GPRS Physical Channel
GPRS가 데이터 전송률을 증가시킬 수 있는 것은 여러 개의 타임슬롯을 하나의 전송 프레임에 할당하기 때문이다. 다수의 타임슬롯을 이용하기 때문에 실효 대역폭이 증가하는 것인데 GPRS에서 하나의 전송 프레임에 할당할 수 있는 타임슬롯은 이론적으로 최대 8개이다. GPRS는 각 데이터 패킷에 0.577ms의 타임슬롯을 할당한다.
데이터의 전송이 시작됨과 동시에 시스템은 전송과 수신에 얼마나 많은 타임슬롯이 필요하냐 또는 몇 kbps를 지원해야 하냐를 판단한다. GPRS는 각 전송마다 요구되는 대역폭(타임슬롯)을 할당할 수 있으므로 하나의 네트워크에서 저속 서비스와 고속 데이터 서비스를 동시에 제공할 수 있게 된다. 타임슬롯의 할당으로만 전송률을 조절할 수 있는 것은 아니고 코딩 방식에 의해서도 전송률은 조정이 가능하다. 전송률의 선택은 네트워크에서 데이터 전송 시 사용되는 에러정정의 레벨을 결정한다. 사용자와 네트워크 간의 링크 상황이 좋을수록 에러정정은 적게 필요하며 적은 에러정정이 필요하다는 것은 높은 처리율(Throughput)을 의미한다.
GPRS에는 CS-1에서 CS-4까지 4개의 CS(Coding Scheme)가 규정되어 있다.(단 현재 대부분의 상용화된 GPRS 네트워크는 CS-1과 CS-2만 지원한다.) CS-1은 가장 높은 에러정정 능력을 가지고 있다. CS-2는 슬롯당 13.4kbps를 지원하는데 결합된 타임슬롯의 수에 13.4kbps를 곱하면 전송률을 계산할 수 있다. 예를 들어 CS-2로 한 사용자가 여러 개의 타임슬롯에 접속할 경우, 40.2kbps(13.4kbps * 3) 혹은 53.6kbps(13.4kbps * 4)의 데이터 전송이 가능하다. 위 표에서의 데이터 전송 속도는 오버헤드가 제외되어 있는 것이므로 실제로는 무선 인터페이스 상의 속도보다 약 20 ~ 30% 정도 적다. 위의 코딩 기법 중 가장 보편적으로 사용되는 것은 CS-2이다. 비록 CS-3과 CS-4가 더 높은 처리율을 제공하지만 오류에 좀더 민감하다. CS-4는 무선 인터페이스에서 오류 정정을 전혀 하지 않는다. 따라서 CS-3과 CS-4는 특정 무선 인터페이스에서 훨씬 더 많은 양의 재전송(re-transmission)을 생성한다. 이러한 이유로 순수 처리율은 오히려 CS-2 보다 떨어지게 된다.
GPRS 단말기는 음성과 데이터 호의 처리 능력에 따라 클래스A, 클래스B, 클래스C로 구분된다. 클래스A는 음성과 GPRS 서비스의 동시 지원이 가능하다. 즉, 클래스A 사용자들은 음성 통화를 하면서 동시에 GPRS 데이터를 전송할 수 있다. 그러나 대부분의 네트워크 사업자는 빠른 네트워크 구축을 위해 클래스B 또는 클래스C를 선택하고 있다. 클래스B는 GSM 네트워크(음성)와 GPRS 네트워크(데이터)에 등록이 가능한 단말기이다. 하지만 음성과 데이터가 동시에 지원되지는 않으며 하나의 연결에는 둘 중 하나만 사용이 가능하다. 사용자는 음성 통화 중에 데이터 전송을 하거나 데이터 전송 중에 음성 통화를 할 수 있다. 클래스C 단말기는 GPRS 서비스를 이용하기 전에 반드시 음성 통화가 종료되어야 한다. 단말기는 자동으로 음성과 데이터 간에 스위칭을 하지 않으므로 Hard Switchover가 필요하다.
위에 기술된 세 가지 클래스 이외에 다른 관점에서의 단말기 능력도 중요하다. 가장 중요한 점은 데이터 전송 속도에 직접적인 영향을 미치는 다중 슬롯 능력(multi slot capability)이다. 예를 들어 어떤 장치는 세 개의 타임슬롯을 지원하는데 반해 다른 장치들은 오직 두 개만을 지원한다. 그리고 또 하나 주목할 점은 GPRS는 상하향 링크는 비대칭적이라는 것이다. 여기서 비대칭이란 하나의 이동 단말이 업링크와 다운링크에 각기 다른 수의 타임슬롯을 가질 수 있음을 의미한다. 웹 브라우징의 경우 다운링크로 더 많은 데이터가 전달되는 것이 일반적이므로 결과적으로 다운링크에 더 많은 타임슬롯을 갖도록 하는 것이 당연하다.
상하향 링크 데이터 전송을 위한 타임슬롯의 수에 따라 총 29개의 클래스가 있다. 클래스 별로 사용되는 타임슬롯의 수가 다르며 수신용으로 최대 4개, 송신용으로 최대 2개의 타임슬롯을 사용할 수 있고 그 합이 5 슬롯을 초과할 수 없다.