Csd канал связи что это?

CSD от «МТС»: передача данных «по голосу»

В этой статье мы собрали для вас информацию о так называемой «передаче данных по голосу» в сети «МТС». Текст ниже пригодится, если вы задумались о приобретении датчиков сигнализации, пожарной безопасности или о связи на расстоянии с другим устройством.

Немного о технологии

Для начала коротко расскажем, что же это за технология и для чего она нужна.

Circuit Switched Data (CSD) – технология передачи данных по коммутируемому соединению, разработанная для мобильных телефонов стандарта GSM.

Она задействует один промежуток времени для передачи данных со скоростью 9,6 Кбит/сек. Это своеобразный звонок, исчисляющийся в секундах и минутах, но в течение них вы не услышите собеседника на том конце, так как пересылается совсем другая информация – цифры, условные сигналы, которые способны распознать лишь машины. Также по каналу доступна отправка факсов, SMS, а также доступ в Интернет. Нужно лишь обзавестись подходящим устройством.

Раньше, до CSD, подобная информация высылалась через обычный телефон с выходом во всемирную сеть или же отдельный модем с SIM-картой. Но скорость передачи данных сильно страдала из-за неприспособленности такой связи к задачам: скорость не превышала 2,4 кбит/сек.

Также технология GSM предполагала «облегчение» пересылаемого звука за счет кодировки – в случае с данными это ведет к такому урезанию скорости, какой не будет даже в аналоговых телефонных сетях. Появление CSD обеспечило полноценный доступ к цифровым возможностям GSM-сети – и повысило скоростные параметры в 4 раза. А если оператор выделит не один, а несколько временных интервалов для «машинных» вызовов, то скорость также увеличивается в разы.

Вопрос о качестве канала не случайно был поставлен в начале статьи. От него зависит, на сколько быстро и полностью будет доставлена информация от вашего датчика к считывающему устройству. Быстрота реакции важна, например, в датчиках дыма или охранной системе. А без точности нельзя обойтись в учете и монетизации потребленных пользователями газе и электричестве.

Цена вопроса

Если мы коснулись денежного вопроса, то рассмотрим его на примере тарифов «МТС». Базовые расценки для большинства тарифных планов по вызовам типа «данные» — 2 руб/мин. Стоимость актуальна только на территории России и только для отправки информации в родной регион. Но есть и исключения.

Обычным людям

Если рассматривать тарифы «МТС» с позиции экономии на ваших датчиках, то мы бы советовали, в первую очередь, присмотреться к обычному звонковому «Red Energy». Но для гостей нашей страны, а также путешественников внутри России, выгоднее подключить свои устройства на тариф «Твоя страна» и отправлять данные с двойной экономией.

Подробнее можно посмотреть в таблице ниже.

Направление CSD г. Москва и Московская область Тариф МТС-Коннект Red Energy Твоя страна
Входящие, руб/мин 0,00 0,00 0,00
Исходящие на абонентов тарифа, руб/мин 1,00
Исходящие на МТС, руб/мин 4,00 1,60 2,50
Исходящие на других сотовых операторов, руб/мин 4,00 1,60 2,50
Исходящие на стационарные телефоны, руб/мин 5,50 1,60 2,50

Для того, чтобы воспользоваться CSD-вызовами не требуется ничего предпринимать – услуга входит в стартовый список на любом тарифе.

Для деловых людей

Что касается представителей бизнеса и госструктур, то оптимизировать их бюджет можно за счет специальных пакетов CSD для любого корпоративного тарифа или сразу выбранного тарифного плана для машин «Телематика».

Пакеты для машинной связи

Как и на массовом рынке, корпоративное предложение от «МТС» в виде пакетов для передачи данных действует в регионе подключения SIM-карты и на всей территории России, а отправить «посылку» можно только «домой».

Размер фиксированного ежемесячного платежа вы устанавливаете сами: от 12 до 10 000 руб. Количество минут – от 10 и до 50 000. По законам рынка, чем больше объем покупки, тем ниже цена за единицу. Так вы можете, относительно базовой цены в 2 руб., сэкономить от 80 коп. до 1,80 руб. за минуту. При этом при максимальном объеме в 50 000 минут выгода составит не мало — 90 000 руб.

Все зависит от того, сколько информации вы планируете передавать. Хорошо, если вам уже известны исходные данные, если же нет, то советуем начать с небольших пакетов. Подробнее с ценами вы можете ознакомиться на официальном сайте оператора по адресу https://moskva.mts.ru/business/internet-veshhey-iotm2m/paketi-csd-trafika.

Добавить пакет на действующую SIM-карту можно либо через личный кабинет login.mts.ru или при обращении в офис оператора. Имейте ввиду, что оплатить услугу придется сразу на месяц вперед. А в ту же дату следующего – деньги спишутся при любом балансе, даже отрицательном.

К сожалению, компоновать пакеты нельзя, так что выбирайте только один. Менять свое решение будет невыгодно: новый вариант автоматически удалит старый, а неистраченные минуты сгорят.

