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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA Tecnologia GPRS (General Packet Radio Service). Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica /Mobile Communications GPRS è un servizio radio basato su commutazione di pacchetto che consente connessioni "sempre attive", sostituendo le connessioni dial-up laboriose e dispendiose in termini di tempo. La necessità di una soluzione per l'accesso dalle reti cellulari a Internet e alle reti aziendali locali è stata discussa per molti anni. L'adozione diffusa di questo tipo di tecnologia è stata rallentata da problemi di copertura, costi, prestazioni e accesso remoto sicuro nelle reti aziendali. Il lancio del servizio GPRS (General Packet Radio Service) basato su GSM ha il potenziale per cambiare questa situazione e fornire connettività "in qualsiasi momento, ovunque". GPRS è un servizio radio basato su commutazione di pacchetto che consente connessioni "sempre attive", sostituendo le connessioni dial-up laboriose e dispendiose in termini di tempo. Questo servizio fornisce anche un throughput reale superiore a 40 kbps - queste sono all'incirca le stesse velocità nel caso di buone connessioni terrestri tramite modem. In generale, GPRS (General Packet Radio Service) è il passo successivo dal GSM alle reti cellulari di terza generazione - 3G. GPRS offre una trasmissione dati più veloce su reti GSM con velocità da 9.6 a 115 kbps. Questa nuova tecnologia crea la possibilità per gli utenti di effettuare telefonate e trasferire dati allo stesso tempo. (Ad esempio, se possiedi un cellulare che supporta la funzione GPRS, puoi parlare al telefono e ricevere contemporaneamente messaggi di posta elettronica). L'aspetto più interessante della tecnologia GPRS per i fornitori di servizi, oltre a ridurre i costi operativi, è la facilità di gestione del suo utilizzo, nonché le nuove funzionalità di fatturazione che sono diventate disponibili dopo il passaggio dai dati commutati a quelli a pacchetto. Anche i clienti traggono vantaggio dall'implementazione di questa tecnologia, in quanto fornisce loro molti servizi avanzati del provider, oltre a quelli completamente nuovi. La tecnologia GPRS ha portato i sistemi mobili a un ulteriore passo avanti, rendendo più conveniente e conveniente l'utilizzo di contenuti multimediali in piccoli dispositivi mobili. Tra gli altri importanti vantaggi del GPRS c'è l'uso più efficiente dello spettro radio. Gli utenti ora occupano le risorse radio solo quando c'è un vero trasferimento di dati. Ciò significa essenzialmente che più utenti possono essere serviti su un singolo punto di accesso mentre le velocità di trasmissione dati rimangono elevate. La funzionalità e l'efficienza migliorate di GPRS stanno riducendo i costi della fornitura commerciale di servizi dati. Offrendo nuove interessanti opportunità ai propri abbonati grazie alle nuove tecnologie, i provider attirano un numero crescente di clienti. Ma il vantaggio più importante del GPRS è la qualità significativamente migliorata dei servizi dati. Le funzionalità QoS sono diventate abbastanza convenienti e possono anche essere misurate in termini di affidabilità, tempo di risposta e funzionalità supportate. Le nuove applicazioni sviluppate per gli utenti GPRS attireranno molti clienti mobili e consentiranno ai fornitori di facilitare l'introduzione di nuovi servizi e la modifica di quelli vecchi. Pietre miliari Dopo che questo servizio ancora relativamente nuovo è stato introdotto per la prima volta sul mercato e prima che si stabilisse definitivamente, si possono distinguere diverse fasi della sua "formazione". L'implementazione del servizio GPRS include standardizzazione, sviluppo dell'infrastruttura, test di rete, contratti, implementazione della rete, disponibilità del terminale, sviluppo di applicazioni e così via. Queste sono le pietre miliari principali dell'implementazione del GPRS: Data Milestone 1999 - 2000, a pieno titolo gli operatori di rete stipulano contratti per il collaudo e il lancio commerciale dell'infrastruttura GPRS Inserimento dell'infrastruttura GPRS nella rete GSM Estate 2000 Diventa possibile la prima sperimentazione dei servizi GPRS. La velocità di trasmissione dati tipica è di 28 Kbps. Ad esempio, T-Mobil prevede di testare il GPRS all'Expo2000 di Hannover nell'estate del 2000 All'inizio del 2001 i terminali GPRS sono diventati disponibili in quantità commerciali Per tutto il 2001 gli operatori di rete hanno lanciato i servizi GPRS per uso commerciale e hanno implementato una rete GPRS. I primi utenti iniziano a utilizzare regolarmente i servizi GPRS per le comunicazioni mobili non vocali 2001/2 Velocità tipiche - 56 kbps. Nuove applicazioni GPRS dedicate, velocità dati più elevate, soluzioni di espansione della capacità 2002 Velocità tipiche - 112 kbps Fase 2 GPRS/EDGE entra in pratica 2002 Il supporto GPRS nei nuovi modelli di telefoni cellulari GSM diventa un luogo comune e l'uso di questo servizio raggiunge una massa critica. (Equivalente allo stato SMS nel 1999) 2002/3 3GSM opera commercialmente Come lo stesso standard GSM, il servizio GPRS si è evoluto per fasi. Durante la prima fase, l'uso commerciale del servizio doveva iniziare nel 2000/2001. La soluzione GPRS point-to-point (invio di informazioni a un singolo utente GPRS) è supportata, ma non point-to-multipoint (invio delle stesse informazioni a più utenti GPRS contemporaneamente). La fase 2 del GPRS non è ancora completamente definita, ma si prevede che velocità di trasmissione dati più elevate saranno supportate attraverso l'introduzione di nuove tecnologie già esistenti come