GPRS (General Packet Radio Service): a protokoll definíciója és működésének magyarázata

A GPRS (General Packet Radio Service) Alapjai: Definíció és Jelentőség

A mobilkommunikáció történetében számos mérföldkő jelzi az adatátvitel fejlődését. Ezen mérföldkövek közül az egyik legjelentősebb a GPRS, azaz a General Packet Radio Service, amely forradalmasította a mobiltelefonok internet-hozzáférését és az adatkommunikációt a 2000-es évek elején. Mielőtt a 3G, 4G, majd az 5G technológiák elterjedtek volna, a GPRS jelentette az első valós, tömeges méretű csomagkapcsolt adatátviteli megoldást a GSM hálózatokon belül. Ez a technológia tette lehetővé, hogy a mobiltelefonok ne csak telefonálásra szolgáljanak, hanem alapvető internetes szolgáltatásokat, mint például az e-mail vagy a WAP böngészés, is elérhetővé tegyék, méghozzá „mindig bekapcsolva” (always-on) módon.

A GPRS nem egy teljesen új mobilhálózatot hozott létre, hanem a meglévő GSM infrastruktúrát bővítette és optimalizálta az adatátvitelre. Emiatt gyakran nevezik 2.5G technológiának, utalva arra, hogy a 2G (GSM) és a 3G (UMTS) közötti átmenetet képezte. Fő innovációja a csomagkapcsolt (packet-switched) adatátvitel bevezetése volt a korábbi, beszédközpontú vonalkapcsolt (circuit-switched) rendszerekkel szemben. Ez a paradigmaváltás alapvetően változtatta meg a mobil adatszolgáltatások működését és díjazását.

A vonalkapcsolt adatszolgáltatások, mint például a CSD (Circuit Switched Data), egy dedikált, folyamatos kapcsolatot tartottak fenn az adatátvitel teljes ideje alatt, hasonlóan egy telefonhíváshoz. Ez rendkívül pazarló volt az erőforrásokkal, különösen az „szakaszos” (bursty) adatforgalom, például a weboldalak letöltése esetén, ahol hosszú szünetek vannak az adatcsomagok érkezése között. A GPRS ezzel szemben az adatokat kisebb csomagokra bontotta, és ezeket a csomagokat a rendelkezésre álló erőforrásokon keresztül, megosztva küldte el más felhasználókkal. Ez sokkal hatékonyabb erőforrás-felhasználást és gazdaságosabb díjazást tett lehetővé, mivel a felhasználók csak a ténylegesen átvitt adatmennyiségért fizettek, nem pedig a kapcsolat időtartamáért.

A GPRS bevezetése a mobilkommunikációban egy alapvető paradigmaváltást hozott: a vonalkapcsolt, dedikált erőforrásokon alapuló adatátvitelről áttért a sokkal rugalmasabb és hatékonyabb, megosztott erőforrásokat használó csomagkapcsolt rendszerre, megalapozva ezzel a mobil internet robbanásszerű elterjedését.

A GPRS Előtti Helyzet: A CSD Korlátai

A GPRS megjelenése előtt a mobilhálózatokon keresztüli adatátvitelre a CSD (Circuit Switched Data) volt a legelterjedtebb megoldás. A CSD lényegében egy modemes kapcsolatot szimulált a mobilhálózaton keresztül. Amikor egy felhasználó adatkapcsolatot kezdeményezett CSD-vel, a hálózat egy dedikált, állandó összeköttetést hozott létre a mobilkészülék és az adatátviteli végpont (például egy internet szolgáltató dial-up szervere) között. Ez a kapcsolat a teljes adatátvitel idejére fenntartott egy rádiós csatornát és egy kapcsolási útvonalat a hálózatban, hasonlóan egy telefonhíváshoz.

Bár a CSD lehetővé tette az alapvető adatátvitelt, mint például a faxküldést vagy az egyszerű internetezést, számos jelentős korláttal rendelkezett:

• Alacsony sebesség: A CSD tipikus adatátviteli sebessége 9.6 kbit/s volt, ami a mai sztenderdekhez képest rendkívül lassú. Később megjelent a HSCSD (High-Speed Circuit Switched Data), amely több időrés (timeslot) együttes használatával elérhette a 28.8 vagy akár 43.2 kbit/s sebességet, de ez is messze elmaradt a korszerű igényektől.
• Erőforrás-pazarlás: Mivel a kapcsolat folyamatosan dedikált erőforrásokat foglalt le, még akkor is, ha éppen nem történt adatátvitel (pl. egy weboldal letöltése utáni gondolkodási időben), rendkívül ineffektív volt. Ez korlátozta a hálózat kapacitását és a felhasználók számát.
• Magas költségek: A CSD-t általában időalapú díjazással számolták el, hasonlóan a telefonhívásokhoz. Ez azt jelentette, hogy a felhasználók a kapcsolat teljes időtartamáért fizettek, függetlenül az átvitt adatmennyiségtől. Egy hosszabb internetezés vagy egy nagyobb fájl letöltése rendkívül drágává válhatott.
• Nincs „mindig bekapcsolva” üzemmód: Minden alkalommal manuálisan kellett felépíteni a kapcsolatot, ami időigényes és kényelmetlen volt. Az internethez való folyamatos kapcsolódás, ami ma már természetes, CSD-vel nem volt gazdaságos és praktikus.

A mobiltelefonok egyre inkább multifunkcionális eszközökké váltak, és az internet térhódításával egyre nagyobb igény mutatkozott a gyorsabb, hatékonyabb és olcsóbb mobil adatátvitelre. A CSD korlátai nyilvánvalóvá váltak, és szükségessé vált egy új technológia bevezetése, amely képes megfelelni ezeknek az elvárásoknak. Ez a technológia lett a GPRS.

A GPRS Működésének Alapelvei: Csomagkapcsolt Adatátvitel

A GPRS legfontosabb alapelve a csomagkapcsolt adatátvitel, amely jelentősen eltér a GSM beszédhívásoknál és a CSD-nél alkalmazott vonalkapcsolt módszertől. A különbség megértése kulcsfontosságú a GPRS előnyeinek felismeréséhez.

Vonalkapcsolt vs. Csomagkapcsolt Rendszer

Vonalkapcsolt rendszer (Circuit Switching):

• Egy dedikált kommunikációs útvonalat hoz létre a két kommunikáló fél között a kapcsolat teljes időtartamára.
• Gondoljunk rá úgy, mint egy telefonhívásra: amíg beszélünk, a vonal „foglalt”, és senki más nem használhatja ugyanazt a szakaszt.
• Az erőforrások (pl. rádiós időrések, hálózati sávszélesség) folyamatosan lefoglaltak, függetlenül attól, hogy van-e adatátvitel vagy sem.
• Ideális a folyamatos adatfolyamokhoz, mint a beszéd.
• Példák: GSM beszédhívások, CSD.

