---

Lyhenteet *

Johdanto *

Nopea piirikytkentäinen yhteys HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) *

Yleinen pakettikytkentäinen palvelu GPRS (General Packet Radio Service) *

Yhteenveto *

Viitteet *

Lyhenteet

GSM Global Systems for Mobile Communications

BSC Base Station Controller

BTS

MT Mobile Terminal

ME Mobile Equipment

MSC Mobile Switching Center

GPRS General Packet Radio Service

HSCSD High Speed Circuit Switched Data

GSN GPRS Support Node

GGSN Gateway GPRS Support Node

GR GPRS Register

OSI Open Systems international

IWF Inter Working Functionality

AIUR Air Interface User Rate

TDMA Time Division Multiple Access

FNUR Fixed Network User Rate

TAF TerminaL Adaption Function

ISDN Integrated Services Digital Network

PSTN Public Switched Telephone Network

PAD Packet Assembler Disassembler

WWW World Wide Web

CLNS Connectionless Network Service

CONS Connection Orienatted Network Service

PTP Pijnt-to-Point

PTM Point-to-Multipoint

PTM-M PTM-Multicast

PTM-G PTM_Group Call

PI Packet Identity- paketti tunnus

MAC Media Access Control

DR Discontinuous Reception

PLMN Public Mobile Land Network

Johdanto

GSM matkapuhelinverkko on tällä hetkellä yksi maailman suosituimmista ja kattavimmista verkoista. Se tarjoaa puhe ja data palveluita jo yli 40 maassa ja verkkoon liittyy jatkuvasti uusia asiakkaita.Pelkästään Suomessa tähän päivään menneessä verkkoon on liittynyt jo yli 1,5 miljoonaa käyttäjää.

Tavallisen puhe yhteyden lisäksi verkko tarjoaa myös datapalveluita käyttäjilleen. Signalointikanavan hyötykäyttö mahdollistaa tekstiviestien lähettämisen tilaajien kesken ja GSM datapalvelu tarjoaa 9,6 kbit/s yhteyden. Nykyisessä datasiiirrossa käytetään samaa perus menetelmää kuin puheensiirrossakin, eli yhteys saa käyttöönsä yhden TDMA aikavälin jolla saadaan 9,6kbps piirikytkentäinen palvelu.

GSM Data palvelu on käytösssä lähes kaikissa GSM verkoissa ja sen suosio on selvässä kasvussa. Nykyinen palvelu soveltuu hyvin faxien lähettämiseen, sähköpostin lukemiseen ja mahdollisesti pienempien tiedostojen siirtoon. Tosin uudet suositut sovellukset vaativat yhä nopeimpia ja joustavampia yhteyksiä.

Yksi tärkeimmistä sovelluksista on Internetin,WWW:n etä-käyttö ja myös kuvien siirtoon tarvitaan nopeampia yhteyksiä. Internetin ja intraverkkojen leviäminen yhä useammalle alalle kasvattaa myös potentiaalisten käyttäjien määrä. GSM verkon on kehityttävä samalla vauhdilla kuin lankaverkkojen nopeuksetkin kasvavat.

Kahta erilaista ratkaisua ollaan kehittämässä: High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) eli nopea piiriktykentäninen data, joka tarjoaa piirikytkentäistä yhteyttä ja General Packet Radio Service (GPRS) eli yleinen pakettikytkentäinen palvelu, joka tarjoa pakettikytkentäistä yhteyttä käyttäjille.

Nopea piirikytkentäinen yhteys HSCSD (High Speed Circuit Switched Data)

HSCSD palvelu

Nopea piirikytkentäinen yhteys,HSCSD on uusi palvelu, joka perustuu uuteen verkko-ominaisuuteen. Verkko-ominaisuus mahdollistaa suurempien siirtonopeuksien tarjoamista asiakkaille, kuin nykyinen yhden täysnopeuksisen liikennekanavan (TCH/F) mahdollistama 9,6 kbps. HSCSD määrittelee radiotien uuden käytön ja uudet elementit, jotka tekevät mahdolliseksi kanavien tehokkaamman hyödyntämisen. HSCSD puhelun aikana käyttäjällä on mahdollisuus käyttää periaatteessa yhteensä kahdeksan kanavaa yhden puhelun aikana.