EDGE (Enhanced Data rate for GSM Evolution) oltre a supportare una soluzione punto-multipunto. Come funziona il GPRS? GPRS è uno standard ETSI (European Telecommunications Standards Institute) per la commutazione di pacchetto nei sistemi GSM. Attualmente, le reti basate su GSM sono le più diffuse al mondo e sono denominate reti di seconda generazione (2G). La tecnologia GSM utilizza una variazione di TDMA (accesso multiplo a divisione di tempo) ed è la più utilizzata delle tre principali tecnologie wireless digitali (TDMA, GSM e CDMA). Il GSM digitalizza e comprime i dati, quindi li invia sul canale con altri due flussi di dati utente, ciascuno nella propria fascia oraria (fascia oraria). Funziona a una frequenza di 900 MHz o 1800 MHz. GSM ha oltre 120 milioni di utenti in tutto il mondo ed è disponibile in 120 paesi, secondo la GSM MoU Association. Poiché la maggior parte degli operatori di rete GSM ha stipulato accordi di roaming con operatori stranieri, gli utenti continuano a utilizzare i propri telefoni cellulari mentre viaggiano in altri paesi. GPRS è il cosiddetto. tecnologia overlay distribuita su reti GSM, CDMA e TDMA. Questa tecnologia utilizza un nuovo metodo per trasmettere in modo efficiente i dati a pacchetto sulle reti radio. La tecnologia di commutazione dei pacchetti si basa sui metodi IP e X.25, entrambi molto popolari e ampiamente utilizzati in molte reti. La commutazione di pacchetto GPRS funziona in generale allo stesso modo della commutazione di pacchetto IP, ovvero i dati vengono suddivisi in pacchetti e inviati alla destinazione in modi diversi sulla rete, quindi riassemblati all'estremità ricevente. La commutazione di pacchetto GPRS consente a qualsiasi traffico IP o X.25 esistente di inviare dati sulla rete radio GPRS. GPRS utilizza un'ampia banda radio di 200 kHz ed è diviso in otto canali. La capacità totale dei canali è di 271 kbps, ma ciascuno di questi canali è in grado di trasmettere flussi di dati di 14.4 kbps. Teoricamente è possibile una velocità di 115 kbps, ma in condizioni reali viene utilizzata molto raramente o per niente. Una velocità media di 48 kbps è la stima più probabile perché i punti di accesso sono condivisi tra più utenti e la portata o la posizione del ricevitore dipenderà anche dalla larghezza di banda disponibile. Questo risultato è molto migliore di quello che possono offrire i dispositivi di comunicazione mobile esistenti, che forniscono solo 9.6 kbps. Un altro aspetto importante della comunicazione Internet su GPRS - e questa è la prima implementazione di questo tipo per una rete a banda larga - è che la connessione a Internet è continua (sempre "online") e allo stesso tempo non deve prelevare risorse da punti di accesso al momento in cui non viene utilizzato, perché i dati vengono trasferiti solo quando è necessario. Il ricevitore richiede informazioni e il dispositivo richiama le risorse radio in quel momento, quindi è di nuovo in uno stato non funzionante fino a quando non inizia a ricevere le informazioni richieste. Le bande radio sono assegnate dinamicamente, a seconda del tipo di contenuto, più o anche più contemporaneamente, a seconda che venga trasmesso un messaggio di testo o un video live. Quando un utente accende un dispositivo che supporta GPRS, di solito cerca automaticamente un canale GPRS nell'area. Se viene trovato un canale corrispondente, il dispositivo tenterà di connettersi alla rete. Rete GPRS La rete GPRS è una rete overlay che si trova sopra le infrastrutture GSM. I componenti chiave di una rete GPRS includono:
Quando un utente GPRS effettua una chiamata, il dispositivo GPRS contatta la stazione GSM, che a sua volta chiama l'SGSN, che comunica con altri SGSN o GGSN se deve accedere a un altro tipo di rete (IP o X.25). Per un utente GPRS, la connessione è "seamless", non esiste una procedura di "stabilimento della chiamata". La tecnologia GPRS, sovrapposta alla rete GSM, è stata originariamente progettata per allocare dinamicamente e individualmente le risorse radio GSM "per pacchetto", secondo necessità. Se molti utenti GPRS sono collegati contemporaneamente a una cella GSM e la cella GSM non è in grado di supportare un tale volume di traffico vocale, la stazione GPRS utilizzerà le risorse radio delle celle GSM vicine. Pertanto, in realtà, gli utenti GPRS sono serviti da molte celle GSM contemporaneamente quando se ne presenta la necessità. Pertanto, l'SGSN riceve la richiesta di connessione, richiede le informazioni sul profilo utente dal nodo HLR e autentica l'utente. A questo punto è possibile eseguire la crittografia. L'SGSN utilizza le informazioni del profilo (compreso il nome del punto di accesso, che identifica la rete e l'operatore) per determinare a quale GGSN indirizzare. Il gateway selezionato può fornire RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) e assegnare un indirizzo IP (Internet Protocol) dinamico all'utente prima di configurare connessioni a reti esterne. Questo processo è chiamato "Attivazione contestuale profilo dati batch" e le impostazioni possono variare da operatore a operatore. Può includere funzionalità aggiuntive come la gestione della QoS (Quality of Service) e la gestione della rete privata virtuale (VPN). Quando un dispositivo mobile è spento o fuori dalla copertura GPRS, il suo contesto viene disattivato e il dispositivo si disconnette dalla rete. Quando un utente mobile invia dati, l'SGSN inoltra i pacchetti al GGSN corrispondente. Il GGSN inoltra quindi i dati secondo l'attuale "contesto" stabilito per quella sessione. Nella direzione inversa, i pacchetti destinati all'utente vengono indirizzati al GGSN associato