La tecnologia Gprs
La necessità di introdurre un sistema di trasmissione che traghettasse il mondo delle reti di telecomunicazione cellulari verso l’Umts si è palesata con il ritardo nella messa in opera dei network di terza generazione contemporaneamente alla progressiva diffusione delle trasmissioni dati sul network Gsm: il vecchio Global System Mobile è infatti stato pensato per veicolare esclusivamente conversazioni telefoniche, come dimostra la limitata velocità supportata (la banda massima di un modem Gsm ammonta a 9,6 Kbps), e soprattutto la struttura a commutazione di circuito, perfetta per le comunicazioni vocali ma per nulla efficiente nella gestione di dati.
Intuendo i potenziali problemi di migrazione verso le reti Umts, che per definizione richiedono strutture e apparati del tutto nuovi e non interoperabili con il Gsm, l’Etsi (European Telecommunication Standard Institute) ha così sviluppato Gprs, un sistema di trasmissione in grado di sfruttare in gran parte l’infrastruttura di rete Gsm già esistente, ma operante secondo le tecniche di commutazione a pacchetto.
In una rete commutata a circuito al momento della trasmissione viene stabilito un canale dedicato tra chiamante e chiamato; una volta terminata la fase di setup le risorse allocate restano occupate totalmente fino a quando la comunicazione non è dismessa per volontà di uno dei due terminali.
Se da un lato questo sistema garantisce la qualità del servizio alle trasmissioni, indispensabile per le chiamate vocali, dall’altra causa un rilevante spreco di risorse: se si ipotizza ad esempio un collegamento con il proprio service provider per la visualizzazione di una pagina web, il canale istaurato sarà occupato solo nella fase di effettiva trasmissione dei dati, mentre durante la consultazione della pagina la linea rimarrà riservata pur essendo inutilizzata. Tutto ciò si traduce in uno svantaggio sia per l’utente (che paga in base al tempo di occupazione del canale e non ai dati effettivamente trasmessi e ricevuti), sia per il gestore della rete, che si vede privato di risorse preziose senza che esse siano sfruttate in modo efficiente.
La commutazione di pacchetto, introdotta nelle reti mobili dal Gprs, divide invece le informazioni in blocchi che viaggiano in modo indipendente sulla rete. Ogni pacchetto contiene informazioni circa il mittente e il destinatario e un numero di sequenza che consente la ricostruzione dei dati originali al momento della ricezione. In questo modo non è necessario dedicare un canale specifico alla trasmissione, riducendo le risorse utilizzate e migliorando l’efficienza globale del network. Il vantaggio più immediato per l’utente è relativo alla tariffazione, che nel caso di Gprs si basa sul traffico di rete e non sulla durata temporale della connessione.
Basandosi sulla rete Gsm, il sistema Gprs condivide con essa il sistema di modulazione radio e di accesso al canale. In particolar modo sono sfruttati i medesimi meccanismi Tdma (Time Division Multiple Access), che dividono ciascuna portante a 200 KHz e in otto slot temporali.
A differenza del sistema Gsm, le specifiche Gprs permettono l’utilizzo di più slot temporali all’interno della trama Tdma da parte di una singola connessione, consentendo di raggiungere velocità teoriche di 171,2 Kbps, a patto di sfruttare tutti e otto gli slot di una portante in frequenza e non implementando alcuna codifica per la correzione degli errori. In pratica però con i sistemi di protezione correntemente utilizzati la capacità per slot scende a 14,4 Kbps: questa riduzione, unita al fatto che la maggioranza dei dispositivi Gprs sfrutta un massimo di 4 slot, porta la velocità limite effettiva a 57,5 Kbps, un valore essenzialmente analogo a quello dei modem analogici per rete fissa.
Da ribadire infine come l’utilizzo delle portanti Gsm, a 900 e 1.800 MHz in Europa e a 1.900 MHz in Usa e Oriente, richieda dispositivi Tri-Band per chi desideri connettersi alla Rete al di fuori del vecchio continente.
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