Csomagkapcsolt rendszer (Packet Switching):

• Az adatokat kisebb, önálló egységekre, úgynevezett csomagokra bontja.
• Minden csomag tartalmazza a feladó és a címzett adatait, valamint a tényleges adatot.
• A csomagok különböző útvonalakon haladhatnak át a hálózaton, és a célállomáson újra összeállnak.
• Az erőforrásokat (pl. rádiós időrések) dinamikusan és megosztva használják a felhasználók. Ha egy felhasználó éppen nem küld vagy fogad adatot, az általa korábban használt erőforrások felszabadulnak és mások számára elérhetővé válnak.
• Ez sokkal hatékonyabb erőforrás-kihasználást eredményez, különösen az „szakaszos” adatforgalom (pl. webböngészés, e-mail) esetén.
• Példák: GPRS, az internet egésze, Ethernet hálózatok.

Az „Always-On” Kapcsolat

A csomagkapcsolt működés egyik legfontosabb következménye az „always-on” (mindig bekapcsolva) kapcsolat lehetősége. A GPRS-felhasználók készülékei folyamatosan csatlakoztatva vannak a hálózathoz, anélkül, hogy dedikált erőforrásokat foglalnának le, ha éppen nincs adatforgalom. Ez azt jelenti, hogy:

• Nincs szükség minden alkalommal új kapcsolat felépítésére.
• Az e-mailek, üzenetek azonnal megérkezhetnek a készülékre.
• A felhasználó bármikor kezdeményezhet adatátvitelt anélkül, hogy hosszú kapcsolódási időt kellene kivárnia.
• A díjazás az átvitt adatmennyiség alapján történik, nem pedig a kapcsolat időtartama alapján. Ez sokkal gazdaságosabbá tette a mobil internethasználatot.

Ez a folyamatos online állapot alapozta meg a későbbi mobil internetes szolgáltatások, mint az MMS, a mobil e-mail és az okostelefonos alkalmazások elterjedését. A GPRS a rugalmasság és a hatékonyság jegyében tervezett protokollként hidat képzett a korábbi, beszédközpontú mobilhálózatok és a jövő, adatközpontú rendszerei között.

A GPRS Hálózati Architektúra: Új Elemek és Módosítások

A GPRS bevezetése nem csupán szoftveres frissítést jelentett a GSM hálózaton, hanem új hálózati elemek beépítését és a meglévő komponensek módosítását is megkövetelte. Ez a hibrid megközelítés tette lehetővé, hogy a GPRS a meglévő infrastruktúrára épüljön, miközben képes legyen kezelni a csomagkapcsolt adatforgalmat.

Új GPRS Specifikus Hálózati Elemek:

A GPRS architektúra két fő új komponense a SGSN és a GGSN, amelyek a „GPRS Core Network” (GPRS Törzshálózat) részét képezik.

1. SGSN (Serving GPRS Support Node – Szolgáltató GPRS Támogató Csomópont):

   Az SGSN felelős a mobilkészülékek és a GPRS hálózat közötti kapcsolatért. Fő feladatai a következők:

   • Mobilitás menedzsment (Mobility Management – MM): Nyilvántartja a mobilkészülék aktuális helyzetét (Routing Area – RA szinten) és kezeli a cellaváltásokat, biztosítva a folyamatos kapcsolatot.
   • Kapcsolat menedzsment (Connection Management – CM): Kezeli a logikai kapcsolatokat a mobilkészülék és az SGSN között.
   • Adatcsomagok továbbítása: Fogadja a mobilkészüléktől érkező adatcsomagokat és továbbítja azokat a GGSN felé, illetve fordítva.
   • Felhasználó hitelesítés és engedélyezés: Ellenőrzi a felhasználó jogosultságait a HLR-rel (Home Location Register) együttműködve.
   • Díjelszámolási adatok gyűjtése: Rögzíti az átvitt adatmennyiséget a díjazás céljából.
   • Titkosítás: Felelős a rádiós kapcsolaton keresztüli adatátvitel titkosításáért.

   Az SGSN funkcionálisan hasonlít a GSM MSC-jéhez (Mobile Switching Centre), de csomagkapcsolt adatforgalomra specializálódott.

2. GGSN (Gateway GPRS Support Node – Átjáró GPRS Támogató Csomópont):

   A GGSN a GPRS hálózat és a külső csomagkapcsolt hálózatok (pl. az Internet, vállalati intranetek) közötti átjáró. Fő feladatai a következők:

   • IP cím kiosztás: Kiosztja az IP címeket a mobilkészülékeknek a PDP kontextus aktiválása során.
   • Adatcsomagok útválasztása: Útválasztja az adatcsomagokat a GPRS hálózatból a külső hálózatokba és vissza.
   • Adatcsomagok szűrése és tűzfal: Biztonsági funkciókat lát el, szűri az adatforgalmat.
   • Tunneling: A GGSN és az SGSN között GTP (GPRS Tunneling Protocol) alagutakat hoz létre az adatcsomagok biztonságos átvitelére.
   • Díjelszámolási adatok gyűjtése: Kiegészítő díjelszámolási információkat gyűjt.

   A GGSN lényegében egy routerként és tűzfalként funkcionál a mobilhálózat és a külső IP hálózatok között.

Módosított GSM Hálózati Elemek:

A GPRS integrálásához a meglévő GSM hálózati elemeket is frissíteni vagy módosítani kellett:

• BSC (Base Station Controller – Bázisállomás Vezérlő) és BTS (Base Transceiver Station – Bázisállomás):

  A BTS-ek (antennák) és a BSC-k (rádiós erőforrás-kezelés) szoftveres frissítést kaptak, hogy támogassák a GPRS rádiós interfészét. Gyakran egy új egység, a PCU (Packet Control Unit – Csomag Vezérlő Egység) került bevezetésre, amely a BSC-be integrálva vagy különálló egységként felelt a csomagkapcsolt adatforgalom rádiós erőforrásainak kezeléséért és a csomagok SGSN felé történő továbbításáért.

• HLR (Home Location Register – Otthoni Helyzetregiszter):

  A HLR-t módosítani kellett, hogy tárolja a GPRS-előfizetők adatait, például a GPRS-előfizetés státuszát, a PDP kontextusokhoz kapcsolódó információkat és a Quality of Service (QoS) profilokat.

