Опираясь на инфраструктуру сотовой связи, CDPD становится основным игроком в области беспроводных средств передачи данных.


КАК CDPD РАБОТАЕТ
ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ
ПРОДУКТЫ ДЛЯ CDPD
ПЕРСПЕКТИВЫ CDPD

CDPD - ЭТО ТОЛЬКО ОДИН ИЗ БЕСПРОВОДНЫХ СЕРВИСОВ
Беспроводные варианты

ФОРУМ CDPD НАПРАВЛЯЕТ РАЗРАБОТКУ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ CDPD
Эволюция CDPD


Четверг, 6:45 утра. Вы сидите в самолете, только что вылетевшем из Дейтона, штат Огайо и направляющемся в Вашингтонский национальный аэропорт. Устроившись поудобнее в кресле на 50 минут полета и попивая чашечку кофе, вы вдруг вспоминаете, что обещали отправить сообщение по электронной почте своим продавцам до 9:00. Распахиваете свой портативный компьютер и быстро пишите сообщение - но как же теперь его передать? Когда самолет приземлится в Вашингтоне, вам надо будет тут же брать такси и мчаться на деловую встречу.

В подобной ситуации технология передачи пакетов цифровых данных по сотовой связи (Cellular Digital Packet Data, CDPD) поможет выйти из затруднительной ситуации. Предлагаемый операторами сотовой связи в крупнейших городах США сервис CDPD поддерживает беспроводную передачу цифровых данных со скоростью 19,2 Кбит/с по сотовой связи.

Сети CDPD начали появляться в середине 1994 года, и к 1995 число их абонентов достигло 90 тыс. человек. По прогнозам, к 1998 году эта цифра перевалит за миллион (см. Рисунок 1). Своей растущей популярностью технология обязана, в частности, тому факту, что она снимает некоторые, присущие аналоговой сотовой сети ограничения. При всем при том, что аналоговая сотовая сеть обеспечивает эффективную передачу речи, она имеет недостатки по части передачи данных. Например, вы можете установить на свой ПК стандартный телефонный модем типа Montana 28.8 компании Motorola, подключить к нему аналоговый сотовый телефон и позвонить по нему в любую систему, связь с которой осуществляется с помощью обычного телефона. Однако аналоговая сотовая система не гарантирует надежности и конфиденциальности передачи данных: в ней нет контроля над ошибками и шифрования, без которых исправление ошибок, возникающих при передаче, и защита информации от подслушивания невозможны. Более того, время связи стоит дорого.

Picture_1

Рисунок 1.
В ближайшие несколько лет число абонентов CDPD непременно возрастет.

Ввиду ограниченных возможностей аналоговых систем по обеспечению надежной и защищенной передачи данных, сотовая связь переходит постепенно от аналоговой к цифровой технологии. Однако в связи с широким распространением аналоговой сотовой связи, в особенности в Соединенных Штатах, этот переход может занять длительное время. Согласно данным, опубликованным в Dayton Business News, только в 1995 году затраты на приобретение оборудования и создание инфраструктуры составили 5,4 млрд. долларов. На переходном этапе от аналоговых систем к цифровым CDPD предлагает решение по передаче цифровых данных в диапазоне частот аналоговой сотовой связи. (Информацию о других беспроводных сервисах см. во врезке "Беспроводные варианты".)

КАК CDPD РАБОТАЕТ

Стандартизованный в 1993 году консорциумом североамериканских операторов сотовой связи (см. врезку "Эволюция CDPD") CDPD использует имеющуюся инфраструктуру сотовой связи для передачи данных в цифровом формате по свободным голосовым линиям. Система CDPD состоит из трех компонентов: мобильные конечные системы (Mobile End Systems, M-ES), мобильные базовые станции передачи данных (Mobile Data Base Stations, MDBS) и мобильные транзитные системы передачи данных (Mobile Data Intermediate System, MD-IS) (см. Рисунок 2). Данные компоненты образуют беспроводную сеть радиосвязи с возможностью роуминга и подключения к проводным системам.

Picture_2(1x1)

Рисунок 2.
CDPD опирается на имеющуюся инфраструктуру сотовой связи для передачи данных в цифровом формате по свободным голосовым каналам.