Тариф M2M

Для SIM-карт, которые используются исключительно в устройствах для передачи данных, лучше выбрать сразу подходящий тариф – «Телематика». Стандартная цена CSD здесь — 1,35 руб/мин. А вот пакеты и направления вызовов аналогичны предыдущей услуге.

Преимуществом тарифа является то, что здесь запрещены все прочие вызовы, что дополнительно защитит вас от несанкционированного использования номера сотрудниками или иными лицами. Защиту обеспечивает бесплатная услуга «Запрет вызова кроме CSD», входящая в стартовый комплект.

Отменить ее действие также можно – просто добавьте в личном кабинете или через сотрудника оператора опцию «Доступ к голосовой связи». Кстати, вместе с ней вы получите и льготные цены на отправку данных на 3 «любимых номера CSD». При этом телефоны могут быть абсолютно любыми.

Также при расчетах эффективности учтите, что такие вызовы оплачиваются уже с первой секунды, а округление идет не поминутно, как при обычных звонках, а посекундно. Исключение здесь – поездки по нашей стране – счета выставляются с округлением до минут.

В завершение отметим, что для небольшого количества номеров в датчиках и прочих устройствах, удобнее и дешевле взять обычный комплект с тарифом «Red Energy», а вот при больших объемах – постарайтесь оформить корпорацию и выбрать один из вариантов для бизнеса.

Csd канал связи что это?

Понятие ‘GSM модем’ у большинства людей прочно ассоциируется с современным интернет-модемом в виде флешки, которая вставляется в USB порт. Однако существует еще достаточно большой класс модемов, предназначенных для использования в промышленных целях. Мы рассмотрим особенности применения таких модемов для простой передачи данных(CSD, это типа Dial-Up) на достаточно большие расстояния. Честно говоря, данная информация справедлива также и к модемам CDMA. Я делаю упор на то, что вы уже немножко знакомы с АТ-командами и общими положениями стандарта V25Ter.
Типичный промышленный модем представляет собой коробку с отсеком для SIM-карты, с разъемом RS-232(или RS485), антенным гнездом, гнездом для подключения телефонной трубки и разъемом питания(9-12В). Да-да, можно подключить самую обычную телефонную трубку и болтать как по мобильнику)). Внутри модема на плате располагается радиомодуль(типа SIM300) и минимальная обвязка из компонентов, чтобы этот модуль себя чувствовал комфортно. Радиомодуль – это достаточно сложное и умное устройство на процессоре типа ARM7 или ARM9 со своей операционной системой. Некоторые модули позволяют загружать программы пользователя(например, GSM модули Wismo с поддержкой OpenAT ) или даже выполнять JAVA программы. Но мы оставим происходящие внутри процессы и будем рассматривать радиомодуль/радиомодем как «черный ящик». Управление, как вы уже догадались, происходит через этот самый разъем RS-232(или 485) с помощью АТ-команд. Основные сигналы, присутствующие в RS-232:
DTR – сигнал готовности терминала. Когда компьютер(или контроллер) желает обратиться к модему, он должен активировать эту линию. Т.е. она должна быть установлена на протяжении всего сеанса связи.
Rx, TX – линия приема и передачи данных соответственно.
RTS, CTS – сигналы управления потоком(квитирование).
GND – общий(земля).

В большинстве случаев для подключения модуля/модема достаточно всего 3 линии: Rx, Tx и GND. Однако, мне попадались радиомодули, перед обращением к которым требовалось подергать сигналом DTR. Линии RTS-CTS лучше замкнуть между собой чтобы модем никого не ждал. Рекомендую поэкспериментировать со своим модемом т.к. изделия разных производителей могут немного по-разному реагировать на данные сигналы.
Для управления модемом используются АТ-команды. Т.к. они стандартизированы и хорошо описаны, то можно надеяться, что поставив модем другого производителя он сразу же начнет работать. Однако, это далеко не всегда так, потому что производители самостоятельно могут изменять поведение команд и добавлять свои собственные нестандартные команды. По этой причине рекомендуется изучить руководство по АТ-командам на ваш модем.

В качестве примера я выбрал модем MC52iWDT фирмы iRZ(построен на модуле MC52i).
Примерная инициализация модема перед началом использования:

ATE0 отключить режим эхо для упрощения обработки ответов
AT&D0 отключить проверку линии DTR
ATS0=0 блокировать автоподнятие трубки(если оно было включено)
AT+CBST=71,0,1 перевести модем в режим приема данных(принимать входящие подключения)

Теперь мы можем набрать номер нашего модема:

1234567 – это номер модема, его следует набирать без точки с запятой(;) т.к. нам нужна передача данных, а не голоса.
Разумеется, это надо делать с другого(удаленного) модема, подключенного, например, к компьютеру с терминальной программой HyperTerminal.
На каждый сигнал вызова модем будет выдавать ответ RING . Чтобы поднять трубку, надо послать в модем команду ATA . После поднятия трубки и успешного установления соединения будет выдана текстовая строка типа:

CONNECT 9600 RL/P

С этого момента он переходит из текстового режима АТ-команд в режим передачи данных. Все принимаемые байты будут отправляться в RS-232, все передаваемые в модем данные будут отправляться в эфир.
Т.о. мы получили почти прозрачное соединение(некое подобие длиннющего кабеля, соединяющего 2 СОМ-порта). Я говорю «почти прозрачное», потому что модем изначально требует некоторой инициализации и даже при настройке автоподнятия трубки выдает некоторые незапрашиваемые результирующие ответы типа RING, CONNECT, NO CARRIER и т.д. Более того есть особенности работы самой сотовой связи, которые мы рассмотрим чуть ниже.
Чтобы разорвать соединение, нужно перейти в режим АТ-команд. Для этого сделайте паузу более секунды и быстро передайте 3 плюса( +++ ). Модем скажет OK – все, теперь можно завершить связь командой ATH – повесить трубку. Если же вы передумали или входили в АТ-режим по другой причине(например для смены настроек), то чтобы возвратиться в режим передачи данных наберите команду ATO .

Читайте также  Какой из способов хранения пароля?

Шаг вперед: использование мультиплексора. Управление модемом осуществляется по одному физическому каналу RS-232. Это вызывает некоторые неудобства(или даже проблемы) если идет передача данных. Модем необходимо переключать между командным режимом и передачей данных. Протокол мультиплексора позволяет открыть сразу несколько виртуальных каналов(канал передачи данных + канал команд). Настраивается командой AT+CMUX . Протокол довольно подробно описан в статье «Реализация мультиплексного протокола для GSM-модулей Siemens»(Современная электроника №8, 2008г).

При передаче данных я столкнулся со следующими особенностями работы сотовой связи:
1. Услугу передачи данных CSD необходимо дополнительно заказывать у оператора. При этом надо набраться терпения и быть готовым к тому, что в офисе или службе техподдержки о ней почти ничего не знают.
2. После установления связи и прихода сообщения CONNECT реальная передача данных может начаться секунд через 10. А может и вовсе не начаться, о чем просигнализирует сообщение NO CARRIER .
3. При сильной загрузке сети целостность передаваемых данных может быть нарушена(вы будете принимать куски пакетов). Полезно использовать механизм таймаутов, чтобы через какой-то интервал перезапросить испорченный пакет или вовсе прекратить связь, чтобы впустую не тратить деньги на счету.
4. Передача данных может быть прекращена в любой момент времени. Как мне объяснили, у сотовых операторов голосовой звонок имеет наибольший приоритет. Поэтому когда кто-то желает позвонить, у вас тут же отнимают канал.
5. Передача данных успешно идет с одного GSM-модема на другой GSM модем. Также нормально идет связь если звонить с GSM-модема на модем в городской телефонной сети(PSTN). Обратно(т.е. когда PSTN->GSM) связь не получается. Что-то здесь перемудрили наши ташкентские операторы. Оставим это на их совести.
6. Передача данных с GSM модема на простой PSTN модем идет значительно быстрее т.к. исключаются дополнительные задержки.
7. Сама по себе скорость передачи данных невысока, типичное значение – 9600 бод.

Теперь перейдем к рассмотрению подпрограмм для работы с модемом. Для примера я рассматриваю код из одного действующего проекта. Все лишнее, что не относится к АТ-командам и модему, было удалено. Код был написан для микроконтроллера STM32(процессор Cortex-M3) в среде Keil uVision. Но т.к. написан на языке C, то не составит большого труда его портировать под какой-нибудь другой контроллер(надо переписать лишь аппаратно-зависимые функции ввода-вывода). Задачи приведенной программы довольно просты: выполнить инициализацию модема и при установлении входящего подключения перевести буферы из командного режима в режим передачи двоичных данных.

USART . Функции для инициализации и работы с USART находятся в файле uart.c . Для передачи используется кольцевой буфер uart_tx_buf [] , управляемый по прерываниям. Кольцевой буфер позволяет организовать передачу байтов без потери процессорного времени на ожидание в функциях посылки небольших строк. В принципе можно было подключить DMA, но пока имеем то, что имеем. Принимаемые от модема данные складываются в буфер uart_rx_buf [] и расшифровываются(в режиме АТ-команд). В файле irq.c вы найдете код обработчика прерывания USART.

Модем . Функции модема(файл modem.c ) используют программные функции USART для организации физического канала связи с модемом. Поступающие от модема ответы в виде потока байтов сравниваются в подпрограмме modem_rsp_search () с образцами ответов, находящимися в массиве at_cmd_pattern []. Если такой ответ найден – в буфер ответов modem_respbuf [] помещается его номер. Машина состояний модема находится в функции modem_state_process (). Я просмотрел довольно много чужих исходников. В большинстве случаев программисты сначала отсылают команду, а затем в бесконечном цикле ждут поступления ответа модема. Такой подход прост в реализации, но здорово тормозит работу основной программы. Во многих случаях подобное поведение кода просто недопустимо, поэтому я реализовал машину состояний на структуре выбора switch .

Основная программа (файл main.c ) содержит функцию main (), в ней запускается инициализация модема, за которой следует суперцикл. В суперцикле происходит постоянный опрос буфера расшифрованных ответов(ф-ция modem_state_process ) и при поступлении какого- либо ответа машина состояний изменяет свое состояние.

Приведенный код также был проверен на старом проводном(PSTN) факс-модеме Multitech 28.8K и показал свою работоспособность.

Мы рассмотрели особенности создания и программирования прямого модемного соединения GSM. Несмотря на то, что сейчас большое распространение получили новые интернет технологии(GPRS/3G), они могут потребовать дополнительных затрат времени/ресурсов на их освоение и внедрение во встраиваемую систему. Но они хорошо подходят там, где требуется передача значительных объемов информации. Организация CSD соединения, напротив, требует минимума знаний, ресурсов и хорошо подходит для систем, которые редко передают небольшие пакеты информации.

GSM/GPRS технологии в системах промышленной автоматики

Эффект от использования технологий беспроводной передачи данных в системах промышленной автоматики, на первый взгляд, очевиден — экономия материальных и человеческих ресурсов, снижение убытков от простоя оборудования, увеличение точности измерений. Однако этот стандарт передачи данных, кроме явных преимуществ, имеет также целый ряд ограничений. Например, использование GSM/GPRS технологий не подходит для потоков данных, критичных ко времени доставки. Поэтому сотовую связь не рекомендуется использовать при построении ответственных управляющих систем, тем более систем управления реального времени. В первую очередь это связано с тем, что качество сотовой связи зависит от загруженности сети, удаленности от базовых станций, количества активных абонентов сети.

В тоже время, в промышленной автоматизации есть целый ряд задач, не подразумевающих передачи больших объемов данных с высокой скоростью. Это задачи диспетчеризации и удаленного контроля технологических процессов. На практике такие системы беспроводного мониторинга чаще всего строятся на базе промышленных GSM/GPRS модемов. В данной статье будут рассмотрены устройства от ведущего производителя индустриального коммуникационного оборудования – компании MOXA. Для тестирования были выбраны две серии модемов промышленного применения: OnCell G2100 и OnCell G3100.

Устройства серии OnCell G2100 функционально представляют собой традиционные модемы, управление которыми происходит при помощи AT-команд, посылаемых с компьютера или контроллера. Поддерживается связь по технологиям CSD (голосовым каналам связи) или GPRS. В серии OnCell G2100 доступны три модификации модемов:

Устройства OnCell G3100 являются «активными» модемами. Их особенность в том, что они могут самостоятельно, без подачи внешних команд, установить GSM/GPRSсоединение и выполнить передачу данных. Таким образом, к терминалам G3100 можно подключать оборудование, изначально не рассчитанное на передачу данных по модемам. Реализованный в G3100 стек протоколов TCP/IP позволяет этим модемам передавать данные по технологии GPRS по сетям Интернет или VPN-каналам. Серия OnCell G3100 включает две модификации:

Все модемы MOXA имеют светодиодный индикатор силы сигнала сотовой связи, что позволяет оптимально выбрать место установки модема при монтаже оборудования. Антенны на всех моделях OnCell съемные в системах автоматики и, при необходимости, могут быть заменены выносными антеннами, оснащенными кабелем. Электропитание модемов осуществляется от сетей постоянного тока +12

+48 В или от переменного тока (при помощи адаптеров питания). Компактный размер модемов и наличие крепления на DIN-рейку облегчают их установку в шкаф автоматики или в корпус конечной системы.

Модемы MOXA поддерживают все основные режимы передачи данных, которые предлагают отечественные операторы сотовой связи GSM: CSD (голосовые каналы связи), GPRS (пакетная передача данных) и SMS (обмен короткими сообщениями).

Рассмотри коротко эти три технологии:

Технология CSD

С точки зрения пользователя, механизм передачи данных по сетям сотовой связи с использованием режима CSD аналогичен передаче данных по телефонным модемам фиксированной связи. Более того, допустимым является построение канала, на одном конце которого установлен GSM-модем, а на другом – терминал проводной телефонной связи. Технология CSD обеспечивает прозрачный канал передачи данных, но требует предварительной установки соединения (установка производится с помощью AT-команд). Функции CSD реализованы в модемы MOXA серии OnCell G2100.

Технология SMS

Технология обмена короткими сообщениями SMS подразумевает передачу пакетов данных объемом до 140 байт. SMS может применяться как в мобильных телефонах, так и в большинстве GSM-модемов. Для передачи сообщения через модем используется AT-команда AT+CMGS.

Рис. “Классическая” топология системы удаленного управления оборудования по сетям GSM

В модемах MOXA реализована уникальная функция “SMS Tunnel” обеспечивает передачу данных по SMS-каналам без ввода специальных AT-команд. Так, любое подключенное оборудование может просто передавать данные в обычном режиме, а модем автоматически будет упаковывать эти данные в SMS-сообщения и передавать заранее указанному абоненту. Также возможно парное соединение модемов, в рамках которого GSM-модемы будут прозрачно передавать данные с одного устройства на другое посредством SMS-сообщений.

Рис. Автоматическая установка резервной GSM-связи при использовании “интеллектуального” модема

Функцию SMS Tunnel поддерживают обе серии модемов OnCell. В настройках функции предусмотрена возможность указать один или несколько номеров как для исходящих, так и для входящих сообщений, для того, что устройство принимало только информацию только от авторизованных абонентов.

Читайте также  1920x1080i или 1920x1080p в чем разница?

Технология GPRS

Рис. Модемы серии MOXA OnCell G2100

При использовании технологии GPRS информация собирается в пакеты и передаётся через неиспользуемые в данный момент голосовые каналы связи. Как правило, GPRS-пакеты имеют IP-формат, поэтому адресация устройств GPRS осуществляется не по телефонному номеру абонента, а по IP-адресу, а тарификация данных производится не по времени соединения, а по объему переданных данных.Технология GPRS позволяет использовать несколько голосовых каналов одновременно, т.е. передавать данные со скоростью гораздо большей, чем в режиме CSD. Однако многие мобильные операторы в России используют приоритет голосового трафика перед данными, поэтому скорость GPRS-передачи существенно зависит от загрузки сети в данный момент.

Стоит отметить, что, поскольку пакеты GPRS имеют формат IP, то данные последовательных интерфейсов RS-232/422/485 перед передачей должны быть преобразованы в TCP/IP. Поддержка стека TCP/IP может осуществляться как оконечным оборудованием, так и модемами. Преимущества модемов серии OnCell G3100 в том, что в них реализован стек TCP/IP, поэтому все задачи по упаковке данных выполняет сам модем. Соответственно, к устройствам G3100 можно подключать любое оборудование с последовательным интерфейсом, в том числе изначально не предназначенное для работы с модемами.

Передача данных по GPRS TCP/IP может осуществляться в двух основных режимах: «парное соединение» или «эмуляция виртуального COM-порта». При парном соединении используются два модема G3100: данные, приходящие в один модем, «прозрачно» передаются на другой, и наоборот. При эмуляции виртуального COM-порта модем может исполнять роль удаленного последовательного порта компьютера. При этом компьютер необходимо подключить к Интернет (или к VPN-сети оператора сотовой связи), а на компьютере установить драйвер. После выполнения этих несложных процедур любое программное обеспечение компьтера будет взаимодействовать с удаленным модемом так же, как и с «родным» COM-портом.

Для выработки рекомендаций по применению модемов и использованию различных режимов передачи данных специалистами были проведены тестовые испытания устройств MOXA OnCell G2100 и G3100. Целью испытаний было измерение таких ключевых параметров канала связи, как пропускная способность и величина задержки при передаче. Одновременно с характеристиками производительности канала оценивалась и стоимость использования канала: метод тарификации и действующие тарифные планы.

Испытания проводились в сети сотовой связи Мегафон (Санкт-Петербург) в рабочие дни в зоне уверенного приема сигнала: значение уровня сигнала (RSSI) было не ниже 12. В расчетах были использованы тарифы крупных операторов сотовой связи, предлагаемые частным лицам, без учета специальных предложений и тарифных опций.

Результаты испытания представлены ниже:

Технология CSD

Рис. Модемы серии MOXA OnCell G3100

Важным преимуществом применения CSD является гарантированная стандартном GSM пропускная способность канала – 9,6 Кбит/сек. Так, результаты передачи больших объемов данных через модемы на скоростях 9600 бит/сек показали возможность стабильно передавать данные с пропускной способностью 1021 байт/сек, при этом задержка передачи составила порядка 0.6 сек.

Технология CSD обеспечивает прозрачный и скоростной канал передачи данных, но требует предварительной установки соединения. Это накладывает определенные ограничения на применение CSD: оборудование, использующее этот канал связи, должно поддерживать функции работы с модемами и в нужный момент выдавать команды на установку/разрыв соединения. Тарификация передачи данных производится на повременной основе и, в зависимости от сотового оператора и тарифного плана, составляет в среднем от 1 до 3 руб. за минуту.

Показанные результаты позволяют использовать CSD-канал в задачах оперативного управления – для удаленной настройки оборудования, консольного управления, программирования контроллеров, опроса данных с удаленных счетчиков, датчиков, устройств УСПД.

Технология SMS (функция SMS Tunnel)

Функция SMS Tunnel проста в настройке и обеспечивает про зрачный канал передачи данных без необходимости предвари тельной установки соединения. Ограничения на использование этой функции связаны с особен ностями передачи SMS-сообщений. Во-первых, среднее время доставки сообщения составляет 8 секунд. Поэтому метод не применим для приложений, критичных к таким задержкам.Во-вторых, данные большого объема (т.е. не умещающиеся в одно SMS-сообщение) будут разбиты на несколько сообщений. При тестировании модемов неоднократно возникала ситуация, когда порядок получения сообщений отличался от порядка их отправки.

Максимальный размер сообщения в стандарте GSM — 140 байт. Таким образом, при использовании 7-битной кодировки (латинский алфавит и цифры) можно отправлять сообщения длиной до 160 символов. Поэтому настоятельно не рекомендуется отправлять пакеты данных, длина которых превышает объем одного SMS-сообщения: при передаче данных не только могут возникнуть паузы, но и может измениться порядок прихода SMS-сообщений на приемной стороне.