• MSC (Mobile Switching Centre – Mobil Kapcsoló Központ):

  Bár az MSC továbbra is a beszédhívások központi eleme maradt, a GPRS adatforgalom elkerülte az MSC-t, így az nem terhelődött túl a növekvő adatforgalommal. Az MSC és az SGSN között azonban továbbra is volt interfész a közös hitelesítési és mobilitási funkciók miatt.

Interfészek a GPRS Hálózaton Belül:

A különböző hálózati elemek közötti kommunikációt specifikus interfészek biztosítják:

• Gb interfész: A BSS (BSC/PCU) és az SGSN között. Ezen keresztül áramlanak a csomagok a rádiós hálózat és a GPRS törzshálózat között.
• Gn interfész: Az SGSN és a GGSN között, ha ugyanazon hálózaton belül vannak.
• Gp interfész: Az SGSN és a GGSN között, ha különböző hálózatokhoz (pl. roaming partnerek) tartoznak.
• Gi interfész: A GGSN és a külső csomagkapcsolt hálózatok (pl. Internet) között.
• Gr interfész: Az SGSN és a HLR között, a felhasználói profil és előfizetési adatok lekérdezésére.
• Gs interfész: Az SGSN és az MSC/VLR (Visitor Location Register) között, a mobilitás menedzsment és a paging funkciók koordinálására.

Ez a komplex, mégis moduláris architektúra tette lehetővé a GPRS zökkenőmentes integrációját a meglévő GSM rendszerekbe, miközben biztosította a szükséges funkcionalitást a csomagkapcsolt adatátvitelhez.

A GPRS Működésének Részletes Magyarázata: Lépésről Lépésre

A GPRS adatátvitel számos lépésből áll, amelyek biztosítják a felhasználó azonosítását, a kapcsolat felépítését és az adatcsomagok hatékony továbbítását. Nézzük meg a főbb folyamatokat részletesen.

1. GPRS Attach (Csatlakozás a GPRS Hálózathoz)

Mielőtt egy mobilkészülék GPRS szolgáltatásokat vehetne igénybe, először csatlakoznia kell a GPRS hálózathoz. Ez a folyamat hasonlít a GSM hálózatra való regisztrációhoz, de GPRS-specifikus lépéseket is tartalmaz:

1. Attach Request (Csatlakozási Kérelem): A mobilkészülék (MS – Mobile Station) egy „Attach Request” üzenetet küld a BSS-en (Base Station Subsystem) keresztül az SGSN-nek. Ez az üzenet tartalmazza a felhasználó azonosítóját (IMSI – International Mobile Subscriber Identity).
2. SGSN Validáció: Az SGSN ellenőrzi, hogy a felhasználó érvényes GPRS előfizető-e. Ehhez lekérdezi a felhasználó előfizetési adatait a HLR-ből a Gr interfészen keresztül.
3. Location Update (Helyzetfrissítés): Ha a felhasználó egy új Routing Area-ba (RA) lépett, az SGSN frissíti a HLR-ben a felhasználó aktuális helyzetét, és jelzi, hogy melyik SGSN szolgálja ki.
4. Attach Accept (Csatlakozás Elfogadása): Ha minden ellenőrzés sikeres, az SGSN egy „Attach Accept” üzenetet küld vissza a mobilkészüléknek. Ezen a ponton a mobilkészülék GPRS-ben regisztrált és készen áll a PDP kontextus aktiválására. A GPRS „always-on” jellege miatt ez a „GPRS Attach” állapot jellemzően addig fennmarad, amíg a felhasználó ki nem kapcsolja a készüléket, vagy manuálisan nem választja le magát a GPRS hálózatról.

2. PDP Kontextus Aktiválás (Packet Data Protocol Context Activation)

A GPRS Attach csak a hálózathoz való regisztrációt jelenti. Ahhoz, hogy a mobilkészülék ténylegesen adatokat küldhessen és fogadhasson az interneten vagy más külső hálózaton, aktiválnia kell egy PDP (Packet Data Protocol) kontextust. Egy PDP kontextus lényegében egy logikai adatkapcsolat, amely meghatározza az adatátvitel paramétereit.

1. PDP Context Activation Request (PDP Kontextus Aktiválási Kérelem): A mobilkészülék egy „PDP Context Activation Request” üzenetet küld az SGSN-nek. Ez az üzenet kulcsfontosságú paramétereket tartalmaz:
   • APN (Access Point Name – Hozzáférési Pont Név): Ez az azonosító határozza meg, hogy a felhasználó melyik külső hálózathoz (pl. internet, vállalati intranet) kíván csatlakozni, és implicit módon azonosítja a megfelelő GGSN-t. Például „internet.telekom.hu” vagy „wap.vodafone.hu”.
   • PDP Típus: Meghatározza az IP protokoll típusát (pl. IPv4, IPv6).
   • QoS (Quality of Service – Szolgáltatás Minősége) profil: Meghatározza az adatátvitel minőségi paramétereit, mint például a prioritás, késleltetés, megbízhatóság.
2. SGSN Feldolgozás: Az SGSN fogadja a kérést, és az APN alapján megkeresi a megfelelő GGSN-t. Ezután egy „Create PDP Context Request” üzenetet küld a kiválasztott GGSN-nek.
3. GGSN Feldolgozás és IP Cím Kiosztás: A GGSN fogadja a kérést. Feladata egy IP cím kiosztása a mobilkészüléknek. Ez az IP cím lehet dinamikus vagy statikus, a szolgáltató beállításaitól függően. A GGSN ellenőrzi az APN-t, és konfigurálja a belső útválasztási tábláit, hogy a mobilkészülék IP címére érkező adatforgalmat az SGSN felé, majd onnan a mobilkészülék felé irányítsa.
4. Tunnel Létrehozása: A GGSN és az SGSN között egy GTP (GPRS Tunneling Protocol) alagút jön létre. Ez az alagút biztosítja az adatcsomagok biztonságos és hatékony továbbítását a GPRS törzshálózaton belül.
5. PDP Context Activation Accept (PDP Kontextus Aktiválás Elfogadása): A GGSN egy „Create PDP Context Response” üzenettel válaszol az SGSN-nek, tartalmazva a kiosztott IP címet és egyéb paramétereket. Az SGSN ezután egy „PDP Context Activation Accept” üzenetet küld vissza a mobilkészüléknek, amely tartalmazza a kiosztott IP címet. Ezen a ponton a mobilkészülék rendelkezik egy aktív IP kapcsolattal, és készen áll az internetezésre.