Uudet palvelut eivät tule olemaan ristiriidassa olemassa olevien palveluiden kanssa, vaikkakin päällekkäisyyksiä tulee esintymään. //3/ s.7

Puhelua aloittaessa määritellään matkaviestimen (MS-Mobile Station) tarvitsemien aikavälien minimi- ja maksimimäärä ja se on suoraan verrannollinen yhteyden nopeuteen. Aikavälien määrä ei voi tippua alle minimin ja sen on myös pysyttävä maksimin arvon alapuolella. Märittelemällä maksimiaikavälien määrä saadaan myös tärkeä tietoa laskutusta varten ja varmistetaan ettei yhteyden nopeus ole liian suuri päätelaitteelle.

Puhelun aikana käytettävä kanavan koodaus on myös määriteltävä yhteyden alussa. Tehokkaampi kanavakoodaus mahdollistaa suuremman nopeuden samalla aikavälillä. On olemassa kolme eri nopeusluokkaa.

TCH/F4.8 liikennekanavan nopeus 4.8 kbps

TCH/F9.6 liikennekanavan nopeus 9.6 kbps

TCH/F14.4 liikennekanavan nopeus 14.4 kbps

Kun kyseessä on ei-läpinäkyvä yhteys (NT), verkko voi muuttaa kanavakoodausta olosuhteiden vaatiessa, mikäli MS pystyy toimimaan halutulla kanavamäärällä. Kun radiolinkin laatu tippuu voidaan käyttää TCH/F4.8 koodausta, jolloin yhteyden virheensietokyky kasvaa. Jos taas verkon kuormitus tilanne johtaa kanavien akuuttiin tarpeeseen voidaan vaihtaa esimerkiksi 3x4.8 yhteyden 2x9.6 yhteydeksi, jolloin yksi kanava vapautuu samalla kun yhteyden nopeus pysyy samana. Ei-läpinäkyvän yhteyden aikana myös MS:llä on mahdollisuus muuttaa siirtonopeutta puhelun aikana, tosin nopeuksien ja signaloinnin vaihdolle on määritelty maximi tiheys, signalloinnin kuormituksen vähentämiseski.

Läpinäkyvää yhteyttä käytettäessä radiolinkin on pystyttävä tarjoamaan vakio nopeuden ja vakio etenemisviiveen (end-to-end dealy) koko yhteyden aikana, jotta yhteys säilyisi läpinäkyvänä sitä käyttävälle sovellukselle. Tämä tarkoittaa kuitenkin että kanavakoodaus ja kanavien määrä saa muuttua, kunhan kanavakoodaus on päätelaitteelle hyväksyttävä ja TCH/F:n maksimmäärä ei ylity eli ainoana erona on siis että AIUR:n eli käyttäjänopeuden matkaviestimen ja tukiaseman välillä on pysyttävä muuttamattomana. Läpinäkyvää yhteyttä käytettäessä päätelaite ei voi pyytää yhteyden parametrien muuttamista.

Lisäksi puhelun alussa on määriteltävä parametri Fixed Network User Rate (FNUR) eli käyttäjänopeus kiinteänverkon suuntaan ja toivottu Air Interface User Rate (AIUR) eli käyttäjänopeus matkaviestimen ja tukiaseman välillä.

FNUR viittaa nopeuteen IWF:n (Interworking Funcionality) ja kiinteän verkon välissä.

AIUR viittaa nopeuteen MT:n (Mobile Termination,mobiilipäätelaite) ja IWF:n välissä.

Viimeksi mainittu parametri (AIUR) annettaan vain ‘ei-läpinäkyvässä’ yhteydessä (NT-Non transparent connection) ja se viittaa siihen nopeuteen jonka verkon on tarkoitus saavuttaa mutta ei kuitenkaan ylittää.

