Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Беспроводная передача данных: CDPD

Питер Райсеви, Арт Уитман

Технология CDPD

Когда в 1992 г. производители впервые объявили о своем намерении внедрить новую технологию беспроводной передачи данных, названную технологией пакетной цифровой передачи данных по сотовой сети (Cellular Digital Packet Data — CDPD), рынок прореагировал на это с энтузиазмом. Причина такой реакции следующая: в отличие от других сетей беспроводной передачи данных, использующих собственные сетевые протоколы, CDPD реализует стандартный протокол TCP/IP. Использование CDPD обещало быть выгодным по многим причинам: клиенты могли бы пользоваться уже существующими TCP/IP-приложениями по беспроводным каналам; им было бы проще соединяться со своими серверами, разрабатывать новые беспроводные приложения и осуществлять беспроводное подключение к Internet.

По мере того как разработчики и потенциальные клиенты узнавали все больше о новой технологии и ходе ее внедрения, стали обнаруживаться определенные сложности. Например, быстро выяснилось, что для распространения сотовой связи на территории всей страны нужно, чтобы множество поставщиков услуг сотовой связи (которые обычно конкурируют между собой) работали в тесной взаимосвязи. В сочетании с традиционной ненадежностью передачи данных по радио, эти обстоятельства замедлили внедрение данной технологии.

Между тем, поставщики программного обеспечения обнаружили, что уже выпущенные ими приложения на основе протокола TCP/IP не будут хорошо работать в сети CDPD без оптимизации.

В конце 1995 г. услуги CDPD были доступны приблизительно в 45 городах США. Ожидается, что к концу 1996 г. эти услуги распространятся примерно на 60 городов. В то же время индустрия программного обеспечения начинает производить специализированные продукты для этой новой среды.

Проблемы

Любой, кто имеет сотовый телефон, знает, что беспроводные коммуникации могут быть весьма дорогими, и беспроводная передача данных — не исключение. Типичная стоимость услуг CDPD — около 8 центов за 1 Кбайт или 80 долларов за 1 Мбайт. Операторы связи предлагают скидки при пересылке больших объемов данных, но даже за половину или четверть этой стоимости пользователи не станут пересылать большие объемы сообщений по электронной почте. Они хотят иметь возможность контролировать объемы данных, передаваемых и принимаемых их приложениями. CDPD использует новаторские методы надежной передачи данных между клиентом и сервером. Но если пользователь удалился за пределы радиуса действия базовой станции, то радиоконтакт с ним может быть внезапно потерян. Многие из существующих приложений, устойчиво работающих на стационарных ЛВС, могут “зависать” при работе по ненадежному соединению между мобильным клиентом и сервером. Эти приложения необходимо модернизировать таким образом, чтобы они могли работать в условиях прерывающейся связи. Это же относится и к стекам протоколов TCP/IP, и к связующему ПО.

Другая важная проблема — рабочие характеристики. Сети CDPD имеют максимальную пропускную способность 19,2 Кбит/с, что в реальных условиях составляет примерно 10 Кбит/с. Но на общую пропускную способность влияют два основных фактора. Во-первых, канал CDPD — это разделяемый канал, где несколько пользователей в одной и той же зоне обслуживания ретранслятора могут конкурировать в использовании канала. Во-вторых, хотя обычное время прохождения сигнала туда и обратно между мобильной системой и сервером не должно превышать 1 с, однако на практике оно больше, чем обычное время задержки в глобальных сетях. Более того, при работе в экстремальных условиях (перегрузка сети, переключение каналов, ошибки передачи) задержки могут увеличиться до нескольких секунд и более, затрудняя транзакции.

...и их решения

Существует несколько типов беспроводных продуктов. Среди них можно выделить беспроводные приложения и технологии, обеспечивающие беспроводную передачу. Беспроводные приложения — это приложения для конечного пользователя, оптимизированные производителем для работы в беспроводной среде в целях решения обсуждавшихся выше проблем.

