يُعد خدمة حزم الراديو العامة General Packet Radio Services (GPRS) بروتوكولًا يبذل قصارى جهده لتبديل حزم البيانات لخدمات اتصالات الشبكة اللاسلكية والخلوية.
يعتبر هذا أفضل جهد لأن جميع الحزم تُمنح نفس الأولوية ولا يتم ضمان تسليم الحزم.
ما هو GPRS؟
قام مشروع شراكة الجيل الثالث (3GPP) بتوحيد GPRS في أوائل عام 1998، لكن الشبكات الخلوية التجارية لم تعتمد التكنولوجيا على نطاق واسع حتى عام 2000.
كانت أول تقنية تم نشرها بنجاح في أنظمة الهاتف المحمول 2G. ما جعل تقنية GPRS مختلفة عن التقنيات اللاسلكية الخلوية الأخرى، مثل النظام العالمي للاتصالات المتنقلة (GSM)، التي كانت متوفرة في ذلك الوقت هو استخدام بيانات تبديل الحزمة بدلاً من البيانات التقليدية بتبديل الدارات.
عندما كان الهاتف المحمول في وضع تبديل الدائرة، تم تشغيل الدائرة بشكل دائم لمستخدم معين. على النقيض من ذلك، حدثت عمليات نقل البيانات بتبديل الحزم على شكل رشقات خلال فترات الذروة القصيرة، متبوعة بفواصل.
كان هذا النهج استخدامًا أكثر كفاءة للسعة المتاحة لأنه، من خلال تقسيم البيانات إلى حزم وعلامات، تشارك GPRS السعة الإجمالية بين العديد من المستخدمين.
كان هذا ممكنًا لأن الجميع لم يكونوا متصلين بالإنترنت في نفس الوقت غالبًا. أصبح عنوان الوجهة متاحًا عند إدراجه في الحزمة، مما مكّن الحزم من مصادر متعددة من الإرسال عبر ارتباط واحد.
الفرق بين GSM و GPRS.
الفرق الأساسي بين GSM و GPRS هو أن GSM هو نظام تبديل دارة، بينما GPRS هو نظام تبديل حزم.
عرضت GPRS المزيد من خيارات نقل البيانات للأجهزة القائمة على GSM، حيث كان بإمكان شبكات GSM في ذلك الوقت فقط استخدام خدمة الرسائل القصيرة (SMS)، على سبيل المثال، لنقل كمية صغيرة من البيانات.
باستخدام تقنية GPRS، يمكن أن تدعم الأجهزة المحمولة وظائف البيانات عبر اتصالات الإنترنت الخلوية.
أحدثت GPRS ثورة في نظام GSM من خلال توفير قدرة بيانات حقيقية وتمكين رسائل البريد الإلكتروني وتصفح الويب البسيط، وإن كان ذلك بسرعات أبطأ بكثير من المعيار الحالي.
قدمت خدمة GPRS، التي يطلق عليها أحيانًا اسم شبكة 2.5G، معدلات بيانات تتراوح من 56 كيلوبت في الثانية إلى 171.2 كيلوبت في الثانية والاتصال غير المنقطع بالإنترنت للهواتف المحمولة وأجهزة الكمبيوتر.
ومع ذلك، فإن GPRS في حد ذاته لم تقدم الآليات المطلوبة لتصفح الإنترنت. لتمكين الوصول السلس للإنترنت، كان هناك حاجة إلى بروتوكول التطبيق اللاسلكي (WAP).
ظهرت في عام 1999. وتتمثل الخصائص الرئيسية لخدمة GPRS في السرعة واتصالات البيانات الفورية – اعتمادًا على قوة الإشارة والتغطية – وتسهيل تطوير تطبيقات الهاتف المحمول.
لذلك، قامت GPRS بتمكين إمكانات مثل نقل الملفات والدردشة عبر الإنترنت وتطبيقات الهاتف المحمول والويب والوسائط المتعددة، بالإضافة إلى منصات مؤتمرات الفيديو، على الأجهزة المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المحمولة.
فئات أداء GPRS.
تصنف الصناعة شبكات المحمول GPRS من خلال عدد الفتحات التي يمكن أن تستوعبها. تحدد فئات Multislot سرعة نقل الصوت ونقل البيانات للوصلة الصاعدة والهابطة من 1 إلى 45.
نظرًا لاختلاف مستويات التشغيل والقدرة، فإن فئة أداء GPRS تعتبر مؤشرًا جيدًا لقدرة خدمة الجهاز. تحتوي GPRS على ثلاث فئات بناءً على القدرة على توصيل خدمات GSM و GPRS.
التصنيفات الثلاثة هي كما يلي:
- الفئة A: الهواتف الخلوية التي تتصل بخدمات GSM و GPRS في نفس الوقت.
- يمكن للفئة B الاتصال بخدمات GSM و GPRS ولكن ليس في وقت واحد.
