10p GPRS av da00mlm@ing.umu.se Handledare Björne Lindberg Ulf Brydsten Lars Karlsson
Sammanfattning Detta dokument behandlar General Radio Packet Service (GPRS) och visar på hur GPRS arkitekturen är uppbyggd och även vilka protokoll som finns och används. Det tas även upp lite om vilken säkerhet som finns inbyggd i GPRS. En liten genomgång av GSM görs även för att få grundläggande förståelse för det system som GPRS bygger på. Slutligen så diskuteras framtiden inom detta område och vad som är på gång och vad som kan förväntas ske inom en snar framtid. 2
1 GSM ÖVERSIKT...4 2 GPRS ÖVERSIKT...5 2.1 INLEDNING...5 2.2 PAKETFÖRMEDLING...5 2.3 EFFEKTIVT UTNYTTJANDE AV RESURSER...5 2.4 SNABBARE...6 2.4 INTERNET...6 3 ARKITEKTUR...7 3.1 GSM ARKITEKTUR...7 3.2 GPRS ARKITEKTUR...9 3.2.1 Packet Switching System (PSS)...9 3.2.2 Circuit Switching System (CSS)...9 3.2.3 Mobile Station (MS)...10 3.2.4 Base Station System (BSS)...10 3.2.5 Base Tranceiver Station (BTS)...11 3.2.6 Base Station Controller (BSC)...11 3.2.7 Serving GPRS Support Node (SGSN)...11 3.2.8 Gateway GPRS Support Node (GGSN)...11 4 GPRS RADIOLÄNK...12 4.1 TDMA TIME DIVISION MULTIPLE ACCESS...12 4.2 MODULATIONSMETOD...14 5 PROTOKOLL...15 5.1 ÖVERSIKT AV PROTOKOLL...15 5.2 GRÄNSNITT...16 6 SÄKERHET...17 7 IMPLEMENTATION...19 8 FRAMTIDEN...22 9 KÄLLOR...23 3
1 GSM Översikt Under tidigt 1980 tal så var de analoga mobila telefonsystem på stark frammarsch i Europa. Varje land utvecklade sin egen standard vilket resulterade i att alla länders olika system och hårdvara var inkompatibla med varandra. Denna situation var inte önskvärd eftersom de olika systemen var bundna till ett land vilket gjorde att marknaden för ny hårdvara blev alltför liten och begränsningen att bara kunna använda systemen i ett land blev allt värre eftersom den Europeiska gemenskapen ökade. Detta ledde till att CEPT (Conference of European Posts and Telegraphs) 1982 formade en komité som kallades Groupé Special Mobile vilket förkortas GSM vars syfte var att utveckla ett gemensamt system för Europa. 1989 så tog ETSI (European Telecommunication Standards Institute) över ansvaret för GSM och 1990 så publicerades fas 1 av GSM specifikationen. GSM började användas 1990 och tre år senare 1993 fanns det 36 GSM nätverk i 22 olika länder och 25 ytterligare länder som var i startgroparna. Förkortningen GSM står nu för Global System for Mobile telecommunications. När man utvecklade GSM så valde man en då oprövad digital metod istället för den konventionella analoga standard som rådde i t.ex. USA (AMPS) och Storbritannien (TACS). Idag har GSM 640 nätverk i 175 länder och mer än 833 000 000 användare och står för mer än 70 % av den trådlösa digitala marknaden (Källa: EMC Mars ). Från början ville man ha ISDN kompabilitet på GSM nätet. Dock så fanns begränsningar på vad radiolänken kunde klara av och de hastigheter som krävdes för ISDN uppnåddes aldrig med GSM. Idag finns ett behov av att kunna överföra större mängder data över det mobila nätet än vad GSM klarar och det är här som GPRS kommer in i bilden. GPRS eller General Packet Radio Service är ett steg mellan GSM och det nya 3G nätet. 4
2 GPRS Översikt 2.1 Inledning I nuvarande GSM nätet skickas data på samma sätt som vanligt tal. Samtalet kopplas direkt mellan 2 parter (kretskopplat) och de disponerar en egen kanal så länge de är uppkopplade. Nackdelen med detta förfarande är att det krävs lika mycket bandbredd reserverat oavsett mängden data som skickas. För en användare innebär detta att man betalar lika mycket för den tid som man väntar på data som den tid man skickar data. 2.2 Paketförmedling GPRS innebär att paketförmedlingsteknik läggs över det kretskopplade GSM nätet och detta ger användarna möjlighet att använda paketbaserade applikationer. För att uppgradera det kretskopplade GSM nätet så att det klarar