Передача данных в сетях DECT

Появление стандарта IMT-FT (IMT-2000 Frequency Time), основанного на технологии DECT, в семействе радиоинтерфейсов IMT-2000 Family of Systems (IFS), которые одобрены Международным союзом электросвязи для систем третьего поколения, — явление симптоматичное. Не секрет, что оборудование DECT и по сей день многими отождествляется с возможностью получать классические услуги телефонии, перемещаясь по квартире или офису, а способность бесшнурового телефона (или его аналога) выполнять какие-либо иные функции воспринимается как нечто из области фантастики.

Изначально технология DECT разрабатывалась с ориентацией на услуги телефонии, однако авторы уже первых стандартов попытались расширить сферу ее применения. Возможность запуска в сетях DECT приложений высокоскоростной передачи данных следует из базовых принципов построения этих сетей. Напомним, что, по сути дела, DECT представляет собой технологию радиодоступа общего назначения, и в отличие, скажем, от систем мобильной связи не накладывает жестких ограничений на магистральную сетевую инфраструктуру, которая будет задействована для предоставления тех или иных услуг. Другими словами, DECT можно рассматривать в качестве набора протоколов и стандартизованных служебных сообщений, обеспечивающих высокую гибкость при организации взаимодействия DECT-устройств с различными сетями и приложениями.

В принципе, к «компетенции» спецификаций DECT относится только радиоинтерфейс между базовой станцией (которая в современной документации ETSI именуется Radio Fixed Part, RFP) и абонентским терминалом (Portable Part, PP). Что же касается средств межсетевого обмена (Interworking Unit, IWU) и оконечного абонентского оборудования (End System, ES), то их технические особенности зависят от специфики конкретных сетей и приложений, а потому фигурируют в стандартах лишь в той мере, в какой это необходимо для достижения совместимости на всем протяжении голосового тракта.

Так, для традиционных приложений телефонии на роль оконечного оборудования подойдут микрофон, усилитель или наушники. Когда дело касается передачи данных, к абонентскому терминалу могут быть подключены последовательный порт компьютера или факсимильный аппарат. Тот же принцип действует и в отношении сервисов, предоставляемых абонентам по локальной или глобальной сети. Сама по себе сеть DECT не предоставляет каких-либо услуг, за исключением разве что обслуживания беспроводного терминала и поддержки мобильности, если таковая реализована. По отношению ко всем остальным сервисам сеть остается полностью прозрачной.

Профили данных

Отмеченные выше высокая гибкость архитектуры DECT и ее независимость от особенностей конкретных сетей и приложений стали возможными благодаря иерархической системе стандартов (рис. 1), разработанных Европейским институтом стандартов в области телекоммуникаций (ETSI). Ее основой является интерфейс DECT Common Interface, или DECT CI; (стандарт EN 300 175), определяющий общие принципы построения радиоинтерфейса, а также особенности служебных сообщений и процедур, с которыми имеет дело DECT-оборудование. Набор процедур для определенного приложения (или класса приложений) конкретизирован в спецификациях, базирующихся на стандарте DECT CI и получивших название профилей.

Иерархия стандартов DECT

Услуги передачи данных регламентируются совокупностью спецификаций Data Services Profiles (DSPs). Своеобразным фундаментом для них служат сервисы обработки данных, которые в сетях DECT реализованы на нижних уровнях стека протоколов и ориентированы, например, на взаимодействие с локальной сетью или на передачу мультимедиа-трафика. В то же время каждый «прикладной» профиль DSP оптимизирован для определенного вида сервиса и основан на профиле службы пакетной передачи DPRS (DECT Packet Radio Service). Такая архитектура организации сервисов позволяет повысить эффективность их функционирования в реальной сети.

Пакеты данных. Сервис DPRS version 1.0, описанный в стандарте EN 301 649, охватывает функции, которые являются общими для приложений пакетной передачи данных. В сферу его действия попадают как услуги собственно пакетной передачи, так и сервисы, связанные с транспортировкой отдельных символов (character-oriented). В первом случае речь идет о работе с трафиком четырех протоколов — Ethernet, Token Ring, IP и PPP (рис. 2), хотя не исключено, что со временем этот список будет расширен. В рамках услуг пакетной передачи возможна и транспортировка пакетов WAP, инкапсулированных в IP. К услугам второго типа на сегодняшний день относится передача асинхронных потоков данных по протоколу V.24, включая операции сборки и разборки пакетов (Packet Assembling and Disassembling).