- الفئة C. استخدم إما خدمات GPRS أو GSM، ولكن يجب على المستخدم التبديل بين الاثنين يدويًا.
تعتمد سرعات بيانات GPRS على عدد الفترات الزمنية المتاحة للاستخدام في أي اتجاه. تقوم هذه الفتحات بإرسال واستقبال البيانات أو الوصلة الصاعدة أو الهابطة.
يستخدم GPRS أيضًا عمليات تشفير القناة التي تسمى الشفرة الدورية والشفرة التلافيفية، والأخيرة هي نوع من كود تصحيح الخطأ.
إقرأ أيضاً… ما هي شبكة الإيثرنت (Ethernet)؟
الفرق بين GPS و GPRS.
على الرغم من أن الاختصارات تبدو متشابهة، إلا أن GPS و GPRS ليسا متماثلين. تساعد GPRS الشركات الخلوية في تقديم خدمات البيانات والإنترنت، ويوفر نظام تحديد المواقع العالمي بيانات الموقع.
GPS هو نظام ملاحة قائم على الأقمار الصناعية يتم تشغيله بواسطة ما يقرب من 30 نظامًا للأقمار الصناعية في المدار تملكها وتشغلها وزارة الدفاع الأمريكية (DOD). ولكنها متاحة للاستخدام العام في جميع أنحاء العالم.
إنه يمكّن مستقبلات GPS، بما في ذلك الأجهزة الاستهلاكية، مثل أنظمة الملاحة في الهواتف الذكية، من تحديد موقعها الجغرافي.
من ناحية أخرى، تعتمد خدمة GPRS على اتصالات GSM والخدمات الأخرى، مثل الرسائل القصيرة وخدمة الرسائل متعددة الوسائط (MMS) واتصالات الهاتف الخلوي بتبديل الدارات.
تاريخ خدمة حزمة الراديو العامة GPRS.
استخدمت أنظمة الاتصالات تقنية تبديل الدارات لعقود من الزمن قبل الانتقال إلى النموذج المرتكز على البيانات السائد اليوم.
نظريًا، تكلف الخدمات القائمة على حزم GPRS المستخدمين أقل من خدمات تبديل الدارات حيث يتم استخدام قنوات الاتصال على أساس الاستخدام المشترك كحزم بدلاً من تخصيصها لمستخدم واحد فقط في كل مرة.
كان من الأسهل أيضًا إتاحة التطبيقات لمستخدمي الأجهزة المحمولة لأن معدل البيانات الأسرع يعني أنه لم تعد هناك حاجة إلى البرامج الوسيطة اللازمة لتكييف التطبيقات مع السرعة البطيئة للأنظمة اللاسلكية.
نظرًا لأن GPRS أصبح متاحًا على نطاق واسع، إلى جانب خدمات 2.5G و 3G الأخرى، تمكن مستخدمو الشبكات الخاصة الافتراضية (VPN) من الوصول إلى الشبكة الخاصة باستمرار عبر الاتصال اللاسلكي بدلاً من اتصال الطلب الهاتفي المتجذر.
مع ظهور الهواتف المحمولة المحسّنة لبيئة GSM للبيانات (EDGE)، وضعت الهواتف الذكية الأولى من أمثال BlackBerry و Nokia و Palm الأساس للنظام البيئي القائم على البيانات اللاسلكية اليوم.
أدى استخدام بيانات 2G GPRS إلى تطوير الصناعة اللاسلكية بسرعة لتصبح أكثر تركيزًا على اتصالات البيانات، بدلاً من الصوت. ونتيجة لذلك، أصبحت خدمة GPRS متاحة على نطاق واسع عبر خدمات الهاتف المحمول ومستخدمي الشبكات الافتراضية الخاصة.
التوافق مع Bluetooth، وهو بروتوكول قياسي لاستبدال التوصيلات السلكية بين الأجهزة ذات التوصيلات اللاسلكية اللاسلكية، و X.25. وهو بروتوكول قائم على الحزمة يستخدم بشكل أساسي في أوروبا، ساعد في تعزيز التبني.
كما ساعد تطور GSM مع GPRS وظهور EDGE والخدمة العالمية للاتصالات المتنقلة (UMTS) على ترسيخ مكانة تكنولوجيا البيانات الخلوية في الاتصالات العالمية.
نهاية GPRS تلوح في الأفق مع دخول تقنيات جديدة مثل 3G و 4G و 5G مؤخرًا إلى السوق. يتم ببطء التخلص التدريجي من GPRS، إلى جانب 3G.
3GPP – التي قامت، منذ الجيل الثالث، بتوحيد جميع الميزات والمواصفات الخلوية – معايير راديو 5G الجديدة (5G NR) المعتمدة في ديسمبر 2017. تعمل المجموعة حاليًا على الإصدار 18 من هذه المعايير.