Több PDP kontextus is aktiválható egyidejűleg, ha a készülék és a hálózat is támogatja, lehetővé téve különböző szolgáltatások (pl. WAP és e-mail) párhuzamos használatát különböző QoS paraméterekkel.

3. Adatátvitel (Uplink és Downlink)

Amikor a PDP kontextus aktív, a mobilkészülék képes adatokat küldeni (uplink) és fogadni (downlink).

Uplink Adatátvitel (Mobilkészüléktől a Hálózat felé):

1. A mobilkészülék IP adatcsomagokat generál (pl. egy weboldal kérése).
2. Ezeket az IP csomagokat a rádiós interfészen (GSM időréseken) keresztül, GPRS protokollokba ágyazva továbbítja a BSS-nek (BTS és BSC/PCU).
3. A PCU a csomagokat a Gb interfészen keresztül továbbítja az SGSN-nek.
4. Az SGSN a mobilkészülék IP címe alapján azonosítja a megfelelő GTP alagutat, és a csomagokat az alagúton keresztül továbbítja a GGSN-nek.
5. A GGSN a GTP alagútból kivonja az IP csomagokat, és a megfelelő útválasztási táblázatok alapján továbbítja azokat a külső IP hálózatba (pl. Internet).

Downlink Adatátvitel (Hálózattól a Mobilkészülék felé):

1. A külső IP hálózatból (pl. egy weboldal szerveréről) érkező IP adatcsomagok megérkeznek a GGSN-hez.
2. A GGSN a cél IP cím alapján azonosítja a megfelelő GTP alagutat, és a csomagokat az alagúton keresztül továbbítja az SGSN-nek.
3. Az SGSN a mobilkészülék aktuális helyzete alapján továbbítja a csomagokat a BSS-nek (BTS és BSC/PCU).
4. A BSS a rádiós interfészen keresztül, GPRS protokollokba ágyazva továbbítja az adatcsomagokat a mobilkészüléknek.

4. Mobilitás Menedzsment

A GPRS hálózat folyamatosan nyomon követi a mobilkészülék helyzetét, hogy biztosítsa a zökkenőmentes adatátvitelt mozgás közben is:

• Routing Area Update (RAU): Amikor a mobilkészülék átlép egy új Routing Area-ba (GPRS megfelelője a Location Area-nak GSM-ben), egy RAU folyamat indul, amely frissíti a mobilkészülék helyzetét az SGSN-ben és a HLR-ben.
• Cell Update: Egy Routing Area-n belül, amikor a mobilkészülék cellát vált, a BSS értesíti az SGSN-t, amely frissíti a belső nyilvántartását.
• Paging: Ha egy bejövő adatcsomag érkezik egy inaktív (de GPRS-hez csatlakoztatott) mobilkészülékhez, az SGSN egy paging üzenetet küld az utolsó ismert Routing Area összes cellájába, hogy megtalálja a készüléket és felébresztse az adatforgalom fogadására.

5. PDP Kontextus Deaktiválás

Amikor a felhasználó befejezte az adatforgalmazást, vagy a kapcsolat inaktívvá válik egy bizonyos ideig, a PDP kontextus deaktiválható. Ez felszabadítja az IP címet és a kapcsolódó hálózati erőforrásokat. A deaktiválás történhet a felhasználó kérésére, a hálózat által (pl. inaktivitás miatt), vagy a mobilkészülék kikapcsolásakor.

Ez a részletes folyamat mutatja be, hogyan képes a GPRS a vonalkapcsolt rendszerek korlátait leküzdve, dinamikusan kezelni a mobil adatforgalmat, és megalapozni a mobil internet robbanásszerű elterjedését.

GPRS Rádiós Interfész és Kódolási Sémák

A GPRS egyik kulcsfontosságú eleme a rádiós interfész, amely a mobilkészülék és a bázisállomás közötti vezeték nélküli kommunikációt biztosítja. A GPRS a meglévő GSM rádiós technológiára épült, de kiegészítésekkel és optimalizációkkal a csomagkapcsolt adatátvitelhez.

GSM Időrések és GPRS Használatuk

A GSM hálózat TDMA (Time Division Multiple Access – Időosztásos Többszörös Hozzáférés) technológiát használ, ami azt jelenti, hogy egy rádiós frekvencia nyolc időrésre van osztva. Egy tipikus GSM beszédhívás egy dedikált időrést használ mind a fel-, mind a lefelé irányuló forgalomhoz.

A GPRS a rugalmasabb, csomagkapcsolt jellege miatt dinamikusan képes egy vagy több időrést is felhasználni az adatátvitelhez. Ez azt jelenti, hogy:

• Egy felhasználó több időrést is kaphat egyidejűleg (multi-slot operation) a nagyobb sebesség eléréséhez.
• Az időréseket meg lehet osztani több GPRS felhasználó között. Ha egy felhasználó éppen nem küld vagy fogad adatot, az általa korábban használt időrések felszabadulnak, és más felhasználók számára elérhetővé válnak.
• A fel- és lefelé irányuló forgalomhoz aszimmetrikusan is kioszthatók az időrések, ami gyakori az internetezésnél, ahol jellemzően több adatot töltünk le, mint fel.

Ez a rugalmas időrés-kezelés jelentősen növelte a rádiós erőforrások kihasználtságát a CSD-hez képest, amely egy fix időrésre korlátozódott.

GPRS Kódolási Sémák (Coding Schemes – CS)

A GPRS különböző kódolási sémákat (Coding Schemes – CS) vezetett be, amelyek lehetővé teszik a hálózat számára, hogy a rádiós körülményekhez igazodva optimalizálja az adatátviteli sebességet és a hibatűrést. Minden kódolási séma más-más arányban használja a sávszélességet az adatátvitelre és a hibajavító kódokra.

Négy fő GPRS kódolási séma létezik:

1. CS-1 (Coding Scheme 1):
   • Sebesség időrésenként: 8.0 kbit/s
   • Hibatűrés: Magas (sok hibajavító kód)
   • Használat: Nagyon rossz rádiós körülmények között, ahol a megbízhatóság a legfontosabb.
2. CS-2 (Coding Scheme 2):
   • Sebesség időrésenként: 12.0 kbit/s
   • Hibatűrés: Közepesen magas
   • Használat: Közepesen rossz rádiós körülmények között.
3. CS-3 (Coding Scheme 3):
   • Sebesség időrésenként: 14.4 kbit/s
   • Hibatűrés: Közepes
   • Használat: Jó rádiós körülmények között.
4. CS-4 (Coding Scheme 4):
   • Sebesség időrésenként: 20.0 kbit/s
   • Hibatűrés: Alacsony (minimális hibajavító kód)
   • Használat: Kiváló rádiós körülmények között, a maximális sebesség elérésére.