all'indirizzo IP dell'utente. Il GGSN controlla i pacchetti ricevuti in base al contesto corrente, identifica l'SGSN che serve questo utente e dirige il traffico nella direzione appropriata. L'SGSN inoltra quindi i pacchetti alla stazione base in cui si trova l'utente. Vantaggi del GPRS GPRS offre velocità di trasmissione dati più elevate, connessione sempre attiva, stabilità della connessione, ampio supporto per le applicazioni e solidi meccanismi di sicurezza. Aumentare la velocità dei dati GPRS attualmente supporta velocità dati medie nell'ordine di 115 kbps, ma queste velocità vengono raggiunte solo quando vengono utilizzati tutti gli otto intervalli di tempo (fasce orarie) per GPRS. Al contrario, i dispositivi multimediali e finali saranno generalmente configurati per funzionare con un certo numero di intervalli di tempo per i dati inviati in entrambe le direzioni. Ad esempio, un dispositivo GPRS può essere configurato per funzionare con un massimo di quattro slot nella direzione avanti e due slot nella direzione indietro. In buone condizioni radio, questo fornisce velocità di circa 50 kbps nella direzione in avanti e 20 kbps nella direzione di ritorno. Questo è più di tre volte più veloce delle attuali reti GSM (14.4 kbps) e dello stesso ordine di grandezza di una buona connessione modem via cavo analogica. La larghezza di banda totale del sito cellulare è divisa tra traffico voce e traffico dati. Gli operatori GPRS utilizzano questa larghezza di banda in modo diverso. Tipicamente configurano le reti per dare priorità al traffico vocale; alcuni di essi assegnano fasce orarie al traffico dati al fine di garantire un livello minimo di tale servizio nei periodi di elevato traffico voce. La capacità inutilizzata riservata al traffico voce può essere riallocata dinamicamente ai dati. Con velocità di trasmissione dati più elevate, GPRS consente applicazioni che richiedono una maggiore larghezza di banda e attualmente non sono realizzabili su reti GSM. Connessione permanente Una connessione persistente - "sempre online" - elimina i ritardi associati a una connessione dial-up, associati all'instaurazione di una nuova connessione alla rete ogni volta che è necessario inviare e ricevere dati. Le informazioni possono essere trasmesse all'utente finale in tempo reale. GPRS consente ai fornitori di fatturare la fatturazione in batch anziché al minuto, consentendo così agli utenti di fornire servizi più convenienti. Stabilità della connessione GPRS ha migliorato l'integrità della trasmissione dei dati attraverso l'applicazione di una serie di meccanismi. In primo luogo, i dati dell'utente sono codificati con una certa ridondanza, che ne migliora la resistenza a condizioni radio avverse. Il livello di ridondanza nella codifica può variare, a seconda delle stesse condizioni radio. GPRS definisce quattro schemi di codifica, da CS1 a CS4. Inizialmente sono supportati solo CS1 e CS2, che forniscono circa 9 e 13 kbps per fascia oraria. Se viene rilevato un errore nel BSS in un frame ricevuto, questo frame viene periodicamente ripetuto fino a quando non viene ricevuto con una qualità accettabile prima di essere trasmesso alla rete centrale GPRS. Ampio supporto per le applicazioni Come Internet, il GPRS si basa sulla commutazione dei dati a pacchetto. Ciò significa che tutte le applicazioni IP native possono essere implementate all'interno di GPRS come e-mail, accesso Web, messaggistica istantanea e trasferimento di file. Inoltre, le sue velocità di trasmissione dati più elevate consentono a GPRS di gestire applicazioni che richiedono più larghezza di banda (come i contenuti Web multimediali) che non funzionano su connessioni remote GSM più lente. GPRS è più o meno adatto per applicazioni basate sul Wireless Application Protocol (WAP). WAP ha raggiunto un'adozione diffusa nella nuova generazione di telefoni cellulari che supportano i microbrowser. sicurezza GPRS si basa sul collaudato modello di autenticazione e autorizzazione utilizzato dal GSM. Quando viene avviata una sessione, l'utente viene autenticato utilizzando le informazioni segrete contenute in una smart card denominata Subscriber Identity Module (SIM). I dati di autenticazione vengono inviati al nodo di rete HLR e lì convalidati. GPRS consente un'autenticazione aggiuntiva tramite l'uso di protocolli come RADIUS prima che gli abbonati possano accedere a Internet o alla rete dati aziendale. GPRS supporta la crittografia dei dati utente quando trasmessi su un'interfaccia wireless da un terminale mobile all'SGSN. Inoltre, quando un utente si connette a una rete aziendale privata, potrebbe essere presente una crittografia VPN (Virtual Private Network) end-to-end di alto livello. Quindi, se dividiamo questi vantaggi in quelli relativi agli utenti e ai fornitori di servizi, otteniamo il seguente quadro: Per i fornitori di servizi: • Nuovo mercato e maggiori profitti mentre passiamo all'offerta di nuovi servizi multimediali e contenuti ai clienti.
Per i dettagli: • I servizi QoS diventano disponibili come prodotti vendibili. Ora che la tecnologia GPRS ha introdotto la prima applicazione a commutazione di pacchetto per abbonati mobili, i fornitori di servizi possono utilizzare le tecnologie convenzionali per implementare applicazioni di servizio nelle reti IP tradizionali.