av paketväxling så krävs ändringar på GSM infrastrukturen mer om detta senare. När data skickas med GPRS så delas den upp i små paket av data som skickas iväg och sätts ihop igen på mottagarsidan. Ett annat exempel på paketförmedlat nätverk är Internet. För användaren innebär detta att operatören kan ta betalt enbart för den datamängd som används istället för att ta betalt i uppkopplingstid. ETSI har antagit GPRS som en ny standard för packetdata i GSM nät. GPRS stöder även D-AMPS(TDMA/136) standarden som är populär i USA. 2.3 Effektivt utnyttjande av resurser Paketväxling innebär att radioresurser endast utnyttjas när data verkligen skickas eller mottages och detta höjer hastigheten och minskar trycket på nätet. Detta innebär att ett stort antal användare kan dela på bandbredden vid användning av GPRS exakt hur många som kan dela på en tilldelad bandbredd beror på mängden data som skall skickas och vilken applikation som används. För GSM har toppar i datatrafiken inneburit problem (t.ex. nyårsafton) med GPRS så kan det vanliga GSM nätet avbelastas genom att routa data via GPRS ett exempel är SMS medelanden som kan skickas via GPRS. 5
2.4 Snabbare GPRS ger möjligheten till snabbare dataöverföring på det vanliga GSM nätet. Den teoretiska hastighetsgränsen för GPRS är 171.2 kbps. Men eftersom alla olika kodningsscheman inte är implementerade och operatörer inte allokerar tillräckligt med bandbredd till GPRS så är den praktiska hastigheten mellan 40 och 60 kbps. Tekniken möjliggör att man kan sända data samtidigt som man ringer, man kan t.ex. ta emot e-post medan man pratar i telefonen. En annan fördel med GPRS är att man alltid är uppkopplad dvs. att det krävs ingen uppringning som på vanliga modem utan det enda som krävs är att det finns radiotäckning där man befinner sig det är därför man brukar säga att användare av GPRS är always connected alltså alltid uppkopplade. 2.4 Internet I och med att paketförmedling används så möjliggör GPRS en trådlös uppkoppling mot Internet som innebär att alla funktioner som finns på Internet idag kan användas via GPRS så som FTP, Telnet o.s.v. Eftersom Internet och GPRS använder samma protokoll så kan man se GPRS som ett undernätverk till Internet. Detta innebär att varje GPRS enhet potentiellt sett kan ha ett eget IP nummer och därför vara åtkomlig från nätet. GPRS kan användas som en utvecklingsplattform för nästa generations mobila teknik nämligen UTMS (mera känt som 3G) eftersom de båda använder sig av paketförmedling så kan en applikation som utvecklats för GPRS mycket lätt överföras till en 3G plattform. 6
3 Arkitektur 3.1 GSM arkitektur Eftersom GPRS är ett tillägg till GSM så kan det vara en bra idé att först titta på en översiktlig bild på hur GSM är uppbyggt. AuC VLR EIR HLR GMSC BTS MSC BSC MS En MS - Mobile Station är en mobiltelefon eller en PDA eller någon annan apparat som en abonnent använder för att kommunicera över nätet med. Kommunikation mellan MS och BTS sker över en radiokanal. BST - Base Station Controller kopplar upp,ner och håller reda på radiokanalerna åt en BTS den hanterar även handover mellan dem. Handover är den teknik som gör att man kontinuerligt kan byta BTS medan man rör på sig och kommunicerar. Man har alltid bäst kommunikation mot den BTS som har bäst mottagning. 7