M-ES - это устройство конечного пользователя (например портативный компьютер или терминал торговой точки с CDPD-модемом). Он связывается с местной станцией MDBS с помощью протокола множественного доступа с обнаружением цифровой передачи Digital Sense Multiple Access, служащего для предотвращения коллизий между несколькими M-ES. Протокол работает в полнодуплексном режиме в диапазонах прямого и обратного канала. Станции MDBS передают информацию о состоянии канала и данных по прямому каналу, а M-ES передают данные по обратному каналу. Прямой канал служит для передачи битов занято/свободно и индикаторов статуса декодирования. Этот процесс позволяет сократить число коллизий между несколькими M-ES в радиусе действия одной и той же станции MDBS. При получении станцией сигнала от любого из M-ES в отведенном радиодиапазоне, MDBS задает значение бита занято/свободно равным занято; если никакое M-ES не передает данные, то значение бита равно свободно.

Предположим, например, что вы собираетесь отправить написанное в самолете сообщение. Компьютер, оснащенный модемом, анализирует сначала поступающий от станции сигнал по прямому каналу. Если бит занято/свободно равен значению свободно, то компьютер, т.е. M-ES, начинает передачу - в противном случае, прежде чем попытаться начать всю процедуру заново, он некоторое время ждет. При успешном получении данных станция передает подтверждение с помощью индикатора статуса декодирования. Если M-ES не получает подтверждения, то он повторяет передачу данных.

MD-IS представляет собой центральную точку управления для сети CDPD. Станция MD-IS обеспечивает выполнение двух основных функций: функции мобильного дома и функции мобильного обслуживания. Функция мобильного дома предназначается для хранения места приписки каждого зарегистрированного M-ES и передачи информации об M-ES другой станции при его выходе за пределы действия своей станции. При перемещении абонентов от одной ячейки к другой

MD-IS управляет передачей соединений от одной станции к другой. Функция мобильного обслуживания предназначается для обновления учетных приложений на основе информации об использовании и для выполнения других функций управления типа мониторинга производительности и идентификации абонента.

ВОЗМОЖНЫЕ ПРИЛОЖЕНИЯ

Широкое распространение CDPD открывает дверь к разработке новых приложений. В настоящее время не так уж много приложений применяют CDPD, но эта ситуация постепенно начинает меняться. Например, сегодня вы можете использовать оснащенный CDPD мобильный компьютер для доступа к электронной почте или просмотра Web из такси, поезда или здания. Однако этим применение технологии не исчерпывается.

CDPD хорошо подходит для транзакций в торговых точках, например идентификации кредитных карточек, в особенности в тех местах, где прокладка телефонной линии затруднена или невозможна. Представьте, что вы владелец катеров для водных лыж. Компания ваша не настолько крупна, чтобы арендовать место на пристани, поэтому вы пригоняете утром катера на берег и запираете их на ночь в гараж. Как при таком раскладе, когда нет доступа к телефону, проверить кредитную карточку клиента? Приходится либо отказываться от значительной части клиентуры, либо, рискуя, принимать карточки к оплате в надежде, что счета не закрыты и карточки не поддельны. При помощи CDPD вы можете немедленно проверить кредитные карточки по радиоэфиру. Другие ситуации, в которых CDPD будет полезен для транзакций в торговых точках, - это подписные киоски, такси и блошиные рынки. CDPD может также найти применение в системах идентификации и маркировки. Предположим, что вы используете ручной сканер или принтер для печати штрих-кодов. В этом случае CDPD позволит вашему устройству установить связь с расположенной за тысячи километров базой данных штрих-кодов.

Другое полезное приложение для CDPD - это торговля недвижимостью. Риэлтеры применяют в своей работе обширную базу данных со сведениями обо всех квартирах и домах для нахождения информации об отвечающей заданным требованиям заявке. Если вы указали, что нужен дом с тремя спальными комнатами, двумя ваннами и гаражом для одного автомобиля при цене в определенных пределах, то база данных выдает вам список отвечающих заданным критериям зданий. Проблема в том, что база данных находится в офисе риэлторской фирмы. Чтобы получить такой список, агент должен возвращаться в офис для подачи запроса, а это приводит к досадным проволочкам. Группа мобильных сетевых технологий компании IBM предоставляет информационный сервис CDPD для агентов по торговле недвижимостью.

