CSD канал связи — что это?
Приветствую. Мобильный интернет существует достаточно давно. Сначала он был медленным, нестабильным, работал по одним протоколам. Теперь стал быстрее, протоколы современные, быстрые. Однако старые протоколы могут использоваться по сей день, только для совсем других задач.
CSD канал связи — что это такое?
Технология передачи данных стандарта GSM. При наличии оборудования можно передавать аудио/цифровые данные, факс, доступ в мобильный интернет.
Важно: передача голоса/аудио через CSD подразумевает своеобразный звонок, где вы не услышите голоса собеседника, ведь пересылаются совсем другие данные — цифры, условные сигналы, их распознать способны только специальные устройства/софт.
CSD сегодня
Если человеку, немного разбирающемуся в технологиях сказать что такое CSD — ответит примерно вышесказанное. Или проще — технология работы интернета на первых телефонах (даже без цветного экрана).
CSD сегодня тоже используется, не для передачи интернета, а именно данных. Например — за городом установлены научные датчики, к которым подключены GSM-модемы. В самом городе — ПК с подключенным GSM-модемом. Каждый день, в определенное время софт ПК дозванивается до датчиков и считывает необходимые данные.
Операторы данную услугу называют Передача данных и факсов (Beeline), Мобильный офис, МТС — просто Пакеты CSD-трафика, Мегафон — M2M-Мониторинг.
Пакеты CSD-трафика
Преимущества
Подробности
Circuit Switched Data (CSD) — технология передачи данных по коммутируемому соединению, разработанная для мобильных телефонов стандарта GSM. CSD использует один временной интервал для передачи данных на скорости 9,6 Кбит/с. работает аналогично обычному голосовому вызову в GSM-сетях, но при этом происходит передача данных, а не голоса.
По каналу CSD при наличии соответствующего оборудования возможны передача данных, передача факсов или мобильный доступ в Интернет.
Пакеты CSD
Пакеты действуют в домашнем регионе и в поездках по России в сети МТС и включают:
При подключении пакетов списывается плата за подключение, равная ежемесячной плате. За первый месяц списание ежемесячного платежа не производится. Далее со следующего месяца списывается ежемесячная плата за пользование пакетом каждый месяц в полном объеме в день, соответствующий дню подключения пакета, независимо от количества средств на счете.
Стоимость минуты сверх пакета — в соответствии с условиями тарифного плана.
Пакеты взаимоисключаемы между собой. При подключении нового пакета старый пакет отключается. При отключении пакета неизрасходованный остаток трафика обнуляется.
Базовая стоимость
Стоимость исходящих вызовов CSD при нахождении на территории домашнего региона и в поездках по России на номера домашнего региона — 2,10 руб./минута
Стоимость исходящих вызовов CSD на тарифах «Телематика» (все версии), «IoT для бизнеса» — 1,40 руб./минута.
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).
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.
Принцип работы
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.
Circuit Switched Data
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.
До появления CSD передача данных через мобильный телефон выполнялась за счёт использования модема (такого же, что и в компьютерах), либо встроенного в телефон, либо присоединённого к нему. Из-за ограничений по качеству аудиосигнала, такие системы имели максимальную скорость передачи данных равную 2,4 кбит/с. В то же время, использование в GSM сжатия звука, ориентированного на речь, фактически означает, что скорость передачи данных с использованием такого модема, подсоединённого к телефону, будет даже ниже, чем в традиционных аналоговых системах. С появлением цифровой передачи данных в GSM, CSD предоставил практическим прямой доступ к цифровому сигналу, позволяя достичь более высоких скоростей.
CSD-вызов работает очень похоже на обычный голосовой вызов в GSM сетях. Выделяется единичный временной интервал между телефоном и базовой станцией. Выделенный «подвременной интервал» (16 кбит/с) устанавливается между базовой станцией и транскодером, и, наконец, другой временной слот (64 кбит/с) выделяется для передачи данных между транскодером и центром коммутации: Mobile Switching Centre (MSC).
В MSC возможно преобразование сигнала в аналоговую форму и кодирование его с помощью PCM. Также возможно использование цифрового сигнала по стандарту ISDN и передача его на сервер удалённого доступа.
Передача данных в сети GSM была улучшена с момента появления CSD. На момент 2006 года, многие GSM-операторы предоставляют услугу 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.