Сервисы DPRS делятся на две категории. Сервисы класса 2 охватывают всю функциональность плоскости управления (так называемой C-плоскости) в стеке протоколов DECT, в том числе процедуры согласования параметров вызова и управление мобильностью. Такие сервисы рассчитаны на приложения, в которых существенную роль играет роуминг в частных или общедоступных сетях. Услуги класса 1 являются упрощенным вариантом услуг класса 2. В них отсутствуют некоторые управляющие функции высокоуровневых (то есть расположенных выше MAC-уровня) протоколов и, кроме того, не предусмотрена мобильность абонентов.

DPRS дает возможность организовать одновременный обмен голосовым трафиком и данными с одного абонентского терминала и несколько услуг обработки данных в одной сети, а также обеспечить разные классы сервиса (различающиеся по скорости передачи или приоритетам) для разных абонентов. В спецификациях DPRS жестко определен набор управляющих правил, который должен поддерживаться каждым абонентским терминалом для обеспечения взаимодействия оборудования различных компаний. В то же время подавляющее число функций DPRS реализуется в базовых станциях, так что терминалы разных производителей могут работать с одной и той же базовой станцией без ущерба для общей эффективности системы. Более того, сервис DPRS позволяет распространить сферу действия функций, уже реализованных в рамках общего профиля доступа Generic Access Profile (GAP) для услуг телефонии (например, мобильность или шифрование), на сервис передачи данных.

Мультимедиа. Использование радиоинтерфейса DECT конкретным приложением, а также особенности взаимодействия последнего с сетью DECT регламентируются профилями доступа к приложениям (Application Specific Access Profile, ASAP). Первым из них увидел свет профиль доступа к мультимедийным услугам (DECT Multimedia Access Profile, DMAP), определенный в документе EN 301 650. В иерархической структуре стандартов DECT профиль DMAP является надстройкой над DPRS и GAP (см. рис. 1).

В качестве основных потребителей своей разработки авторы DMAP называют частных абонентов и представителей малого бизнеса. В DMAP описаны важнейшие функции обработки смешанного трафика, который может включать в себя голос, факсимильные сообщения и текстовую информацию, получаемую на обычный или портативный ПК из Internet. Именно профиль DMAP призван гарантировать безошибочное взаимодействие соответствующих ему продуктов, идет ли речь о средствах подключения к локальной сети или о беспроводных модемах. На основе DMAP создаются недорогие абонентские устройства, позволяющие работать в ЛС либо выходить в Internet через обычные телефонные линии или каналы ISDN и в то же время совместимые с существующими GAP-терминалами.

Для DECT-приложений, имеющих дело со смешанным трафиком, профиль DMAP должен стать таким же стандартом де-факто в области взаимодействия продуктов разных компаний, каким является GAP для голосовых приложений. Следует отметить, что в стадии разработки находится еще один профиль доступа к приложениям — Multimedia in Radio in the local loop Access Profile (MRAP). Его стандартизация сделает возможным эффективный доступ в Internet по абонентскому «радиошлейфу» (RLL) на основе DPRS.

Другие типы трафика. Помимо базовых стандартов DPRS и DMAP в состав семейства Data Service Profiles входит еще несколько спецификаций.

Профиль D.2 (документ EN 301 238) регламентирует прозрачную транспортировку по сетям DECT изохронных потоков данных (Isochronous Data Bearer Services, IDBS). Типичными примерами приложений IDBS являются видеоконференции, видеотелефония и услуги конфиденциальной телефонной связи (когда трафик передается в зашифрованном виде на всем пути между абонентами). В настоящее время спецификацией D.2 предусмотрена поддержка незащищенной передачи 32-килобитных потоков в соответствии с GAP, а также транспортировки синхронных и асинхронных потоков с различными адаптивно подстраиваемыми скоростями. В последнем случае обеспечивается взаимодействие с интерфейсами семейства V.xx, стандартизованными МСЭ. Кроме того, профилем D.2 предусмотрена поддержка мобильности, а значит, соответствующие ему услуги могут быть реализованы в частных и общедоступных сетях с функцией роуминга.

Профиль D.1 (EN 301 239) представляет собой упрощенный вариант D.2, рассчитанный на применение в замкнутых сетях с ограниченной зоной покрытия.

Профиль E.2 (EN 300 757) определяет низкоскоростную передачу сообщений в режимах «точка — точка» и «точка — много точек» с функциями мобильности абонентов. Он может использоваться для обработки коротких сообщений (SMS) в сетях GSM, мультимедийных (Multimedia Messaging Service, MMS) и передаваемых на пейджер сообщений.

В профиле F.2 (EN 300 755) описан упомянутый выше сервис MMS применительно к ряду телематических услуг, прежде всего факсимильной связи. Фактически F.2 определяет механизм передачи мультимедиа-данных в виде пакетного трафика на основе DRPS. Он может оказаться полезен при работе с факсимильными аппаратами третьей и четвертой групп, с электронной почтой, Web-серверами, службой SMS и т. д.