos

17 SISTEMA GPRS17 Protocolo Interfaz Aire PDCH

18 SISTEMA GPRS18 Concepto Maestro – Esclavo Dos tipos de PDCH: MPDCH (Master Packet Data Channel) ­ PCCCH ­ Señalización dedicada ­ Datos de usuario SPDCH (Slave Packet Data Channel) ­ Datos de usuario Capacity on Demand

19 SISTEMA GPRS19 MPDCH PRACH: iniciar la transferencia de datos. PPCH: para informar de la entrega de paquetes. PPRCH: de uso exclusivo por el móvil para responder a un paging (búsqueda) PAGCH: reserva de canales. PNCH: notificaciones. (MULTICAST) PBCCH: información específica sobre GPRS. BROADCAST

20 SISTEMA GPRS20 SPDCH PDTCH: transferir datos desde / hacia el móvil PACCH: transportar información de señalización. PDBCH: enviar en modo de difusión, datos de usuario.

21 SISTEMA GPRS21 Canales Lógicos

22 SISTEMA GPRS22 Flujo de datos

23 SISTEMA GPRS23 Multiplexado de Canales Lógicos Indicadores: Temporary Flow Identy (TFI) Temporary Block Flow (TBF) Uplink State Flag (USF)

24 SISTEMA GPRS24 Codificación

25 SISTEMA GPRS25 Transferencia de datos (Uplink)

26 SISTEMA GPRS26 Transferencia de datos (Downlink)

27 SISTEMA GPRS27 Sin prioridad: -Firs Input Firs Output (FIFO) -Round Robin (RR) Con prioridad: -Weighted Round Robin (WRR) -Deficit Round Robin (DRR) -Adapted Round Robin (ARR) -Shortest Job Next (SJN) -Static Priority Scheduling (SPS) Garantizando QoS: -Modified Earliest Deadline (MED) -Virtual Clock (VC) Sin prioridad: -Firs Input Firs Output (FIFO) -Round Robin (RR) Con prioridad: -Weighted Round Robin (WRR) -Deficit Round Robin (DRR) -Adapted Round Robin (ARR) -Shortest Job Next (SJN) -Static Priority Scheduling (SPS) Garantizando QoS: -Modified Earliest Deadline (MED) -Virtual Clock (VC) Diferentes disciplinas de sevicio QoS en GPRS

28 SISTEMA GPRS28 Sin prioridad: FIFO: Garantiza QoS hasta un 30% de carga Retardos muy variables No protección entre diferentes aplicaciones de usuarios móviles RR: Los paquetes se clasifican y envían a N colas Garantiza QoS hasta un 70% de carga Retardos variables, pero inferiores a FIFO Más equitativo que FIFO QoS en GPRS

29 SISTEMA GPRS29 QoS en GPRS Con prioridad: WRR: diferentes pesos para cada cola. DRR: el peso de cada cola oscila alrededor de un deficit. ARR: adopta prioridades hacia colas Round Robin. SJN: escoge los paquetes según su tamaño. Los paquetes pequeños se envían antes. SPS: una cola de cierta prioridad no se servirá hasta que todas las colas de pioridad superior están vacías. WPQ:igual que SPS pero ahora se limita el número de paque- tes procesados para evitar la desatención de las colas menos prioritarias.

30 SISTEMA GPRS30 QoS en GPRS Garantizando QoS: Virtual Clock: Garantiza el ancho de banda por conexión A cada paquete se le asocia un Timestamp Se selecciona en cada cola el paquete con menor Timestamp M ED: A cada paquete se le asigna un deadline Si se cumple el deadline del paquete éste se pone en su cola de QoS Mucho mejor resultado que con cualquier estrategia Best Effort

31 SISTEMA GPRS31 GPRS: PRESENTE Y FUTURO Mercado actual EGPRS

32 SISTEMA GPRS32 Mercado actual: tarifas Megas PRECIO BONOPRECIO/KBCUOTA MENSUAL Movistar BONO 1 1 MB. 6 0,01 /Kbyte Amena BONO MB15 0,0021 /Kbyte15 Movistar BONO MB.30 0,006 /Kbyte Amena BONO MB.30 0,0021 /Kbyte30 Vodafone BONO 20 MB 20 MB /Kbyte Vodafone BONO 2 MB 2 MB /Kbyte Amena BONO MB.60 0,0021 /Kbyte60 Movistar BONO MB.120 0,003 /Kbyte Movistar BONO MB.240 0,003 /Kbyte Movistar BONO MB ,003 /Kbyte Amena MEGAFACIL 0,02 /Kbyte Amena MEGA 0,0075 /Kbyte1,5025 Amena MEGAGRUPO 0,0009 /Kbyte60

33 SISTEMA GPRS33 Gran éxito del servicio SMS Nuevos mensajes: EMS: Extended Messaging Service MMS: Multimedia Messaging Service Mercado actual: nuevos servicios

34 SISTEMA GPRS34 EMS: Texto: justificación, tamaño de letra variable. Imágenes: - 16x16 pixels - 32x32 pixels - tamaño variable: máx. 96x64 pixels Sonidos: - Standar iMelody: representación mediante texto - Sonidos predefinidos: Drum, Clap… - Creación propia: máx. 128 bytes Animaciones: - Predefinidas: almacenadas en el terminal - Creación propia - 8x8 pixels ó 16x16 pixels Mercado actual: nuevos servicios

35 SISTEMA GPRS35 MMS : Contenidos: multimedia de todo tipo Protocolos: MIME, SMTP Compatibilidad: - incompatible con SMS - necesidad de nuevos terminales Plataformas: - MMS Relay - MMS Server - MMS Databases - WAP Gateway Mercado actual: nuevos servicios

36 SISTEMA GPRS36 CONCLUSIONES GPRS: solución inalámbrica viable de acceso a internet. Dura competencia: Entornos cerrados: WLAN Telefonía de proxima generación: - UMTS - I-mode

37 SISTEMA GPRS37 BIBLIOGRAFÍA GSM PHASE 2+ GENERAL PACKET RADIO SERVICE GPRS: ARCHITECTURE, PROTOCOLS,AND AIR INTERFACE. Christian Bettstetter, Hans-Jörg Vögel and Jörg Eberspächer de la Technische Universität München (TUM) publicado por IEEE Communications Surveys Third Quarter 1999, vol. 2 no. 3


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