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Le standard GPRS

Le GPRS, pour General Packet Radio Service,  est une norme pour la téléphonie mobile dérivée du GSM et permettant un débit de données plus élevé. Etant donné qu'il s'agit d'une norme de téléphonie de seconde génération permettant de faire la transition vers la troisième génération (3G), on parle généralement de 2.5G pour classifier le standard GPRS.

 

Présentation du standard GPRS

Le GPRS est une extension du protocole GSM, dans le sens qu’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 avec les ressources associées pour toute la durée de la communication.

 

Le GPRS permet de fournir une connectivité constamment disponible à une station mobile (par exemple, un téléphone portable), 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 de numérotation n'est nécessaire.

Le GPRS permet donc d'étendre l'architecture du standard GSM, afin d'autoriser le transfert de données par paquets, avec des débits théoriques maximums de l'ordre de 171,2 kbit/s (en pratique jusqu'à 114 kbit/s). Grâce au mode de transfert par paquets, les transmissions de données n'utilisent le réseau que lorsque c'est nécessaire. Contrairement à une communication vocale où un seul  time slot est alloué pour la transmission de la voix, dans une liaison GPRS, le nombre de time slot peut varier, entre un minimum fixé à 2 et un maximum de 8 par canal, en fonction de la saturation ou de la disponibilité du canal.
 
Ainsi, le standard GPRS utilise l'architecture du réseau GSM pour le transport de la voix, et propose d'accéder à des réseaux de données (notamment Internet). Il permet de nouveaux usages que ne permettait pas la norme GSM, généralement catégorisés par les classes de services suivants :

  • services point à point (PTP), c'est-à-dire la capacité à se connecter en mode client-serveur à une machine d'un réseau IP ;

  • services point à multipoint (PTMP), c'est-à-dire l'aptitude à envoyer un paquet à un groupe de destinataires (Multicast) ;

  • services de messages courts (SMS).

Architecture du réseau GPRS

L'intégration du GPRS dans une architecture GSM nécessite l'adjonction de nouveaux nœuds réseau appelés GSN (GPRS support nodes) situés sur un réseau fédérateur (backbone).
 
Le SGSN (Serving GPRS Support Node, ou Nœud de support GPRS de service) est un routeur permettant de gérer les coordonnées des terminaux de la zone et de réaliser l'interface de transit des paquets avec la passerelle GGSN.

Le GGSN (Gateway GPRS Support Node, soit en français Noeud de support GPRS passerelle), passerelle s'interfaçant avec les autres réseaux de données (internet), est notamment chargé de fournir une adresse aux terminaux mobiles pendant toute la durée de la connexion.

 

Qualité de service

Le GPRS intègre la notion de Qualité de Service (QoS, Quality of Service), c'est-à-dire la capacité à adapter le service aux besoins d'une application. Les critères de qualité de service sont les suivants :

  1. priorité
  2. fiabilité
  3. délai 
  4. débit

Le standard GPRS définit 4 schémas de codages de canal. Chaque schéma définit le niveau de protection des paquets contre les interférences, afin d'être en mesure de dégrader le signal selon la distance des terminaux mobiles avec les stations de base. Plus la protection est grande, plus le débit est faible.


Rubrique rédigée en août 2007 par Yoann Lelievre (INSA Rennes) pour le Groupe Régional de Recherche en Micro-ondes (G2RM).

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