Essendo il Gprs (General Packet Radio Service) un’evoluzione del Gsm (la rete resta la stessa e per la voce non cambia praticamente niente), la novità sta nel fatto che il Gprs trasmette i dati con un sistema definito “a pacchetto”. In altre parole, il telefono rimarrà costantemente collegato alla Rete e l’utente potrà simultaneamente effettuare le chiamate tradizionali e ricevere delle informazioni (previsioni del tempo, quotazioni azionarie e così via). Inoltre il Gprs permette di collegare il computer portatile a Internet attraverso il cellulare, senza le lentezze sperimentate fino a oggi.
Il Gprs ha molte peculiarità che possono essere riassunte come di seguito:

Velocità La massima velocità teorica arriva a circa 171,2 Kbps, ottenibile utilizzando contemporaneamente tutti gli otto timeslot disponibili. Tale velocità risulta essere tre volte superiore a quella dei moderni modem analogici e dieci volte superiore a quella attualmente disponibile sulla rete GSM.

Immediatezza: il Gprs consente connessioni immediate e le informazioni possono essere spedite e ricevute appena se ne presenta la necessità. Non è necessaria una connessione dial up, quindi gli utenti di servizi Gprs possono essere paragonati ad utenti sempre connessi. Un’alta velocità di connessione è una caratteristica di grande importanza per tutte le applicazioni in cui il tempo è una risorsa critica, come ad esempio la verifica in remoto di carte di credito.

Nuove applicazioni: il Gprs consente di definire nuove applicazioni che non sarebbero nemmeno pensabili sull’attuale rete GSM a causa della ridotta velocità (9,6 Kbps) e della limitazione alla lunghezza degli SMS (160 caratteri). Gprs porterà nel wireless le applicazioni ora presenti su Internet e stimolerà la nascita di nuove, a partire dalla “home automation”, cioè la possibilità di controllare e comandare a distanza le apparecchiature di casa.

Accesso al servizio: Per usare il Gprs l’utente necessita di: Un cellulare o altro terminale che supporti il GPRS (gli attuali telefoni GSM non vanno bene). Un contratto con un operatore telefonico che supporti il Gprs. L’operatore deve abilitare poi l’utente a tale servizio. L’accesso automatico al Gprs sarà fornito solo da pochi operatori, la maggior parte di essi fornirà tale possibilità come un’opzione da richiedere a parte. Sapere come spedire e ricevere informazioni attraverso Gprs usando il proprio terminale, cioè la configurazione software e hardware dello stesso.

Commutazione a pacchetto: Gprs introduce la commutazione a pacchetto come servizio aggiuntivo alla rete a commutazione di circuito. Gli operatori dovranno comunque aggiungere solo pochi nodi di infrastruttura e fare un upgrade software ad altri elementi già esistenti. Nella commutazione a pacchetto l’informazione è divisa appunto in più “pacchetti” prima di essere trasmessa e viene riassemblata all’arrivo. Tutti i pacchetti portano l’indicazione della loro relazione con gli altri, del “mittente” e del “destinatario”, perciò la strada percorsa per arrivare a destinazione perde di ogni importanza. Internet è un altro esempio di rete a commutazione di pacchetto. Caratteristica tipica delle reti a commutazione di pacchetto è la possibilità di condividere le risorse con altri utenti. Questo permette di occupare le frequenze radio solo durante la trasmissione o la ricezione di dati, anziché riservarle per un certo intervallo di tempo. Gli operatori possono così massimizzare l’efficienza della propria rete allocando dinamicamente le risorse in funzione dell’effettiva necessità, dedicare l’infrastruttura a commutazione di circuito unicamente al traffico voce e ridurre il traffico del centro SMS usando l’interconnessione fra quest’ultimo e il sistema Gprs.

Internet: Il Gprs porta sulla rete GSM i protocolli di comunicazione più diffusi in Internet, IP e X.25. X.25 è un protocollo meno conosciuto di IP; esso definisce un set di protocolli di comunicazione che costituivano la base della trasmissione a pacchetti prima della diffusione di Internet. Le reti che utilizzano X.25 sono ancora abbastanza diffuse, specialmente in Europa, e l’accesso wireless a tali reti rappresenterà un grande vantaggio per molte organizzazioni. Quanto detto significa che ogni applicazione ora esistente su reti IP o X.25 sarà in grado di operare su una connessione GSM. Si può pensare alla rete GSM con servizio Gprs attivo come ad un’estensione wireless di Internet e delle reti X.25 esistenti Gprs permette comunicazioni voce e dati simultanee ed è quindi ipotizzabile uno scenario in cui l’utente pur essendo connesso possa anche fare o ricevere chiamate voce.

