Реферат
на тему:
Структура мобільного зв’язку, структура Internet, їх поєднання.
Епоха глобальної комп’ютерної мережі почалась в 60-х роках, коли за
замовленням Міністерства Оборони США була створена комп’ютерна мережа
ARPANET., яка фактично є попередником Internet. Але при розробці
Internet-протоколів HTTP та TCP не враховувались деякі важливі параметри
для бездротяного зв’язку – тривалий період очікування, низьку та
обмежену пропускну спроможність, нестійке з’єднання. Текстовий формат,
що використовується до протоколу НТТР надто місткий, стандарти захисту
інформації потребують більшого об’єму службового графіку, що робить їх
практично непридатним для організації бездротяного Internet – доступу.
Структура мобільного зв’язку розглядається в цій роботі для надання
прозорості процесу роботи безпровідних технологій, а саме протоколу WAP,
структура якого розглядатиметься далі.
Мобільний зв’язок має структуру:
– Термінали (власне телефон);
– Передавачі (соти);
– Оператори, які надають послуги;
– Стандарти хвиль.
Рис. 1. Структура стільникового зв’язку
Питання терміналів прямо стосується проблеми бездротяного Internet,
оскільки звичайний телефон не може використовувати WAP. Одразу ж після
впровадження в життя ідеї протоколу бездротяного зв’язку, виробники
мобільних телефонів почали налагоджувати виробництво телефонів, які
підтримують цей протокол. Різниці у цінах, порівняно зі звичайними
телефонами несуттєві, а тому ці телефони почали широко вироблятись.
Ще одна проблема, яка пов’язана з терміналами це різниця в їх
оформленні, тобто дисплеях. Деякі виробники впроваджували телефони з
дисплеями для зручності навігації по WAP, не зважаючи на непропорційний
дизайн (Nokia 9110 та Ericsson R380s), а деякі виробники відводять
більше місця дизайну та функціональності своїх виробів, тому важко
розмістити навіть невеликі об’єми інформації на екранах цих телефонів
(Ericсson T 36, Alcatel One Touch 301). Цю проблему повинен для себе
вирішити кожен конкретний користувач, залежно від того, що він більше
цінує в телефоні – можливість мати універсальний довідник з поштовою
скринькою, чи пейджер з годинником.
Тут існує ще одна проблема, яка стосується того, що телефони за ціною
умовно поділені на три класи: нижчого, середнього та вищого класів.
Телефони нижчого рівня коштують від 80 доларів США, тому доступні
широкому загалу і переважна кількість цих користувачів – це молоді люди,
які люблять і вміють користуватись додатковими послугами, до яких
належить і WAP. Але на ці телефони переважно не встановлюються WAP
браузер, а якщо і встановлюються, то якість звучання телефону та інші
послуги знаходяться на незадовільному рівні. Браузери для WAP
встановлюються переважно на телефони вартістю від 200 доларів США і
обов’язково встановлюються на телефони вищого рівня, ціна якого
починаючи з 400 та досягає 1000 доларів США. Такі телефони купують
переважно бізнесмени та люди, які мають певний достаток, які переважно є
немолодими і їм ці послуги не так цікаві, та їм потрібно витратити купу
часу для того, щоб оволодіти ними й настроїти, оскільки для того, щоб
почати користуватись WAP потрібно спочатку настроїти більше 20
параметрів меню.
WAP може працювати з наступними стандартами мобільного зв’язку:
– GSM-900\1800\1900,
– CDMA IS-95,
– TDMA IS-136,
– Системами 3G – IMT-2000, UMTS, W-CDMA, Wideband IS-95,
– DECT.
Це означає, що при сумісності з системою DECT (Digital Enchanced
Cordless Telecommunications), яка являє собою стандарт бездротяного
зв’язку, який об’єднує корпоративні та офісні бездротяні термінали, але
на відстань не більшу, ніж 0,5 км, оплата за доступ до мережі буде
здійснюватись за тарифом міських дротяних мереж. Таких мереж є зараз
багато в бізнес-центрах та офісах, тому використовувати WAP в офісі за
умов такої мережі є набагато дешевше.
