نظام EGPRS في الاتصالات

يُعد (GPRS) المحسّن (EGPRS) هو تحسين لشبكة (GSM)، حيث يتم تقديم (EDGE) أعلى خدمة حزمة الراديو العامة (GPRS)، التي تُستخدم لنقل البيانات في وضع تبديل الحزمة في عدة فترات زمنية وكما تسمى (EGPRS) أحيانًا (EDGE Classic).

ما هو نظام EGPRS

خدمة حزم الراديو العامة المحسّنة (EGPRS): هي خدمة تستند إلى خدمة حزم الراديو العامة (GPRS)، والتي يتم توسيعها بواسطة خدمة البيانات المحسّنة لتطور (GSM (EDGE))، كما إنها تقنية اتصالات متنقلة يمكنها تحقيق معدلات إرسال أعلى بكثير من (GPRS)؛ لأنّ (EDGE) تبدأ بالتعديل وتنقل عدة بتات في تغيير طور الموجة الحاملة.

• “GPRS” هي اختصار لـ “General Packet Radio Services”.

• “EDGE” هي اختصار لـ “Enhanced Data for Global Evolution”.

• “GSM” هي اختصار لـ “Global System for Mobile communications”.

• “EGPRS” هي اختصار لـ “Enhanced GPRS”.

أساسيات نظام EGPRS

تستند (EGPRS) إلى نفس بنية الشبكة مثل (GPRS)، وستعمل (EGPRS) على تحسين معدلات بيانات (GPRS) من خلال إدخال مخطط تعديل جديد (8-PSK) وإدخال مخططات جديدة لتصحيح الأخطاء، كما يمكن تكييف اختيار مخطط تصحيح الخطأ الصحيح ديناميكيًا إذا تغيرت جودة الارتباط الراديوي، هذا يسمى التكيف الارتباط ويوجد في نظام (EGPRS) تسعة أنظمة تشفير مختلفة محددة، خمسة مخططات تشفير لـ (8-PSK) وأربعة مخططات تشفير لـ (GMSK).

أدى النمو الهائل للإنترنت والطلب اللاحق على اتصالات البيانات اللاسلكية إلى أن تكون خدمات البيانات مكونًا رئيسياً في عملية التقييس للعديد من أنظمة الراديو الخلوية المتنقلة في جميع أنحاء العالم، حيث في (GSM) تم الانتهاء من توحيد المرحلة الأولى من خدمة البيانات الجديدة، التي بدأها (ETSI) والمعروفة باسم معدلات البيانات المحسنة لتطور (EDGE) في عام 1999م.

كما أنّ البيانات المحولة للدائرة المحسنة (ECSD) وخدمة حزم الراديو العامة المحسّنة (EGPRS) في (EDGE) ستعزز خدمات البيانات الحالية التي تعمل بتبديل الدارات والحزم على التوالي، وتقدم خدمة (GPRS) مفهوم مشاركة مجموعة القنوات المتاحة في الخلية بين مختلف المستخدمين، بحيث أنّ معدل البيانات المحسّن لـ (EDGE) هو تطور إضافي لـ (GPRS)، ممّا يتيح خيارًا لزيادة معدل بيانات النظام باستخدام مخططات تعديل موسعة في واجهة الهواء دون أي تأثير على الأجزاء والعقد الأخرى للنظام.

عادةً ما يشار إلى مجموعة (GPRS) و(EDGE) باسم (EGPRS)، حيث يقدم (GPRS) إجراءات وحالات جديدة في إدارة التنقل، كما أنّه يتضمن إجراءان هُما (GPRS Attach) و(GPRS Detach)، حيث أنّهما من وظائف إدارة التنقل لإنشاء اتصال مع شبكة (GPRS) وإنهائه، كما يمكن نمذجة السطح البيني الراديوي (GPRS) كتسلسل هرمي للطبقات المنطقية بوظائف محددة، من الممكن تنفيذ أفضل جهد (GPRS) بدون موارد إضافية في جهاز الإرسال والاستقبال للمحطة الأساسية، في حالة عدم وجود متطلبات على مستوى خدمة حزم البيانات ومؤشرات الأداء.

• “PSK” هي اختصار لـ “Phase-shift keying”.

• “ECSD” هي اختصار لـ “Enhanced Circuit-Switched Data”.

• “ETSI” هي اختصار لـ “European Telecommunications Standards Institute”.

• “GMSK” هي اختصار لـ “Gaussian Minimum Shift Keying”.

مبدأ نظام EGPRS

مع (GPRS) يتم تجميع الفترات الزمنية المتاحة للإرسال ويعتمد عدد الفواصل الزمنية التي يمكن تجميعها للإرسال على ما إذا كان يتم نقل البيانات فقط أو نقل الصوت أيضاً، كما يعتمد أيضاً على جودة الارتباط اللاسلكي بحيث يتم تحديد تجميع القنوات في الفئات متعددة الفتحات، حيث يتم تحديد القنوات الخاصة باتجاهات الإرسال والاستقبال.

