Vyšlo v Softwarových novinách č. 8/2000
Vytištěno z adresy: http://www.earchiv.cz/a008s200/a008s210.php3

Jaké přenosové služby GPRS nabídne?

Přenosové služby GPRS budou zajišťovat přenos mezi koncovými uzly., neboli tzv. end-to-end přenos. Budou existovat ve dvou variantách: Point-to-Point a Point-to-Multipoint, přičemž při první variantě půjde o přenos od jednoho uzlu k jednomu dalšímu uzlu, zatímco ve druhém případě půjde o přenos od jednoho uzlu k více uzlům současně. Budoucí čas je ale v tomto druhém případě skutečně na místě, protože varianta Point-to-Multipoint se teprve připravuje.

Jak jsme si již vícekrát zdůraznili, GPRS je založeno na paketovém způsobu přenosu dat. Samotný přenos na principu přepojování paketů však může být realizován opět ve dvou různých variantách, a to jako:

  • tzv. nespojovaný (connectionless) přenos, kdy jednotlivé pakety jsou přenášeny nezávisle na sobě a mezi odesilatelem a příjemcem není navazováno žádné spojení. jednotlivé pakety se pak mohou dostává ke svému cíli různými cestami a v důsledku toho mohou být doručovány i v jiném pořadí, než v jakém byly původně odeslány. Tímto způsobem pracuje mj. i protokol IP z rodiny protokolů TCP/IP.
  • tzv. spojovaný (connection-oriented) přenos, při kterém sice dochází k navázání spojení mezi příjemcem a odesilatelem, ale pouze na logické úrovni (lze si představit že jde pouze o "vytyčení cesty", ale nikoli o její "vytvoření" ve smyslu vyhrazení přenosových kapacit). jedním z konkrétních důsledků je pak skutečnost, že jednotlivé pakety cestují ke svému cíli takto "vytyčenou" cestou, a tudíž je nutně zachováno i jejich pořadí. Tímto způsobem pracuje např. protokol X.25.
GPRS přitom bude podporovat oba dva tyto způsoby paketového přenosu.

Dále bude GPRS vycházet vstříc skutečnosti, že různé druhy datových přenosů mohou mít různé požadavky na jejich kvalitu, resp. kvalitativní parametry. GPRS chce nabízet různé úrovně kvality služeb (QoS, Quality of Service) pokud jde o:

  1. prioritu: zde mají být definovány tři úrovně priority: vysoká, střední a nízká, se zřejmým významem - například pakety přenášené se střední prioritou budou mít přednost před pakety s nižší prioritou, a naopak budou při svém přenosu dávat přednost paketům s vysokou prioritou.
  2. spolehlivost: zde jsou definovány opět tři varianty, resp. třídy spolehlivosti, které definují určité kombinace pravděpodobnosti toho, že dojde ke ztrátě paketu, k přijetí duplikátu, k poškození paketu či jeho doručení mimo pořadí (viz tabulka).
  3. zpoždění: zde jsou definovány 4 třídy vztažené k průměrnému zpoždění a ke zpoždění 95% přenášených paketů (pro dvě různé délky paketů)
  4. propustnost: zde je definována maximální (špičková) a střední přenosová rychlost
Třída Pravděpodobnost (1 výskyt na uvedený počet případů)
Ztráta paketu Duplikát Mimo pořadí Poškozený paket
1 109 109 109 109
2 104 105 105 106
3 102 105 105 102
tabulka 1: Třídy spolehlivosti v GPRS

tabulka 2: Třídy garantovaného zpoždění v GPRS

Třída Paket 128 bytů Paket 1024 bytů
střední hodnota zpoždění zpoždění 95% paketů střední hodnota zpoždění zpoždění 95% paketů
1 <0.5s <1.5s <2s <7s
2 <5s <25s <15s <75s
3 <50s <250s <75s <375s
4 není garantováno není garantováno není garantováno není garantováno

Na základě těchto tříd si mobilní terminály mohou "domluvit" s mobilní sítí konkrétní QoS profily (konkrétní nastavení parametrů přenosu), a to pro konkrétní relace. Podle takto uzavřené "domluvy" je pak ovlivněna i tarifikace za poskytnuté služby - v zásadě stále zůstává tarifikací podle skutečně přeneseného objemu dat, ale je závislá i na zvoleném typu služby (spojovaná či nespojovaná, v budoucnu Point-to-Point nebo Point-to-Multipoint), a na domluvené kvalitě služeb (QoS). Zajímavou otázkou určitě je, kdy k takovéto "domluvě" dochází, když GPRS může fungovat nespojovaným způsobem a tudíž bez jakéhokoli navazování spojení.

Odpověď je taková, že i při nespojovaném způsobu fungování musí přeci jen dojít k určitému "navázání kontaktu", a to mezi mobilním terminálem a mobilní sítí - což je něco jiného než navázání spojení mezi odesilatelem a příjemcem. Mobilní terminál, který chce používat služby GPRS, se musí nejprve "zaregistrovat" do sítě u jejího SGSN uzlu, konkrétně provést tzv. "GPRS attach". V rámci něj síť zjistí, zda uživatel mobilního terminálu má právo na to co požaduje, zkopíruje jeho profil z HLR do SGSN a přiřadí terminálu dočasný "paketový" identifikátor ((P-TMSI) . Pokud terminál chce komunikovat s jiným uzlem v některé z externích datových sítí (tj. mimo danou mobilní síť), musí navíc získat i adresu příslušející této síti - tak aby se druhému účastníkovi jevil jako účastník jeho sítě, s určitou konkrétní adresu. Převedeno na očekávaný případ: půjde-li o připojení k Internetu, musí terminál získat vhodnou IP adresu (jako síťovou adresu používanou v Internetu). Tato adresa přitom může být přidělována buď staticky (tj. pokaždé stejná), nebo dynamicky (třeba i pokaždé jiná, podle momentální dostupnosti).

Celkově musí terminál získat tzv. PDP kontext (Packet Data Protocol Context) , jehož součástí kromě samotné adresy také adresa GGSN uzlu který slouží jako brána do vnější sítě, a také specifikace dohodnuté kvality služeb (QoS). Takovýto PDP kontext, který uzel získává při operaci "GPRS attach", musí být ještě tzv. aktivován (jakoby: naplněn), a právě touto aktivací se dotyčný terminál stává "viditelným" z vnější datové sítě a schopným komunikace s vnější datovou sítí (například schopným komunikace v Internetu). V zásadě lze říci, že se stává plnohodnotným uzlem příslušné vnější sítě (např. Internetu) a jeho postavení se nijak principiálně neliší od postavení ostatních uzlů této sítě - s tím podstatným dovětkem, že mobilní terminál je stále mobilní, tj. může se libovolně pohybovat v dosahu mobilní sítě (a jeho mobilitu "pokrývají" uzly SGSN tak, aby se na jeho schopnosti komunikovat s vnější síti vůbec neprojevovala).