Restrizioni GPRS È già abbastanza chiaro che il GPRS è un nuovo importante servizio per dispositivi mobili, che non solo consente la trasmissione dei dati, ma migliora notevolmente l'efficienza, la capacità e la funzionalità spettrale rispetto ai servizi mobili non vocali utilizzati finora. Tuttavia, è importante notare che GPRS ha anche alcune limitazioni, che sono descritte di seguito: Capacità cellulare limitata Il GPRS ha un impatto significativo sulla capacità della rete cellulare esistente. La quantità di risorse radio disponibili che possono essere utilizzate per scopi diversi è limitata e l'uso delle risorse per uno scopo preclude il loro utilizzo simultaneo per altri. Ad esempio, sia le chiamate vocali che le sessioni GPRS utilizzano le stesse risorse di rete. La tangibilità dell'impatto dipende dal numero di fasce orarie riservate all'uso esclusivo del GPRS, se presenti. Tuttavia, in realtà, GPRS gestisce dinamicamente l'assegnazione dei canali e consente di ridurre il carico sul canale del segnale nelle ore di punta inviando brevi messaggi sui canali GPRS. Risultato: la necessità di SMS come vettore aggiuntivo utilizzando un diverso tipo di risorsa radio. Le velocità reali sono molto più basse Il raggiungimento della velocità dati GPRS massima teorica di 172.2 kbps richiederebbe a un singolo utente di utilizzare tutti gli otto intervalli di tempo senza alcuna protezione dagli errori. È chiaro che in pratica è abbastanza improbabile che un operatore di rete consenta l'utilizzo di tutti gli slot da parte di un unico utente GPRS. Inoltre, i terminali GPRS di "prima generazione" sono strettamente limitati a supportare solo uno, due o tre intervalli di tempo. Pertanto, anche la larghezza di banda a disposizione dell'utente GPRS è strettamente limitata. Per questo motivo, le velocità massime teoriche GPRS non possono essere raggiunte in reti reali e terminali reali. La realtà è che le reti mobili avranno probabilmente sempre velocità di trasmissione dati inferiori rispetto alle reti fisse. Risultato: velocità di trasmissione dati relativamente elevate tramite dispositivi mobili potrebbero non essere disponibili per i singoli utenti dei servizi mobili fino a quando non saranno disponibili miglioramenti significativi della velocità sulle reti GSM Evolution (EDGE) o Universal Mobile Telephone System (3GSM). Modulazione non ottimale GPRS si basa su una tecnologia di modulazione nota come GMSK (Gaussian Minimum-Shift Keying). Le reti EDGE si basano su un nuovo schema di modulazione che consente velocità di trasmissione dati molto più elevate sull'interfaccia aerea: questa è chiamata modulazione 8 PSK (8 phase-shift keying). Poiché 3 PSK verranno utilizzati anche in XNUMXGSM, gli operatori di rete dovranno tenerne conto in una fase del passaggio alle reti mobili XNUMXG. Risultato: la necessità di EDGE. Ritardi di trasmissione I pacchetti GPRS vengono inviati in tutte le direzioni per raggiungere eventualmente la stessa destinazione. Ciò crea il rischio che uno o più di questi pacchetti vengano persi o danneggiati durante la trasmissione di dati via radio. Gli standard GPRS tengono conto di questa proprietà intrinseca delle tecnologie a pacchetto wireless, ponendo nelle loro strategie il compito di mantenere l'integrità e la ritrasmissione dei dati. Tuttavia, a causa di questa assicurazione possono verificarsi ritardi di trasmissione. Di conseguenza, le applicazioni che richiedono una trasmissione video di alta qualità possono funzionare bene quando si utilizzano HSCSD (High Speed Circuit Switched Data). HSCSD è semplicemente la commutazione del circuito di dati in cui un singolo utente può utilizzare fino a quattro canali diversi contemporaneamente. A causa del principio della comunicazione end-to-end tra mittente e destinatario, i ritardi di trasmissione sono meno probabili. Risultato: Necessità di HSCSD. Dove si applica il GPRS? I servizi mobili non vocali come SMS e GPRS sono alla base di un'ampia gamma di applicazioni aziendali e consumer. Questa sezione descrive quelli che sono direttamente correlati al GPRS. Negli ultimi decenni, le applicazioni mobili come GPRS sono state utilizzate esclusivamente da organizzazioni militari, mediche, governative e di trasporto, ma non c'erano standard o fornitori per diffondere ampiamente queste tecnologie per renderle disponibili alla gente comune. E solo relativamente di recente, gli abbonati hanno iniziato a utilizzare il GPRS con un'attività sempre crescente, poiché la tecnologia è diventata molto più economica e accessibile. Inoltre, gli abbonati ai sistemi mobili hanno sempre desiderato poter utilizzare le stesse applicazioni che utilizzano quando lavorano sui personal computer. Ci sono stati molti tentativi, utilizzando varie tecnologie, di offrire agli utenti mobili la stessa esperienza di Internet utilizzando le tecnologie esistenti, ma il problema era ridurre al minimo tutti i contenuti e trasformarli anche in modo da renderli compatibili con i parametri di il dispositivo e la banda utilizzata. Con la costante miniaturizzazione dell'elettronica, molti nuovi dispositivi mobili stanno diventando più veloci, più efficienti e più simili ai personal computer. Con il miglioramento dell'hardware, verranno offerte molte applicazioni. Le applicazioni domestiche sono molto importanti, ma le applicazioni aziendali sembrano destinate a fare una vera svolta in questa tecnologia. Molti analisti avvertono che entro il 2002-2003 quasi la metà delle transazioni commerciali quotidiane sarà possibile utilizzando dispositivi mobili. • Testo: le applicazioni di testo per la nuova generazione di dispositivi mobili saranno notevolmente diverse dalle precedenti. Poiché i dispositivi funzioneranno tramite IP, non avranno bisogno di sistemi di messaggistica speciali. L'utente potrà utilizzare qualsiasi sistema di messaggistica Internet esistente (ICQ, MSN, AOL... ecc.). Ed è probabile che anche se i fornitori di servizi decidono di non creare un sistema