En BSC kan hantera flera BTS. MSC Mobile service Switching Centre hanterar telefonifunktionerna inom nätet och har ansvaret för uppkoppling av samtal och flyttningar av samtal i samband med handover. GMSC Gateway MSC tar hand om inkommande samtal från andra nät, vilken MSC som helst kan agera som GMSC. AuC, VLR, HLR och EIR är databaser med information om abonnenten och dess mobil. HLR Home Location Register innehåller data om abonnemanget så som t.ex. vilka tjänster som ingår. AuC Authentication Centre är ansluten till HLR och hanterar kontroll av abonnemang och krypteringsnycklar och liknande funktioner. VLR Visitor Location Register innehåller information om alla mobiler som är anslutna till en viss MSC. VLR är ofta en integrerad funktion i en MSC. EIR Equipment Identity Register innehåller information om mobilerna så som deras status och deras serienummer. Men hjälp av informationen i EIR kan man t.ex. spåra stulna mobiltelefoner dock så krävs att att man känner till IMEI numret för att kunna spåra mobilen detta fås med *#06#. Ett viktigt begrepp inom GSM som man bör känna till är LA Location Area och detta är en samling celler inom vilka en mobil kan röra sig utan att behöva rapportera en ny position på så sätt kan inkommande samtal skickas ut till alla celler inom ett LA där en mobil befinner sig. 8
3.2 GPRS arkitektur IP X25 PSTN & Andra nätverk CSS SMSC AuC PSS SMS GMSC HLR SMS-IW- SMSC GGSN GGSN Internal Backbone Network VLR MSC MSC BSS SGSN SGSN MS Paketförmedlad data Kretskopplat TE MS BTS BSC Signaler 3.2.1 Packet Switching System (PSS) PSS är ett IP baserat nät som används internt för att skicka paket mellan olika GSN stationer. För paket som kommer utifrån används tunnling och på så vis behöver det interna nätet inte känna till något om världen utanför. GSGN och SGSN kan kombineras i ett och samma nätverkselement men kan också vara två åtskilda enheter. Funktionen för dessa är dock densamma nämligen IP-routing och de kan även kopplas ihop med andra IP-routers för att på så vis nå andra nät. 3.2.2 Circuit Switching System (CSS) Det här är den traditionella GSM delen som tar hand om den kretskopplade delen av systemet så som vanliga samtal över GSM. Denna del är alltså ett vanligt GSM nät som har utökats med stöd för GPRS. 9
3.2.3 Mobile Station (MS) I GPRS är en Mobile Station en kombination av TE Terminal Equipment och MT Mobile Terminal. Ett exempel på MS är en bärbardator kopplad till en mobiltelefon. Det går också att ha de två enheterna sammanbyggda som med WAP apparater. Det finns tre olika Mobile Stations typer. GPRS-Only (endast paketförmedlat) Non-GPRS (endast kretskopplat) CSN/GPRS (Circuit- and packet-switched) Delas in i ytterligare 3 klasser. - Klass A Klarar både kretskopplat och paketförmedlad data samtidigt vilket innebär att en användare kan skicka och ta emot data samtidigt som ett telefonsamtal pågår. Mobilen måste vara ansluten till GPRS och GSM samtidigt. - Klass B Klarar även av att vara ansluten till GPRS och GSM samtidigt och lyssna efter anrop från båda systemen. Det går dock endast att kommunicera över ett av systemen åt gången. - Klass C Kan endast vara ansluten till ett system åt gången vilket innebär att man måste bryta ett samtal om man vill använda GPRS och samma om man redan använder GPRS och vill ringa ett samtal (GSM). 3.2.4 Base Station System (BSS) Består av en BSC Base Station Controller och en BTS Base Tranceiver Station. Hanterar mottagning och sändning av radiosignaler för data och tal vidare så kan en BSS skilja på och dela upp de kretskopplade och paketförmedlade anropen som kommer från en MS. De kretskopplade anropen vidareförmedlas till MSC/VLR och paketförmedlade går till SGSN. BSS är en av de viktigaste delarna i nätet då BSS står för ungefär 70% av den totala kostnaden för ett nät. 10
3.2.5 Base Tranceiver Station (BTS) Det är BTS som skickar och tar emot trafik via radiolänken. För att fungera med GPRS så måste BTS utrustas med extra mjukvara för att klara av den nya modulering och kodning som GPRS medför. Dessutom måste BTS ha stöd för PDCH Packet Data Chanell, MAC Medium Access Control och RLC Radio Link Control för att fungera med GPRS. 3.2.6 Base Station Controller (BSC) BSC har funktioner för att hantera både kretskopplade och paketväxlade anrop. För att fungera med GPRS så måste BSC utrustas med extra hårdvara och extra mjukvara. Hårdvaran som måste till är PCU Packet Control Unit. PCU sitter som ett interface mellan GSN och BSS och tar hand om upp och nerpackning av paket. En BSC hanterar mellan 25-150 BTS det exakta antalet avgörs av operatörerna. 