Развитие технологии
HSCSD (англ. High-Speed Circuit-Switched Data ) — система, основанная на тех же принципах, что и CSD, но разработанная для предоставления более скоростной связи. Скорость увеличена до 57,6 Кбит/с
ECSD — передача данных по технологии EDGE по каналу CSD.
С другой стороны, GPRS (англ. General Packet Radio Service ) предоставляет уже пакетную передачу данных непосредственно с мобильного телефона.
И, собственно, EDGE (англ. Enhanced Data Rates for GSM Evolution] ) и UMTS (англ. Universal Mobile Telecommunications System ) предоставляют доступ с гораздо более высокими скоростями передачи данных, но по-прежнему совместимы со стандартом GSM.
На закате эры CSD
Всем привет!
Этой публикацией мы начинаем цикл статей о приборах и технологиях, участвующих в процессе энергоучета и энергосбережения. В подобных статьях мы будем опираться только на собственный опыт и опыт, переданный нам пользователями электронного диспетчера Элдис.
Сегодня у нас в меню обобщенная тема о CSD-технологии и модемах, использующих данную технологию передачи данных. Мы решили не искать отличия на двух одинаковых картинках, а проанализировать CSD-модемы, как таковые, не переходя на личности.
Как это ни удивительно, но CSD-модем при общении со своими собратьями модемами использует технологию передачи информации именуемую как CSD.
CSD (Circuit Switched Data) — технология передачи цифровых данных в сетях GSM. Той самой сетью, которой пользуется каждый из нас по несколько раз в день, а то и проводит в ней основную часть буднего дня. Передаю привет отделу техподдержки =)
Зона покрытия CSD соответствует зоне действия GSM, что обусловлено использованием голосового канала для передачи информации. На сегодня это главное преимущество и недостаток данной технологии. Но обо всем по порядку.
При зарождении CSD, преимущества этим не ограничивались, ввиду отсутствия альтернатив. Скорость передачи информации по CSD составляет 9,6 Кбит/с, тогда как пропускная способность современного 4G — 1 Гбит/с (килобит — 10 в 3 степени, гигабит — 10 в 9 степени). Технология подразумевает одновременное общение между собой двух устройств, по аналогии с разговором по мобильному телефону или тому, как работает факс.
CSD работает в сетях GSM, из чего следует, что за такой услугой, если вдруг она нам понадобилась, нужно обращаться к операторам мобильной связи. Да да, это те самые ребята, которые продают сим-карты для телефонов, а потом предлагают каждый месяц новые тарифы. Давайте узнаем, что сегодня они нам предлагают.
CSD-трафик для мобильных операторов представлял ценность, до тех пор, пока мобильный телефон не появился у каждого человека, а цена на общение не упала до минимальной отметки, в виду высокой конкуренции между операторами.
Почему рост пользователей мобильных телефонов стал убивать интерес к CSD?
Дело в том, что при передаче данных от одного устройства к другому, CSD занимает канал голосовой связи, который можно использовать по назначению и за бОльшую цену.
Также в качестве стандарта для передачи информации в арсенале операторов имеется альтернатива с более высокой пропускной способностью и не загружающая голосовые каналы: GPRS, 2G, 3G, 4G.
В связи с этим, сотовые операторы постоянно повышают тарифы на CSD и, по мере возможности, изживают ее.
Сегодня услуга CSD в большинстве случаев превышает цену даже на более скоростной и современный GPRS и присутствует только в специализированных тарифах, подразумевающих CSD пакеты на несколько тысяч минут, которые работают в пределах одного региона и одного оператора сотовой связи.
Таким образом, сотовые операторы выступают катализатором в процессе уничтожения CSD-технологии.
Отказ от CSD не пройдет бесследно и нет, уход на пенсию данной технологии не будет сопровождаться пышным праздником с чаем и печеньем, напротив — в большинстве своем он будет болезненным. Данная технология успешно внедрена и применяется для передачи показаний со всевозможных электронных приборов, установленных в труднодоступных местах.
Перейдем к нашей любимой теме.
После выхода 261 ФЗ, который обязал установить приборы учета в каждый многоквартирный дом, остро встала задача оперативного сбора показаний со всех установленных вычислителей.
Без постоянного мониторинга узлов учета энергоресурсов ни о какой энергоэффективности не может идти и речи, а поставить к каждому вычислителю по человеку для наблюдения — сильно дорогое удовольствие.
Тогда на помощь и пришли CSD-модемы, привлекающие своей низкой стоимостью (около 4 тысяч рублей) и распространенностью. Большинство стандартного программного обеспечения, входящего в комплект современных вычислителей поддерживает работу по CSD, например: ВКТ-7 Easy2, Пролог, АрхиВист, Взлёт СП, TesmaStat, StatReport и другие.