A hálózat dinamikusan választja ki az aktuálisan legmegfelelőbb kódolási sémát a rádiós csatorna minősége alapján. Ha a jelerősség romlik, a hálózat áttér egy robusztusabb (pl. CS-1) sémára a megbízhatóság érdekében, még ha ez alacsonyabb sebességgel is jár. Ha a jelerősség jó, akkor a gyorsabb (pl. CS-4) sémát alkalmazza.

A GPRS maximális elméleti sebessége, ha 8 időrés CS-4 sémával történik az adatátvitel, 8 * 20.0 kbit/s = 160 kbit/s. A gyakorlatban azonban ritkán értek el ilyen sebességet, mivel kevés készülék támogatta az összes időrés egyidejű használatát, és a hálózatok is korlátozták a kiosztható időrések számát a kapacitás megőrzése érdekében.

Multi-slot Class (Több időréses Osztályok)

A mobilkészülékek képessége, hogy hány időrést tudnak egyidejűleg használni, a multi-slot class besorolásuk határozza meg. Ez az osztály meghatározza a maximális uplink, downlink és összesített időrések számát, amit a készülék egy időben kezelni tud. Például:

• Class 8: 1 uplink időrés, 4 downlink időrés, maximum 5 időrés összesen.
• Class 10: 2 uplink időrés, 4 downlink időrés, maximum 5 időrés összesen.
• Class 12: 4 uplink időrés, 4 downlink időrés, maximum 5 időrés összesen (ez volt a leggyakoribb a későbbi GPRS telefonoknál).

Ez a rugalmasság a kódolási sémák és a multi-slot osztályok révén tette lehetővé a GPRS számára, hogy alkalmazkodjon a változó rádiós körülményekhez és a felhasználói igényekhez, optimalizálva a rendelkezésre álló sávszélességet.

GPRS Adatátviteli Sebességek és Teljesítmény

A GPRS egyik fő vonzereje a CSD-hez képest magasabb adatátviteli sebesség ígérete volt. Fontos azonban megkülönböztetni az elméleti maximális sebességeket a valós, gyakorlati teljesítménytől.

Elméleti Maximális Sebességek

Ahogy korábban említettük, a GPRS maximális elméleti sebessége a kódolási sémától és az egyidejűleg használt időrések számától függ. Egyetlen időrés esetén a sebességek a következők:

Kódolási Séma (CS)	Sebesség egy időrésen (kbit/s)	Hibatűrés
CS-1	8.0	Magas
CS-2	12.0	Közepes-magas
CS-3	14.4	Közepes
CS-4	20.0	Alacsony

Ha egy mobilkészülék képes volt egyszerre több időrést használni (pl. egy Class 10 készülék, amely 4 downlink időrést támogat), akkor a maximális elméleti sebesség a legjobb körülmények között a következőképpen alakulhatott:

• 4 időrés CS-4 sémával: 4 * 20.0 kbit/s = 80 kbit/s
• 8 időrés CS-4 sémával (ritka, de elméletileg lehetséges): 8 * 20.0 kbit/s = 160 kbit/s

Ezek a sebességek jelentős ugrást jelentettek a CSD 9.6 kbit/s-ához képest, és lehetővé tették az MMS-küldést, az e-mail ellenőrzést és az alapvető webböngészést.

Valós GPRS Teljesítményt Befolyásoló Tényezők

A gyakorlatban a GPRS sebességei szinte soha nem érték el az elméleti maximumot. Számos tényező befolyásolta a tényleges átviteli sebességet:

• Rádiós Körülmények: A jelerősség és a jel-zaj viszony (SNR) a legfontosabb tényező. Gyenge jelnél a hálózat kénytelen volt robusztusabb (és lassabb) kódolási sémára (CS-1 vagy CS-2) váltani.
• Hálózati Terhelés/Torlódás: Mivel a GPRS erőforrásokat (időréseket) oszt meg a felhasználók között, a sok egyidejű GPRS felhasználó jelentősen csökkenthette az egyedi felhasználók számára elérhető sávszélességet.
• Multi-slot Osztály: A mobilkészülék multi-slot osztálya korlátozta a maximálisan felhasználható időrések számát. Sok régebbi készülék csak Class 8 vagy Class 10 volt.
• Operátor Hálózati Beállításai: A szolgáltatók korlátozhatták a felhasználók számára egyidejűleg kiosztható időrések számát, hogy biztosítsák a beszédhívások és a GPRS szolgáltatás közötti egyensúlyt.
• Háttérhálózat Kapacitása: A GPRS törzshálózat (SGSN, GGSN) és az internet felé vezető kapcsolatok kapacitása is befolyásolta a sebességet.
• Latency (Késleltetés): Bár a GPRS a sebességre fókuszált, a késleltetés gyakran magasabb volt, mint a vonalkapcsolt rendszereknél, mivel a csomagok útválasztása és pufferelése időt vett igénybe. Ez különösen észrevehető volt az interaktív alkalmazásoknál.

Ezen tényezők miatt a valós GPRS sebességek jellemzően 20-60 kbit/s tartományban mozogtak, ami még mindig jelentős előrelépést jelentett a korábbi technológiákhoz képest, de messze elmaradt a mai mobil szélessávú sebességektől.

Összehasonlítás más technológiákkal:

• CSD: 9.6 kbit/s (vonalkapcsolt). A GPRS ~2-6-szor gyorsabb volt.
• EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution): Később jelent meg, mint a GPRS, és a meglévő GPRS infrastruktúrára épült, de új modulációs sémát (8-PSK) használt. Ez akár 384 kbit/s elméleti maximumot is lehetővé tett (valós 100-200 kbit/s), így az EDGE-et gyakran 2.75G-nek nevezik. Az EDGE egyértelműen gyorsabb volt, mint a GPRS.
• 3G (UMTS): Teljesen új rádiós technológiát (WCDMA) és törzshálózatot vezetett be, jelentősen magasabb sebességekkel (akár 2 Mbit/s, majd HSPA-val még több). A 3G egyértelműen felülmúlta a GPRS-t sebességben és képességekben.

A GPRS tehát az első lépés volt a mobil szélessávú internet felé, amely jelentősen javította a mobil adatkommunikáció élményét, de korlátai hamar nyilvánvalóvá váltak a növekvő adatigényekkel szemben.

A GPRS Alkalmazásai és Használati Esetei

A GPRS forradalmi jellege abban rejlett, hogy lehetővé tette az „always-on” csomagkapcsolt adatátvitelt, ami korábban nem volt elérhető a mobilhálózatokon. Ez számos új alkalmazás és használati eset megjelenését tette lehetővé, amelyek alapjaiban változtatták meg a mobiltelefonok szerepét a mindennapi életben.

