شبكه‌‌هاي تلفن همراه نسل دوم (GSM)

< استفاده از مطالب سایت فراکنش با ذکر منبع مجاز است.>

شبكه‌‌هاي ديجيتال تا حدي پيچيده ­تر از شبكه‌‌هاي آنالوگ مي‌­باشند. در شبكه‌‌هاي آنالوگ ارتباطات تنها در محدودة خود شبكه بود و معمولاً ارتباطي با ساير شبكه‌ها وجود نداشت. در شبكه‌‌هاي ديجيتال امكان برقراري ارتباط با ساير شبكه‌ها نيز وجود دارد. در واقع در شبكه‌‌هاي آنالوگ ارتباطات تنها بر اساس سيگنال­هائي بود كه از سوي فرستنده براي گيرنده ارسال مي‌­شد، اما در شبكه‌‌هاي ديجيتال، سيگنال_­ها در حقيقت اطلاعاتي هستند كه فرستنده و گيرنده براي يكديگر ارسال مي‌­كنند. فرستنده و گيرنده بايد  داراي قدرت پردازش باشند و به عبارت ساده در اينجا آنچه فرستاده مي‌­شود داده‌‌هاي قابل پردازش مي‌­باشد.

با توجه به آنچه كه گفته شد، پرواضح است كه اين شبكه‌ها داراي امكان برقراري ارتباط با شبكه‌‌هايي هستند كه امكان پردازش اطلاعات را دارند. اين مسأله از طرفي مزيتي نسبت به شبكه‌‌هاي آنالوگ محسوب مي‌‌شود و از طرفي نيز باعث پيچيده­تر شدن عملكرد شبكه مي‌­شود.

به­ هرحال ظهور فن‌آوری ديجيتال در عرصة شبكة تلفن همراه باعث شده است كه مسائل جديدي در اين عرصه مطرح شوند و همچنين مسائل قبلي نيز گسترده­تر شوند. يكي از شبكه‌‌هايي كه اين شبكه با آن مي‌­تواند ارتباط برقرار كند شبكة اينترنت مي‌­باشد. اهميت اين شبكه به دليل استفادة روزافزون آن مي‌­باشد، به طوريكه هر شبكه‌اي جهت بقاي خود مجبور است راهكاري براي برقراري ارتباط با آن داشته باشد. شبكة تلفن همراه نيز از اين امر مستثني نمي‌­باشد، اما راهكاري كه براي برقراري ارتباط با اين شبكه درنظر گرفته شده است، خالي از اشكال نمي‌­باشد و همواره شبكه را با خطرات جدي امنيتي مواجه ساخته است.

از بين سيستم‌‌هاي نسل دوم،GSM  مهمترين و پراستفاده‌ترين شبکه‌اي است که در بيشتر کشور‌هاي جهان (بیش از 70 درصد) پياده‌سازي شده و مورد استفاده مي‌باشد. در کشور ما نيز در حال حاضر از اين شبکه استفاده مي‌شود بنابراين به بررسي جزئي تر آن مي‌پردازيم. سپس فن‌آوری GPRS از نسل 2G+ و نسل سوم تلفن‌های همراه را بطور مختصر بررسی می‌نماييم.

در اوايل دهة 1980 شبكه‌‌هاي تلفن همراه آنالوگ در اروپا به شدت شروع به رشد كرد. هر كشور شبكه‌اي براي خود پياده­سازي كرد و در زمان كوتاهي در اروپا شبكه‌هاي متعددي ايجاد شدند كه با يكديگر سازگار نبودند. در اين زمان گروهي مطالعاتي با نام گروه تخصصي موبايل توسط CEPT جهت ايجاد شبكة سراسري سيستم تلفن همراه تشكيل شد. در اين راستا، اين گروه با استفاده از فن‌آوری TDMA، كه در فركانس­‌هاي 900 هرتز و 1800 هرتز كار مي‌­كند، سعي كرد پهناي باند را بين كاربران مختلف تا آنجا كه ممكن است تقسيم كند. روشي كه گروه استفاده كرد تركيبي از TDMA و FDMA بود.

شبکه‌‌‌هاي GSM نسبت به شبکه‌‌‌هاي آنالوگ مزاياي بسياري را عرضه کردند. از جمله:

سيار بودن کامل: کاربر اين مزيت را دارد که در حين مسافرت به کشور‌هاي ديگر امکان برقرارکردن ارتباط با دستگاه تلفن همراهش را داشته باشد.