di messaggistica unificato, gli utenti saranno in grado di utilizzare il freeware esistente (ad esempio Trillium) per farlo. Gli utenti hanno l'opportunità di ricevere un'ampia gamma di contenuti sui loro telefoni cellulari: quotazioni azionarie, risultati sportivi, informazioni meteo sui voli, titoli di notizie, promemoria, risultati della lotteria, barzellette, oroscopi, informazioni sul traffico, servizi locali e simili. Queste informazioni non devono essere puramente testuali: possono anche essere mappe, grafici o altri tipi di informazioni visive. Un breve messaggio di 160 caratteri è abbastanza lungo da trasmettere informazioni "quantitative" come i prezzi delle azioni, i risultati sportivi o il tempo. Tuttavia, quando le informazioni sono di natura qualitativa, come oroscopi o notizie, 160 caratteri non sono sufficienti per altro che suscitare interesse o infastidire il destinatario delle informazioni. Per questo motivo, è molto probabile che GPRS venga utilizzato per servizi informativi basati su informazioni "qualitative" per utenti finali con dispositivi che supportano GPRS, mentre gli SMS continueranno a essere utilizzati per inviare la maggior parte delle informazioni "quantitative". È interessante notare che le applicazioni di chat sono una forma di informazioni di "qualità" che possono essere conservate tramite SMS per ottenere brevità e ridurre i messaggi irrilevanti. immagini Con la crescente risoluzione dei display dei dispositivi mobili, sta diventando sempre più pratico inviare foto, cartoline e presentazioni a colori. Ma fino a poco tempo fa, gli utenti avevano l'opportunità di contemplare sugli schermi dei telefoni cellulari solo immagini in bianco e nero, che potevano essere visualizzate solo da una certa angolazione e indovinare cosa poteva essere raffigurato lì. Immagini fisse come foto, immagini, cartoline, saluti e presentazioni, nonché pagine Web fisse possono essere inviate e ricevute tramite la rete mobile. Utilizzando GPRS, è possibile inviare immagini da una fotocamera digitale collegata tramite una radio GPRS direttamente a siti Internet. Suono I nuovi dispositivi saranno in grado di utilizzare non solo le nuove capacità audio, ma anche i servizi di trasmissione audio su Internet. I dispositivi possono anche essere configurati per inviare e ricevere frammenti di audio in tempo reale. E non c'è dubbio che nel tempo l'interfaccia dei comandi vocali sarà disponibile per qualsiasi semplice comando. Questo tipo di tecnologia è già disponibile oggi nelle auto più costose e nei telefoni cellulari più avanzati. Anche i servizi GPS e road map sono servizi molto interessanti per gli utenti di oggi. In Giappone, quasi tutte le auto sono dotate dell'opzione standard per un sistema GPS DVD. Nonostante i numerosi tentativi di migliorare la qualità delle comunicazioni vocali nelle reti mobili, come Enhanced Full Rate (EFR), non forniscono ancora la qualità richiesta. Esistono numerose situazioni pratiche comuni, come giornalisti o situazioni di polizia, in cui è necessario acquisire conversazioni con persone o messaggi radio utilizzando microfoni portatili di qualità professionale e inviare queste informazioni a una stazione radio o stazione di polizia. Il semplice fatto di lasciare il telefono cellulare acceso o dettare le informazioni necessarie al telefono cellulare non fornirà una qualità del suono sufficiente per l'analisi vocale e il doppiaggio quando è importante un'identificazione vocale accurata. Dal momento che anche brevi frammenti di voce occupano una notevole quantità di spazio sotto forma di file, GPRS o altri servizi di dati mobili ad alta velocità sono essenziali in questi casi. Video Oltre alla trasmissione audio, gli utenti hanno l'opportunità di lavorare con video live. Come dispositivi di archiviazione, i processori stanno diventando più piccoli e le velocità di accesso stanno aumentando, il che è essenziale quando si utilizzano i telefoni cellulari per le videoconferenze, che presto diventeranno una pratica quotidiana. Inoltre, presto sarà possibile guardare i programmi TV non solo con l'aiuto dei televisori, ma anche tramite dispositivi mobili. Nel tempo, la natura e la forma delle comunicazioni mobili stanno diventando meno testuali e più visive. Il settore wireless si sta spostando dai messaggi di testo, ai messaggi di icone e immagini, all'invio di foto e disegni, ai messaggi video e ai filmati che possono essere scaricati e visualizzati nella loro interezza tramite un dispositivo mobile. Il trasferimento di immagini in movimento attraverso il mezzo mobile trova applicazioni anche in nicchie di mercato correlate. Ad esempio, questo vale per il monitoraggio dei parcheggi o il monitoraggio delle case in assenza dei proprietari - contro ospiti casuali o ladri, quando il sistema, se attivato, può inviare un'immagine di ciò che sta accadendo al proprietario. Anche le applicazioni di videoconferenza possono essere molto richieste, dove, ad esempio, i team di distribuzione possono tenere le loro riunioni di vendita regolari senza doversi incontrare in un punto di incontro "fisico" dedicato: questa è un'altra applicazione di immagini in movimento. Internet Fino a poco tempo, le tecnologie utilizzate dai dispositivi mobili erano limitate dalle capacità dei dispositivi mobili stessi. Con i progressi nelle comunicazioni mobili e nell'elettronica, i telefoni cellulari stanno diventando sempre più simili ai computer. Pertanto, la maggior parte delle funzioni del PC diventa disponibile anche su dispositivi mobili. Funzionalità come e-mail, newsgroup, chat web interattiva saranno disponibili indipendentemente dalla