GPRS připojení se stalo rychle jedním z nejpoužívanějších způsobů připojování k internetu, svoji roli v tom hraje samozřejmě fakt, že GPRS je jedním z těch levnějších druhů připojení za měsíční paušální poplatek.
GPRS je svojí podstatou paketový přenos dat a v rámci GSM sítí funguje jako "síť v síti". Díky tomu jistá omezení nastavují operátoři v rámci toho, kolik prostoru pro GPRS ve své GSM síti vyhradí a nakolik bude tento prostor sdílet s klasickými hovorovými, tedy okruhově spínanými přenosy.
Podívejme se na základní ukazatele kvality datového přenosu v síti. Tak především latence, zpoždění. Latencí se rozumí čas, za který data doputují do cílového místa, v tomto případě se rozumí latencí doba, kterou si vyžádá přenos dat od/do mobilní stanice v rámci GPRS sítě. Jitter udává rozptyl, kolísání zpoždění a je velmi podstatný, protože služby náročné na zpracování v reálném čase jako je streamování videa či hlasu vyžadují časově harmonizovaný příchod packetů. Z hlediska přenosu hlasu je jedno, zda packet nedorazil, nebo dorazil se zpožděním, obojí má za následek zhořšení kvality zvuku. Vliv kolísání zpoždění se vyrovnává pomocí bufferů, ukládání přijímaných dat do vyrovnávací paměti a jejich zpožděné vyvolávání z ní - právě to zpoždění umožní dorazit i datům přijatým s velikou časovou kolísavostí.
Zpoždění v GPRS síti ovlivňují následující faktory:
1) Mobilní stanice
2) Procedury radiového přenosu
3) Efektivní datová propustnost
4) Zpoždění v Jádru sítě
Mobilní stanicí se rozumí zpravidla mobilní telefon, datová karta atd. Zpoždění zde nastává tím, že mobilní stanice musí zpracovat všechny IP požadavky a požádat o přidělení radiových zdrojů. To tedy zahrnuje zpoždění při přenosu dat mezi mobilem a PC a dále čas potřebný ke zpracování v samotném mobilním telefonu. Zpoždění je zde zpravidla pod 100 ms, výjimkou je případ, kdy je potřeba navázat spojení na uplink kanálu pro odesílání dat, to se ovšem děje jen při sestavování přenosu. Zpoždění závisí na výrobci mobilu a operátor sítě na ně prakticky nemá vliv.
Procedury radiového přenosu jsou největším zdrojem zpoždění v GPRS. Aby byla mobilní stanice schopna odesílat a přijímat data, musí být dostupný radiový zdroj nazývaný TBF, Temporary Block Flow. Pokud je TBF již aktivní, mobilní stanice jej může použít, což minimalizuje zpoždění.Pokud ale TBF není sestaveno, musí si mobilní stanice se sítí vyměnit několik signalizačních zpráv, požadavků na sestavení TBF. Čas potřebný na sestavení TBF závisí na tom, jaké jsou volné radiové zdroje sítě a je rozdílný pro uplink (odesílání dat) a downlink (přijímání dat). Jakmile je TBF sestaven, zůstává automaticky aktivní tak dlouho, dokud jsou data dostupná na přenosové vrstvě.
Efektivní datová propustnost (zpoždění při přenosu vzduchem) představuje rychlost, jíž jsou data fyzicky přenášena mezi mobilní stanicí a SGSN již aktivním TBF. Zpoždění je zde přímo úměrné velikosti posílaného IP datagramu, menší pakety představují menší zpoždění. Zpoždění je proporčně sníženo, pokud se používá více timeslotů. Efektivní propustnost je také uměrná počtu retransmisí na radiové vrstvě, protože každá retransmise si vyžádá svůj čas.
Zpoždění v Jádru sítě je způsobeno předáváním paketů mezi SGSN a GGSN. Tyto nody ale fungují jako IP routery a mají tedy malý vliv na zpoždění při přenosu, ačkoliv při velkém zatížení se zde již nějaké zpoždění může projevit.
Nyní se v praxi podívejme, jaká zpoždění v průměru na jednotlivých částech GPRS sítě vznikají.
| Původce zpoždění | Sestavení TBF na Uplink/1TS | Latence na sestaveném uplinku / 1TS | Sestavení downlink TBF 2TS | Latence na sestaveném downlinku / 2TS |
| Mobilní stanice | 215 ms | 110 ms | 65 ms | 65 ms |
| Sestavení TBF | ||||
| - průměrně | 530 ms | 0 | 1000 ms | 0 |
| - variabilnost | 320 - 750 ms | 0 | 290 - 1700 ms | 0 |
| Zpoždění při přenosu vzduchem | 480 ms | 480 ms | 260 ms | 260 ms |
| Zpoždění na SGSN/GGSN | 20 ms | 20 ms | 20 ms | 20 ms |
| Celkem (průměrně) | 1.3 s | 0.6 s | 1.3 s | 0.4 s |
Tabulka zachycuje typická zpoždění při přenosu paketů 500 bytů v systémech s 1 uplink a 2 downlink timesloty, což je taková nejběžnější konfigurace používaná operátory u GPRS. Zpoždění externího serveru, například internetového serveru, na který z GPRS sítě děláte PING nebo traceroute, není v tabulce z logického důvodu zahrnuto, to GPRS neovlivní.
Je také potřeba připomenout, že GPRS definuje dva režimy provozu pro zajištění spolehlivosti dat a to RLC Acknowledged a LLC Acknowledged. Režim RLC Potvrzeno je výchozí režim GPRS používaný pro zajištění bechybovosti dat mezi mobilní stanicí a sítí. Režim LLC Potvrzeno je doplňková možnost, která zajišťuje přijetí LLC rámců bez chyby, jejich zpětným potvrzováním. To má ale dopad na snížení propustnosti.
Největším problémem v GPRS sítích tedy zůstává jitter, který se může měnit v rámci stovek milisekund, což je pro většinu aplikací náročných na přenos v reálném čase příliš, ačkoliv protokoly pro internetovou telefonii Skype se s tím snaží poměrně úspěšně vyrovnat. Více jak půlvteřinové zpoždění ale přibližuje GPRS spojení latenci satelitního spojení a dává uživatelům citelnou prodlevu například mezi kliknutím na hyperlink a započetím stahování stránky.