ظرفيت بالا و طيف قابل تخصيص اختياري: بخاطر استفاده از سلول‌هاي کوچکتر، شبکه‌‌هاي GSM نسبت به شبکه‌‌‌هاي نسل اول ظرفيت تماس­‌هاي بيشتري را ارائه کرد و عرض باند اختصاص داده شده را به صورت موثرتري اختصاص مي دهد.

امنيت: اگر چه امنيت اين شبکه کامل نمي­باشد ولي خصوصيات امنيتي اضافه شده آن را به عنوان  امنترين شبکه مخابراتي نسل دوم شناسانده است.

در سال 1989 مسؤوليت GSM به مؤسسه ETSI منتقل شد و فاز اول مشخصات GSM در سال 1990 منتشر شد. در سال 1994 اين شبکه‌ها داراي 3/1 ميليون عضو در سراسر جهان بودند. تا سال 1997 در حدود 55 مليون عضو ثبت شدند و در پایان 2005، در بیش از 860  اپراتور در 220 کشور دنیا (بیش از 70%) از شبکه GSM بهره می‌بردند.

شکل زير عناصر کليدي سيستم GSM را نشان مي‌دهد. مرز‌هاي U_m وA_bis وA، واسط‌‌هاي بين عناصر عملياتي را نشان مي‌دهد که در اسنادGSM استاندارد شده‌اند. بنابراين انتظار مي‌رود که دستگاه‌‌هاي متفاوت از فروشندگان مختلف به طور موفقيت آميزي با هم کار کنند.

در GSM هر سلول مي‌تواند بين 100 متر تا 35 کيلومتر باشد. شبكه‌‌هاي GSM به سه قسمت اصلي تقسيم مي‌­شوند: ايستگاه موبايل (MS)، زیرسیستم ايستگاه مبنا (BSS) و شبكة زيرسيستم(NS) یا زیرسیستم شبکه (NSS). مطابق شکل 1-3، ایستگاه موبایل شامل دستگاه موبايل (ME)، يک ترمينال فيزيکي مثل تلفن‌همراه، تلفن هوشمند، PDA  و… مي‌باشد- که شامل فرستنده و گيرنده راديويي، پردازنده‌ سيگنال‌‌هاي ديجيتالي است- و كارت هوشمندي كه ماژول شناسایی مشترک یا SIM سیم) ناميده‌ مي‌شود، است. اين كارت هوشمند شامل موارد زير مي‌‌باشد:

• IMSI جهت شناسايي در شبكه
• كليد Ki براي تاييد هويت
• الگوريتم A8 جهت توليد كليد رمزنگاري
• الگوريتم A3 جهت تاييد هويت
• …

زيرسيستم ايستگاه مبنا (BSS) شامل يک کنترلر(BSC) و يک يا بيشتر دستگاه دريافت و ارسال(BTS) است و ارتباط راديويي بين ايستگاه‌‌هاي موبايل را كنترل مي‌­كند[WSt02].

شبكه زيرسيستم (NS) ارتباط بين شبکه سلولی و شبکه‌‌هاي مخابراتي را فراهم مي‌کند و مسؤوليت‌‌هاي زير را بر عهده دارد:

• برقراري ارتباط بين تلفن همراه با تلفن همراه يا خط ثابت.
  • به روز رساني مختصات فيزيكي تلفن‌های همراه که در BSSهای مختلف در حرکتند (hand off).
  • تاييد هويت تلفن همراه هنگام اتصال به شبكه.
• عنصر اصلي زير سيستم شبکه(NS) يک مرکز سوئيچ(MSC) مي‌باشد که توسط چهار پايگاه داده تحت کنترلش پشتيباني مي‌شود.پایگاه داده HLR : اطلاعات ثابت و موقتي هر عضو را که مربوط به آن مرکز سوئيچ مي‌باشد، ذخيره مي­كند. اين اطلاعات براي اعضايي که شماره تلفنشان را در مرکز سويچ مربوط به اين پايگاه داده ثبت کرده اند نگهداري مي‌شوند.پایگاه داده VLR : محل يک مشترک يک اطلاع مهم و موقت مي‌باشد. موقعيت هر مشترک بوسيله VLR ناحيه‌اي که مشترک وارد آن مي‌شود مشخص مي‌شود. بنابراين VLR اطلاعات مربوط به مشترکینی را نگهداري مي‌کند که در هر لحظه به طور فيزيکي در ناحيه‌اي که با آن مرکز سوئيچ پوشش داده شده است، حاضر مي‌باشند. اين اطلاعات همچنين مشخص مي‌کند که دستگاه فعال است يا خير. براي هر تلفنی که به مشترک مي‌شود سيستم با استفاده از شماره تلفن، مرکز سوئيچ مبدا را تشخيص مي‌دهد. اين مرکز سوئيچ در HLR خود جستجو مي‌کند تا مشخص کند که اين مشترک در حال حاضر در کجا قرار دارد. براي يک تلفن از طرف مشترک، از VLR استفاده مي‌شود، حتي اگر مشترک در ناحيه‌اي که با مرکز سوئيچ خودش پوشش داده مي‌شود باشد، براي سازگاري، اطلاعاتش در VLR آن مرکز سوئيچ هم قرار مي‌گيرد.پایگاه داده AuC : اين پايگاه داده براي عمليات‌‌هاي احراز هويت استفاده مي‌شود. براي مثال کليد‌هاي تاييد هويت و رمزنگاری براي همه مشترکینی که در HLR و VLR هستند را نگه مي‌دارد.پایگاه داده EIR: نوع تجهيزاتي را که توسط MS استفاده مي‌شود نگهداری مي‌کند. همچنين نقش امنيتي هم دارد؛ مانند بلوکه کردن ارتباطات از طرف دستگاه‌‌هاي به سرقت رفته و ممانعت از استفاده از شبکه بوسيله دستگاه‌‌هاي تاييد نشده.

  اجزای شبکه GSM

دستگاه موبایل(ME)

دستگاه موبایل، دستگاه تلفن GSM و SIMکارت، تنها عناصري از  سيستم GSM است که کاربران با آن به طور مستقيم تماس دارند. ETSI، SIM GSM را – که يکي از گسترده ترين انواع کارت­‌هاي هوشمند است – استاندارد کرده است. اين استاندارد

GSM 11.11: Specification of the Subscriber Identity Module – Mobile Equipment (SIM – ME) interface

مي­باشد. علاوه بر آن استاندارد‌‌هاي بسياري براي یکسان‌سازي بستر‌هاي برنامه‌نويسي موجود در SIM براي ارتباط آن با گوشي تلفن همراه و شبکه GSM و حتي استاندارد سازي زبان برنامه نويسي قابل استفاده در آن منتشر شده است که به عنوان مثال می‌توان به ETSI TS 02.19 و GSM 03.19 اشاره کرد.

کار‌هاي انجام شده در استاندارد‌هاي GSM در استاندارد‌هاي 3GPP براي توسعه USIM در UMTS مورد استفاده قرار گرفته است. در حال حاضر کار براي توليد کارت­‌هاي هوشمند در TETRA ادامه دارد. بستر‌هاي کارت هوشمند در نسخه 6 استاندارد‌ها کامل شده است و نسخه 7 نیز در حال توليد مي­باشد.

الف) SIM کارت

SIMکارت يک  ميکروچيپ است که اطلاعات هويتي یک مشترک شبکه GSM در آن قرار مي­گيرد. بجز مواردي که از دستگاه تلفن همراه براي تماس‌‌هاي اورژانس استفاده مي­شود، در ساير موارد تلفن GSM نمي‌تواند بدون سيم­کارت استفاده شود.

مهمترين عملکرد SIM ذخيره‌سازي داده‌ها است. اين داده‌ها نه تنها شامل داده‌‌هاي کاربر شبکه، بلکه انواع داده‌ها براي ارتباط برقرار کردن و انجام عمليات­ مختلف در شبکه GSM مي­باشد. جدول زير بعضي از داده‌‌هاي مهم را که در SIM نگهداري مي­شود را نشان مي­دهد.

مزيت استفاده از SIM که در فناوری GSM مطرح شد و ساير فناوری‌‌هاي موبايل هم از آن استفاده کردند، برای کاربران آن است که داده‌‌هاي کاربر و شبکه را از دستگاه گوشي مستقل مي­کند بنابراين کاربر شبکه GSM مي­تواند از تلفن­‌هاي متفاوتي مثلاً تلفن اتومبيل يا گوشي‌تلفن با همان شماره استفاده کند و يا گوشي خود را بر اساس نياز بدون لزوم تغيير در داده‌‌هاي شبکه تنها با جابجايي SIMکارت عوض نمايد.