posizione dell'utente. Questi servizi possono essere utilizzati in auto, a casa, negli uffici, per strada. L'utilizzo di Circuit Switched Data per cercare e navigare sul Web non ha mai supportato le applicazioni per gli utenti mobili. A causa delle lente velocità di trasferimento dei dati a commutazione di circuito, il trasferimento dei dati dal server Internet al browser richiede troppo tempo. In alternativa, gli utenti disattivano le immagini e visualizzano solo il testo, avendo difficoltà a leggere le pagine di testo sullo schermo. Per questo motivo, la ricerca e la navigazione sul web sono molto più adatte per lavorare con GPRS. Chat La chat può essere separata dai principali servizi informativi, in quanto la fonte dell'informazione in questo caso è la persona con cui viene condotta la conversazione, mentre solitamente i servizi informativi vengono "consumati" dai siti Internet. L'"intensità dell'informazione" - la quantità di informazioni trasmessa per unità di messaggio - è solitamente più bassa in una chat, perché ha un compito diverso: le persone in una chat hanno maggiori probabilità di esprimere le proprie opinioni che di riportare dati fattuali. Proprio come su Internet, dove i gruppi di chat sono un'applicazione Internet molto popolare, gruppi di persone che la pensano allo stesso modo - le cosiddette società di interesse - stanno iniziando sempre più a utilizzare i servizi mobili non vocali come strumenti di comunicazione e discussione. "Attività congiunte" GPRS con Internet consente agli utenti mobili di partecipare pienamente alle chat su Internet, senza la necessità di creare gruppi separati progettati specificamente per gli utenti mobili. Poiché il numero di partecipanti è un fattore importante nella determinazione dei punteggi di appartenenza ai newsgroup, l'uso di GPRS sarebbe preferibile in questo caso. Tuttavia, GPRS nella sua prima fase non supporta i servizi punto-multipunto, il che rende difficile inviare un singolo messaggio a un gruppo di persone. Per questo motivo, si prevede che gli SMS rimarranno importanti per le applicazioni di chat nel prossimo futuro, sebbene il GPRS possa essere previsto prima piuttosto che dopo. Condivisione/collaborazione di documenti Il trasferimento dati mobile facilita la condivisione dei documenti e la collaborazione remota. Ciò consente a persone diverse in luoghi diversi di lavorare contemporaneamente sugli stessi documenti. Si possono prevedere anche applicazioni multimediali, contenenti contemporaneamente voci, testi, immagini e immagini. Questi tipi di applicazioni possono essere utili per risolvere problemi in vari campi come antincendio, medicina, pubblicità, architettura, giornalismo e così via. Anche la decisione su dove ricorrere alla prenotazione del biglietto può essere presa a distanza se è possibile rivedere i necessari prospetti e documenti con commenti insieme al responsabile dell'agenzia di viaggio, senza la necessità di visitare fisicamente l'agenzia di viaggio. Trovandosi ovunque, una persona può avere il vantaggio di poter commentare le immagini visive viste insieme, riguardanti un tema su cui il lavoro congiunto può essere utile. Fornendo una larghezza di banda sufficiente, GPRS facilita le applicazioni multimediali come la condivisione di documenti. Comunicazione durante gli incarichi È abbastanza comune che i dipendenti di un'azienda che fornisce servizi trascorrano la maggior parte del loro tempo "sul campo", svolgendo determinati compiti. I servizi mobili non vocali possono essere utilizzati per assegnare nuovi compiti e comunicare in termini di implementazione - tra dipendenti che sono costantemente in ufficio e dipendenti mobili "sul campo". Tipicamente, i clienti dell'azienda chiamano l'ufficio (call center), il cui personale riceve la chiamata e la considera. Le loro chiamate richiedono la visita di un dipendente "sul campo" dell'azienda. Le domande di invio del lavoro possono essere opzionalmente combinate con le domande di localizzazione del veicolo per determinare il dipendente più vicino a una destinazione che può essere inviata per servire un cliente. I servizi GSM non vocali possono essere utilizzati non solo per l'inoltro di lavori, ma anche come strumento per ingegneri sul campo o addetti alle vendite per tenere costantemente informato il proprio ufficio sullo stato di avanzamento di determinate attività. Un lavoratore remoto può inviare un messaggio di stato come "Attività 1234 completata, lavoro su 1235". Un breve messaggio di 160 caratteri è sufficiente per la maggior parte delle comunicazioni richieste per le vendite, i servizi o qualsiasi altra domanda di assegnazione di lavoro, come ordinare la pizza su un telefono cellulare e ordinare un corriere. Tuttavia, 160 caratteri richiedono alcuni accorgimenti per poter inserire i dati dei clienti in questo volume, ad es. dovrà inevitabilmente utilizzare abbreviazioni. Quei 160 caratteri non lasciano molto spazio per fornire all'operatore sul campo informazioni sul problema richiesto o una descrizione dettagliata del cliente. I rappresentanti in viaggio dell'azienda hanno l'opportunità di arrivare al cliente, ma a parte questo non ricevono quasi nessuna informazione. È qui che entra in gioco il GPRS, che consente una migliore informazione del dipendente in quanto è molto facile sia inviare che ricevere una quantità significativa di informazioni. Utilizzando GPRS, ad esempio, puoi inviare una foto del cliente e della sua casa a un dipendente per aiutarlo a trovare e identificare il cliente. Con tutti questi vantaggi, le domande di assegnazione di lavoro dovrebbero emergere per prime tra le applicazioni di