من ناحية أخرى تعمل (EDGE) بطريقتين مختلفتين للتشكيل تعديل غاوسي للحد الأدنى من التبديل (GMSK) وإغلاق مفتاح إزاحة الطور (8PSK)، حيث إذا سمح الاتصال يعمل الإرسال مع (8- PSK) وبالتالي يمكنه مضاعفة معدلات بيانات (GPRS) ثلاث مرات تقريبًا، أمّا إذا تم أخذ مخططات التشفير المختلفة في الاعتبار ودمجها مع تجميع القنوات، ومع ذلك لا تتحقق هذه القيمة إلّا عندما تكون جميع الفواصل الزمنية الثمانية متاحة في وقت واحد لنقل البيانات في اتجاه واحد.

كما أنّ (EGPRS) هو نظام بيانات يستخدم أعلى شبكات (GSM)، حيث تبلغ السرعة القصوى النظرية (473 كيلوبت في الثانية) لمدة (8 فترات زمنية) ولكنّها تقتصر عادةً على (135 كيلوبت في الثانية) من أجل الحفاظ على موارد الطيف، حيث يجب أن يدعم كل من الهاتف والشبكة (EDGE) وإلّا فسيعود الهاتف تلقائياً إلى (GPRS).

عندما تم تقديم شبكات (GSM)، كان لديهم فقط القدرة على تبديل الدارات التي توفر المكالمات الصوتية والرسائل النصية، حيث تمت إضافة قدرة بيانات بتبديل الدارات (CSD) لاحقاً لتمكين الإنترنت عبر الهاتف المحمول المحدود، كما كانت بيانات تبديل الدوائر (CSD) غير فعالة لأنّها تعمل بشكل دائم على استخدام موارد الشبكة طوال مدة جلسة البيانات بأكملها، بحيث استخدمت (CSD) فترة زمنية واحدة في كل مرة لتقديم أقصى معدل تنزيل للبيانات يبلغ (9.6 كيلو بت في الثانية).

في وقت لاحق مع تحسين البيانات المحولة بالدائرة عالية السرعة (HSCSD) تم إجراء تحسينات على تقنيات تشفير الأخطاء داخل (CSD) لزيادة معدل البيانات لكل فترة زمنية، ونتيجةً لذلك يمكن أن يوفر (HSCSD) معدل بيانات أقصى (64 كيلو بت في الثانية) باستخدام فترات زمنية متعددة، كما كانت خدمة راديو الحزمة العامة (GPRS) بمثابة اختراق كبير، حيث أضافت تقنية تبديل الحزمة إلى شبكات (GSM) الحالية.

تتميز خدمة (GPRS) بالكفاءة لأنها لا تشغل موارد الشبكة بشكل دائم وتتواصل في دفعات من البيانات فقط عندما يرسل المستخدم أو يستقبله، ونتيجةً لذلك يمكن أن توفر خدمة (GPRS) أعلى معدلات تنزيل للبيانات تصل إلى (171.2 كيلوبت في الثانية)، حيث لتنفيذ (GPRS) تم إدخال عقدتين جديدتين للشبكة عقدة دعم خدمة (SGSN) وعقدة دعم (GPRS) للبوابة (GGSN) إلى الشبكة الأساسية للهاتف المحمول لـ (GSM).

بعد (GPRS) تم استخدام الجزء بتبديل الدارة للمكالمات الصوتية والنصوص وتم استخدام جزء تبديل الحزمة لبيانات الجوال، كما تستخدم بنية الشبكة لشبكات (3G UMTS) نفس عقدتي (SGSN) و(GGSN) المقدمة في الشبكة الأساسية المتنقلة لتحسينات (GPRS) و(EDGE)، ونتيجة لذلك فإنّ عقدتي الشبكة هاتين مسؤولتان أيضاً عن توفير إمكانية تبديل الحزمة إلى (HSPA) و(HSPA +).

أخيراً تم إطلاق (EDGE) أو البيانات المحسنة للتطور العالمي قبل وصول شبكات (3G UMTS)، بينما قامت (EDGE) بتحسين كل من (HSCSD) و(GPRS)، فإنّ تحسين (GPRS) أكثر أهمية في شبكات الهاتف المحمول اليوم، كما استخدم تحسين (EDGE) الرئيسي (EGPRS) لمخطط تعديل متفوقًا لمضاعفة معدلات البيانات القابلة للتحقيق التي قدمتها (GPRS) في البداية، حيث باستخدام جميع الفترات الزمنية الثمانية (8) يمكن أن تقدم (EGPRS) نظرياً (473 كيلوبت في الثانية)، ولكن يمكن تحقيق أقصى معدل للبيانات يبلغ (384 كيلوبت في الثانية) في الحياة الواقعية.

• “HSCSD” هي اختصار لـ “High-Speed Circuit-Switched Data”.

• “HSPA” هي اختصار لـ “High Speed Packet Access”.

• “SGSN” هي اختصار لـ “Serving GPRS Support Node”.

• “CSD” هي اختصار لـ “Circuit Switched Data”.

• “GGSN” هي اختصار لـ “Gateway GPRS Support Node”.