Что такое data mode и кто занимает все таймслоты

[dastapov]

faceted_jacinth пишет: "Есть задача: построить устройство, которое раз в пять-десять минут пересылает буквально десять байт в специальное место по мобильной сети, при помощи Siemens TC35i и MC35i или их китайских аналогов. Если слать смски, то получится очень дорого. Если юзать GPRS, то девайс получится более дорогой, плюс непонятно, как правильно это всё организовать -- держать соединение открытым всё время, или открывать его каждый раз. Но есть ещё одна штука, data mode (вызывается командой "AT0", прекращается тремя плюсиками после секундной паузы), про которую я вообще не понимаю, как она работает. В смысле, как она тарифицируется и как она работает на низком уровне. То есть вроде она должна тарифицироваться по времени и обеспечивать надёжную скорость, но один знакомый сказал, что переход в режим данных занимает полминуты, поэтому получается даже дороже смсок. Вот если ты про это знаешь, не мог бы кратко внести ясность и отправить к каким-нибудь источникам знаний?

Или можешь пост написать, про то, как уживаются голосовые каналы, каналы данных, факсы, GPRS и смски!"

Короткий ответ

Для начала, советую поискать тарифные планы с дешевыми СМС-ами - почти у всех операторов что-то такое есть. Может оказаться, что не так дорог SMS, как его малюют.

Даже если предположить, что дешевые SMS-ы недоступны, то нельзя однозначно сказать, подойдет ли тебе data mode или нет. Все зависит от конкретных требований, предъявляемых к организации канала связи.

Как это всё добро уживается вместе - может быть понятно из следующей таблицы:

Услуга	Требует занятия таймслота?	Асинхронный режим?	Единица тарификации
Голос	+	-	секунда
Data	+	-	секунда
Fax	+	-	секунда
GPRS	-(*)	+	(кило)байт
SMS	-	+	штука

Длинный ответ

Изначально сеть GSM задумывалась как сеть "коммутации каналов", аналогично обычным наземным "проводным" телефонным сетям. Сеть Интернет, напротив, является сетью "коммутации пакетов".

Что это значит? В сети Интернет посланный вами IP-пакет путешествует по публичным каналам связи и "соревнуясь" за ресурсы (полосу пропускания, такты процессора в роутере, ...) с другими такими же IP-пакетами. Никаких гарантий того, что пакет доберется до получателя сетевая инфраструктура не дает. Отправитель пакета даже не может быть уверен, что он дойдет туда, куда его посылали - ведь есть такие вещи как динамический роутинг, NAT и SNAT.

В противоположность такому подходу в сети GSM для каждого разговора выделяется целый набор ресурсов, который отдается в безраздельное пользование разговаривающим абонентам. Причем, выделение этих ресурсов происходит загодя, до начала разговора, и если на каком-то этапе произошел сбой - разговор просто не состоится (пресловутое состояние "сеть перегружена").

Из всех искусств для нас наиважнейшим всех ресурсов сети GSM самым "дорогим" является ресурс радио-интерфейса - пресловутые "тайм-слоты". По определению, один "радиоканал" (одна частота) сети GSM разбивается на 16 тайм-слотов, которые используются не только для обслуживания абонентов. но и для передачи служебного трафика.

Даже если вы позвонили куда-то и молчите - вы все равно занимаете тайм-слот. Соответственно, молчащие абоненты - это плохо с точки зрения экономного расходования тайм-слотов. Долго разговаривающие абоненты - тоже плохо, по тем же причинам.

Простой вывод: абоненты, которые используют мобильный телефон для выхода в интернет - это плохо, т.к. они будут долго "висеть на линии" и много "молчать". Если, конечно, выход в интернет будет организован так же, как и обслуживание голосовых звонков. Так было, и это называлось data mode (см. ниже). Потом был придуман GPRS, который является шагом в мобильных сетей с коммутацией пакетов.

Под GPRS выделятся определенное кол-во тайм-слотов на каждом радиоканале, и эти выделенные тайм-слоты совместно используются всеми GPRS-абонентами (отсюда и сноска-звездочка в таблице (*)). Чем больше тайм-слотов отдали под GPRS - тем выше потенциальная скорость соединения для каждого абонента. Грубо, 1 тайм-слот = максимум 9600 bps, 3 тайм-слота = 3*9600 = максимум 28800 pbs, и так далее. Если вы в округе единственный пользователь GPRS, то вся потенциальная ширина канала достается вам. Если вас десятеро - то все зависит от того, что и как вы качаете. Если все активно "качают файло" без передышки - то каждому достанется 1/10 пропускной способности канала.