Согласитесь, весьма печально, когда, собираясь купить стаканчик газировки, вы вдруг сталкиваетесь с тем, что все продано или аппарат не имеет сдачи. Это вызывает раздражение клиентов и уменьшает доходы. Проблема в том, что торговая организация не знает об этом до тех пор, пока обслуживающий персонал не приедет и не пополнит запас. В этом случае CDPD можно использовать для организации коммуникационной системы, следящей за состоянием автомата. Таким образом торговая организация может контролировать деятельность автоматов и в соответствии с этим планировать их обслуживание.

Но применение системы предоставления отчетов на основе CDPD выгодно и для коммунальных компаний. Они, например, могут применять CDPD для автоматической передачи показаний электросчетчиков. Такая организация отменяет необходимость посылать человека для снятия показаний счетчика - это сберегает время и труд.

Комбинация приемника глобальной системы позиционирования (Global Positioning System, GPS) и CDPD позволяет вам получать данные о точном местонахождении транспортных средств. К примеру, с помощью этих компонентов системы управления парком такси могут посылать информацию о местонахождении автомобиля в диспетчерский центр. Операторы осуществляют мониторинг обслуживаемых автомобилей для более эффективного распределения заказов и контроля за злоупотреблениями. Кроме того, GPS и CDPD помогают в поиске украденных автомобилей. Представьте, что в вашем автомобиле спрятано небольшое устройство - приемник GPS, процессор и CDPD-модем, посылающее через регулярные интервалы времени информацию о местонахождении автомобиля. Если кто-нибудь украдет автомобиль, то вы можете известить об этом соответствующие органы, а те без труда смогут отыскать вашу машину.

ПРОДУКТЫ ДЛЯ CDPD

Для использования CDPD вы должны обратиться к местному оператору сотовой связи и приобрести CDPD-модем. CDPD-модемы продают несколько компаний (дополнительную информацию см. в Таблице 1).

Cellular Modem компании IBM поддерживает три режима работы: аналоговая речь, аналоговые данные и CDPD. Продукт представляет собой карту PCMCIA Type II, причем карта эта подключается к внешнему трансиверу при помощи кабеля. К модему прилагается набор для голосовой связи.

В целях выхода на рынок беспроводных глобальных сетей производители сотовых телефонов начинают предлагать телефоны со встроенными CDPD-модемами. Motorola, например, продает модемную плату Personal Messenger 100C Wireless Modem. Эта плата вставляется в слот PCMCIA Type II или Type III портативного компьютера, персонального цифрового секретаря или ручного терминала. Плата обеспечивает автоматическое шифрование передаваемых по сети сообщений и совместима с TCP/IP.

Некоторые поставщики начинают продавать традиционные аналоговые сотовые телефоны со встроенными интерфейсами CDPD. Personal Access Link компании PCSI состоит из телефона с несколькими режимами работы: он работает, как сотовый телефон, как сотовый модем с коммутацией каналов и как CDPD-модем.

Комплект разработчика приложений для CDPD пригодится вам в разработке своих собственных приложений для CDPD. Компания Wireless Connect предлагает комплект разработчика под названием Wireless IP Starter Kit с прилагаемыми в качестве примеров тремя приложениями (телеметрия, клиент-сервер и обмен сообщениями), и исходные коды на C, C++, Visual Basic и X Window. Предлагаемые приложения выполняются в операционных системах Windows, Unix, DOS, Windows NT и Macintosh. Комплект содержит также набор утилит для Internet под названием CDPD Internet (telnet, ftp и ping) и стек Winsock от FTP Software.

ПЕРСПЕКТИВЫ CDPD

CDPD разрабатывался как промежуточное решение на период перехода к цифровой сотовой связи. CDPD призвана сыграть основную роль в модернизации сотовой телефонной системы. В ближайшие несколько лет сервис CDPD станет, по всей видимости, более доступным, да и цены на модемы должны упасть. Одним из поворотных пунктов на рынке CDPD будет, вероятно, разработка пользовательских приложений c использованием преимуществ беспроводных сетевых технологий и GPS. В новом году нас ждет много приятных сюрпризов!


Джим Гейер - директор по сетевым и программным системам в Monarch Marking Systems, разработчик решений по идентификации и системам слежения, автор Wireless Networking Handbook (издательство New Rider Publishing). С ним можно связаться по адресу: jim_geier@ccmail.mmsday.com.