Технологии, обеспечивающие использование беспроводной передачи, в одних случаях упрощают разработчикам приложений оптимизацию как новых, так и уже существующих приложений для работы в беспроводной среде, а в других — позволяют использовать без изменения приложения, не предназначенные изначально для работы по беспроводному каналу.

Например, пользователи достигнут лучших результатов в применении CDPD, если производители стеков TCP/IP внесут в них функцию автоматического восстановления соединения с сетью. Так, стек фирмы WRQ уже модернизирован и имеет ряд свойств, повышающих надежность связи по сети CDPD.

Существует специальное связующее ПО, оптимизирующее беспроводный канал связи для обмена сообщениями между мобильной системой и сервером, установленным в сети предприятия. Прикладная программа на мобильной системе делает простые запросы клиентской части связующего ПО, которое и осуществляет обмен сообщениями с сервером. Таким образом, связующее ПО действует как “агент” мобильного клиента, совершая такие транзакции, как посылка сообщений электронной почты или выполнение запросов к базе данных. Хороший пример такого ПО — Oracle Mobile Agents.

ПО удаленного доступа к ЛВС как бы “обманывают” приложения, создавая иллюзию непосредственного подключения их к локальной сети. Например, при помощи ПО MobileWare фирмы Informix пользователи могут работать с сс:Mail по каналу CDPD так же, как при непосредственном соединении с их корпоративной ЛВС и почтовыми серверами.

И последнее. ПО удаленного доступа к хост-машинам работает с существующими приложениями типа хост—терминал по беспроводной связи. Это обеспечивается инкапсулированием терминального трафика в дейтаграммы протокола TCP/IP. Например, ПО Attachmate ZIP! SNA фирмы Attachmate в настоящий момент уже поддерживает CDPD.

В дополнение к таким замечательным достижениям в области программного обеспечения можно сказать следующее: заканчивается разработка стандартов, которые еще принесут немало пользы для CDPD-приложений. К ним относятся стандарты, разработанные ассоциацией Portable Computing and Communications Association (PCCA), которая формализовала набор AT-команд для беспроводных модемов и, в тесном контакте с фирмой Microsoft, создала набор беспроводных расширений для спецификации интерфейса сетевого драйвера (NDIS). Наконец, ведется работа по стандартизации доступа приложений к беспроводным сетям с использованием нового стандарта WinSock 2.

Использование соединений с коммутацией каналов

Наряду с пакетной передачей данных по сотовым сетям, пользователи могут также применять соединения с коммутацией каналов. Имея модем для сотовой связи и сотовый телефон, приспособленный к передаче данных, пользователю достаточно соединить их кабелем.

Поскольку для обработки ошибок эти модемы используют особые протоколы, разработанные специально для сотовых соединений, наилучшие результаты достигаются в том случае, когда модем на другом конце соединения поддерживает те же протоколы. Но большинство модемов, будь то модемы в корпоративных модемных пулах, у поставщиков услуг Internet или в службах on-line, сегодня не делает этого. Поставщики услуг сотовой связи решают поставленную проблему, создавая модемные пулы в коммутационных центрах подвижной связи.

Пакетная передача данных больше всего подходит для интенсивного обмена короткими сообщениями, а передача данных по коммутируемым каналам — для обработки длинных транзакций, например для batch-операций и передачи файлов. Создавая свои приложения, разработчики должны предусмотреть использование как технологии CDPD, так и протоколов с коммутацией каналов, в зависимости от типа передаваемых данных или наличия соответствующей аппаратуры.

Операторы рассматривают возможность построения гибридной сети, названной сетью с коммутацией каналов/пакетов (Circuit Switching/CDPD).

Беспроводные модемы CDPD

Поработав некоторое время с модемами CDPD, мы убедились, что использование этой технологии действительно впечатляет.

Эти маленькие коробочки воспринимаются вашим программным обеспечением для портативных компьютеров как обычные модемы, да и внешне на них похожи, но на этом сходство и заканчивается. CDPD — подлинно цифровая беспроводная связь с Internet, она больше всего подходит для приложений, осуществляющих транзакции, которые требуют передачи лишь небольших объемов информации по сотовой сети из-за высокой стоимости связи.