1. WAP Böngészés (Wireless Application Protocol):

   A GPRS előtt a WAP böngészés CSD-n keresztül történt, ami lassú és drága volt. A GPRS-szel a WAP oldalak betöltése sokkal gyorsabbá és gazdaságosabbá vált, mivel a felhasználók csak az átvitt adatmennyiségért fizettek. Ez tette a WAP-ot széles körben elérhetővé és használhatóvá, mint az első mobil internetes böngészési élményt, még ha korlátozott is volt a grafika és a funkcionalitás.

2. MMS (Multimedia Messaging Service – Multimédiás Üzenetküldő Szolgáltatás):

   A GPRS volt az MMS alapja. A hagyományos SMS csak rövid szöveges üzeneteket tudott küldeni. Az MMS lehetővé tette képek, hangfelvételek és videók küldését, amihez elengedhetetlen volt a GPRS csomagkapcsolt adatátviteli képessége. Ez egy jelentős lépés volt a mobilkommunikáció multimédiás irányba történő elmozdulásában.

3. Mobil E-mail:

   A GPRS lehetővé tette az e-mail kliensek használatát a mobiltelefonokon. Bár a szinkronizáció és a sebesség még kezdetleges volt, ez volt az első alkalom, hogy az emberek útközben is olvashatták és küldhették e-mailjeiket, ami növelte a mobilitásukat és a termelékenységüket.

4. Alapvető Internet Hozzáférés és Böngészés:

   Bár a sebesség korlátozott volt, a GPRS tette lehetővé az első „igazi” mobil internetes böngészést, nem csak WAP oldalakon. Egyszerűbb HTML oldalak, híroldalak, időjárás-előrejelzések és más alapvető webes tartalmak váltak elérhetővé mobiltelefonon keresztül. Sok felhasználó laptopját is csatlakoztatta GPRS-képes telefonjához modemként (tethering), hogy útközben is hozzáférjen az internethez.

5. Online Játékok és Csevegőprogramok:

   A GPRS alacsonyabb késleltetése és „always-on” jellege lehetővé tette az első, egyszerűbb online mobil játékok és csevegőprogramok (pl. ICQ, MSN Messenger mobil verziói) megjelenését.

6. M2M (Machine-to-Machine) Kommunikáció és Korai IoT (Internet of Things):

   A GPRS ideális volt az alacsony adatforgalmú, de folyamatos kapcsolódást igénylő M2M alkalmazásokhoz. Példák:

   • POS (Point of Sale) terminálok: Vezeték nélküli bankkártya-terminálok, amelyek GPRS-en keresztül kommunikáltak a banki rendszerekkel.
   • Távfelügyelet és Telemetria: Mérőórák (víz, gáz, villany), biztonsági rendszerek, automaták távoli adatgyűjtése és vezérlése.
   • Járműkövetés: GPS alapú járműkövető rendszerek, amelyek GPRS-en keresztül küldték az adatok a központi szerverre.

   Ezek az alkalmazások használták ki a GPRS alacsony költségű, csomagkapcsolt működését, ami lehetővé tette a nagy számú eszköz hálózatra kapcsolását.

7. Adatgyűjtés és Szinkronizáció:

   Üzleti felhasználók számára a GPRS lehetővé tette a mobil eszközök (pl. PDA-k) adatainak szinkronizálását a központi szerverekkel, például naptárak, névjegyek vagy üzleti alkalmazások adatbázisainak frissítésére.

A GPRS tehát nem csupán egy technológiai fejlesztés volt, hanem egy olyan platformot biztosított, amelyen számos új mobil szolgáltatás és üzleti alkalmazás jöhetett létre. Bár ma már elavultnak számít a sebessége miatt, alapvető szerepet játszott abban, hogy a mobiltelefonokból egyre inkább okos, internetre csatlakozó eszközök váljanak, és előkészítette a terepet a későbbi, gyorsabb mobil szélessávú technológiák számára.

GPRS Biztonsági Aspektusok

A GPRS hálózatok tervezésekor a biztonság kulcsfontosságú szempont volt, különösen mivel az adatátvitel egyre inkább érzékeny információkat érintett. A GPRS biztonsági mechanizmusai a GSM hálózat alapvető biztonsági funkcióira épültek, de kiegészítették azokat a csomagkapcsolt adatforgalom sajátosságaihoz igazodva.

1. Hitelesítés és Engedélyezés

• IMSI (International Mobile Subscriber Identity): A felhasználó azonosítása az IMSI alapján történik, amely egy egyedi azonosító, és a SIM kártyán tárolódik.
• AUC (Authentication Centre) és HLR (Home Location Register): A hitelesítési folyamat hasonló a GSM-hez. Az SGSN a HLR-en keresztül kommunikál az AUC-vel, hogy ellenőrizze a felhasználó jogosultságát a hálózathoz való csatlakozásra és a GPRS szolgáltatások igénybevételére. Ez biztosítja, hogy csak érvényes előfizetők férhessenek hozzá a hálózathoz.
• PDP Kontextus Engedélyezés: A PDP kontextus aktiválása során a hálózat ellenőrzi, hogy a felhasználó jogosult-e az adott APN (Access Point Name) használatára és a kért QoS (Quality of Service) paraméterekre.

2. Adat Titkosítás

• Rádiós Interfész Titkosítás: A GPRS támogatja az adatátvitel titkosítását a mobilkészülék és a BSS (Base Station Subsystem) között, a rádiós interfészen (Uplink és Downlink) keresztül. Ez megakadályozza az illetéktelen lehallgatást a „levegőben”. A titkosítási algoritmusok (pl. GEA1, GEA2, GEA3) hasonlóak a GSM-ben használtakhoz, de csomagkapcsolt adatátvitelre optimalizáltak. A GEA1 és GEA2 algoritmusokról később kiderült, hogy bizonyos sebezhetőségeik vannak, de a GEA3 erősebb védelmet nyújtott.
• Tunneling (GTP – GPRS Tunneling Protocol): Bár a GTP protokoll fő célja az adatcsomagok továbbítása az SGSN és a GGSN között, az alagutak bizonyos szintű védelmet nyújtanak azáltal, hogy elszigetelik az adatforgalmat a hálózat többi részétől. A GTPv1 nem kínál beépített titkosítást vagy integritásvédelmet, de biztonságos hálózaton belül fut.