ب) گوشي تلفن همراه

ترمينال GSM يکي از مهمترين قسمت‌هاي شبکه GSM است که کاربران را براي استفاده از اين شبکه علاقمند مي­کند. محدوده قيمتها، پيچيدگي دستگاه‌ها و انواع بسيار زياد دستگاه‌‌هاي در دسترس چيزي است که در نگاه اول باعث شگفتي مي­شود. اما دستگاه‌‌هاي تلفن همراه و عملکرد‌‌هاي مورد نياز براي آن­ها نيز به دقت در استاندارد مورد توجه قرار گرفته­اند.

GSM 02.06: Types of Mobile Stations (MS)

GSM 02.07: Mobile Stations (MS) features

همانطور که در استاندارد GSM 2.06 توصيف شده است، معمول‌ترين روش براي تمايز ميان گوشي‌‌هاي موبايل دسته‌بندي بر اساس حداکثر قدرت انتقال آن مي­باشد. وقتي GSM معرفي شد، پنج دسته‌بندي توان براي GSM 900 تعريف شدند که قوي‌ترين آن‌ها که مجاز بود، خروجي 20W داشت که در حال حاضر ديگر پشتيباني نمي­شود. در حال حاضر قوي­ترين آنها 8W است.

استاندارد GSM 2.07 جزئيات عملکرد‌هايي را که يک گوشي تلفن همراه بايد داشته باشد ليست کرده است و مشخص کرده است که کدام يک الزامی و کدام انتخابي هستند. همه عملکرد‌هايي که بايد يک دريافت­کننده/ ارسال کننده BTS داشته باشد مانند GMSK ، کد کردن و باز کردن کانال و… بايد در يک گوشي تلفن‌همراه پياده سازي شده باشد. بعضي عملکرد‌هاي خاص گوشي مانند پشتيباني از توليد DTMF و مهمترين مسئله يعني استفاده اقتصادي از انرژي باتري هم در آن پياده‌‌سازي شود. از نقطه نظر پروتکل، گوشي تلفن همراه نه تنها هم سطح و نقطه متناظر BTS است بلکه از طريق عمليات­ مديريت حرکت و کنترل تماس تلفني با MSC و VLR مستقيماً ارتباط برقرار مي­کند. همچنين گوشي تلفن بايد بتواند يک واسط شفاف  يا TAF براي ارتباطات داد‌ه‌اي و دورنگار با دستگاه‌‌هاي خارجي برقرار کند.

از اين ميان مهمترين خصوصياتي که الزامی نيز هستند به قرار زير است:

• قابليت DTMF
• قابليت سرويس پيام کوتاه
• قابليت رمزنگاري با الگوريتم­‌هاي A5/1 و A5/2
• قابليت­‌هاي نمايشي براي پيام کوتاه، شماره‌‌هاي گرفته شده و PLMN در دسترس
• پشتيباني از تلفن­‌هاي اورژانس، بدون نياز به SIM
• IMEI حک شده در حافظ

زير سيستم ايستگاه پايه (BSS)

BSS از طريق واسط هوايي، يک ارتباط بين تلفن­‌هاي همراه در يک ناحيه محدود و زیرسیستم شبکه (NSS) را فراهم مي­کند. BSS شامل عناصر زير است.

• يک يا چند پست پايه‌اي ارسال کننده و دريافت کننده يا BTS
• يک پست پايه کنترل کننده يا BSC
• يک واحد تبديل کد و تطبيق يا TRAU

ساختار BSS شامل عناصر آن و واسط‌‌هاي آن با ساير عناصر شبکه و وظايف آن در استاندارد­‌هاي مختلف به طور مجزا و با جزئيات بررسي شده­اند.

در اين بخش سعي شده ساختار اين عناصر يا ماژول­ها به طور خلاصه معرفي شوند.

• ایستگاه ارسال و دريافت کننده يا BTS

BTS ارتباط فيزيکي ميان يک گوشي تلفن همراه با شبکه را فراهم مي­کند، که اين ارتباط واسط هوايي ناميده مي­شود. از طرف ديگر از سمت NSS اين BTS از طريق واسط Abis به BSC متصل مي­باشد. دیاگرام کلی و جریان سیگنال یک BTS با یک TRX در شکل زیر نشان داده شده است. توصیه‌های GSM اجازه می‌دهد که یک BTS با حداکثر 16 TRX کار کند. اما اکثر BTS بین یک تا چهار TRX دارند.