Среди возможных вариантов применения режима SMS Tunnel следовало бы выделить системы мониторинга окружающей среды, сигнализации и предупреждения персонала: при выходе контролируемого параметра за пределы допустимого значения оператор может получить соответствующее SMS-сообщение на свой мобильный телефон.Также короткие сообщения могут использоваться в управлении системами типа «умный дом»: оператор может удаленно контролировать температуру в помещении, включать освещение и проч. В международных транспортных системах SMS-сообщения используются для изменения состояния управляемых дорожных знаков или вывода сообщений на текстовые информационные табло.

Технология GPRS

Тестирование работы модемов G3100 по технологии GPRS показало, что задержки при передаче являются примерно такими же, как и в режиме CSD. Однако пропускная способность этого режима менее стабильна, и, по результатам тестирования в будние дни в рабочее время, оказалась даже ниже, чем при использовании каналов CSD.

Удобство использования модемов On-Cell G3100 в режиме GPRS состоит в том, что устройства поддерживают два режима работы: виртуальный последовательный порт или парное соединение. Однако следует учесть, что при парном соединении хотя бы один модем должен иметь выделенный IP-адрес в сети Интернет. А при работе через виртуальный COM-порт фиксированный адрес должен быть назначен либо модему, либо компьютеру.

Использование технологии GPRS оправдано при необходимости периодической передачи небольших объемов данных. Так, технология связи GPRS может применяться при удаленном мониторинге длительно текущих процессов: опрос счетчиков, мониторинг температуры и влажности окружающей среды, контроль уровня жидкостей, слежение за процессом транспортировки нефти и газа и жидкости.

В заключение хотелось бы отметить, что современное коммуникационное оборудование предоставляет большой выбор средств передачи сигналов последовательной связи по сетям сотовой связи. Широко распространенные на настоящий момент на территории России сотовые технологии вполне удовлетворяют требованиям, предъявляемым задачам телеметрии и удаленного управления технологическими процессами. Следующим шагом в использовании беспроводных технологий в промышленности, вполне возможно, станет развитие систем объединения разрозненных промышленных сетей Industrial Ethernet посредством сотовой связи.

Техническая поддержка

Чем мы можем вам сегодня помочь?

Работа модемов RX в CSD режиме Печать

Изменено: Вт, 29 Авг, 2017 at 9:48 AM

Все модемы серии RX по умолчанию настроены на режим передачи данных по CSD протоколу.

Для начала ознакомимся, что такое CSD и почему модемы по умолчанию работают в данном режиме.

1. Что такое CSD?

Давайте обратимся к Wiki для получения информации:

Circuit Switched Data (CSD) — технология передачи данных, разработанная для мобильных телефонов стандарта GSM.

CSD использует один временной интервал для передачи данных на скорости 9,6 кбит/с в подсистему сети и коммутации (Network and Switching Subsystem NSS), где они могут быть переданы через эквивалент нормальной модемной связи в телефонную сеть.

CSD-вызов работает очень похоже на обычный голосовой вызов в GSM сетях. Выделяется единичный временной интервал между телефоном и базовой станцией.

Передача данных в сети GSM была улучшена с момента появления CSD. Поскольку максимальная скорость передачи данных для единичного временного интервала составляет 9,6 кбит/с, многие операторы выделяют два и более временных слота для вызовов CSD.

Чтобы работать с данной технологией, необходимо заказать подключение услуги CSD у мобильного оператора(если данная услуга уже не подключена).

В большинстве случаев, по умолчанию услуга CSD отключена.

Мы можем составить принцип взаимодействия [программа модем модем устройство]

Т.е. программа начинает подавать АТ команды в интерфейсный порт модема, модем в свою очередь, со своей SIM карты, совершает голосовой вызов на номер телефона SIM карты, установленной в другой модем.

Удаленный модем отвечает на звонок.

Тем самым создается канал связи между двумя модемами, через который мы можем отправлять или получать какие-либо данные.

2. Опрос оборудования по CSD

Чтобы понять, как работает получение доступа к счетчику или какому-либо другому оборудованию, для его настройки или считывания показаний, разберем простой пример:

Опрос счетчика Меркурий 230 ART-01 PQRSIN с помощью двух модемов TELEOFIS RX101-R4 и TELEOFIS RX108-R4

— Счетчик Меркурий 230

— модем RX101-R4 имеет USB-B интерфейс подключения к ПК, поэтому он будет Вызывающим модемом.

— модем RX108-R4 имеет интерфейс RS485, подключен к счетчику Меркурий 230, поэтому он будет Приёмным модемом.

— две SIM карты с положительным балансом и подключенной услугой CSD

— ПО Универсальный конфигуратор счетчиков Меркурий, для подключения к счетчику: Скачать конфигуратор

Определим схему подключения:

Выполним подключение, наших модемов согласно приведенной схеме.

Для RX101-R4 на ПК устанавливаем драйвера(Только драйвера, выводить модем в интернет не нужно!): Как подключить модем RX к интернету или защищенной сети?

Для RX108-R4 ничего устанавливать не нужно.

Откроем программу для опроса:

В нашем примере подключенному модему назначен COM15 порт.

Заполним параметры для связи с удаленным модемом

Вводим номер SIM карты модема приёмника

Тип интерфейса через который будем делать запрос ( GSM )

И нажимаем кнопку Соединить

Видим процесс соединения

Процесс получения информации можно наблюдать внизу окна

Читайте также  На каких телефонах есть нфс?