Сумісність зі стандартами GSM-900\1800\1900 (Global system for mobile
communication (цифровий стандарт мобільного зв’язку)) означає, що
бездротяний протокол може працювати в мережах мобільного зв’язку цих
стандартів, як додатковий сервіс, в Європі, Азії та Америці. Зокрема в
Україні та країнах СНД найпоширенішим є стандарт GSM-900 та поступово
розповсюджується стандарт GSM-1800.
Сумісність з системами 3G (third generation) означає, що навіть при
переході мобільного зв’язку на більш вибагливі в ціновій категорії та
більш швидкісні стандарти “третього покоління”, протокол WAP не зникне,
як перший з різновидів протоколів, а буде основою для передачі даних
терміналами “третього покоління”.
Стандарт CDMA (Code Division Multiple Access) це множинний доступ до
кодових розподілів каналів. Цей цифровий мобільний стандарт широко
застосовується в Японії, Азії та США. Він використовує кодування
цифрових сегментів інформації, яка передається для того, щоб вони мали
змогу вільними каналами в широкому діапазоні частот. Сумісність з цим
стандартом дає ще ширшу область застосування WAP. Сумісність WAP з CDMA
дуже важливо, оскільки нещодавно українські оператори мобільного зв’язку
почали рекламувати цей стандарт, який є один з найпоширеніших в США,
Азії, Китаї. Справа в тому, що цей стандарт набагато вигідніший у
фінансовому відношенні. В Україні 1 хвилина в стандарті CDMA коштує 2
копійки порівняно з 1 – 2,5 грн. в стандарті GSM. Абонентська плата в
цьому стандарті становить 11,37 гривень порівняно з 25-500 грн. у
стандарті GSM. Щоправда сьогодні в Україні немає потрібної конкуренції
за ринок цього стандарту, тому на сьогодні лише ціна підключення
дорівнює 2750 грн., тоді як до мереж GSM можна під’єднатись під час
різноманітних акцій навіть безкоштовно. При цьому швидкість досягає 128
Кбіт/сек. Тому сумісність WAP з CDMA відкриває великі перспективи WAP на
Україні.
Стандарт TDMA (Time Division Multiple Access) – це цифровий стандарт
зв’язку на базі методу множинного доступу з розподілом часу. Це тип
технології обробки сигналів, який використовується цифровими мобільними
телефонами, який дозволяє декільком терміналам в тому ж самому районі
використовувати однакову частоту, при цьому кожному абонентові
виділяється власний слот. Як один із способів ефективного використання
частот, ця технологія широко використовується в системах GSM та DECT.
Сумісність з такими технологіями дає привід стверджувати, що WAP буде
застосовуватись широко в світі та буде популярним серед усіх категорій
користувачів.
Отже, проаналізувавши таку універсальність WAP можна стверджувати, що
ним можна користуватись незалежно від країни, регіону, стандарту та
швидкості передачі даних.
Опишемо детальніше саму структуру протоколів WAP:
WML
WMLS
TeleVas
Базові телефонні послуги
Сеансовий рівень
Рівень захисту даних
Транспортний рівень
Інші бездротяні технології GSM, CDMA, DECT, TDMA, GPRS, HSCSD
Рис. 2. Архітектура протоколу WAP
Одна з найважливіших умов – масштабність WAP. Він повинен підтримувати
дуже широкий спектр абонентських пристроїв (від простих телефонів до
інтелектуальних кишенькових комп’ютерів) в мережах найрізноманітнішої
пропускної спроможності. Крім того, багаторівнева архітектура WAP
повинна забезпечити легке налагодження на технології радіоінтерфейсу та
додатків, які можуть з’явитись у майбутньому.
WAP використовує двійковий формат, що дозволяє ефективно стискувати
пакети даних, протокол оптимізований під тривалий період очікування та
на низьку пропускну здатність.