•  معماری و وظایف BTS

الف) ماژول ارسال کننده/ دریافت کننده

ماژول TRX از نقطه نظر پردازش سیگنال مهمترین قسمت یک BTS است. TRX شامل یک قسمت فرکانس پایین برای پردازش سیگنال دیجیتالی و یک قسمت فرکانس بالا برای ماژوله سازی و دِماژوله سازی GMSK است. هر دو قسمت از طریق یک frequency hopping unit مجزا یا یکپارچه شده به هم متصل شده­اند. بقیه قسمتهای BTS کم و بیش با TRX ها در ارتباط بوده و وظایف  کمکی یا اجرایی را انجام می دهند.

ب)  ماژول عملیاتی و نگهداشت

ماژول عملیاتی و نگهداشت (O&M) شامل حداقل یک واحد مرکزی است که مدیر سایر قسمت‌های BTS است. برای این منظور این ماژول با استفاده از یک کانال O&M مخصوص مستقیما به BSC متصل است. این اتصال به ماژول O&M اجازه می‌دهد که دستورات BSC و MSC  را که مستقیما برای  BTS است پردازش کرده و نتایج را گزارش دهد. واحد مرکزی همچنین شامل نرم افزار سیستم و عملیاتهای TRX ها است. و این امکان را فراهم می کند که هرگاه لازم شد بدون نیاز به مشورت با BSC دوباره بارگذاری شود. به علاوه، ماژول O&M واسط انسان-ماشین (HMI) را که امکان کنترل محلی BTS را می‌دهد فراهم می کند.

ج) ماژول پالس های زمانی

ماژولها برای تولید و توزیع پالس­های زمانی، قسمتی از محدوده O&M می باشد. با آنکه تمایل بر آن است که پالس مبنا از سیگنال PCM روی واسط Abis باشد، یک تولید کننده پالس زمانی داخلی BTS اجباری است. این مسئله خصوصاً وقتی مورد نیاز است که یک  BTSباید در محیط مستقل یعنی بدون اتصال به یک BSC تست شود.یا هنگامی که پالس­های زمانی PCM به خاطر اشکال در ارتباط در دسترس نمی باشد.

در GSM لازم است همه TRX های یک BTS از یک سیگنال پالس ساعت استفاده کنند. دقت سیگنال باید حداقل 05/0 ppm باشد.

د) فیلتر های ورودی و خروجی

هم فیلترهای ورودی و هم خروجی برای محدود کردن پهنای باند سیگنال دریافتی و ارسالی استفاده می شوند. فیلتر ورودی عمدتاً یک فیلتر غیرقابل تنظیم پهن بانداست که امکان گذر همه فرکانسهای GSM 900 و DCS 1800 و PCS 1900 را در جهت  uplink می‌دهد. در مقابل فیلترهای قابل کنترل از راه دور یا فیلترهای پهن باند برای جهت downlink استفاده می شوند که عرض باند سیگنال خروجی را تا 200 kHz محدود می کنند. هنگامی که لازم باشد مرکز O&M (OMC) در صورت تغییر در فرکانس مشخصات مقداردهی شده فیلتر ها  را چک می کند.

• پیکربندی BTS

پیکربندی‌های مختلف BTS ، براساس میزان بار، رفتار مشترک و ساختار باید برای فراهم کردن پوشش رادیویی بهینه مورد توجه قرار بگیرد. مهمترین پیکربندیهای BTS در بخش بعد آورده شده است.

الف) پیکربندی استاندارد

همه BTS ها شناسه سلول(CI) متفاوت از دیگری دارند. تعدادی BTS در یک ناحیه هستند.  شکل زیر سه ناحیه را با یک، سه و پنج BTS نشان می‌دهد. سیستم­ها معمولاً خوب-هماهنگ شده نیستند که مانع از handover هماهنگ شده میان آنها می‌شود. این روش پیاده سازی BTS اغلب مورد استفاده قرار می‌گیرد. برای مناطق شهری با تراکم ترافیک در حال افزایش که ممکن است زود به زود تغییر کند، پیکربندیهای بعدی مناسب تر است.

ب) پیکربندی چتری سلول

پیکربندی چتری سلول شامل یک BTS با توان انتقال بالا و یک آنتن نصب شده بالای زمین که به عنوان یک چتر برای تعدادی BTS با توان انتقال پایین و ابعاد کوچک عمل می کند (شکل بعد).