comunicazione basate su GPRS. E-mail aziendale Poiché fino alla metà dei dipendenti di un'azienda trascorre del tempo fuori dall'ufficio, è importante che rimangano in contatto con l'ufficio estendendo l'uso dei sistemi di posta elettronica aziendali oltre i PC dell'ufficio. I sistemi di posta elettronica aziendale vengono eseguiti sui computer della rete interna (LAN) e includono applicazioni come Microsoft Mail, Outlook, Outlook Express, Microsoft Exchange, Lotus Notes e Lotus cc:Mail. Poiché i dispositivi abilitati GPRS sono più comuni nelle aziende che tra i singoli utenti di telefoni cellulari, è probabile che ci sarà un mercato più ampio per le applicazioni di posta elettronica aziendali che utilizzano GPRS rispetto alle applicazioni di posta elettronica Internet. E-mail su Internet I servizi di posta elettronica Internet assumono la forma di servizi gateway, in cui i messaggi non vengono archiviati, o servizi di casella postale, in cui vengono archiviati i messaggi. Nel caso dei servizi gateway, la piattaforma di posta elettronica wireless traduce semplicemente il messaggio da SMTP, il protocollo Internet per la posta elettronica, in SMS e lo invia al centro SMS. Nel caso dei servizi di posta elettronica della casella di posta, i messaggi vengono archiviati e l'utente riceve una notifica sul proprio telefono cellulare e può quindi leggere il messaggio così com'è, inoltrarlo e così via. Dopo aver ricevuto una nuova lettera, la maggior parte degli utenti dei servizi di posta elettronica Internet non riceve la notifica di questo fatto sul proprio telefono cellulare. Quando sono fuori ufficio, devono entrare periodicamente nella casella di posta se aspettano una lettera. Tuttavia, associando la posta elettronica Internet a un meccanismo di avviso come SMS o GPRS, gli utenti possono essere avvisati quando arriva una nuova e-mail. Localizzazione veicoli Questa applicazione integra sistemi di posizionamento satellitare che forniscono alle persone informazioni su dove stanno utilizzando servizi mobili non vocali. Il Global Positioning System (GPS) è una rete globale gratuita di 24 satelliti gestita dal Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti. Chiunque disponga di un ricevitore GPS può ricevere informazioni sulla propria posizione dal satellite e quindi capire dove si trova. Le applicazioni di localizzazione dei veicoli possono essere utilizzate per fornire diversi servizi, tra cui la diagnostica remota dello stato dei veicoli, la localizzazione dei veicoli rubati e la notifica delle nuove tariffe delle auto a noleggio. Lo Short Message Service (SMS) è ideale per inviare informazioni sulla posizione come longitudine, latitudine, rilevamento e altitudine dal Global Positioning System (GPS). Le coordinate determinate dal GPS sono in genere lunghe nell'ordine di 60 caratteri nel record. In alternativa, è possibile utilizzare GPRS. Accesso remoto alla LAN È già ovvio per tutti che i dispositivi mobili si stanno trasformando in personal computer in miniatura, quindi tutti si sono già abituati al fatto che sono capaci o saranno in grado di supportare la maggior parte delle applicazioni supportate dai personal computer. Un'altra caratteristica interessante dei dispositivi mobili aziendali saranno le VPN. Attualmente si stanno sviluppando intensamente e stanno diventando estremamente popolari tra gli utenti dei servizi mobili. È probabile che la condivisione di file, la creazione di zone utente, l'interrogazione di database, l'accesso personalizzato, la collaborazione, l'integrazione con altri dispositivi e molte altre funzionalità di un personal computer convenzionale siano offerti per un uso diffuso da parte degli utenti mobili. Quando i dipendenti il cui lavoro comporta frequenti spostamenti non sono alle loro scrivanie in ufficio, è fondamentale che siano collegati alla rete interna (Local Area Network) dell'azienda. Le applicazioni LAN remote accedono a tutte le applicazioni che un dipendente utilizzerebbe seduto alla propria scrivania, come l'accesso a intranet, i servizi di posta elettronica aziendali come Microsoft Exchange o Lotus Notes e le applicazioni di database in esecuzione su Oracle, Sybase o qualsiasi altro ambiente. Un terminale mobile, come un PDA o un laptop, dispone dello stesso software di un personal computer sulla scrivania di un dipendente, oppure sono disponibili versioni ridotte delle applicazioni tramite la LAN aziendale. Per questo motivo, è molto probabile che questa area di applicazione diventi un conglomerato di accesso remoto a diversi tipi di informazioni, come e-mail, intranet, database. Tutte queste informazioni potrebbero essere accessibili tramite strumenti di navigazione web o potrebbero comunque richiedere applicazioni software appropriate per dispositivi mobili. Lo strumento ideale per l'accesso remoto alla LAN dipende dalla quantità di dati da inviare, ma la velocità e la latenza del GPRS lo rendono lo strumento perfetto. Trasferimento di file Come suggerisce questo termine generico, le applicazioni di trasferimento file eseguono qualsiasi forma di download di dati di grandi dimensioni sulla rete mobile. Tali dati potrebbero essere documenti di presentazione per un manager di un'agenzia di viaggi, una descrizione del dispositivo per un tecnico dell'assistenza o un'applicazione software come Adobe Acrobat Reader per leggere i documenti. La fonte di queste informazioni può essere uno dei metodi di comunicazione Internet come FTP (File Transfer Protocol), telnet, http o Java - o il proprio database o piattaforma operativa. Indipendentemente dall'origine e dal tipo di file da trasferire, questo tipo