General Packet Radio Service
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Générations et normes
de téléphonie mobile
0G
  • PTT
  • MTS
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  • AMPS
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2G
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  • iDEN
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  • CDMA
  • PDC
  • CSD
  • IS-95
  • IS-136
  • DCS 1800
  • DECT
2,5G
  • GPRS
  • HSCSD (High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) est une technologie dont le but est de fournir un débit plus élevé pour les applications nécessitant des transferts de données. Le GSM utilise le...)
  • WiDEN
2,75G
  • CDMA 2000 (Le CDMA 2000 est une technologie mobile reconnue comme de 3e génération (3G) par l'UIT. À ce titre, elle concurrence des technologies comme EDGE ou...) 1xRTT
  • EDGE
3G
  • W-CDMA
    • UMTS
    • FOMA
  • CDMA 2000 1xEV
  • TD-SCDMA
3,5G
  • HSDPA
3,75G
  • HSUPA
4G
  • HC-SDMA
    • iBurst
  • LTE
  • WiMax (WiMAX (acronyme pour Worldwide Interoperability for Microwave Access) est une famille de normes, certaines encore en chantier, définissant les...)

Le General Packet Radio Service (Le General Packet Radio Service ou GPRS est une norme pour la téléphonie mobile dérivée du GSM permettant un débit de données plus élevé. On le qualifie souvent de 2,5G. Le G est l'abréviation de génération et le...) ou GPRS est une norme (Une norme, du latin norma (« équerre, règle ») désigne un état habituellement répandu ou moyen considéré le plus souvent comme une règle à...) pour la téléphonie mobile (La téléphonie mobile désigne toute l'infrastructure de télécommunication permettant d'utiliser des téléphones portables (que l'on appelle...) dérivée (La dérivée d'une fonction est le moyen de déterminer combien cette fonction varie quand la quantité dont elle dépend, son argument, change. Plus précisément, une dérivée est une expression (numérique ou...) du GSM permettant un débit (Un débit permet de mesurer le flux d'une quantité relative à une unité de temps au travers d'une surface quelconque.) de données (Dans les technologies de l'information (TI), une donnée est une description élémentaire, souvent codée, d'une chose, d'une transaction d'affaire, d'un événement,...) plus élevé. On le qualifie souvent de 2,5G. Le G est l'abréviation de génération et le 2,5 indique que c'est une technologie (Le mot technologie possède deux acceptions de fait :) à mi-chemin entre le GSM (2e génération) et l'UMTS (3e génération).

Le GPRS est une extension du protocole GSM : il ajoute par rapport à ce dernier la transmission par paquets. Cette méthode est plus adaptée à la transmission des données. En effet, les ressources ne sont allouées que lorsque des données sont échangées, contrairement au mode " circuit " en GSM où un circuit est établi – et les ressources associées – pour toute la durée de la communication (La communication concerne aussi bien l'homme (communication intra-psychique, interpersonnelle, groupale...) que l'animal (communication intra- ou inter-...).

Débit

Contrairement à une communication vocale où un – et un seul – time slot (TS) est alloué pour la transmission de la voix, dans une liaison GPRS, le nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre grammatical ».) de TS peut varier, entre un minimum fixé à 2 et le maximum à 8 TS par canal, en fonction de la saturation ou de la disponibilité (La disponibilité d'un équipement ou d'un système est une mesure de performance qu'on obtient en divisant la durée durant laquelle ledit équipement ou...) de la BTS. Le débit de chaque TS est déterminé par le coding scheme (CS), qui caractérise la qualité de la transmission radio :

  • CS1 = 9,05 kbit/s (équivalent du GSM " voix ") ;
  • CS2 = 13,4 kbit/s ;
  • CS3 = 15,6 kbit/s ;
  • CS4 = 21,4 kbit/s (cas optimal du mobile à l'arrêt, au pied de l'antenne (En radioélectricité, une antenne est un dispositif permettant de rayonner (émetteur) ou de capter (récepteur) les ondes électromagnétiques.) et seul dans le secteur couvert par l'antenne).

