GPRS (General Packet Radio Services)
Was ist GPRS (General Packet Radio Services)?
General Packet Radio Services (GPRS) ist ein paketbasierter, drahtloser Kommunikationsservice. Es wird als Best-Effort-Protokoll bezeichnet, weil alle Pakete die gleiche Priorität erhalten und ihre Zustellung nicht garantiert wird.
Das 3rd Generation Partnership Project (3GPP) standardisierte GPRS Anfang 1998, aber kommerzielle Mobilfunknetze übernahmen die Technologie erst im Jahr 2000 in großem Umfang. Es war die erste Technologie, die erfolgreich in 2G-Mobilfunksystemen eingesetzt wurde.
Die GPRS-Technologie unterschied sich von anderen damals verfügbaren Mobilfunktechnologien wie Global System for Mobile Communications (GSM) durch die Verwendung von paketvermittelten Daten anstelle der herkömmlichen leitungsvermittelten Daten. Wenn ein Mobiltelefon im leitungsvermittelten Modus betrieben wurde, war die Leitung ständig für einen bestimmten Benutzer eingeschaltet. Im Gegensatz dazu erfolgten paketvermittelte Datenübertragungen in kurzen Spitzenzeiten, gefolgt von Pausen.
Dieser Ansatz ermöglichte eine effizientere Nutzung der verfügbaren Kapazität, da GPRS durch die Aufteilung der Daten in Pakete und Tags die Gesamtkapazität auf mehrere Nutzer aufteilte. Dies war möglich, weil nicht alle Nutzer oft gleichzeitig online waren. Die Zieladresse wurde verfügbar, wenn sie in das Paket eingefügt wurde, wodurch Pakete aus mehreren Quellen über eine einzige Verbindung übertragen werden konnten.
Unterschied zwischen GSM und GPRS
Der Hauptunterschied zwischen GSM und GPRS besteht darin, dass GSM ein leitungsvermitteltes System ist, während GPRS ein paketvermitteltes Verfahren ist. GPRS bot mehr Datenübertragungsmöglichkeiten für GSM-basierte Geräte, da GSM-Netze damals nur den Short Message Service (SMS) nutzen konnten, um beispielsweise eine geringe Datenmenge zu übertragen.
Mit der GPRS-Technologie konnten mobile Geräte Datenfunktionen über zellulare Internetverbindungen unterstützen. GPRS revolutionierte GSM, indem es echte Datenfunktionen bereitstellte und E-Mails und einfaches Surfen im Internet ermöglichte - wenn auch mit wesentlich langsameren Geschwindigkeiten als der heutige Standard 5G.
Das manchmal auch als 2.5G-Netz bezeichnete GPRS bot Datenübertragungsraten von 56 Kilobit pro Sekunde bis 171,2 KBit/s und eine ununterbrochene Verbindung zum Internet für Mobiltelefone und Computer. Allerdings verfügte GPRS allein nicht über die für das Surfen im Internet erforderlichen Mechanismen. Um einen nahtlosen Internetzugang zu ermöglichen, wurde das Wireless Application Protocol (WAP) benötigt. Es kam 1999 auf den Markt.
Die wichtigsten Merkmale von GPRS sind Geschwindigkeit, sofortige Datenverbindungen (je nach Signalstärke und Netzabdeckung) und die Erleichterung der Entwicklung mobiler Anwendungen. So ermöglichte GPRS Funktionen wie Dateiübertragung, Online-Chat und Mobil-, Web- sowie Multimedia-Anwendungen und Videokonferenzplattformen auf mobilen Geräten.
GPRS-Leistungsklassen
Die Industrie klassifiziert GPRS-Mobilfunknetze nach der Anzahl der Slots, die sie aufnehmen können. Die Multislot-Klassen bestimmen die Geschwindigkeit der Sprach- und Datenübertragung im Uplink und Downlink und reichen von 1 bis 45. Da die Betriebs- und Leistungsstufen variieren, ist die GPRS-Leistungsklasse ein guter Indikator für die Leistungsfähigkeit eines Geräts. GPRS hat drei Klassen, die auf der Fähigkeit basieren, GSM- und GPRS-Dienste zu verbinden.
Die drei Klassifizierungen sind wie folgt:
- Klasse A: Mobiltelefone, die gleichzeitig eine Verbindung zu GSM- und GPRS-Diensten herstellen können.