CDPD - ЭТО ТОЛЬКО ОДИН ИЗ БЕСПРОВОДНЫХ СЕРВИСОВ

Беспроводные варианты

Cellular Digit Packet Data (CDPD) - это не единственный метод обеспечения цифровой беспроводной связи в глобальной сети. ARDIS, RAM Mobile Data и Metricom предлагают сервис коммутации пакетов с применением выделенных цифровых радиосистем, благодаря чему пользователи могут передавать данные со скоростью до 20 Кбит/с. Преимущество сервиса коммутации пакетов в том, что он обеспечивает надежную передачу данных при разумной скорости; недостатком же стало то обстоятельство, что предложение ограничено, а расширение требует реализации дорогостоящей инфраструктуры. В то же время CDPD опирается на широко распространенную инфраструктуру сотовой связи.

Пейджинговая сеть - другая альтернатива CDPD для передачи данных по глобальной сети. Такие компании, как SkyTel, усовершенствовали пейджинговую инфраструктуру в целях предоставления двунаправленных сервисов передачи данных. Например, система 2-Way компании SkyTel стала первой узкополостной системой персональных коммуникаций, с помощью которых абоненты могли отвечать на сообщение и автоматически подтверждать получение сообщений. Недостаток двусторонних пейджинговых систем в том, что они позволяют посылать только короткие сообщения, но не могут связаться с такими сетевыми ресурсами, как, например, база данных.

Спутниковая связь, обеспечивающая охват всего земного шара, выходит постепенно на рынок беспроводной передачи данных. Наверняка она станет одним из конкурентов CDPD. Comsat Mobile Communications работает над персональной спутниковой системой связи для обеспечения передачи голоса и данных в глобальном масштабе. Эта система под названием Planet 1 предложит такие функции, как глобальный роуминг, извещение о получении факсимильной и голосовой почты, пейджинг, электронную почту и доступ в Internet.


ФОРУМ CDPD НАПРАВЛЯЕТ РАЗРАБОТКУ И РАЗВЕРТЫВАНИЕ CDPD

Эволюция CDPD

В 1993 году консорциум североамериканских операторов сотовой связи, а именно Ameritech, Contel, GTE, McCaw, Nynex, Airtouch и Southwestern Bell, разработал оригинальную спецификацию для передачи пакетов цифровых данных по сотовой связи (CDPD). Позднее этот консорциум был преобразован в Форум CDPD, некоммерческую организацию провайдеров беспроводных сервисов передачи данных, производителей оборудования и информационных провайдеров. Согласно источникам из Форума CDPD, миссия этой организации состоит в поддержке разработок для передачи данных по сотовой связи и, в частности, стандартизации и эффективного применения технологии CDPD. Членство в Форуме открыто для всех разрабатывающих, предоставляющих и использующих CDPD-продукты компаний. В настоящее время более 90 компаний стали членами Форума.

В январе 1995 года Форум опубликовал версию 1.1 спецификации системы CDPD. Спецификация была призвана гарантировать выполнение следующих условий:

  • совместимость с имеющимися сетями данных, технологиями и приложениями;
  • поддержка широкого спектра настоящих и будущих сетевых сервисов и средств передачи данных;
  • минимум изменений в выпущенных устройствах конечных пользователей вроде портативных компьютеров и ручных накопителей данных.
  • Члены Форума рассматривали защищенность передачи информации как один из важнейших аспектов использования CDPD. Форум включил стандарты шифрования для обеспечения конфиденциальности и защиты данных, а также для предотвращения подслушивания и мошеннического использования. Дополнительную информацию можно найти на узле Форума CDPD по адресу: http://www.cdpd.org.


    ТАБЛИЦА 1 - ПОСТАВЩИКИ ПРОДУКТОВ ДЛЯ CDPD

    Компания
    Телефон
    Адрес в Web
    Airlink Communications
    1-408-261-6600
    http://www.airlink.com
    AT&T
    1-206-803-4000
    http://www.airdata.com
    Motorola
    7-095-931-9772
    http://www.mot.com
    PCSI
    1-619-535-9500
    http://www.pcsi.com
    Cincinnati Microwave
    1-513-489-5400
    http://www.cnmw.com
    Wireless Connect
    1-408-296-1546
    http://www.wirelessip.com
    Sierra Wireless
    1-604-231-1100
    http://www.sierrawireless.ca

    Поделитесь материалом с коллегами и друзьями