Le débit théorique maximal est de 8 TS x CS4 = 171,2 kbit/s. Mais en pratique le débit pratique maximal est d'environ 50 kbit/s.

Le débit usuel de 2 TS x CS1 x 2/3 = 12,1 kbit/s, soit environ 111 kbit/s.

Architecture (L’architecture peut se définir comme l’art de bâtir des édifices.)

Le GPRS permet de fournir une connectivité IP constamment disponible à une station mobile (MS), mais les ressources radio sont allouées uniquement quand des données doivent être transférées, ce qui permet une économie de la ressource radio. Les utilisateurs ont donc un accès bon marché, et les opérateurs économisent la ressource radio. De plus, aucun délai (Un délai est d'après le Wiktionnaire, « un temps accordé pour faire une chose, ou à l’expiration duquel on sera tenu de faire une certaine chose....) de numérotation n'est nécessaire.

Avant le GPRS, l'accès à un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on...) se faisait par commutation de circuits (La commutation de circuits est un des modes d'établissement pour une liaison de télécommunication. C'est le moyen historique le plus ancien utilisé dans les équipements de commutation de ligne de téléphone.), c’est-à-dire que le canal radio était réservé en continu à la connexion (qu'il y ait des données à transmettre ou pas). La connexion suivait le chemin suivant :

 
 MS  -> BTS -> BSC -> MSC (En France un MSc est un diplôme d’enseignement supérieur accrédité par la Conférence des grandes écoles.) -> Réseau. 
 

Comme on peut le noter, aucun nouvel équipement n'était nécessaire.

Le GPRS introduit lui de nouveaux équipements. La connexion suit le cheminement suivant :

 
 MS -> BTS -> BSC -> SGSN -> Backbone (Une dorsale Internet (Internet backbone en anglais), est un réseau informatique faisant partie des réseaux longue distance de plus haut débit d'Internet.) GPRS (Réseau IP) -> GGSN -> Internet (Internet est le réseau informatique mondial qui rend accessibles au public des services variés comme le courrier électronique, la messagerie instantanée et le...). 
 

La connexion entre le MS et le BSS (c’est-à-dire BSC + BTS + TRAU) fait intervenir un protocole de couche 2 (MAC, Medium Access Control) et un protocole de couche 3 (RLC, Radio Link Control). Ces deux couches ont pour mission de gérer les procédures de connexion/déconnexion et de gérer le partage de la ressource radio entre plusieurs utilisateurs. RLC gère la segmentation (De manière générale, le mot segmentation désigne l'action de segmenter, le fait de se segmenter ou son résultat. En particulier, le mot est employé dans les...) et le réassemblage, et supporte deux modes d'utilisation: acknowledged mode qui permet la retransmission d'une trame (Le mot trame peut désigner :) erronée et unacknowledged mode qui ne le permet pas.

La connexion entre le BSS et le SGSN (Serving GPRS Support Node) a lieu avec le protocole NS (Network Service) en couche 2 et le protocole BSSGP (Base Station Subsystem GPRS Protocol) en couche 3.

La connexion entre le SGSN (Serving GPRS Support Node) et le GGSN (Gateway GPRS Support Node) utilise le protocole IP.

Les connexions en couche 4 se font avec le protocole LLC (Logical Link Control) entre la MS et le SGSN, et avec l'UDP entre le SGSN et le GGSN.

Au-dessus des couches 4 se trouvent deux autres protocoles: SNDCP ((en)Sub Network Dependent Converge Protocol) entre la MS et le SGSN, et GTP ((en) GPRS Tunnelling Protocol) entre le SGSN et le GGSN.

Finalement une connexion TCP/IP peut avoir lieu entre la MS et un serveur distant.

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