HSCSD tulee tarjoamaan sekä synkroonisia, että asynkroonisia palveluita ja myös käytetyt siirtonopeudet voivat olla erilaisia suunnasta riippuen. Assymetrisissä yhteyksissä matkaviestimeen saapuvan datan nopeus saattaa olla suurempi kuin lähtevän datan nopeus, vaikka aikavälien varaus onkin symmetristä. Assymetrisyys johtuu siitä että matkapuhelimeen päin tuleva (downlink) kanavista osa voi olla yksisuuntainen, joten sen uplink suunta jää käyttämättä. Näin ollen verkosta matkapuhelimen siirtyy enemmän dataa kuin toisinpäin. Tämä ominaisuus mahdollistaa kanavien tehokkaamman käytön, koska käyttämättä jääneet uplink kanavat voi antaa vaikka GPRS:n käyttöön ja päätelaitteetkin pysyvät yksinkertaisempana, kun niiden ei tarvitse pystyä käsittelemään monta kanavaa yhtä aikaa. Suurin osa nykyisistäkin sovelluksista toimii melko assymetrisesti datasiirron kannalta. Esimerkiksi WWW sivujen selailuun uplink suunnassa eli verkkoon päin riittäisi hyvin kapeakaistainen yhteyskin kun taas downlink suunnassa tarvitaan suurta siirtokapasiteettiä sivujen lataamiseksi.

HSCSD:n arkkitehtuuri

HSCSD:n arkkitehtuuri hyödyntää nykysien GSM verkon rakennetta mahdollisimman pitkälle.

Toiminta perustuu suurelta osin TAF (Terminal Adaption Function) yksikköön, joka sijaitsee matkaviestimessä ja IWF (Interworking Functionality) eli yhteensovitustoiminteeseen. Kuva 1. esittää HSCSD:n arkkitehtuuria. Käytännössä yhteys luodaan TAF:n ja IWF:n välille jakamalla datavirtaa useammalle alikanavalle (sub-channels) ja yhdistämällä niitä IWF:n toimesta MSC:ssä. Näin saadaan aikaan päästä-päähän nopea datayhteys.

Käytössä olevien alikanavien määrä voi muuttua puhelunaikana, mutta BSC:n ja MSC:n kesken ja MSC:ltä ulospäin suuntautuvien fyysisten yhteyksien koko on varattaava kokonaan käyttäjän tarpeisiin koko puhelun ajaksi, riippumatta siitä, että mahdollisessa ruuhkatilenteessa radiolinkin nopeus saattaakin tippua.

Alikanavien toiminta on hyvin lähellä tavallisten kanavien toimintaa ja suuremmat muutokset tulevatkin dataprotokollan kehittämisessä ja signaloinnissa.

Kuva 1. HSCSD:n arkkitehtuuri GSM verkossa /8/

HSCSD:n toteuttaminen

Muutokset GSM verkossa

GSM verkkoihin ympäri maailmaa on tähän menneessä investoitu noin 50 miljardia USD:tä, joten on selvä etteivät operaattorit halua kokonaan uusia verkkoratkaisuja ja muutokset nykyisessä verkoissa on oltava mahdollisimman pieniä. HSCSD:n rakenne ottaa huomioon hyvin pitkälle tämän näkökulman ja tarkoituksena olikin pitää toimintaa verkon kannalta mahdollisimman pitkälle muuttumattomana.

HSCSD:n toiminteista suurin osa sijaitsee matkaviestimen päätesovitintoiminteessa (TAF, Terminal Adaption Function) ja MSC:n yhteensvitustoiminteessa (IWF, Interworking Functionality). Tominnot, alikanavien käyttö ja yhteyden otto ovat suunniteltuja BSC:lle mahdollisimman tavallista liikennettä muistuttavalla tavalla, jotta muutokset voitaisiin pitää minimissä.

HSCSD:n käyttöönotto ei vaikuta sinänsä verkon suunnitteluun ja interferenssi tasot puheluissa pysyvät yhtä alhaisena kuin muiden tavalisten puheluiden kohdalla. Verkon suurempi kuormitus tosin vaikuttaa verkon suunnitteluun, mutta palvelun antamat hyödyt kompensoivat suuremman kapasiteetintarpeen. GSM900 verkossa kyseinen ongelma on oleellisempi kuin korkeammilla taajuksilla toimivissa GSM1800 (PCS tai DCS) verkoissa.