3.2.7 Serving GPRS Support Node (SGSN) SGSN är ett av de nya nätelementen i GSM och tillsammans med GGSN en av de viktigaste. Motsvarar MSC i GSM nätet och ser alltså till att kontrollera identitet, registrera i nätet, hantera handover och håller reda på information som sedan används för att ta betalt av kunden. 3.2.8 Gateway GPRS Support Node (GGSN) GGSN fungerar som en router mot andra typer av nätverk och kan t.ex. ansluta GPRS mot Internet via en ISP. Innehåller även funktioner för att se till att en abonnent hamnar mot rätt SGSN. Från andra nät t.ex. ett IP-nät så ser GGSN ut som vilken annan router som helst. 11
4 GPRS Radiolänk 4.1 TDMA Time Division Multiple Access Eftersom GPRS är byggt för att fungera med nuvarande GSM nätet så används GSM för att skicka över data via radiolänk och det är alltså TDMA som används som bärare. Detta innebär också att det inte är någon skillnad i bandbredd mellan GPRS och GSM men för att GPRS skall kunna fungera tillsammans med GSM så är det en nödvändighet att använda samma teknik. UTMS/3G kommer inte att använda TDMA och därför krävs större utbyggnad för detta system. TDMA är ganska långsamt, mellan 300bps och 19200bps. Vanliga GSM använder frekvenserna 890-915 Mhz (uplink) och 935-960 Mhz (downlink) dessa två band är sedan uppdelade i 200Khz kanaler. 124 2 1 960 Mhz 935 Mhz 577uS 1 2 3 4 5 6 7 8 TDMA FRAME (4.6ms) 124 915 Mhz 200 khz 2 1 890 Mhz start payload training payload stop guard 3 bits 3 bits 58 bits 26 bits 58 bits 8.25 bits Här ser vi att varje TDMA ram är uppdelad i 8 stycken tidsluckor som är 577uS långa varje tidslucka är sedan uppdelad i olika delar där payload är den data som skickas. Training som skickas i mitten är till för att reducera effekten av eventuella störningar. Guard som skickas i slutet är till för att se till att data som ligger i närliggande tidsluckor kommer in med en viss tidsförskjutning. I GSM så har varje 12
användare en tidslucka till sitt förfogande och denna tidslucka används oavsett om den utnyttjas eller inte. När hela tåget med tidsluckor har skickats så upprepas proceduren på nytt och en användare har alltid samma tidslucka. Nackdelarna här är att tidsluckan är upptagen även om ingen data skickas och det finns ingen möjlighet att få större bandbredd, alltså flera tidsluckor till en användare. GPRS däremot klarar av att allokera tidsluckor dynamiskt och kan ge flera tidsluckor till den användare som behöver det antalet som kan allokeras beror helt enkelt på hur många som finns lediga. Användaren kan ha olika bandbredd för uplink & downlink. Om en cell däremot har maximalt antal användare så blir bandbredden för GPRS densamma som för GSM. Bandbredd MAX GPRS GSM Antalet användare MAX GPRS klarar av att hantera flera tidsluckor genom att ny funktionalitet är inbyggd i BSS (basstationen) bland annat så innehåller BSS två listor över lediga tidsluckor en för GSM och en för GPRS. 13
4.2 Modulationsmetod Den modulationsmetod som används av GPRS är samma som för GSM nämligen Gaussian Minimum Shift Keying. Detta är en fasmodulerings teknik som passar mycket bra till GSM då det aldrig var tänkt att skicka mycket data med GSM och GMSK är enkel och billig att implementera. GMSK bygger på fas och amplitudmodulering med två tillstånd och en bit per symbol. Moduleringen fungerar förenklat så att man har fyra olika punkter som egentligen varken representerar 0 eller 1 utan det är hur fasen har vridit sig i förhållande till det som skickades sist som avgör om det ska vara en 1 a eller 0 a och man kan alltså endast skicka en bit per signal. I GPRS så finns det fyra olika Coding Schemes där valet beror