di applicazione richiede molta larghezza di banda. Pertanto, i servizi dati mobili ad alta velocità come GPRS, EDGE o 3GSM sono fondamentali per svolgere in modo soddisfacente questo tipo di attività. domotica Le capacità dei dispositivi mobili possono essere notevolmente migliorate per esigenze personali e aziendali, con funzioni semplici e compatte per applicazioni domestiche e aziendali. Ad esempio, una caratteristica fondamentale è l'integrazione dei dispositivi di segnalazione nei telefoni cellulari. Qualsiasi cosa, da un avviso di incendio domestico a una notifica e-mail, può essere comunicata istantaneamente a un utente di telefoni cellulari. Le applicazioni domotiche combinano la sicurezza remota con il controllo remoto. Fondamentalmente, puoi guardare la tua casa da qualsiasi luogo, ovunque tu sia: in viaggio, in vacanza o in ufficio. Se il tuo allarme antifurto suona, non solo verrai avvisato, ma sarai anche in grado di vedere esattamente chi sta tentando di entrare nella tua casa e magari anche chiuderlo all'interno. Cioè, non solo puoi vedere cosa sta succedendo nella tua casa, ma anche eseguire alcune azioni in casa. Puoi accendere a distanza il tuo videoregistratore per registrare un programma TV, accendere i fornelli per riscaldare la cena quando arrivi a casa e simili. Il tuo cellulare dotato di GPRS funziona effettivamente come un telecomando, come quelli che utilizziamo quotidianamente per la nostra TV, videoregistratore, hi-fi, ecc., ma a una distanza molto maggiore. Poiché il protocollo Internet (IP) sarà presto disponibile in tutti i dispositivi, non solo nei telefoni cellulari dotati di GPRS, ma in tutti i tipi di elettrodomestici e in tutti i dispositivi, è possibile accedere a questi dispositivi e ricevere istruzioni. Uno strumento chiave per la domotica sarà il Bluetooth, che consente di collegarsi in rete e interagire con vari dispositivi incompatibili. Reti 3G Diretta conseguenza dell'evoluzione dei servizi GSM/GPRS è la creazione di UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Questo è il passo successivo dal GPRS verso una vera rete mobile di terza generazione (3G). Si tratta di una tecnologia a banda larga basata sulla trasmissione di pacchetti a velocità di trasmissione dati fino a 2 Mbps all'interno e 348 kbps all'esterno. UMTS offrirà un insieme compatibile (consecutivo) di servizi ai clienti della rete mobile, indipendentemente da dove si trovino. L'UMTS, basato sullo standard di comunicazione GSM, è supportato da tutti i principali produttori. Questi piani sono stati attuati nel corso del 2002. Gli utenti dei servizi mobili avranno accesso alla trasmissione del segnale sia wireless che satellitare. Lo spettro EMR per UMTS è stato provvisoriamente assegnato alle bande 1885 - 2025 MHz per i futuri sistemi IMT-2000 e 1980 - 2010 MHz e 2170 - 2200 MHz per la divisione satellitare dei sistemi UMTS. Il candidato più conveniente finora per il passaggio al 3G è WCDMA (Wide Band Code Division Multi Access). In poche parole, WCDMA è la base di una tecnologia di trasmissione wireless che utilizza un codice utente univoco per codificare i canali. I canali non utilizzano bande di canali separate, ma condividono una larghezza di banda di 5 MHz, offrendo loro un'incredibile larghezza di banda. La tecnologia GPRS rappresenta il primo passo significativo verso una nuova era della comunicazione, sempre e ovunque. Il prossimo passo dopo il GPRS per l'industria mobile sarà concentrarsi direttamente sulla costruzione di reti 3G basate su reti 2.5G, che alla fine forniranno maggiore capacità e velocità dei dati, oltre a supportare nuovi servizi multimediali. Le principali tecnologie 3G includono: Velocità dati avanzate per sistemi GPRS Evolution (EDGE). Aumento della velocità dei dati per la rete GPRS a circa 384 kbps per canale. CDMA a banda larga (WCDMA) Utilizza un canale radio CDMA a 5 MHz per supportare velocità dati teoriche fino a 2 Mbps. WCDMA dovrebbe diventare lo standard dominante nella transizione alle reti 3G e sarà distribuito in tutto il mondo insieme alle reti GSM/GPRS. cdma2000 Supporta velocità di trasmissione dati più elevate del 3G, viene introdotta una versione chiamata 1xEV, che consente velocità di 2.4 Mbps ed è probabile che venga implementata negli Stati Uniti e in diversi paesi asiatici. La diffusione su larga scala di queste reti dovrebbe avvenire nei prossimi anni. Pertanto, la tecnologia GPRS ha apportato molti vantaggi all'industria mobile, rendendo più conveniente l'accesso a Internet da dispositivi mobili, grazie all'elevata velocità di trasferimento dei dati e al fatto che i dispositivi GPRS forniscono funzioni simili a quelle fornite dai personal computer. Ciò semplifica l'implementazione di questi servizi da parte dei fornitori di servizi ed espande i servizi di accesso a Internet da dispositivi mobili dotati di modulo GPRS e facilita l'integrazione con le tecnologie cellulari mobili precedenti. Il GPRS non è chiaramente un protocollo 3G, ma la tecnologia stessa è una pietra miliare importante e il prossimo passo evolutivo verso il 3G. Più o meno nello stesso periodo in cui saranno disponibili i primi dispositivi 3G, ci sarà un'evoluzione non solo nella tecnologia ma anche nel modo in cui le persone pensano alla tecnologia. In un futuro molto prossimo, i dispositivi mobili diventeranno molto più utili per le persone e miglioreranno notevolmente ogni giorno della nostra vita. Molti profetizzano cupamente che la tecnologia ci conquisterà, ma come mostra la realtà, in effetti, finora, la tecnologia ci ha liberati. Pubblicazione: cxem.net
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