3. Hálózati Biztonság és Tűzfalak

• GGSN (Gateway GPRS Support Node): A GGSN kulcsfontosságú biztonsági pontként funkcionál. Mivel ez az átjáró a GPRS törzshálózat és a külső IP hálózatok (pl. Internet) között, a GGSN képes:
  • IP csomagok szűrésére: A GGSN tűzfal funkciókat valósíthat meg, szűrve a bejövő és kimenő adatforgalmat, hogy megakadályozza a jogosulatlan hozzáférést vagy a rosszindulatú támadásokat.
  • APN-specifikus biztonsági házirendek alkalmazására: Különböző biztonsági szabályok alkalmazhatók az egyes APN-ekre, például korlátozható a hozzáférés bizonyos portokhoz vagy IP címekhez.
  • DDoS védelem: Bizonyos szintű védelmet nyújthat a szolgáltatásmegtagadási (DDoS) támadások ellen.
• Hálózati Topológia: A GPRS törzshálózat (SGSN, GGSN) fizikailag és logikailag el van különítve a beszédhálózat (MSC) egyes részeitől, ami csökkenti a keresztirányú támadások kockázatát.

4. Felhasználói Adatvédelem

• IMEI (International Mobile Equipment Identity): A készülék azonosítója, amely a hálózat számára lehetővé teszi a lopott készülékek letiltását.
• Temporary Mobile Subscriber Identity (TMSI) és Packet TMSI (P-TMSI): A GSM-hez hasonlóan a GPRS is használ ideiglenes azonosítókat (P-TMSI) a felhasználók valós IMSI-jének elrejtésére a rádiós interfészen, ezzel növelve a privát szféra védelmét.

Korlátok és Sebezhetőségek

Bár a GPRS jelentős biztonsági fejlesztéseket hozott a korábbi mobil adatátviteli megoldásokhoz képest, nem volt teljesen sebezhetetlen. A titkosítási algoritmusok fejlődésével és a támadási módszerek finomodásával bizonyos gyengeségek napvilágot láttak (pl. a GEA1/GEA2 gyengeségei). Az IP cím kiosztása, bár kényelmes, potenciális támadási felületet is jelenthetett, ha nem megfelelő tűzfal-szabályokat alkalmaztak. Azonban a GPRS idejében ezek a biztonsági mechanizmusok elegendőnek bizonyultak a legtöbb fenyegetés ellen, és alapot adtak a későbbi, még fejlettebb mobilhálózati biztonsági megoldásoknak.

Díjazás és Számlázás a GPRS Hálózatban

A GPRS egyik legnagyobb innovációja a díjazási modellben rejlett, ami gyökeresen eltért a vonalkapcsolt adatátvitel (CSD) idején megszokottól. Ez a változás jelentősen hozzájárult a mobil internet elterjedéséhez.

1. Mennyiség-alapú Díjazás (Volume-based Billing)

A CSD-nél a felhasználók a kapcsolat időtartamáért fizettek, függetlenül attól, hogy mennyi adatot vittek át. Ez rendkívül drága volt az „always-on” kapcsolatok fenntartására és a szakaszos adatforgalomra. A GPRS ezzel szemben bevezette a mennyiség-alapú díjazást, ami azt jelenti, hogy a felhasználók az átvitt adatmennyiség (kilobyte, megabyte) alapján fizetnek. Ez sokkal igazságosabb és gazdaságosabb volt, mivel:

• Csak a ténylegesen felhasznált adatért kell fizetni.
• A „mindig bekapcsolva” üzemmód nem generál folyamatos költséget, ha nincs adatforgalom.
• Ösztönözte a mobil internet használatát, mivel a költségek kiszámíthatóbbá váltak.

Ez a díjazási modell tette lehetővé a havi adatcsomagok (pl. 100 MB, 500 MB stb.) megjelenését, amelyek mára alapvetővé váltak a mobil előfizetéseknél.

2. Díjelszámolási Adatok Gyűjtése (Charging Data Records – CDRs)

A GPRS hálózat kulcsfontosságú elemei, az SGSN és a GGSN felelősek a díjelszámolási adatok gyűjtéséért. Ezek az adatok CDR-ekbe (Charging Data Records) kerülnek, amelyek részletes információkat tartalmaznak az adatforgalomról.

• SGSN CDR-ek: Az SGSN felelős a felhasználó mobilitásával és a rádiós erőforrások felhasználásával kapcsolatos adatok gyűjtéséért. Ez magában foglalhatja az SGSN-hez való csatlakozás idejét, a Routing Area váltásokat, és a mobilitási eseményeket.
• GGSN CDR-ek: A GGSN gyűjti a legfontosabb díjelszámolási adatokat, mivel ez az a pont, ahol az adatforgalom a külső hálózatokba belép és kilép. A GGSN CDR-ek tartalmazzák:
  • A felhasználó azonosítóját (IMSI).
  • A használt APN-t.
  • A PDP kontextus aktiválásának és deaktiválásának idejét.
  • Az átvitt adatmennyiséget (uplink és downlink külön-külön, bájtban vagy kilobájtban).
  • A kiosztott IP címet.
  • A használt QoS profil adatait.

Ezeket a CDR-eket a hálózati elemek (SGSN, GGSN) generálják és továbbítják a díjelszámolási rendszer (Charging Gateway Function – CGF) felé. A CGF összegyűjti és feldolgozza a CDR-eket, majd továbbítja azokat a szolgáltató számlázási rendszerének, amely ezek alapján generálja a felhasználók számláit.

3. Díjazási Sémák

A mennyiség-alapú díjazás megjelenésével különböző díjazási sémák is elterjedtek:

• Pay-as-you-go (Fogyasztás-alapú): A felhasználó minden egyes átvitt kilobájtonként fizet. Ez rugalmas volt az alacsony forgalmú felhasználók számára.
• Adatcsomagok (Data Bundles): A legnépszerűbb modell, ahol a felhasználó egy fix díjért előfizet egy bizonyos mennyiségű adatforgalomra (pl. 100 MB, 1 GB). Ha túllépik a keretet, további díjat számolnak fel, vagy a sebességet korlátozzák.
• Korlátlan Adatforgalom (Unlimited Data): Egyes szolgáltatók korlátlan GPRS adatforgalmat kínáltak, bár gyakran „fair use policy” (méltányos használati elvek) korlátozásokkal, vagy sebességcsökkentéssel egy bizonyos forgalom után.
• Előre fizetett (Prepaid) és Utólag fizetett (Postpaid) díjcsomagok: Mindkét típusú előfizetés támogatta a GPRS-t, a díjelszámolás az átvitt adatmennyiség alapján történt.