После 100% заполнения мы увидим считанную информацию из счетчика

Вот и все, дальше можно запрашивать профили мощности и другие параметры.

После того, как получим всю необходимую информацию и выполним нужные настройки нужно не забыть Разорвать установленную связь, чтобы не тратить денежные средства.

GPRS изнутри. Часть 1

Этим циклом статей я хотел бы рассказать хабраобществу о технологиях пакетной передачи данных в сетях мобильных операторов. Мы рассмотрим принципиальные схемы Packet Switched (PS) Core Network, заглянем в стек протоколов используемых для коммуникации между различными сетевыми элементами, а также более подробно рассмотрим функции основных элементов, которые позволяют нам использовать пакетную передачу в мобильных сетях. Конкретно в этой статье речь пойдет о самых распространенных на данный момент технологиях GPRS/EDGE.

История

Итак, что же мы имели в плане передачи данных в начале развития мобильных сетей операторов.
Начнем наш «отсчет» с т.н. CSD [Circuit Switched Data]. Данная технология появилась в стандарте GSM и позволяла устанавливать соединения с помощью модема, встроенного или подключенного в аппарат абонента, при этом абоненту на передатчике базовой станции выделялся все лишь один таймслот (TS), скорость передачи не превышает 9,6 кбит/с.
Передача данных с помощью CSD, практически ничем не отличается от обычного голосового вызова, т.к. на время вызова Вы полностью занимаете канал и посему тарификация такого соединения осуществляется поминутно и естественно на заре развития мобильных сетей была отнюдь не малой.
Следующим этапом развития передачи данных в мобильных сетях, стало улучшение технологии CSD — появилась технология HSCSD (en) [High Speed CSD]. Использование этой технологии позволило увеличить скорость передачи данных за счет объединения 4 TS + была увеличена пропускная способность одного канала до 14,4 Кбит/с за счет использования «упрошенных» методов корректировки ошибок. Тем самым максимальная пропускная способность для HSCSD составляла 57,6 Кбит/с.
Несмотря на небольшую скорость передачи и поминутную тарификацию, эта технология продолжает пользоваться популярностью для передачи небольших объемов данных в системах, например, охранных сигнализаций (показания счетчиков, индикаторов), прежде всего из-за простоты использования на современных аппаратах.

Все изменилось с появлением (спецификации Phase 1 появились в 2000/2001 гг.) пакетной технологии передачи данных — GPRS [General Packet Radio Service], которая существенно увеличила пропускную способность канала передачи данных (максимальная скорость передачи, при условии использования 8 TS — 171,2 кбит/с), а также использовала коммутацию пакетов, в отличие от коммутации каналов в CSD/HSCSD, что позволило более эффективно использовать ресурсы на базовых станциях, но в то же время эта технология «потребовала» внесения в структуру сети дополнительных элементов — SGSN, GGSN.
Принципиально технология EDGE [Enhanced Data rates for GSM Evolution] практически ничем не отличается от GPRS, т.к. может быть реализована на уже существующей сети. Изменения при внедрении EDGE касаются изменения схем кодирования на радиоинтерфейсе, а также изменения ПО на сетевых элементах. Максимальная скорость, которую может предоставить EDGE составляет 473,6 кбит/с (8 тайм-слотов x 59,2 кбит).

Таким образом технологии GPRS/EDGE, по сравнению с технологиями с коммутацией каналов (CSD/HSCSD), позволила предоставить конечному пользователю:

  • высокую скорость передачи
  • меньшее время на открытие сессии
  • более выгодные тарифы использования
  • тарификация по объему переданных данных, а не поминутно
  • не занимать весь канал на время передачи данных

Появление нового принципа передачи данных в мобильных сетях, потребовало внесения изменений в архитектуру самой сети GSM, что ж давайте взглянем на архитектуру сети…

Схема сети

Что же из себе представляет т.н. PS Core Network? Давайте взглянем на принципиальную схему GSM архитектуры.

Пояснения к схеме:
AuC — Authentification Centre
BSC — Base Station Controller
BTS — Base Transceiver Station
CGF — Charging Gateway Function
EIR — Equipment Identification Register
GGSN — Gateway GPRS Support Node
GMSC — Gateway MSC
HLR — Home Location Register
ISDN — Integrated Services Digital Network
MSC — Mobile Switching Center
PSDN/PDN — Public Switched Data Network/Packet Data Network
PSTN — Public Switched Telephone Network
SGSN — Serving GPRS Support Node
VLR — Visiting Location Register

Основным элементом в сетевой архитектуры GPRS, является SGSN. Как видим из схемы, SGSN связан различными интерфейсами с большинством элементов архитектуры GSM сети. Неотъемлемым «спутником» SGSN’а в пакетной сети оператора является GGSN, который является своеобразным мостом между IP Backbone оператора и другими Packet Data Networks (PDN). Железным исполнением GGSN может выступать «обычный» роутер Cisco, но также есть отдельные решения от вендоров Nokia Siemens Networks (NSN), Huawei, etc. В большинстве случаев на сети оператора присутствует несколько подобных элементов, что в свою очередь определяется емкостью сети и нагрузкой на территории.

