GPRS

Merupakan Optimalisasi sistem GSM yang bersifat Circuit Swicthing
GPRS berbasis TCP/IP
dengan memakai jaringan GSM yang sudah tersedia.
Goals of GPRS:
Efficient bandwidth usage for bursty data traffic (e.g. Internet)
Higher data rates
New charging models

GPRS Operators:
GPRS Networks in Service
• Indosat - 05/2002
• Telkomsel - 10/2002
GPRS Networks in Deployment
• Exelcomindo - 03/2003
GPRS Networks Planned
• Natrindo Telepon Seluler (Lippotel) - 06/2003

Packet vs.Circuit Switching
Circuit-switching : time-slot dialokasikan kepada pengguna selama waktu koneksi
Tidak efisien dalam penggunaan time-slot
Pengguna membayar seluruh waktu koneksi
QoS tinggi (kanal menjaga koneksi real-time)

High bit rates (up to 170kbit/s)
Shared bandwidth
Variable access times
Friendly bill (based on volume)

Packet-switching : time-slot dialokasikan kepada pengguna hanya pada saat pengguna mengirimkan packet.
Sebuah time-slot dapat melayani banyak pengguna
Pengguna membayar sesuai banyak paket
Sesuai untuk data yg ‘bursty’ (pecah)

Low bit rates (14.4kbit/s)
Reserved bandwidth
Fixed access time
Unfriendly bill (based on duration)

Komponen Arsitektur GPRS
GSM + komponen à GSM-GPRS
Komponen baru untuk layanan GPRS
SGSN (Serving GPRS Support Node)
GGSN (Gateway GPRS Support Node)
IP-based backbone network
Komponen lama yang di upgrade untuk layanan GPRS
HLR
MSC/VLR
Mobile Station

Infrastruktur Jaringan GPRS
Radio Network
Jaringan radio GSM biasa dengan tambahan layanan GPRS
Tidak membutuhkan IP Address
Core Network
Two new nodes introduced for packet data
Serving GPRS Support Node (SGSN)
handles all packet data for the appropriate geographic area
monitors GPRS users
handles security and access control
may be regarded as the packet switched equivalent of the circuit-switched MSC
Gateway GPRS Support Node (GGSN)
internetworking functionality
routes incoming data to correct SGSN
translates between different protocols and formats
Details of data services added to HLR

Coding Scheme
- bekerja baik di handset, maupun di jaringan
- secara teori ada 4 macam:
- CS1 dan CS2 diimplementasikan di jaringan dan di HP
- CS3 dan CS4 belum diimplementasikan karena mahal
- CS1 kecepatan 9.05 kbps per slot
- CS2 kecepatan 13.4 kbps per slot
Time Slots
- Time slots adalah saluran yang tersedia
- Pada GSM ada 8 timeslots, satu time slot.untuk satu pembicaraan wireless
- GPRS dapat memakai time slot secara dinamik, mulai dari satu time slot, dua dst.
- Hal ini masih bergantung pada kondisi jaringan/trafik
- Pada kondisi ideal bisa 8 time slot dipakai, panggilan lain akan diblok
- Untuk menghindari hal ini, operator biasanya hanya menyediakan 4 time slots untuk GPRS
4 * CS1/CS2 = 36.2 Kbit/s/ 53.6 Kbit/s
- Nilai ini didapat pada malam hari
- GPRS berbasis TCP/IP, pengguna yang terhubung hampir tidak pernah meminta data pada waktu yang bersamaan. Contohya: Bila dua orang pengguna terhubung pada 4 timeslot CS2, keduanya akan mendapatkan 53.6 Kbit.
- Tidak ada Quality of service (QoS), bisa saja time slot berubah menjadi 3 time slot karena ada pengguna voice.

Kelas Mobile Station
- Hampir semua handset mensupport C1 dan CS2
- Tidak semua handset mensupport untuk memanfaatkan sampai 4 time slot
- Kalau mensupport, dibedakan downlinks (Rx) dan uplink (Tx) dan bagaimana slots digunakan secara sekaligus.
- Ada 29 kelas untuk handphone, yang terpenting hanya 12, kelas ini mendefinisikan
- Jumlah timeslots untuk mengirim dan menerima
- Jumlah timeslots yang digunakan secara sekaligus.