Протестированные нами модемы — это высококачественные устройства, которые можно использовать не только в сети CDPD. Мы выяснили, что рабочие характеристики — не единственный критерий при выборе модема. На его производительность гораздо больше влияет нагрузка на сотовую сеть в вашем районе, чем особенности его конструкции. При тестировании мы сравнивали и другие показатели: размеры модемов, дополнительный сервис, возможность работы с батареями, цену.

Мы тестировали модемы фирм IBM, Sierra и PCSI на базе сети CDPD фирмы AT&T Wireless Services. На первый взгляд, трудно себе представить более разные продукты. Однако все они работали схожим образом и показали высокую производительность.

С каждым модемом мы реализовали два набора тестов. Первый включал прием и передачу файлов большого объема по протоколу FTP с портативного компьютера. Тестирование каждого модема происходило со стеком TCP/IP Reflection фирмы WRQ, адаптированным специально для работы с устройствами CDPD. При работе с ОС Windows 95 удалось испытать только модемы IBM и Sierra.

Вторая серия тестов была направлена на определение задержек при передаче данных через сеть CDPD. Для измерения задержек мы использовали пакеты Ping протокола управляющих сообщений сети Internet (ICMP) различной длины.

При тестировании использовались серверы SPARC фирмы Sun, портативные компьютеры Dell Latitude XL c процессорами 486 (100 МГц), а также компьютеры ThinkPad корпорации IBM с процессорами Pentium. Там, где в тестах необходимо было использовать последовательные порты, мы выбирали наибольшую скорость, которую позволял модем.

Мы обнаружили, что минимальное время прохождения пакета туда и обратно находится в диапазоне 300 миллисекунд, а средняя скорость передачи данных близка к стандартной для стационарных модемов — 9,6 Кбит/с. Это не так уж и плохо. Более того, мы установили, что задержка меняется в меньших пределах, чем аналогичный показатель для проводных коммутируемых линий.

Для чтения электронной почты, для работы с Internet и для передачи отдельных файлов был использован один из модемов. Мы пришли к выводу, что он работал вполне удовлетворительно, а иногда даже немного лучше, чем внутренний модем компьютера ThinkPad. Разумеется, мы были пионерами CDPD в этом районе, поэтому нам ни с кем не пришлось соперничать за использование канала сотовой связи.

Наше исследование показало, что все модемы хорошо подходят для соединения компьютера с сетью CDPD. Однако модемы IBM и PCSI дешевле и поддерживают передачу речи. В связи с этим они получили более высокие оценки, чем модем Sierra.

Модем Cellular/CDPD фирмы IBM

Самое главное в модеме IBM Cellular/CDPD — возможность передачи одним и тем же устройством речи, факсов и данных. Наушники, входящие в комплект этого модема, имеют встроенный микрофон, а их дизайн напоминает аналогичное устройство из фантастического телесериала “Star Track”.

Модем соединяется с портативным компьютером через PC Card и может работать как от батареи компьютера, так и от внутреннего источника питания, которому необходимы четыре батареи стандарта АА. Физический размер модема Cellular/CDPD соответствует примерно трем сложенным вместе 3,5-дюймовым дискетам. К нему прилагается крепежный набор для фиксации его на крышке любого портативного компьютера. IBM предлагает также версию модема, которую можно подключить к внутреннему разъему для флоппи-дисков компьютера ThinkPad.

В наших тестах модем IBM был не самым быстрым, но он ненамного отстал от других. Оба стека протоколов, использованных нами для тестов, поддерживают опережающее квитирование (forward acknowledgements). Это означает, что запись считается завершенной в тот момент, когда все данные переданы модему. По мере увеличения длины передаваемых сообщений преимущества опережающего квитирования стали менее заметными и появилась возможность оценить истинную производительность модема. Что действительно прибавляло модему быстродействия, так это его подключение через PC Card. Пожалуй, благодаря этому он и показал хорошие результаты в тестах с опережающим квитированием.