На сьогодні WAP використовують не лише мобільні телефони, але і деякі
відеокамери та персональні записні книжки.
На прикладному рівні задаються вимоги до додатків, які призначені для
використання в середовищі, що характеризується низькою пропускною
здатністю передачі даних, малим об’ємом оперативної пам’яті та низькою
швидкодією інтелектуальних пристроїв.
Схема роботи WAP на прикладному рівні виглядає так, як це подано в
малюнку в додатках: в пам’ять абонентського терміналу завантажується
програма-браузер. Відміна цієї програми-браузера від WEB-браузера в
тому, що при звертанні до сервера, WAP-браузер використовує мову запитів
WML (Wireless Markup Language) – це похідна від так-орієнтованої мови
XML, за допомогою якої створюються WAP-сумісні Wев-сторінки, які
дозволяють оптимально використовувати невеликі дисплеї стільникових
телефонів. Шляхом використання вмонтованого до телефону чи записаного на
SIM-карту WAP-браузера користувачі мають можливість звертатись до
різноманітних додатків безпосередньо з телефону без допомоги комп’ютера.
Запити передаються бездротяною мережею до спеціального шлюзового
пристрою, який не лише здійснює інформаційний обмін між бездротяною та
дротяною частинами мережі, але й трансформує WML-запити на HTML-запити
та відправляє їх до Web-серверу. При передачі зворотного трафіку, шлюз
також здійснює переведення інформації з одного формату в інший.
Роботу додатків визначає специфіка WAE (Wireless Application
Enviroment). Це середовище додатків загального призначення, яке
засноване на комбінації WWW (World Wide Web) та технологіях Мобільної
Телефонії. Головна ціль WAЕ – забезпечити взаємодіюче середовище, яке б
дозволяло операторам та провайдерам створювати такі додатки та послуги,
які б могли ефективно та корисно застосовуватись у широкому спектрі
різноманітних бездротяних платформ. WAЕ складається з: WML (Бездротяна
мова розмітки), WMLScript – мова, схожа на JavaScript, WTA (Wireless
Telephony Application) – телефонні сервіси та програмні інтерфейси,
Формати змісту – набір чітко визначених форматів даних, включаючи
зображення, записну електронну книжку, та електронний календар. Всі
взаємодії браузеру з користувачем можна описати, як пред’явлення йому
певної послідовності карт (сторінка, яка завантажується за один раз),
написаних на мові WML, які вимагають від користувача використання
послідовних дій – заповнення полів карти, та переходу до іншої карти.
Загальна схема роботи WAE можна описати так:
Вивести на екран карту.
Дочекатись введення URL – ресурсу, до якого слід перейти.
Відправити запит до відповідного Web – серверу.
Дочекатись відповіді.
Перейти до кроку 1.
Крім WML, браузер підтримує сценарії на мові WMLS, чи WML Script, які
являють собою спрощений варіант мови JavaScript. Крім того, у склад WAE
можуть бути включені різні інтелектуальні телефонні послуги, які мають
загальну назву TeleVAS (Telephony Value-Added Services). Доступ до цих
функцій повинні забезпечити прикладні програми, які завантажуються в
оперативну пам’ять мобільного терміналу. Абонент мобільної мережі, як
правило, має доступ до різноманітних інтелектуальних функцій управління
викликами (такими, як переключення виклику, утримання лінії), передачі
повідомлень (також голосова пошта) та інше. Однак, обмежені можливості
клавіатури мобільного телефону не дозволяють конструювати зручний
користувальний інтерфейс. Передбачені в WAE функції TeleVAS як раз і
забепечують управління мережевим інтелектом через браузер.
Система TeleVAS дозволяє повністю однаково керувати інтелектуальними
функціями мереж GSM, CDMA та будь-яких інших. Використовуючи засоби
TeleVAS, можна розширяти інтелектуальні можливості мобільних мереж
програмним шляхом.