Architettura: Il telefono o il modem Gprs comunica con la stazione GSM ttraverso un Serving Gprs Support Node (SGSN); questo rappresenta il collegamento fra l’infrastruttura GSM che spedisce e riceve i dati da e per l’apparecchiatura mobile (es. telefonino). Lo SGSN comunica con il Gateway Gprs Support Node (GGSN), un sistema che assicura le comunicazioni con altre reti, come ad esempio Internet, reti X.25 o LAN private. Una rete Gprs può usare più SGSN, ma richiede un unico GGSN per la connessione a reti esterne. Quando l’apparecchiatura mobile spedisce pacchetti di dati, questi passano dal SGSN al GGSN che li converte nel formato compatibile con la rete di destinazione. Alla stessa maniera, i pacchetti da Internet per l’apparecchiatura mobile sono inizialmente ricevuti dal GGSN, passati al SGSN ed infine trasmessi all’apparecchiatura. Per trasmettere pacchetti IP o X.25 da una rete all’altra, SGSN e GGSN utilizzano uno speciale protocollo chiamato Gprs Tunnel Protocol (GTP) basato su TCP/IP, ma i dettagli di tale comunicazione sono invisibili e del tutto irrilevanti agli utenti che semplicemente vedono un collegamento wireless fra le reti IP e X.25.

Il protocollo GPRS: Il protocollo GPRS é un protocollo di livello tre, trasparente a tutte le entità di rete comprese tra la terminazione mobile MT e il nodo GSN cui il mobile é logicamente connesso; le pari entità tra cui viene stabilita una connessione a questo livello sono, infatti, localizzate nella terminazione mobile MT e nel nodo GSN. Questo protocollo supporta sia lo scambio di informazioni di controllo, che dei pacchetti PDP-PDU (Packet Data Protocol - Protocol Data Unit) tra il mobile ed il nodo cui questo é connesso logicamente (i PDP-PDU sono, infatti, incapsulati nelle trame GPRS). Il formato di una trama GPRS prevede i seguenti campi:

• identificatore del protocollo GPRS
• identificatore del protocollo dei PDU (identificatore di PDP)
• messaggio GPRS

L’identificatore del protocollo GPRS é un’informazione numerica il cui scopo é quello di contraddistinguere i burst contenenti pacchetti GPRS, dai burst contenenti informazioni GSM.
L’identificatore del protocollo dei PDU incapsulati nelle trame GPRS é necessario per indirizzare questi, non appena de-incapsulati, verso il corretto SAP(Service Access Point); anche questa informazione é di tipo numerico. Si avrà, pertanto, un valore che denota i pacchetti X25, uno che denota i pacchetti IP (Iternet Protocol), uno che denota i pacchetti CLNP (Connectionless Network Protocol) e così via.
Inoltre tale informazione consente l’interpretazione del messaggio GPRS contenuto nella trama GPRS; come, infatti, si accennava, le trame GPRS sono utilizzate sia per il trasporto di messaggi di controllo che per il trasporto di pacchetti-dati, pertanto si rende necessario l’utilizzo di un indicatore che consenta di distinguere a quale delle due categorie possibili appartiene il messaggio GPRS. I messaggi GPRS di controllo sono denotati da un valore prestabilito dell’identificatore di PDP.

Alcuni tra i possibili messaggi GPRS di controllo sono qui elencati:

• richiesta di log-on (LOG-ON REQUEST)
• risposta ad una richiesta di log-on (LOG-ON RESPONSE)
• attivazione del modo di trasmissione cifrato (SET GPRS CIPHERING MODE)
• richiesta di aggiornamento delle informazioni di routing (ROUTING UPDATE REQUEST)
• risposta ad una richiesta di aggiornamento delle informazioni di
• routing (ROUTING UPDATE RESPONSE)
  
• richiesta di aggiornamento dell’indicatore di routing area (GPRS RA UPDATE REQUEST)
  
• risposta ad una richiesta di aggiornamento dell’indicatore di routing area (GPRS RA UPDATE RESPONSE)
  

Il nodo GSN, prima di instradare nella backbone network i PDU di livello tre de-incapsulati dalle trame GPRS ricevuti attraverso l’interfaccia Gb, li incapsula (come SDU - Service Data Unit) in PDU del protocollo di rete utilizzato nella backbone network per il trasporto dei pacchetti dell’utente.
Ovviamente, esegue l’operazione inversa per i pacchetti indirizzati all’utente mobile.