Модем IBM Cellular/CDPD совместим только с версией CDPD 1.0, в то время как другие протестированные модемы уже поддерживают версию CDPD 1.1. Пусть это не самый быстрый модем, но способность передачи речи и элегантный головной телефон сделают его удачным приобретением для всех, кто находится в авангарде пользователей мобильной связи.

Модем Ubiquity 2000 фирмы PCSI

Модем Ubiquity 2000 имеет толщину полдюйма, и примерно такого же формата, как портативный компьютер. Модем можно прикрепить к обратной стороне крышки компьютера, что позволяет не занимать лишнего места на рабочем столе. Если же вы просто положите его рядом с компьютером, то им будет несколько неудобно пользоваться.

Подобно модему IBM, он поддерживает технологию CDPD, передачу факсов, данных и речи в стандарте AMPS по сотовой сети и предоставляет те же услуги для обыкновенных наземных сетей. Правда, в отличие от модема IBM, возможность передачи речи реализована в нем не столь блестяще. Однако он совместим с версией CDPD 1.1, что дает ему некоторые преимущества, особенно в сетях с перегруженным трафиком.

Ubiquity 2000 показал высокое быстродействие, особенно в тестах на запись. Но задержка в его работе была, кажется, несколько выше, чем у других модемов. Как и у других модемов, работа его была надежной и предсказуемой. Ubiquity к тому же имеет наиболее низкую стоимость из всех протестированных нами устройств.

Модем PocketPlus 210 фирмы Sierra

Компактный модем PocketPlus работает с CDPD так же хорошо, как и с аналоговыми сотовыми и проводными сетями. Модем примерно такой же длины, как видеокассета, но в два раза уже. Он может работать как от своих внутренних никель-кадмиевых аккумуляторов, так и от внешнего источника питания.

При тестировании PocketPlus несколько проиграл другим модемам вследствие замедленной скорости обмена между “ноутбуком” и модемом в режиме 19,2 Кбит/с.

В тестах на передачу пакетов Ping модем PocketPlus был одним из самых быстрых. Способность использовать как проводные линии связи, так и сотовые (цифровые и аналоговые) сети делает модем PocketPlus необходимым для тех, кто нуждается в доступе к данным в самых разных ситуациях.

В комплект модема входит утилита, называемая “Сторож” (The Watcher). С ее помощью пользователь контролирует мощность принимаемого сигнала и оставшееся время работы от аккумуляторов, а также помогает конфигурировать модем. PocketPlus — прекрасное решение для пользователей Macintosh, так как фирма Sierra первоначально разрабатывала его именно для этих компьютеров.


распечатать статью




  
8 '1996
СОДЕРЖАНИЕ

колонка редактора

• Вся сеть в кармане

локальные сети

• Выбор сетевой операционной системы

• Недорогие серверы

• В любви и согласии... со своим делом

корпоративные сети

• Блокнотные компьютеры

• Клиентское ПО протокола DHCP

• Разные решения одной проблемы

• I-PNNI — интегрированный протокол маршрутизации

• Незаконченная картина RMON

услуги сетей связи

• Терминология сетей Синхронной Цифровой Иерархии

• Несколько слов о любви... и заметки о создании пейджинговой системы

• Компьютерная телефония. Пути развития

• Беспроводная передача данных: CDPD

• Блюзы говорящих модемов

интернет и интрасети

• Серверы Internet под ключ

• Семь смертных грехов Web

• Стройте Intranet!

• Радио по запросу

• Давайте познакомимся

• Программирование Web-сервера: последний рубеж

приложения клиент-сервер

• Информационные системы для крупных индустриальных объектов

• Intranet и Lotus Notes: новый взгляд

защита данных

• Дебаты о шифровании

• Протокол PPP и безопасность

новые продукты

• Маршрутизаторы 7200 фирмы Cisco, FTP Software поднимает ставки в игре TCP/IP, Оптимизаторы MAXcess, Kraftway выпускает новый сервер

только на сервере

• Обзор Web-браузеров

• Методика интерпретации результатов измерения производительности адаптеров Fast Ethernet



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх