eng
Выпуск #1/2005
Н.Иванен.
ОЕМ модули для беспроводной передачи данных в стандартах GSM/GPRS и CDMA
ОЕМ модули для беспроводной передачи данных в стандартах GSM/GPRS и CDMA
Просмотры: 2409
В последние годы в России все активнее развиваются проекты, использующие беспроводную передачу данных. Беспроводные технологии находят применение в системах мониторинга, в устройствах сбора и передачи информации с датчиков расхода электроэнергии, тепла, воды, газа, в системах навигации, безопасности, охранных системах и т.п. Причина прежде всего в том, что зачастую традиционные кабельные системы менее эффективны и экономически не выгодны по сравнению с беспроводными каналами. Для построения систем на базе беспроводного доступа могут использоваться такие технологии, как Wi-Fi (IEEE 802.11), Bluetooth, DECT, IrDa, GSM, CDMA. В данной статье рассмотрим оборудование для стандартов сотовой связи GSM/GPRS и CDMA, позволяющее организовывать надежные беспроводные каналы для задач навигации и промышленной телеметрии.
СТАНДАРТЫ GSM/GPRS И CDMA
GSM – самый распространенный в мире стандарт сотовой связи. Для передачи данных в GSM, помимо факсимильных и коротких сообщений (SMS), используются коммутируемые каналы, предоставляемые абонентам на все время сеанса связи. Однако низкая скорость передачи данных (максимум 9,6 Кбит/с), а также высокая стоимость соединения (тарификации подлежит время соединения) не позволяют использовать этот метод во многих приложениях. Для высокоскоростной передачи информации в GSM была разработана услуга пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS (Global Packet Radio Service). Кроме высокой скорости (теоретическая скорость – до 150 Кбит/с, реальная значительно ниже) GPRS предлагает иную схему тарификации – по объему переданной информации. Основные достоинства GPRS – эффективное использование радио- и сетевых ресурсов и поддержка стандартных протоколов передачи данных, таких как IP и X.25. Его недостаток – зависимость скорости передачи данных от загрузки сети, так как голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными. Существенно, что стандарт GSM/GPRS обеспечивает глобальный роуминг абонентов, т.е. возможность подключения к сетям передачи информации независимо от местонахождения абонента.
Новой альтенативой стандарту GSM, относящемуся ко второму поколению (2G), стала сеть связи третьего поколения – CDMA 2000. Сети 3G принципиально отличаются от предшествующего поколения тем, что они изначально ориентированы на высокие скорости передачи данных: в стандарте CDMA2000 1X – до 153 Кбит/с, а в CDMA2000 1xEV – до 2,4 Мбит/с.
В отличие от GSM, где используется частотно-временное разделение каналов, стандарт CDMA – это система множественного доступа с кодовым разделением. В CDMA информация разных пользователей (данные или кодированные сегменты речи) передается в одной широкой полосе частот. Модуляция данных происходит посредством специальных шумоподобных кодовых последовательностей (CDMA-кодов) – уникальных для каждой абонентской станции. Приемник распознает сигналы, модулированные известным ему CDMA-кодом, а остальные сигналы воспринимает как аддитивный шум. В результате в единой полосе частот возможно множество различных соединений. Кроме того, обеспечивается достаточно высокая степень безопасности соединения – при передаче данных специальные методы шифрования не требуются, так как CDMA-коды сами по себе являются механизмом криптозащиты. CDMA позволяет увеличивать емкость системы посредством контроля мощности и речевой активности. В результате абоненты не страдают от блокировки вызовов в часы наибольшей нагрузки на сеть.
Технология CDMA2000 предусматривает не только голосовые соединения и высокоскоростную передачу данных, но и такие традиционные сервисы, как передача SMS и факсимильных сообщений.
Итак, по сравнению со стандартом GSM, CDMA2000 1Х имеет ряд преимуществ, таких как более высокая скорость передачи данных (до 153 Кбит/с), отсутствие приоритета голоса перед данными, надежность соединения. В то же время, в России сети стандарта CDMA2000 1X еще недостаточно развиты и значительно уступают GSM по зоне покрытия. Несмотря на то, что провайдеры обоих стандартов предлагают практически одинаковые тарифы на услуги передачи данных, стоимость оборудования для работы в CDMA2000 1Х выше по сравнению с GSM/GPRS-устройствами.