på hur bra signal man har mellan mobilen och basstationen. Vid mycket bra kontakt så används CS-4 och vid dålig kontakt så används CS-1. Skillnaden mellan dem är bland annat hastighet och hur många paritetsbitar som används. Vid CS-1 så är hastigheten 9.05kbit/s per tidslucka som används och vid optimala förhållanden då CS-4 används så är hastigheten 21.4kbit/s per tidslucka. Det finns dock ett problem med detta och det är nämligen att CS-4 inte är implementerat ännu och kan därför ej användas! Detta är en av orsakerna till att man aldrig kommer i närheten av den teoretiska hastighetsgränsen för GPRS. De nya systemet EDGE använder sig av 8-PSK vilket är en modulationsteknik som har åtta tillstånd och tre bitar per tillstånd vilket alltså är en tredubbling jämfört med GSM och på grund av andra förbättringar i mjukvara så kommer EDGE ungefär att femdubblad hastigheten jämfört med GPRS. Nackdelen är att metoden är känsligare för störningar EDGE fungerar dock så att om kvaliteten på radiolänken är dålig så faller de tillbaka på GMSK kodning. 14
5 Protokoll 5.1 Översikt av protokoll Här är en översiktsbild över de viktigaste protokollen i GPRS systemet. Application IP/X.25 SNDCP LLC SNDCP LLC RELAY GTP UDP/ TCP IP/X.25 GTP UDP/ TCP RLC RLC RELAY BSSGP BSSGP IP IP MAC MAC Network Service Network Service L2 L2 GSM RF GSM RF L1bis L1bis L1 L1 MS BSS SGSN GGSN Um Gb Gn Gi Applikationer använder alltså IP som protokoll och behöver aldrig bry sig om vad som ligger under eftersom GPRS ser ut som ett vanligt IP nät för applikationerna. Det protokoll som används mellan mobilen och SGSN är SNDCP (Sub Network Dependent Convergence Protocol) och LLC (Logical Link Control). LLC krypterar alla paket som skickas och skapar på så vis en säker förbindelse medan SNDCP komprimerar den data som skall skickas för att maximera användningen av radiolänkens bandbredd. GTP (GPRS Tunnelling Protocol) fungerar som en tunnel mellan GPRS noderna SGSN och GGSN GTP kan alltså överföra kompletta IP packet utan att veta vad dessa innehåller. BSSGP (Base Station System GPRS Protocol) har till uppgift att överföra quality of service och routing information mellan BSS och SGSN. Network Service transporterar BSSGP mellan BSS och SGSN. Relay i BSS skickar enbart vidare PDU:er (packet data units) mellan Um och Gb och i SGSN skickas PDU:er mellan Gb och Sn. RLC (Radio 15
Link Control) tillhandahåller en datalänk och MAC (Medium Access Control) hanterar signalering för åtkomst och mappar LLC ramar på den fysiska GSM kanalen. 5.2 Gränsnitt Um gränssnittet är radiolänken (TDMA) mellan mobilen (MS) och basstationen (BSS) den fysiska länken mellan MS och BSS sköts av GSM RF protokollet. Gb gränssnittet är av typen Frame Relay och möjliggör att data och signaler multiplexas över en gemensam fysisk resurs. Gn gränssnittet används för att sända signaler och data mellan SGSN och GGSN genom att använda GPRS tunnelling Protocol (GTP). Gn används också mellan två SGSN för att föra över användarprofiler när en användare (MS) rör sig mellan två olika SGSN. Gi gränssnittet används för att koppla GGSN mot externa nätverk (Public Data Networks & Public Switched Data Networks) som Internet eller ett Intranet. Gi stöder X.25 & X.75 på PDN sidan och IP & PPP på PSDN sidan. 16