چنین پیکربندی در ابتدا مزیتی را نشان نمی‌دهد، چون فرکانس سلول چتری نمی تواند در هیچ یک از سلولهای آن ناحیه بخاطرتداخل دوباره استفاده شود. پیکربندی چتری سلول هنوزمزایا و شایستگی هایی در موقعیت های خاص دارد و بنابراین ممکن است باعث کاهش بار و بهبود شبکه شود. برای مثال هنگامی که ماشینها با سرعت بسیار زیاد در شبکه ای از سلول های کوچک حرکت

می کنند، handove های متوالی از یک سلول به سلول بعدی مورد نیاز می باشد. این موقعیتی است که در اکثر بزرگراه های شهری وجود دارد.

• شبکه GPRS

شبکه‌‌هاي GPRS به صورت Packet Switch هستند و به عنوان يک امکان جنبی براي شبکه‌‌هاي GSM  که Circuit Switch مي‌باشند، طراحي شده‌اند. بنابراين اجزای اصلي معماري GSM در GPRS مورد استفاده قرار گرفته‌اند. HLR/GPRS Registerيک جزء جديد اين شبکه مي‌باشد. اين قسمت مسئول تطبيق بين آدرس‌هاي IP وSIM Cards Identifier‌ها مي‌باشد. همچنين پنج جزء وجود دارد که به زيرساختGPRS IP  متصل هستند. دو مسيرياب که به ترتيب دو واسط با کاربران GPRS  ((SGSN با شبکه دادهIP  خارجي اپراتور (GGSN)دارند. اجزاء ديگر هم شامل يک  gateway حاشيه‌ای، سرويس‌دهنده DNS و billing gateway مي‌باشد تا اتصال به ساير شبکه‌های موبايل عمومی (PLMNs) را فراهم کنند.

SGSN در سلسله مراتب، در سطح MSC قرار دارد و مسؤول توزيع بسته‌ها ازMobile station ‌ها يا به آنها در حوزه سرويس دهي خود، همچنين برقراری ارتباط با GGSN مي‌باشد. SGSN موقعيت مکاني MS‌‌هاي مجزا را در حوزه خود دنبال مي‌کند و عمليات‌‌هاي امنيتي و کنترل دسترسي به عهده اين جزء مي‌باشد.

GGSN امکان کار کردن با شبکه‌‌هاي packet  switch خارجي را فراهم مي‌کند. مثلاً  اينترنت يا شبکه‌‌هاي X.25 و يا شبکه‌‌هاي خصوصي و با SGSN‌ها از طريق يک شبکه زيرساخت GPRS مبتنی بر IP متصل مي‌شود. به کاربران GPRS يک ادرس IP خاص توسط اپراتور داده مي‌شود  و فيلتر کردن و مسير يابي بسته‌ها در GGSN انجام مي‌شود.

در واقع عملکرد امنيتي GPRS برابر با امنيت GSM مي‌باشد.  SGSN عمليات‌‌هاي تاييد هويت و cipher setting  را بر اساس الگوريتم‌ها، کليد‌ها و معيار‌‌هاي موجود در GSM انجام مي‌دهد. منتها GPRS از الگوريتم‌‌هاي جديدي که براي انتقال بسته‌ ‌ها بهينه شده‌اند استفاده مي‌کند.

در شكل1-26 معماری يك شبكة GPRS نشان داده شده است. مركز سوييچ، ارتباط بين ايستگاه مبنا با ساير مراكز را برقرار مي‌­كند.

• مزاياي GPRS

مزاياي GPRS عبارتند از:

سرعت: در تئوري ماکزيمم سرعت آن 171.2 کيلو بيت بر ثانيه مي‌باشد چون GPRS از هشت timeslots به طور همزمان استفاده مي‌کند که سه برابر سريعتر از شبکه مخابراتي ثابت و ده برابر سريع‌تر از سرويس‌‌هاي GSM مي‌باشد. سرويس‌‌هاي داده GPRS کم هزينه تر از SMS  و  Circuit Switched Data هستند.

بي درنگي : GPRSامکان ارتباط آني را فراهم کرده است بنابراين داده‌ها مي‌توانند هر لحظه که لازم باشد ارسال يا دريافت شوند. ارتباطdial-up با مودم لازم نمي‌باشد. بخاطر همين GPRS را همواره متصل هم مي گويند.  بی‌درنگی يک مزيت مي‌باشد که در کاربرد‌هايي مثل تعيين صلاحيت کارت‌های اعتباری مهم هستند.