A GPRS által bevezetett mennyiség-alapú díjazás és a rugalmas csomagajánlatok alapjaiban változtatták meg a mobil internethasználat gazdasági modelljét, és megteremtették a mai, adatközpontú mobil-előfizetések alapjait.

A GPRS Hagyatéka és További Fejlődés: EDGE, 3G, 4G, 5G

A GPRS, mint 2.5G technológia, kulcsfontosságú lépést jelentett a mobilkommunikáció fejlődésében, áthidalva a 2G (GSM) és a 3G (UMTS) közötti szakadékot. Bár ma már nagyrészt felváltották a fejlettebb technológiák, a GPRS alapjai és elvei a mai napig hatással vannak a mobilhálózatokra.

EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) – A 2.75G

A GPRS sikerére építve fejlesztették ki az EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) technológiát. Az EDGE-et gyakran nevezik 2.75G-nek, mivel a GPRS infrastruktúrájára épült, de jelentősen megnövelte az adatátviteli sebességeket a rádiós interfészen. Fő innovációja a 8-PSK (8-Phase Shift Keying) moduláció bevezetése volt a GPRS által használt GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying) helyett.

• Magasabb adatsebesség: A 8-PSK moduláció lehetővé tette, hogy egyetlen rádiós időrésen több bitet továbbítsanak. Míg a GPRS egy időrésen maximum 20 kbit/s-ot tudott (CS-4), az EDGE akár 59.2 kbit/s-ot is elérhetett időrésenként.
• Elméleti maximum: 8 időrés egyidejű használatával az EDGE elméleti maximális sebessége elérhette a 473.6 kbit/s-ot (valós körülmények között jellemzően 100-200 kbit/s).
• Kompatibilitás: Az EDGE kompatibilis volt a meglévő GPRS/GSM hálózatokkal, ami viszonylag egyszerűvé tette a bevezetését a szolgáltatók számára. Csak a bázisállomásokat (BTS) és a BSC-ket kellett frissíteni.

Az EDGE jelentősen javította a mobil internet élményét, és sokáig a leggyorsabb elérhető mobil adatátviteli technológia volt azokon a területeken, ahol a 3G még nem, vagy csak korlátozottan volt elérhető.

3G (UMTS – Universal Mobile Telecommunications System)

A 3G, vagy hivatalos nevén UMTS, egy sokkal radikálisabb ugrást jelentett a mobilkommunikációban, mint a GPRS vagy az EDGE. A 3G nem csupán a meglévő GSM hálózatra épült, hanem egy teljesen új rádiós hozzáférési technológiát (WCDMA – Wideband Code Division Multiple Access) és egy új törzshálózatot (UMTS Core Network) vezetett be.

• Jelentősen magasabb sebesség: Az UMTS alapváltozata akár 2 Mbit/s sebességet is kínált, amelyet később továbbfejlesztettek HSPA-val (High-Speed Packet Access) és HSPA+-szal, elérve a több tíz Mbit/s sebességet.
• Alacsonyabb késleltetés: A 3G hálózatok alacsonyabb késleltetést biztosítottak, ami jobb felhasználói élményt nyújtott az interaktív alkalmazásokhoz.
• Új szolgáltatások: A megnövekedett sávszélesség és a csökkent késleltetés lehetővé tette a mobil videótelefonálást, a gyorsabb webböngészést, a streaming média szolgáltatásokat és a kifinomultabb online játékokat.

Bár a 3G új törzshálózatot használt, a GPRS által lefektetett csomagkapcsolt alapelvek (SGSN, GGSN, PDP kontextusok, APN-ek) továbbra is relevánsak maradtak, és továbbfejlesztésre kerültek az új generációkban.

4G (LTE – Long Term Evolution)

A 4G, vagy ismertebb nevén LTE (Long Term Evolution), egy újabb, jelentős paradigmaváltást hozott. Az LTE hálózatok már teljesen IP-alapúak, ami azt jelenti, hogy a beszédhívások is adatcsomagokként utaznak (VoLTE – Voice over LTE). Az LTE új rádiós technológiákat (OFDMA, MIMO) és egy egyszerűsített, laposabb hálózati architektúrát (EPC – Evolved Packet Core) vezetett be.

• Gigabit-közeli sebességek: Az LTE jelentősen nagyobb sebességeket kínál (akár több száz Mbit/s), és még alacsonyabb késleltetést.
• Egyszerűbb architektúra: Az EPC egyszerűbb és hatékonyabb, mint a korábbi GPRS/UMTS törzshálózatok.
• Állandó IP kapcsolat: A GPRS „always-on” elvét továbbfejlesztve, az LTE-ben a felhasználók gyakorlatilag állandóan IP kapcsolattal rendelkeznek.

5G – A Jövő Hálózata

Az 5G a mobilkommunikáció legújabb generációja, amely még továbbviszi az LTE által megkezdett utat. Az 5G nem csupán a sebességről szól (multi-Gigabit/s), hanem a rendkívül alacsony késleltetésről (millisecondumok), a hatalmas kapacitásról és az új szolgáltatások (pl. IoT, autonóm járművek, AR/VR) támogatásáról is. Az 5G architektúrája rugalmas és virtualizált, lehetővé téve a hálózati szeletelést (network slicing) és a testreszabott szolgáltatásokat.

A GPRS Hagyatéka

Bár a GPRS technológia a legtöbb fejlett országban már kivonásra került a forgalomból, vagy csak nagyon alacsony forgalmú M2M alkalmazásokra korlátozódik, hagyatéka elvitathatatlan:

• Csomagkapcsolt alapok: A GPRS vezette be a csomagkapcsolt adatátvitelt a mobilhálózatokba, ami azóta az összes későbbi generáció alapja lett.
• „Always-on” kapcsolat: A GPRS honosította meg a folyamatos online állapotot, ami ma már természetes a mobil eszközökön.
• Mennyiség-alapú díjazás: A GPRS modellje vált a standarddá a mobil adatforgalom számlázásában.
• Új szolgáltatások: Lehetővé tette az MMS, mobil e-mail és az első mobil internetes böngészés elterjedését, alapozva meg a mai okostelefonos ökoszisztémát.

• Hálózati elemek evolúciója: Az SGSN és GGSN koncepciói, bár nevük és funkcionalitásuk változott (pl. SGW és PGW az LTE-ben), továbbra is alapvetőek a modern IP-alapú mobil törzshálózatokban.

A GPRS tehát nem csupán egy átmeneti technológia volt, hanem egy alapvető változást hozott a mobilkommunikáció gondolkodásmódjában, és megnyitotta az utat a mobil szélessávú internet és a mai digitális világ számára.