Протоколи сеансового та транспортного рівнів дозволяють встановлювати та
розривати сеанси зв’язку між додатками. На цьому рівні система нічого не
знає про характер радіоінтерфейсу, що використовується – подробиці
приховані в протоколах транспортного рівня. В окремий підрівень
всередині сеансового рівня виділяються протоколи захисту даних. Cаме на
сеансовому рівні відбувається з’ясування конкретних можливостей
мобільного апарату, що використовується та дозволяє відповідним чином
оптимізувати дані, що передаються.
Щодо захисту даних, то для цього пропонується застосовувати найсучасніші
механізми. Захисні протоколи повинні підтримувати аутентифікацію
користувачів, кодування даних та управління ключами.
Але спеціальне написання сайтів на мові WML не обов’язкове, оскільки
існує мова XML, яка дає можливість подання запиту до Web-сайту,
написаного на мові XML, розпізнати пристрій, який дає запит, потім
видавати інформацію в потрібному форматі (HTML чи WML). Мова XML включає
в себе HTML та WML та інші мови розмітки. Один з найбільших прибічників
застосування мови XML є Microsoft Corp. та Qualcomm Inc.. Їх спільний
продукт здатен конвертувати сторінки, які написані на мові HTML в XML.
Зараз на ниві мобільного Інтернет відбуваються постійні намагання
підвищити швидкості передачі даних. Для цього є декілька шляхів:
Впровадження технологій HSCSD (2.5G) (High Speed Circuit Switched Data –
високошвидкісна передача даних з використання комутації каналів);
Впровадження технології GRPS (2.5G) (General Packet Radio Service –
пакетний радіо-сервіс загального призначення);
Впровадження технології EDGE (2.5G) (Enchanced Data Rate for GSM
Evolution – поліпшена швидкість передачі даних для розвитку GSM);
Перехід до технологій 3G (third generation – третє покоління).
TACS, NMT
(1G)
1979p – по теперішній час
GSM
(2G)
1992p – по теперішній час
GPRS (2.5G)
2001p
UMTS (3G)
2002- 2003pp
EDGE (2.5G)
2002p
HSCSD (2.5G) 2001p
Рис. 3. Еволюція стільникових систем
HSCSD (2.5G) (High Speed Circuit Switched Data) – Високошвидкісна
Передача даних по мережам з комутацією каналів – це високошвидкісна,
мультиканальна технологія передачі даних в мережах GSM. Вона надає
абонентам GSM можливість передавати дані зі швидкостями, які перевищують
швидкості передачі даних в дротяних мережах. HSCSD надає можливість
передавати дані зі швидкістю до 57,6 кбіт/сек проти 9,6 кбіт/сек в
мережах GSM. Однією з великих переваг цієї технології є те, що
операторам не потрібно змінювати обладнання, a лише програмне
забезпечення.
Технологія GRPS (2.5G) (General Packet Radio Service) – це технологія
бездротяної пакетної передачі даних в мережах стільникового зв’язку. Але
для цієї технології потрібно створювати нові термінали (GPRS-сумісний
телефон). Але зате при користуванні послугою GPRS сплачується не час,
який Ви проводите на зв’язку, а об’єм інформації, який передається через
телефон. Швидкість передачі даних за застосування такої технології
досягає до 115 Кбіт/секунду.
Наступний крок у прискоренні передачі даних є впровадження технології
Edge – новий інтерфейс, який забезпечує підвищення швидкості передачі
даних, використовуючи зміну модуляції радіосигналу. Ця технологія може
бути впроваджена лише за умови попереднього існування HSCSD, або GRPS.
На 2002-2003 роки в Західній Європі збираються ввести в експлуатацію
перші мережі третього покоління в комерційних цілях UMTS – (Universal
Mobile Telecommunication System – універсальна система мобільного
зв’язку). Інтеграція систем EDGE з UMTS досить легко може забезпечити
“життя” таким ресурсоємним містким та дещо екзотичним інтерактивним
додаткам, як відеотелефонія, потокове відео та аудіо.
Радіохвилі передачі
даних
Оператор
Сота1
Сота2
Сота3
WAP
телефон
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