С появлением универсальных программ по удаленному сбору показаний с приборов учета посредством всевозможных устройств сбора и передачи данных (модемов), у CSD-модемов выявлено еще одно неоспоримое преимущество — возможность одновременной работы сразу в нескольких системах учета энергоресурсов.
Таким образом, при работе в той или иной системе сбора показаний с приборов учета типа Элдис, обладатели CSD-модемов не идут ни на какие риски и в любой момент могут перевести свои узлы учета в другую аналогичную систему, в отличие от GPRS-модемов.
Как это не печально, но не только CSD-технология, но и модемы, работающие по ней, находятся в зоне риска исчезновения с прилавков.
Последнее время большинство производителей радиодеталей, стали выпускать бюджетные версии сим-модулей, не обладающие функцией работы в CSD-режиме. Ярким примером может служить обновление линейки SimCOM Sim900 на Sim800. Теперь только один модуль из всей линейки 800-х обладает CSD-режимом. Есть подозрение, что следующая серия модулей будет полностью без CSD.
Итого, в качестве минусов CSD-модемов можно выделить:
Ни смотря на все недостатки и древность CSD-технологии, для пересчета производителей CSD-модемов, не хватит пальцев обоих рук. Пока технология не изжила себя и не вытеснилась окончательно мобильными операторами на неё есть неплохой спрос. Прибор не сложен в производстве и имеет большой спектр применения.
В основном конкурентные модемы не сильно отличаются друг от друга. Чаще всего, основной отличительной чертой является корпус и логотип на нем, реже sim-модуль. Если говорить о лидерах рынка в плане распространенности, можно выделить: iRZ, Teleofis и Siemens.
Подведем итоги.
Модемы, работающие по технологии CSD, не смотря на свою широкую популярность, находятся на грани исчезновения по причине угрозы снятия с производства комплектующих для них. Также со временем нарастает вероятность отказа мобильных операторов от продажи услуги CSD, постоянное увеличение цен на CSD-трафик.
Стоимость CSD-модемов семимильными шагами приближается к стоимости современных модемов, поддерживающих работу по GPRS. Сказывается как подорожание первых, так и удешевление вторых.
Обратите внимание!
Не все модемы, в спецификации которых указана работа по GPRS, самостоятельно могут выходить на связь по GPRS, ограничиваясь старым добрым CSD.
Зачастую это хитровыдуманный маркетинговый ход производителей, позволяющий ввести в заблуждение потребителей и продать CSD-модем по цене GPRS.
Фокус заключается в том, что модем, без помощи дополнительного оборудования, будь то вычислитель или компьютер, которые пошлют на него специализированные АТ-команды, не в состоянии инициализировать GPRS-соединение. Тепловычислителями, способными послать такие команды на модем и заставить его работать по GPRS, являются, например, СПТ943 и ТМК-Н120.
Вернемся к проблеме с зоной покрытия GPRS.
Случаи отсутствия GPRS-сигнала в зоне покрытия CSD — не миф, и не раз случались на нашей практике: в Тверской области (г. Осташков), в некоторых городах Псковской области и даже в Красногорском районе Московской области.
На основе статистики, полученной в процессе опроса клиентов электронного диспетчера Элдис, модемы, работающие только по технологии CSD, сегодня установлены примерно на 75% объектов по отношению к общему числу оснащенных передающими устройствами. Полный отказ сотовых операторов от предоставления услуги по передаче данных через CSD повлечет за собой огромные затраты на переоборудование объектов диспетчеризации.
С каждым месяцем количество заведенных в Элдис CSD-модемов ощутимо увеличивается, а с ним растет и ежемесячный трафик на CSD-связь. На графике ниже приведена статистика использования CSD-трафика всеми модемами, работающими по данной технологии в электронном диспетчере за текущий год.
Данной статьей мы не призываем в срочном порядке снимать старые модемы и покупать новые устройства передачи данных, но предупреждаем о возможных сложностях в ближайшем будущем.
Принимаем пожелания по обзору приборов из списка поддерживаемого оборудования. Обещаем объективную оценку и адекватную критику на любой прибор. В случае, если у нас не будет достаточно материалов для обзора предложенного вами прибора, извиняйте, отложим на потом.
Немаловажную роль и стимулом для написания статей играет наличие комментариев.