Функционально SGSN позволяет:

  • предоставлять абонентам возможность передавать и получать пакетные данные
    (mobile internet/wap/mms/intranet)
  • проводить аутентификацию и авторизацию абонентов
  • предоставлять биллинговые данные оператору
  • передавать SMS_over_IP
  • предоставлять интерфейсы для государственных органов
  • контролировать и обновлять данные об абонентах в HLR/MSC, т.н. Mobility Management
  • осуществлять управление сессиями пользователей

Возможные интерфейсы, связывающие SGSN с различными элементами сети, представлены на рисунке ниже.

Сейчас не будем рассматривать все интерфейсы SGSN, а остановимся только на нескольких ключевых моментах.

Все интерфейсы, которые связаны с SGSN’ом обозначают с буквы «G» (прошу не путать с соответствующей точкой), многие из них являются обязательными, другие вносят определенную функциональность и являются вспомогательными. В частности, Gs интерфейс (между MSC и SGSN) позволяет получать и принимать голосовые услуги во время пользования услугами GPRS. Интерфейс Gd (между SMS-GMSC и SGSN) позволяет отправлять SMS сообщения через пакетную сеть*.
* — кстати, услуга отправки SMS, является ярким примером того, как операторы не любят снижать свои доходы, т.к. отправка SMS через пакетную сеть, практически в 2-3 раза дешевле для конечного пользователя, то операторы часто «отказываются» от использования это функциональности, но в тоже время можно отметить, что покрытие GPRS есть не везде. Обычно в аппарате, функция отправки SMS настраивается через: Сообщения -> Настройки сообщений -> Текстовые сообщения -> Использовать пакетные данные.
Два вышеупомянутых интерфейса являются не обязательными, но добавляют определенную функциональность в сеть оператора. В качестве технологий, используемых для передачи данных между различными интерфейсами могут выступать FR/IP/ATM, но в последнее время есть тенденция к переходу на IP Backbone, как наиболее легко реализуемого в техническом плане, так и экономически выгодного транспорта для обмена данными.

Принцип работы

Вкратце, принцип работы пакетной сети можно можно описать так:
1. выделение ресурсов для пакетной передаче на стороне контроллера базовых станций*
* — при этом учитывается приоритет голосовых сервисов.
2. проведение процедуры аутентификации абонента (GPRS Attach), включая идентификацию терминала абонента, т.н. IMEI Check*
* — является опциональным.
3. обновление информации о местоположении абонента в HLR
4. согласование ключей шифрования потока
5. установление коммуникации между оконечным устройством абонента и PS Core Network, что в терминологии архитектуры GPRS/EDGE называется активацией PDP (Packet Data Protocol) Context’а и зависит от типа запрашиваемых данных — Mobile internet/Intranet/Wap/MMS/SMS_over_IP
6. после окончания использования услуг пакетной передачи, производиться отключение абонента — деактивация PDP Context’а
7. в случае, если терминальное устройство абонента настроено не на постоянный коннект с пакетной сетью (проверить это на большинстве аппаратов можно в Меню -> Настройки -> Подключение устройств -> Пакетные данные -> Пакетное подключение -> По требованию/Постоянный доступ), то будет произведенная операция, обратная начальной аутентификации и авторизации абонента, т.н. GPRS Detach.

Более детально этот раздел мы рассмотрим во второй части статьи. Определим, какие данные передаются во время процесса авторизации, а также какие данные хранятся на стороне абонента/SGSN’а, коснемся немного алгоритмов шифрования, используемых в архитектуре GPRS/EDGE.

Перспективы

Перспективными технологиями, которые могут улучшить технологии GPRS/EDGE являются их прямые «наследники» — EGPRS2/Evolved EDGE, которые поддерживают такие вендоры, как Nokia Siemens Networks (NSN) и Nortel (технологии были стандартизированы 3GPP Rel-7).
Для перехода к Evolved EDGE достаточно провести апгрейд ПО на действующей сети EDGE, при этом поставщики обещают, что технология Evolved EDGE может более, чем вдвое повысить эффективность использования спектра, если сравнивать с тем, как это сделано в EDGE.
В частности, после перехода на новый стандарт, пользователям станет доступно скачивание данных из сети со скоростями вплоть до 1.2 Мбит/с (Downlink — направление от базовой станции к абоненту), пересылка данных в направлении к базовой станции (Uplink) со скоростью до 473 кбит/с.
По заявкам производителей, такой путь эволюции технологии GSM обеспечит для операторов эффективный по стоимости переход к технологиям следующих поколений, в частности — LTE и полную совместимость по услугам между GSM и следующими поколениями мобильной передачи данных.

Заключение

В конце статьи хотел написать, что это мой первый топик на хабре, чтобы сильно не пинали и все такое… но потом решил не писать, т.к. как же можно понять понравилась статья или нет, если нет критики со стороны читателей. Посему, вопросы/замечания/уточнения/угрозы приветствуются, если понравиться статья, то все это будет учтено в следующих работах.