Muutokset päätelaitteissa

HSCSD:n palvelun käyttö vaatii päätelaitteilta uusia ominaisuuksia, joten nopean datayhteyden käyttämiseen tarvitaan uusia päätelaitteita/puhelimia.

Nykyisissä puhelimissa on kolme päätoimintaa. Ne pystyvät lähettämään vastaanottamaan ja mittaamaan radiosignaaleja. Niin kauan kun nämä toiminnot eivät mene päällekkäin niin uuden puhelimenkin rakenne on melko yksinkertainen ja lähestulkoon samanlainen kuin tänään. Tosin jos halutaan ottaa käyttöön enemmän kuin 2kpl kanavia lähetykseen ja 2kpl vastaanottoon, niin puhelimen toimintojen ajastus ei ole mahdollista ilman, että se joutuisi samaanaikaisesti lähettämään ja vastaanottamaan. Näitä päätelaitteita kutsutaan nimellä duplex ME (mobile Equipment) ja ne ovat rakenteltaan monimutkaisempia kuin simplex laitteet, jotka eivät pysty lähettämään ja vastaanottamaan smaan aikaisesti.

Assymetrista siirto käyttäessä voidaan ottaa käyttöön viisi aikaväliä. Kun vastaanotto ja lähetyskanavien määrä eroaa datan nopeus on erilainen uplink ja downlink suunnassa.Niin kauan kun lähetys ja vastaanotto eivät mene päällekkäin niin myös simplex ME pystyy hoitamaan liikennettä.

Palvelun laatu

Uuden datapalvelun laatu on virhetodennäköisyyksiltään yhtä hyvä kuin jo tänään käytössäoleva GSMData palvelun tarjoaman yhteyden laatu. Siirtonopeus tulee olemaan peritaatteessa maximissaan kahdeksan kertaa nopeampi, mutta verkon ylikuormittumisen välttemiseksi todennäköisesti ensin tullan tarjoamaan alempia nopeuksia.

HSCSD tukee kaikkia jo olemassa olevia verkon kanavanhallinta ja resurssien kontrollointimenetelmiä. Se tukee myös kanavanvaihtoja kaikille aikaväleille ja HSCSD:n liikuvuus on myös täysin toimiva.

HSCSD:n puhelun alkaessa haluttu määrä kanavia ei välttämättä ole käytössä ja sama ongelma saattaa esiintyä mobiilipäätteen liikkuessa, jolloin kanavien määrä tiputetaan sallituissa rajoissa. Jos HSCSD puhelu täysin epäonnistuisi se pystyy tarvittaessasiirtymään käyttämään tavallista GSM phase 2 datapalvelua.

Palvelun laksutus

Suomessa voimassaolevien lakien mukaisesti, soittajan on tiedettävä puhelun alkaessa puhelun taksa. Koska kyseinen palvelu käyttää eri aikavälejä riippuen verkon kuormasta, puhelun todellista hintaa on vaikea arvioda etukäteen. Tosin puhelun alkaessa on määriteltävä käytettävien aikavälien maksimipituus, joten sen perusteella pystyy arvioimaan puhelun hintaa, joka saattaa tippua verkon kuormittumisesta ja käytössäolevien aikavälien määrästä riippuen.

Yleinen pakettikytkentäinen palvelu GPRS (General Packet Radio Service)

GPRS palvelu

Mobiilisovelluksien jatkuva kehittyminen asettaa yhä suurempia vaatimuksia verkkoja kohtaan. Radioteiden tehokas hyötykäyttö on välttämätöntä suuren liikenteen mahdollistamiseksi. Vuonna 1993 ETSI (European Telecommunication Standard Institute) on aloittanut GPRS:n eli pakettikytkentäisen palvelun standardoinnin.

Pakettikytkentäiset yhteydet ovat piirikytkentäsiä yhteyksiä tehokkaammat monessa sovelluksessa. Ne soveltuvat erityisen hyvin purskeisen datan siirtoon. Riippuen pakettien koosta ja käytetystä protokollasta riippuu datapalvelun joustavuus.

WWW:tä käyttäessä esimerkiksi tai sähköpostialuettaissa, käyttäjän dataliiikenne on melko epätasainen. Se tarvitsee mahdollisimman suuren nopeuden uuden WWW sivun lataamiseen, mutta toisaalta sivun tarkastelun aikan dataliikenne on lähestulkoon nolla. Piirikytkentäisiä yhteyksiä käytettäessä kanavan koko kapasiteetti on kuitenkin varattuna käyttäjälle, näin ollen se tuhlaa radiospektrin resursseja ja käyttäjä joutuu siitä myös maksamaan enemmän.

Uuden pakettikytkentäisen palvelun on tarkoitus ratkaista kyseistä ongelmaa ja tarjota käyttäjille nopeaa pakettikytkentäistä, yhteyttä joka on yhteensopiva myös yleisten dataverkkojen kanssa. Esimerkiksi Intrenet protokollan, OSI:n yhteydetömän verkkoprotokollan ja X.25:n tuki sisältyy GPRS:n määrityksiin.

GPRS tulee myös mahdollistamaan volyymipohjaisen laskutuksen ja sen voi käyttää samanaikiasesti muiden GSM-palveluiden kanssa. /4&5/

Useamman kuin yhden kanavan käyttö tiedonsiirtoon tulee myös olemaan mahdollista GPRS:ää käyttäessä, HSCSD:n tavoin.

GPRS tarjoaa sekä Point-to-Point eli kaksipistepalvelua että Point-toMultipoint eli monipistepalvelua. Tämä ominaisuus mahdollistaa datan siirtämistä yhdestä pisteestä kahteen tai useampaan pisteeseen samaanaikaisesti.

PTP Point-to-Point yhteydet

Kaksipistepalveluita voidaan toteuttaa yhteydellisenä tai yhteydettömänä verkko palveluna.

Yhteydetön vekkopalvelu eli Connectionless Network Service (CLNS) vie paketteja perille toisistaan riippumattomana, pakettien otsikon perusteella ja se tukee muunmuassa Intewrnet Prookollan (IP)

Yhteydellinen verkkopalvelu eli Connection Orintated Network Service (CONS) tarjoaa loogisen yhteyden käyttäjien välille jonka kautta pakettit matkustavat. Se tukee yhetydellise t protokollat kuten X.25.

PTM Point-toMultipoint yhteydet

Monipistepalvelulla saavutetaan useampia käyttäjiä amanaikaisesti.

Palvelu antaa mahdollisuuden määritellä saavutettavien käyttäjien maantieteellistä sijaintia ja viestin maksimiviiveen.

PTM-Multicast eli monilähetyksessä viestin saavat kaikki määritetyillä alueilla olevat käyttäjät tai osa tietyllä alueella olevista käyttäjistä. Tosin tietoa viestin lopullisista vastaanottajista ei tarvita. Palvelua kuvaavat muunmuassa seuraavat ominaisuudet: /6/s.13

PTM-Group eli ryhmälähetyksissä viestin saavat määritetyt käyttäjät tietyllä alueella. Koska vekoo on tietoinen vastaanottajista, viesti lähetetään vain niihin soluihin joista löytyy kyseisiä käyttäjiä. Muut käyttäjät samassa solussa, eivät saa viestiä. Pakettien tunnuksen (PI, Packet identity) perusteella GPRS-verkko suodattaa pois ne paketit jotka eivät kuulu kyseiselle käyttäjälle. Palvelua kuvaavat muunmuassa seuraavat ominaisuudet: /6/ s.14

GPRS:n toiminta ja arkkitehtuuri

Uuden pakettikytkentäisen palvelun arkkitehtuuri perustuu mahdollisimman paljon GSM:n olemassaolevaan arkkitehtuurin, mutta se vaatii myös kokonaan uusia verkkoelementtejä toimiaakseen.

Uusia rajapintoja joudutaan määrittelemään ja radiotien protokollaankin on tehtävä lisäyksiä ja muutoksia.

Toimiakseen GPRS vaatii GPRS Support Node:n (GSN) eli GPRS tukisolmun, GPRS Registerin (GR) ja Gateway GPRS Support Node:n.

GPRS tukisolmut välittävät paketteja mobiilipäätteen ja yleisen pakettiverkon tai muun kohde verkon välillä. Ne pystyvät välittämään paketteja myös mobiilipäätteille, jotka eivät sijaitse samassa solussa tai reititysalueella GPRS tukisolmun kanssa, käyttäen hyväksi tiedon MS:n (Mobile Station) sijainnista. MS rekisteröityy HLR:ään (Home Location Register) siirtyessään uuden solmun alueelle ja GR:n kautta (joka voi käytännössä sijaita vaikka HLR:ssäkin) GPRS tukisolmu pystyy reitittämään paketin oikeeseen soluun.

Mobiilipäätteen lähettäessä, paketit reititetään oikeeseen osoitteeseen GPRS tukisolmun ja sopivan reitin kautta vaikka Internettiin käyttäen GGSN:ää eli GPRS:n yhdyskäytävää pitkin.

Kuva 2. GPRS:n arkkitehtuuri GSM verkossa /8/

GPRS:n toteuttaminen

Muutokset GSM verkossa

GPRS vaatii radikaalimpia muutoksia GSM verkossa kuin esimerkiksi HSCSD, johtuen osin siitä että GPRS:n looginen toiminta eroaa suuresti perinteisen GSM verkon toiminnasta. GSM verkko tarjoaa piirikytkentäistä, yhteydellistä tiedonsiirtoa ja telepalveluja asiakkaalleen, samalla kun GPRS verkko tarjoaa pakettikytkentäisiä yhteyksiä.

Uusia elementtejä joudutaan lisäämään verkkoon ja radiotien rajapinta on myös kehitettävää. Protokolla nimeltään packet radio Media Access Control (MAC) on kehitettävä, joka pystyy tarjoaman joustavan datasiirron mobiilikäyttäjille. GPRS:n on alkuvaiheessa tarkoitus käyttää vain yhtä kanavaa, mutta jatkossa monen kanavan käyttöönottoakin voi mahdollistaa. Kehtiyksen päämääränä on protokolla joka mahdollistaisi radiotien joustavan käytön riippumatta GPRS:lle varattujen kanavien määrästä. Esim. Variable Rate Reservation Access on eräs protokolla ehdotus.

Muutokset päätelaitteissa

GPRS:n käyttö vaatii kokonaan uusia päätelaitteita. Pakettikytkentäisen yhteyden ylläpitäminen vaatii erilaista tekniikkaa kuin piirikytkentäisen yhteyden käsittely.

Päätelaiteluokkia on märitelty kolme kappaletta, jotta niitä voisi segmentoida käyttäjien tarpeisiin paremmin, näin kaikki voi valita omiin tarpeisiinsa parhaiten sopivaa päätelaitetta. /6/ s.33

Luokka A

Luokka B

Luokka C

Palvelun laatu

GPRS yhteyden laadun parametreja ovat käyttäjän ja verkon neuvoteltavissa. On mahdollista määrittää raja-arvoja käyttäjädatan läpimenoajalle, siirtoviivelle ja datan prioriteetille.

GPRS palvelun tulee pystymään toimimaan kaikissa verkoissa joiden kanssa tilaajan operaattorilla on sijainninseurantasopimus. Puhelut eivät katkea siirtyessä verkosta toiseen, mutta se katkeaa PLMN (Public Land Mobile Network):n vaihtuessa. /6/s.34

Matkapuhelimen akunsääsästötoimintaa on mahdollista käyttää GPRS palvelun yhteydessä ja se toteutetaan käyttämällä epäjatkuvaa vastaanottomekanismia (Discontinuous Reception,DR) palvelun laatu ei saa heiketä DRX:ää käytettäessä ja korkeampia laatuvaatimuksien mukaisessa toiminnassa DRX:ää ei pysty ollenkaan hyödyntämään.

Palvelun laskutus

Pakettikytkentäisten palvelujen laskutus eroa sinänsä piirikytkentäisten yhteyksien laskutuksesta, että se monesti pohjautuu siiretyn datan määrään eikä yhteyden pituuteen. Tähän on päädytty luonnollisesti koska pakettikytkentäisen yhteyden aikana varsinaista yhteyttä ei välttämättä edes luoda ja datan siirtämiseen kuluva aikakin voi vaihdella verkon kuormitettavuudesta riippuen.

GPRS:n tapauksessakin laskutus on mietittävä kokonaan uusiksi ja se tulee vaatimaan lisää muutokia verkkoon. Laskutus järjestelmää on standardisoitava, jotta laitteet voisivat liikkua saumatomasti verkosta toiseen ja myös erilaisten vamistajien laitteiden yhteensopivuus on varmistettava.

Uusi rajapinta on märitettävä, jolla GPRS:n laskutustiedot siirretään nykyiseen laskutuksen osaksi. Eräs ehdotus tämän toteuttamiseksi pohjautuu Billing Gateway:n käyttöönottoon eli kyseinen kompponentti muodostaisi yhdyskäytävän laskutuksen ja minkä tahana tukisolmun välille. Laskutukseen tarvitava tieto kerätään GGSN:ssä (Gateway GPRS Suport Node), joka on yhteydessä ulkopuolisten dataverkkojen kanssa ja kulloinkin palvelevasta GSN:stä, joka kerää tietoja ilmatien käytöstä.

Standardointi työ ei ole vielä kokonaisuudessaan valmis tänä päivänä, mutta se tulee perustumaan seuraaviin puhelun aikan kerättäviin tietoihin: /2/

Datan lähteen (lähettäjän) sijainti

Datan vastaanottajan sijainti

Siiretyn datan määrä

Käytetyn palvelun laatu

Kiinteässä pakettiverkossa pelkän siiretyn datan määräkin riittäisi laskutusperusteeksi mutta GPRS verkossa, yhteyden laatuun ja näin siirtoaikaan voi vaikuttaa suuresti käytössä olevie kanavien määrä. Joten kun monikanavayhteyksiä otetaan käyttöön on pystyttävä laksuttamaan käyttäjiä varaamiensa kapasiteetin mukaisesti. Esimerkiksi voisi käyttää erilaista taksaa datasiirrolle riippuen käytettyjen kanaven määrästä.

Palvelu antaisi myös mahdollisuuden laskuttaa sekä lähettäjää, että vastaanottajaa, tosin jos tällaista laskutusta käytetään, vastaanottajalla on oltava mahdollisuus välttää tulevan datan tulo. (Kyseinen tulevn datan suodatus ei ole vielä standardisoitu tällä hetkellä)

GPRS:n Point-to-Multipoint tyypisiä lähetyksiä ei voi laskuttaa vastaanottamisen perusteella koska verkko ei tiedä ketkä viestin vastaanottivat. PTM lähetykset muistutavat SMS-CB (Cell Broadcast) lähetyksiä, jolloin lähettäjä ei tiedä tarkkaan vastaanotajien tietoja. Toisin kuin CB lähetyksiä PTM lähetyksiä pystyy koodaaman, joten esimerkiksi vain kyseisen palvelun itselleen tilaneet käyttäjät pystyvät vastaanottamaan sitä. Palvelun tilaamisesta voi laskuttaa vaikka kuukausittain riippuen palvelusta.

Yhteenveto

Mobiiliverkkot kattavat yhä laajempia maantieteellisiä alueita ja tavoittavat yhä suurempia käyttäjäryhmiä. Jotta verkot pystyisivät palvelamaan jatkossakin suuria määriä käyttäjiä joiden tietoliikenne tarpeet ovat nykyistä vaativammat, GSM verkon on kehityttävä ja tarjottava parempia palveluita myös datasiirron puolella.

GSM verkon eräs suurimmista vahvuuksista, että se on levinnyt jo lähes koko Eurooppaan ja se valtaa uusia alueita myös EU:n rajojen ulkopuolella. Mikä tahansa uusia palvelu voidaan siis kohdistaa monelle miljoonalle käyttäjälle, joten mahdolliset markinat ovat erittäin suuret, tämä taas puolestaan lisää laitevalmistajien innostumista uusien tuotteiden markkinoille tuomisesta.

Uudet GSM datapalvelutkin yleistyvät vasta kun yhteinen päätös sen käyttöönotosta syntyy, joka takaa valmistajille riittävän suuren käyttäjäryhmän.

GPRS ja HSCSD tarjoavat monia uusia mahdollisuuksia datasiirtoon ja tehostavat verkon ja radiotien käytön entistäkin enemmän. Tarjoamalla suurempia siirtonopeuksia HSCSD mahdollistaa uusimpien sovelluksien käytön GSM verkossa. WWW:n selailu ja koko Internet tulee mobiilikäyttäjien ulottuville, työpöydät ja lähiverkot tulevat ulottumaan entistäkin pidämmälle.

GPRS mahdollistaa radiotien resurssien tehokkaan ja joustavan käytön. Johtuen pakettidatasiirron ominaisuuksista se varaa vain juuri tarvitsemansa kaistan ja yhteydettömällä datayhteyksillä esimerkiksi sähköpostin saaminen reaaliajassa on hyvinkin helposti mahdollista.

Palveluista HSCSD tulee toteutumaan todennäköisesti ensin, koska sen implementaatio ei ole yhtä vaativa kuin GPRS:n käyttöönotto. Ensin operaattorit tulevat todennäköisesti tarjoamaan alle neljän aikavälin yhteyksiä, jotta päätelaitteita voisi pitää yksinkertaisempina. Myöhemmin palvelun menestyessä voi harkita suurempiakin nopeuksia jos kysyntää riittää.

GPRS ei tulla toteuttamaan monikanavakäyttöisenä ainakaan lähitulevaisuudessa ja yhdenkin aikavälin käyttävä GPRS palvelu tulee markkinoille vasta vuostituhannen vaihteen tienoilla. GPRS palvelu tarjoaa paljon uusia ominaisuuksia uusien palveluiden kehittämiselle, mutta sen lopullinen menestys tulee riippumaan pitkälti investointikustannuksien suuruudesta.

Viitteet

1.

Tdoc SMG2 21/95 1996. MS Multislot classes. ETSI/SC SMG2, 4-8 maaliskuu 1996, Bristol Englanti

2.

Tdoc SMG2/3 GPRS 237/96. 1996.GPRS Charging, Basic Principles. ETSI SMG2/3, 17-21 kesäkuu 1996, berliini Saksa. S5

3.

ETSI GSM 02.34. 1996 High Speed Circuit Switched Data(HSCSD); Stage 1. Specifications. Versio 0.1.0 11s

4.

Hämäläinen, J. 1995 High Speed Data Services in GSM. 7tth World Telecommunication Forum. Technology Summit Vol.1. "Convergence of Technologies, services and applications". 3-11. Lokakuuta 1995, Geneve, Sveitsi. ITU s57-56

5.

Mademann, F 1995 General Packet Radio Service, Telecom -Report International. 18, s.42-45.

6.

ETSI GSM 02.60 1995 General Packet Radio Service (GPRS); Service Description;

Stage 1. European Telecommunication Standards Institute. Specification. Versio 1.1.0. s47

7. 

Eräiden GSM-Datapalveluiden toteutettavuus tekniseltä ja kaupalliselta näkökannalta

Marja Leena Lehmus, 19.8.1996 TKK Espoo, Otaniemi

8. 

High Speed Data Over GSM, Jari Hämäläinen. Telecommunicatons Magazine,

9. 

ETSI GSM 02.34 november 1996, version 5.0.1 Digital cellular telecommunications system (Phase 2+); High Speed Circuit Switched Data (HSCSD)

10. 

ETSI GSM 03.60 1996 General Packet Radio Service (GPRS); Service Description; Stage 2. European Telecommunication Standards Institute. Specification. Versio 0.12.0.