GPRS قادر است بطور کامل برنامه‌های اينترنت را پشتيباني کند. کاربرد‌هايي که براي آن مي‌توان شمرد، شامل موارد زیر است:

Chat

Textual and Visual Information

Still Images

Moving Images

Web Browsing

Document Sharing/ Collaborative Working

Audio

Job Dispatch

Corporate Email

Internet Email

Vehicle Positioning

Remote LAN Access

File Transfer

Home Automation

•  محدوديت‌‌هاي GPRS

با وجود آنکه GPRS سرويس داده‌ای با کيفيت بسيار بالاتر از سرويس‌‌هاي داده‌اي امروزه است ولي محدوديت‌‌هايي هم دارد که به طور خلاصه به شرح زير است:

الف) محدوديت ظرفيت سلول براي همه کاربران

GPRS روي ظرفيت موجود يک سلول از شبکه تاثير مي گذارد. منابع راديويي محدودي وجود دارد که مي‌تواند براي مصارف  مختلف مورد استفاده قرار گيرد. در واقع استفاده براي يک منظور، مانع از استفاده‌‌هاي ديگر مي‌شود. مثلاً صوت و GPRS call‌ها هر دو از منابع يکساني از شبکه استفاده مي کنند. ميزان و گستره تاثير، بستگي به تعداد timeslot‌‌هايي دارد که براي استفاده GPRS  به صورت انحصاري رزرو شده است ( که معمولا وجود ندارد). به هر حال GPRS به طور پويا تخصيص کانال را مديريت کرده، اجازه مي دهد که در زمان حداکثر استفاده، بار کانال‌هاي signaling با ارسال SMS کاهش يابد ( چون SMS از منابع ديگري استفاده مي‌کند، در واقع GPRS به SMS به عنوان يک سرويس تکميلي که از منابع مجزايي استفاده مي‌کند احتياج دارد).

ب) سرعت واقعي بسيار پايين‌تر

سرعت تئوري GPRS براي وقتي است که يک کاربر به تنهايي روي همه هشت timeslots صحبت کند. که اين کاملا غير منطقي و غير قابل دستيابي است. به طور معمول و در واقعيت سرعت انتقال داده کمتر از شبکه‌‌هاي ثابت است.

ج) پشتيباني از دستگاه‌‌هاي تلفن همراه

پشتيباني از دستگاه‌‌هاي موبايلي که بتوانند GPRS دريافت کنند، هنوز کامل نمي‌باشد. به اين معني که هنوز دستگاه‌های زیادی در دست کاربران وجود دارد که امکان دريافت GPRS calls روي تلفن همراه را ندارند (درحالی که امکان ارسال GPRS call را دارند). فراگیر بودن اين‌گونه ترمينال‌های موبايل قبل از انتقال برنامه‌ها به اين کانال جديد داده مهم است. احتمالاً دليل اينکه برخی سازندگان گوشی امکان دریافت GPRS call را بر روی گوشی‌های تولیدی خود نگذاشته‌اند اينست که هنگامي که کاربر يک GPRS session را آغاز مي‌کند، مسئله پرداخت آن روشن است. ولي وقتي ترافيک اطلاعاتي ناخواسته به آدرس IP يک دستگاه موبايل ارسال مي‌شود، ممکن است منبع اينترنتي ارسال کننده قابل مطالبه هزينه نباشد. مشکل وقتي بدتر است که کاربر موبايل ناچار باشد هزينه محتوای بی‌ارزش و نا‌خواسته‌اي را هم که دريافت مي‌کند بپردازد.

د) سيستم ذخيره و ارسال ندارد

با اينکه موتور ذخيره و ارسال در SMS نکته حياتي SMS Center و سرويس‌‌هاي SMS مي‌باشد، هيچ مکانيزم ذخيره سازي در استاندارد GPRS وجود ندارد.

و)…

Transit Delivery ( بخاطر استراتژي‌‌هاي ارسال مجدد و صحت داده‌ها که براي مقابله با گم شدن يا خراب شدن بسته‌ها در لينک راديويي اتخاذ مي‌شود ممکن است تاخير انتقال داشته باشد).

Suboptimal modulation ( که بحث ظرفيت‌ها و modulation technique مثل Gaussian و سايرين مي‌باشد که به بحث ما مربوط نمي‌شود.)