Contoh:
- Kelas 4 HP ( 3+1 ) ( 4 )
3 slot untuk downlink
1 slot untuk uplink
4 slot sekaligus
- Kelas 10 HP ( 4 + 2 ) ( 5 )
4 slot downlink
2 slot uplink
5 slot sekaligus (bukan 6)
à yang berarti 4+1 atau 3+2 sekaligus

Type Mobile Station
Three types of MS:
Type-A:
simultaneous circuit switched (GSM) and packet switched (GPRS) traffic
Type-B:
supports both GSM and GPRS connections but not both at the same time. One call is suspended for the duration of the other
• Most common for handsets today
Type-C: handless both GPRS or GSM but can only be connected to one at the same time.
• E.g. expansion cards for laptops

Snanging Paket Data
Volume
Durasi
Time, murah pada malam hari
Tujuan
Lokasi
QoS
Flate Rate (abonemen)

Reference Point
Mobile Station
TE (terminal equipment) perangkat yang berhubungan dengan pengguna
MT (mobile terminal) bagian yang berfungsi untuk komunikasi dengan jaringan wireless
TE – MT Terintegrasi: ‘sophisticated’ HP
TE – MT Terpisah: Laptop - ‘lite’ HP
Perlu sarana komunikasi antar MT dan TE
GPRS : R-Reference Point
Protocol : PPP over Bluetooth/serial port/IR
Komunikasi dengan TE pake AT Command

EDGE – Enhaced GPRS
EDGE sama dengan GPRS tetapi dengan sistem radio yang lebih canggih
Yang sama:
Jaringan utama dan protokol
Mobility management sama
Radio Resource Management
Yang lebih baik:
Mekanisme pengiriman ulang
Modulasi sinyal
EDGE Operator (http://www.gsmworld.com/)
Telkomsel (launched February 2004)
Waktu transmisi yang pendek akan memberikan kapasitas bagi suara dan data yang lain
3 bits of information per signal pulse
data rates increased by a factor of three

Interfaces in the GPRS Network
Gb - A Frame Relay interface between the Base Station Subsystem and the SGSN.
Gn - IP Based interface between SGSN and other SGSNs and (internal) GGSNs. DNS also shares this interface. Uses the GTP Protocol.
Gp - IP Based interface between internal SGSN and external GGSNs. Between the SGSN and the external GGSN, there is the Border Gateway (which is a essentially a firewall). Also uses the GTP Protocol.
Ga - The interface servers the CDRs (Accounting records) which are written in the SGSN and sent to the CG (Charging Gateway). This interface uses an GTP Protocol, with extensions that supports CDRs.
Gr - Interface between the SGSN and the HLR. Messages going through this interface uses the MAP3 Protocol.
Gd - Interface between the SGSN and the SMS Gateway. Can use MAP1, MAP2 or MAP3.
Gs - Interface between the SGSN and the MSC (VLR). Uses the BSSAP+ Protocol. This interface allows paging and station availability when it performs data transfer. When the station is attached to the GPRS network, the SGSN keeps track of which RA (Routing Area) the station is attached to. an RA is a part of a larger LA (Location Area). When a station is paged this information is used to conserve network resources. When the station performs a PDP Context, the SGSN has the exact BTS the station is using.
Gi - The interface between the network and other external networks (Internet/WAP)
Ge - The interface between the SGSN and the SCP (Service Control Point). Uses the CAP Protocol.

Infrastruktur Jaringan GPRS
Core Network
SGSN - Serving GPRS Support Node
• Serves mobile terminal over radio interface
• IP addresses required
GGSN - Gateway GPRS Support Node
• Gateway form Operator’s GPRS network to land-based IP networks, e.g. Internet, corporate networks
• IP addresses required
DNS - Domain Name Service Server
• Logical name/IP address resolution
• IP addresses required
Border Gateway
• Gateway access to other GPRS FNOs via GPRS roaming backbone
• IP addresses required
Intra-operator
• IP backbone interconnects all above network elements within an operator’s network

GPRS Summary
Data capacity increased considerably
Depending on configuration
• @ 14.4 kb/s per channel, 115.2 kb/s achieved
• @ 21.4 kb/s per channel, 171.2 kb/s achieved
BUT up to 8 users per channel!
Minimum set-up time
“always-on” connection
Charging determined by actual data not time