6 Säkerhet För att försäkra sig om en säker förbindelse på radiolänken så krypteras den data som skickas. All information som skickas mellan SGSN och MS är krypterad. För att få all information om den krypteringsalgoritm som används så måste man ha ett avtal med ETSI och det kostar dessutom 1000 Euro att få informationen. Däremot så har ETSI släppt viss information om krypteringen. Algoritmen är utvecklad av ETSI-SAGE (Security Algorithms Group of Experts) och följande krav ställs på algoritmen. Krypteringsnyckeln skall vara 64 bitar lång. Nyckeln skall antigen vara unik eller delad för multicast sändningar. Algoritmen är ett symmetric stream chiffer vars resultat xor:as med data(plaintext) för att få krypterad data (ciphertext) Algoritmen skall ta en nyckel Kc, en riktnings bit Z (uppströms eller nedströms) och en LLC ram. Input parameter är en räknare som initieras med ett slumpvalt tal vid LLC uppkopplingen (I-ram) eller ett konstant värde (UI-ram). Input parametern är 32 bitar. Algoritmen får inte begränsas av export restriktioner. Kc Direction Input Kc Direction Input Krypt Algoritm Krypt Algoritm Keystream Keystream Plaintext XOR Ciphertext XOR Plaintext SGSN/MS MS/SGSN 17
Bilden visar hur kryptering/dekryptering går till i stora drag. Keystream är det värde som kommer ut ur krypteringsalgoritmen, max längd är 1600 bytes och minimum 5 bytes. När data skall skickas så görs en bitvis XOR på den data som skall krypteras (plaintext) och när man tar emot data så görs en bitvis XOR på den data som redan krypterats (ciphertext) för att dekryptera. Radiolänken är inte det enda stället där det sker kryptering i GPRS. GTP protokollet är även det krypterat. Det kan även vara önskvärt att kryptera data på applikationsnivå eftersom en del anser att den kryptering som sker över radiolänken inte är tillräcklig då man ej kan få några detaljer om den eftersom den är hemlig. IPSec är ett protokoll som kan användas som krypterar varje paket. I princip så kan man implementera vilken kryptering man vill på applikationsnivå och det som sätter gränsen är hur mycket bandbredd man är villig att offra för den förbättrade säkerheten. Det finns möjligheter att bygga in avlyssningsapparatur i GPRS nätverket så att t.ex. polis och militär kan avlyssna trafik och detta är ett tillägg som varje land självständigt beslutar om. Men en sådan avlyssning övervinns enkelt genom att se till att använda kryptering på applikationsnivå. 18
7 Implementation GPRS används i stort sett som ett vanligt modem. Den modul vi har haft tillgång till är GR47 från SonyEricsson. Kommunikation med GPRS modulen sker med AT kommandon. Det första man ska försäkra sig om är att man har kontakt med GPRS modulen och detta görs genom att koppla upp sig mot denna med t.ex. minicom och skriva AT då skall modulen svara OK och kan alltså ta emot AT kommandon. För att använda GPRS på Linux så används PPP (point-to-point protocol) för att skapa en kontakt med t.ex. Internet. För att använda GPRS behöver man skapa tre olika skript nämligen connectgprs,disconnectgprs och gprs. Programmet pppd används för att köra skripten och ligger under /etc/ppp/peers. Följande filer skall skapas. #skapas som /etc/ppp/connectgprs #!/bin/sh -v exec /usr/sbin/chat -V -s -S \ ECHO OFF \ '' \rat \ TIMEOUT 12 \ '' 'AT+CGDCONT=1,"IP","online.telia.se"' \ '' ATD*99***1# \ TIMEOUT 22 \ SAY "\nwaiting for connect...\n" \ CONNECT "" \ SAY "\nconnected." \ #skapas som /etc/ppp/disconnectgprs #!/bin/sh -v exec /usr/sbin/chat -V -s -S \ ABORT "BUSY" \ ABORT "ERROR" \ ABORT "NO DIALTONE" \ SAY "\nsending break to the modem\n" \ "" "\K" \ "" "+++ATH" \ SAY "\npdp context detached\n" 19
#skapas som /etc/ppp/peers/gprs #Kommentera bort nodetach om pppd ska köras i deamon läge nodetach # Slå på debug läge (mera information vid uppkoppling) debug #Välj serieport & hastighet där modulen sitter /dev/ttys1 9600 # sökväg till connect script connect /etc/ppp/connectgprs # sökväg till disconnect script disconnect /etc/ppp/disconnectgprs #Här slås hårdvaruflödeskontrollen av: nocrtscts xonxoff mtu 576 mru 576 #Ignorera carrier detect signalen local #ip addresses (ändras vid uppkoppling) :10.0.0.1 #Säg till så att pppd inte föreslår några IP adresser noipdefault #Godtag förslag på IP ipcp-accept-local #Se till att PPP blir default route defaultroute #slå av ppp s komprimering novj nobsdcomp novjccomp nopcomp noaccomp # Vi behöver