- Klasse B: Kann sich sowohl mit GSM- als auch mit GPRS-Diensten verbinden, aber nicht gleichzeitig.
- Klasse C: Sie können entweder GPRS- oder GSM-Dienste nutzen, aber der Benutzer muss manuell zwischen beiden umschalten.
Die GPRS-Datengeschwindigkeit hängt von der Anzahl der Zeitschlitze ab, die für die Nutzung in beide Richtungen zur Verfügung stehen. Diese Zeitschlitze dienen dem Senden und Empfangen von Daten, sowohl im Uplink als auch im Downlink. GPRS verwendet auch Kanalcodierungsverfahren, die als Cyclic Code (zyklischer Code) und Convolutional Code (Faltungscode) bezeichnet werden, wobei letzterer eine Art von Fehlerkorrekturcode ist.
Unterschied zwischen GPS und GPRS
Obwohl die Akronyme ähnlich klingen, sind GPS und GPRS nicht dasselbe. GPRS hilft Mobilfunkanbietern, Daten- und Internetdienste anzubieten, während das Global Positioning System Standortdaten liefert.
GPS ist ein satellitengestütztes Navigationssystem, das von etwa 30 Satellitensystemen in der Umlaufbahn betrieben wird, die dem US-Verteidigungsministerium gehören und von ihm betrieben werden. Es steht aber weltweit für den allgemeinen Gebrauch zur Verfügung. Es ermöglicht GPS-Empfängern, einschließlich Verbrauchergeräten wie Smartphone-Navigationssystemen, ihren geografischen Standort genau zu bestimmen. GPRS hingegen basiert auf GSM-Kommunikation sowie anderen Diensten wie SMS, Multimedia Messaging Service (MMS) und paketvermittelten Mobiltelefonverbindungen.
Geschichte von GPRS
Telekommunikationssysteme nutzten jahrzehntelang die leitungsvermittelte Technologie, bevor sie zu dem heute vorherrschenden datenzentrierten Modell übergingen.
Theoretisch sind die Kosten für paketbasierte GPRS-Dienste für die Benutzer geringer als für leitungsvermittelte Dienste, da die Kommunikationskanäle gemeinsam genutzt werden, je nach Bedarf und nicht jeweils nur für einen Benutzer. Es war auch einfacher, Anwendungen für mobile Benutzer verfügbar zu machen, da die höhere Datenrate bedeutete, dass Middleware, die derzeit benötigt wird, um Anwendungen an die langsamere Geschwindigkeit drahtloser Systeme anzupassen, nicht mehr erforderlich ist. Mit der zunehmenden Verbreitung von GPRS und anderen 2,5G- und 3G-Diensten konnten mobile Nutzer virtueller privater Netze (VPN) kontinuierlich über drahtlose Verbindungen auf das private Netz zugreifen, anstatt sich über eine Einwahlverbindung anzumelden.
Mit dem Aufkommen von EDGE-Mobiltelefonen (Enhanced Data GSM Environment) legten die ersten Smartphones von Herstellern wie BlackBerry, Nokia und Palm den Grundstein für das heutige drahtlose datenbasierte Ökosystem. Mit der 2G-GPRS-Datennutzung entwickelte sich die Mobilfunkbranche rasch weiter und konzentrierte sich mehr auf die Datenkommunikation als auf die Sprache.
Infolgedessen wurde GPRS bei Mobilfunkdiensten und VPN-Nutzern weithin verfügbar. Die Kompatibilität mit Bluetooth, einem Standardprotokoll, das drahtgebundene Verbindungen zwischen Geräten durch drahtlose Funkverbindungen ersetzt, und X.25, einem paketbasierten Protokoll, das hauptsächlich in Europa verwendet wird, trug zur Verbreitung bei.
Die Weiterentwicklung von GSM mit GPRS und das Aufkommen von EDGE und Universal Mobile Telecommunications Service (UMTS) halfen ebenfalls, den Platz der zellularen Datentechnologie in der globalen Kommunikation zu festigen. Das Ende von GPRS ist in Sicht, da neuere Technologien wie 3G, 4G und 5G den Markt erobert haben. GPRS wird, ebenso wie 3G, langsam auslaufen.
Die 3GPP, die seit 3G alle Mobilfunkfunktionen und -spezifikationen standardisiert hat, hat im Dezember 2017 die Standards für 5G New Radio (5G NR) verabschiedet und arbeitet an weiteren Releases.