А что же SMS? А для них не требуется ни отдельного персонального тайм-слота, ни выделенного для нужд коллективного пользования тайм-слота. Для передачи SMS (тут я сильно упрощаю и смешиваю в кучу BCCH и SACCH, желающие могут погуглить эти аббревиатуры) используется тот же тайм-слот, который используется для служебного радиообмена базовой и всех телефонов в зоне ее покрытия. Правда, телефону все равно приходится крикнуть "Эй! Я тута! У меня срочный пакет!" и дождаться, пока базовая "обратит на него внимание", так что посылать SMS-ы сплошным потоком со всех телефонов сразу - не получится.

Вот так вот, если совсем вкратце, все услуги вместе и уживаются.

Да, возвращаясь к первоначальному вопросу - что же такое data mode и fax mode? Представьте, что вы позвонили с вашего мобильного кому-то на факс. С той стороны засвистело, и вы приложили свой мобильный к вашему факсу. Если вам сильно повезет, таким извращенным способом даже получится что-то передать. А теперь представьте, что факс установлен у вашего оператора мобильной связи, ваш мобильный телефон умеет с этим факсом специальным образом разговаривать, и телефон имеет (в сторону компьютера) интерфейс наподобие факс-модема. Представили? Вуаля, теперь вы понимаете, что такое fax mode.

Если же заменить в предыдущем абзаце слова "факс-модем" на "модем", то мы получим описание data mode. Проще говоря, мобильник с поддержкой data/fax mode сам умеет "свистеть в ухо" специальному оборудованию, установленному у оператора мобильной связи, а уже это оборудование умеет "насвистеть" факсу или модемуна той стороне. Такой мобильник умеет изображать из себя Hayes-совместимый модем, если подключить его к компьютеру специальным кабелем, по Irda или по bluetooth.

Скорость передачи данных при этом фиксирована - 9600 bps, но тарифицироваться будет не объем переданной информации, а время на линии - так как вы будете занимать тайм-слот в ходе всей передачи.

Что же касается времени в пол-минуты на установление соединения, то, скорее всего, у знакомого поверх физического уровня используется PPP+CHAP, или что-то в этом роде, и именно на установление соединения на этом уровне и тратится основное время.

Вопросы?

Comments

[lionet.livejournal.com]

Кроме PPP+CHAP, есть ещё модемный хендшейк. Он занимает несколько секунд тоже.

[ex-sighup150.livejournal.com]

У меня есть дурацкий вопрос.
Какого чёрта sms такие дорогие?
Есть ли помимо чисто рыночных причин (столько, сколько за них готовы заплатить) причины технического характера? Их ведь не надо ни коммутировать с PSTN, ни какой-то сверхсложной техники для их маршрутизации?
У нас они ещё как-то более или мене разумно стоят, а в Европах или там Америках -- туши свет же.
Я у Vodafone встретил даже разные цены на пересылку sms внутри Германии (дорого) и за границу (очень дорого).
Почему так?

[lionet.livejournal.com]

Потому что могут.

[ex-sighup150.livejournal.com]

Ну это же бред! Отсылка IP-пакета в Америку, вероятно, отличается по цене от отсылки IP-пакета внутри Германии, но мне понадобится очень большой микроскоп, чтобы разглядеть знак после запятой, в котором они различны.

[lionet.livejournal.com]

Кто сказал про IP пакет? Где IP пакет? Какой IP пакет? О чём вы говорите? При чём тут Internet? Это же SS7!

[ex-sighup150.livejournal.com]

А что, между разными опсосами sms ходят не по интернету?

[lionet.livejournal.com]

SMS ходит по SS7. Интернетом там и не пахло.

[ex-sighup150.livejournal.com]

Надо же :) Спасибо :)
Тогда, конечно, понятно, что часть амортизации за всякие коммутаторы попадает и на sms, но всё равно больно дофига..

[wrar.livejournal.com]

"По определению, один один"

[lionet.livejournal.com]

Это предложение ещё править надо:

По определению, один один "радиоканал" (одна частота) сети GSM разбивается на 16 тайм-слотов, которые используются не только для обслуживания абонентов. но и для передачи служебного траффика.

На практике, один радиоканал может разделяться и на восемь тайм-слотов. Это так называемые "длинные" слоты, которые используются для организации GSM связи на дальние расстояния (дальше дефолтных 35 километров от базовой станции). Длинные слоты используются, например, на базовых станциях, "светящих" на крупные трассы между городами. Расстояние до базовой при этом может достигать 50 и более километров.