ingen säkerhet (ingen authentication) noauth # Vi behöver inga magiska nummer (vissa modeller kräver detta): nomagic #persist används för att pppd skall försöka igen om en uppkoppling misslyckades eller bröts. persist Det första skriptet connectgprs ser till att ställa in modulen på rätt ISP som i detta fall är online.telia.se och sedan skapas kontakten med kommandot ATD*99***1# då svarar modulen med CONNECT om allt gick bra. Det andra skriptet disconnectgprs ser till att stänga ner uppkopplingen genom att skicka +++ATH till GPRS modulen. Slutligen så är det gprs skriptet som styr hela proceduren och här sätts den konfiguration man vill ha på sin uppkoppling. Man specificerar vart upp och ner kopplings skripten ligger och på vilken port modulen sitter och i vilken hastighet man vill kommunicera mot den. Kommandot persist är användbart då 20
detta ser till så att pppd automatiskt försöker koppla upp igen om en uppkoppling misslyckas eller bryts. För att slutligen skapa uppkopplingen så skriver man pppd call gprs (i /etc/ppp/peers) efter detta så görs försök att koppla upp och om detta lyckas så skall en IP adress ha tilldelats och omvärlden skall gå att pinga, dock verkar DNS funktionen fungera dåligt så det är säkrast att använda IP nummer. För att använda PPP på en ny hårdvara som från början inte har stöd för det så krävs vissa ändringar. Först så måste man kompilera in stöd för PPP i kärnan och sedan så måste man korskompilera PPP för den hårdvara man skall använda. Efter detta är gjort så kan man kopiera katalogstrukturen /etc/ppp till den nya hårdvaran och modifiera gprs skriptet så att serieporten är rätt och sedan är det klart. Det kan vara värt att nämna att det verkar som att uppkopplingen nästan aldrig fungerar på första försöket men för det mesta på andra försöket så ha lite tålamod så löser det sig! 21
8 Framtiden GPRS innebär ett stort steg framåt för trådlös kommunikation men det finns några problem med systemet. Ett av dessa är bandbredden som är begränsad av att samma system används som för GSM men samtidigt är det just det faktum att GPRS med relativ lätthet har kunnat byggas in i GSM nätet som har gjort det framgångsrikt. Nästa stora steg för denna typ av utrustning väntas komma när UTMS/3G (Universal mobile telecommunications system) är färdigt men problemet för 3G är den stora ombyggnation som krävs för att systemet skall kunna tas i bruk. UMTS använder ett större frekvensspektrum än tidigare system. Alla sänder samtidigt i detta frekvensspektrum och samtalen skiljs från varandra med en för varje samtal unik kod. Genom att söka efter signaler som motsvarar sin egen kod kan all övrig trafik sorteras bort som brus. Moduleringstekniken kallas för WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Men det verkar nu också finnas tecken på medicinska problem i samband med 3G och detta kan göra att det försenas ytterligare. Edge eller EGPRS (Enhanced GPRS) är nästa steg för GPRS som innebär en högre bandbredd för GPRS frågan är dock när/om EDGE kommer att realiseras. Det enda man med säkerhet kan säga nu är att GPRS finns och fungerar relativt bra. Jag tror personligen att GPRS kommer att finnas kvar ett bra tag på marknaden och det är ett mycket intressant verktyg att använda i applikationer och ger ganska unika möjligheter vad det gäller trådlös kommunikation i inbyggda system och inte minst i applikationer. 22
9 Källor GPRS, Ewert Magnus ISBN 91-44-01923-8 http://siving.hia.no/ikt01/ikt6400/ekaasin/master%20thesis%20web.pdf http://www.ee.ucl.ac.uk/lcs/papers99/nhathi.pdf http://kbs.cs.tu-berlin.de/~jutta/gsm/js-intro.html http://misnt.indstate.edu/harper/students/gprs/gprs.html http://www.eng.uts.edu.au/~kumbes/capstone/yennyyam/ychap5.htm http://www.gsmworld.com/technology/gprs/intro.shtml#1a http://www.ieng.com/warp/public/cc/so/neso/gprs/gprs_wp.htm 23