[bugabuga.livejournal.com]

Странно. Я всегда думал что data mode/fax mode (то, что называют CSD) требует установки злополучного факс-модема на стороне провайдера GSM связи :) То бишь модем свистит и пиликает у провайдера, а полученные и переданные данные ходят уже по обычному голосовому каналу :) Именно по этому не все провайдеры пускают по CSD, даже если телефон это умеет, поскольку некоторые не любят держать оборудование.
При этом скорость может быть и больше, поскольку есть HSCSD (V.34 19200)
В своё время народ сильно кричал, когда АТТ стала по умолчанию отрубать CSD. Оказывается некоторые лица до сих пор ходили в свои диалап-пулы "из соображений безопасности" :)

[doctor64.livejournal.com]

Вот и выросло поколение, не знающее что такое hayes модем. :)

[zarus.livejournal.com]

Может быть, не "9600 kbps", а "9,6 kbps" или "9600 bps"?

[qwe13.livejournal.com]

Дорого, потому что зарубежом очень распрастранена практика брать деньги за приземление траффика SMS. отдельное соглашение(AA.19) и т.п. без которого обмен с данным оператором, даже имея роуминговое соглашение, работать не будет. Хотя насколько я знаю и наши опсосы заключают AA.19 для обмена SMS, но денег за это с абонентов не берут, по доброте душевной.

Плюс плата за SCCP трафик.

Ну и всеже SMS конкурирует за SDCCH каналы, которые также необходимы для установления голосового вызова.

Ну и всеже SMS основной VAS. :) денег охота.

[qwe13.livejournal.com]

на практике только покрытие пустынь, и морских просторов. И там даже 4 ts можно объеденять.

при сложном рельефе, все упрется не в ограничение протокола. А в как бы сказать, в не хватку "мощности передатчика".

16 тс я так понимаю, это посчитали в направлении Upl и Dwn. а так каналов конечно всего 8.

[lionet.livejournal.com]

На практике я участвовал в установке BS на федеральную трассу с, да, действительно, четырьмя ts. Федеральная трасса была достаточно плоская, но с деревьями.

[qwe13.livejournal.com]

ага IWE используется, вот пришлось недавно разбираться с факсами в сети GSM. очень веселая услуга.
http://qwe13.livejournal.com/2940.html

свистеть в мобильник не получится, всеже кодеки в GSM совсем не лузлес.

[qwe13.livejournal.com]

ВАУ! и это действительно работало за 100 км?

[lionet.livejournal.com]

Там было чуть за 80, и базовые светили на обоих концах. Плюс, базовые были не абы где, а на телевышках соответствующих городов.

По измерениям (на трубках с инженерным режимом) на 40-60 километров они били (та или другая была видна).

[qwe13.livejournal.com]

ага, тоесть 40км получается. зачем тогда 4 ts объеденять?

чтоже интересный опыт. У нас даже не стали пробовать, хотя для рук. было заманчиво. Рельеф, и лес не располагают....

[lionet.livejournal.com]

Говорю же, были видны до 60 километров. То есть, посередине был участок в десяток километров, где были видны обе станции. Зачем? Чтобы понадёжнее было, ибо в старом сетапе середина постоянно вываливалась. Ну вдруг дождь какой-нибудь над одной из базовых, сразу сигнал просаживается соответственно.

[bugabuga.livejournal.com]

По-моему дешевле каким-нибудь шлюзом воспользоваться :) И секса меньше.

[fonmax.livejournal.com]

как показала практика при занитиях вендингом SM и CSD устарели. первый способ неинформативен при передачи данных свыше длины самого SM, а второй достаточно медленен и дорог.

вывод: купить GSM-модем, класса SIM300D или SIM300C (GR-64 много дороже), на базе двух контроллеров построить плату с реализацией обработки нескольких протоколов.

так можно и данные считывать и передавать, можно прошивку обновлять в онлайне, будет централизированная обработка информации.

[mt6561.livejournal.com]

А вот еще практический вопрос, раз уж коснулись =)
Как в современной мобильной связи получить ну скажем 256к _гарантированного_ канала?
Я слышал про HSCSD, но кто его реально поддерживает, и возможна ли связь точка-точка (мобилка-мобилка)?

Нужно для проведения мобильных видеоконференций.

3G и CDMA не рассматриваем: у них такое покрытие, что проще собственным вайфаем до места дострелить.

[akwa38.livejournal.com]

Проще вай-фаем :)

Как уже написано выше, гарантированную пропускную способность канала в GSM сетях можно получить только на базе коммутируемых голосовых каналов, то бишь этого самого data-call. Однако напрямую связь между модемами сотовых трубок не реализуема, а связь через модемы в составе оборудования MSC - не будет делать оператор. Тем более что речь идет не о 19.2кбитах (для которого нужен один комплект [HS модем в телефоне] - [модем в MSC])...

Вообще от datacall активно отказываются все операторы (предлагая GPRS как лучшую альтернативу), вплоть до отказа от поддержки этой технологии (наибольшее возмущение возникает кстати по мобильным факсам, а не инету) и демонтажа оборудования, занимающего драгоценное место в стативах коммутора.