Для построения систем передачи данных в сетях стандартов GSM и CDMA компания КОМПЭЛ предлагает GSM/GPRS-модемы (в модульном исполнении ) французской компании Wаvecom и CDMA-модемы южнокорейской компании AnyDATA. Применение таких устройств позволяет существенно упростить, а в ряде случаев – и удешевить разработку беспроводных систем автоматизации производства и телеметрии.
МОДЕМ WISMO QUIK Q2406B
Модем WISMO Quik Q2406B (рис.1) – двухканальный GSM/GPRS-модуль (E-GSM 900/1800 МГц), совместимый со стандартом "ETSI GSM Phase 2+" (GSM/GPRS, класс 10) с Flash-памятью 32 Мбит и 4 Мбит SRAM. Модуль поддерживает передачу голоса, SMS и факсимильных сообщений, данных в режимах GSM и GPRS. Встроенный стек протоколов TCP/IP позволяет устанавливать соединения типа TCP, UDP, POP3 и SMTP без дополнительных программно-аппаратных средств. С помощью открытой платформы OpenAT пользователи могут создавать гибкие экономичные решения под конкретные задачи и встраивать их во Flash-память модуля.
Размеры WISMO Quik Q2406B составляют всего 58х32х6 мм, что позволяет интегрировать его в небольшие портативные устройства. Модуль поддерживает такие функции, как контроль заряда батареи, календарь и часы реального времени, эхоподавление и снижение шума, управление цветным ЖК-дисплеем, полный стек протоколов GSM. 60-контактный разъем модулей серии Q2406 объединяет выводы электропитания, SIM-карты, последовательного интерфейса, аудио, клавиатуры, ЖК-дисплея. Модемы Wismo Quik имеют широкий спектр применений: от систем безопасности и автомобильной электроники до телеметрических систем.
Модуль WISMO Q2406B успешно прошел тестирование в рамках стандартов таких организаций как Radio and Telecommunication Terminal Equipment (R&TTE), Global Certification Forum-Certification Criteria (GCF-CC), EMC.
МОДУЛЬ ANYDATA
Модуль AnyDATA DTG-450 (рис.2) предназначен для систем беспроводной телеметрии на базе технологии CDMA 2000 1Х. Это один из самых миниатюрных CDMA-модулей в мире (38х38х5,8 мм). Он поддерживает передачу данных и факсимильных сообщений по коммутируемым каналам, двустороннюю отправку SMS-сообщений. Для быстрого доступа в Интернет и эффективной передачи данных по IP-сетям модем DTG-450 оснащен встроенным TCP/IP-стеком от компании AnyDATA. Скорость передачи данных – до 153 Кбит/c.
Необходимо отметить также поддержку в модуле программной платформы BREW (Binary Runtime Environment for Wireless). Она позволяет создавать пользовательские приложения для процессоров модулей на языке высокого уровня С/C++.
На 100-контактном интерфейсе модуля объединены выводы следующих интерфейсов: питания, последовательного порта RS-232C, жидкокристаллического дисплея и клавиатуры, MIDI, аналоговый акустический интерфейс, R-UIM, порты ввода/вывода общего назначения, внешний сброс (RESET).
Модуль AnyDATA DTG-45 – оптимальное решение для систем промышленной телеметрии.
Более подробную информацию о продукции компаний WAVECOM и AnyDATA можно найти на сайтах www.wavecom.com и www.anydata.com.
GSM – самый распространенный в мире стандарт сотовой связи. Для передачи данных в GSM, помимо факсимильных и коротких сообщений (SMS), используются коммутируемые каналы, предоставляемые абонентам на все время сеанса связи. Однако низкая скорость передачи данных (максимум 9,6 Кбит/с), а также высокая стоимость соединения (тарификации подлежит время соединения) не позволяют использовать этот метод во многих приложениях. Для высокоскоростной передачи информации в GSM была разработана услуга пакетной передачи данных по радиоканалу GPRS (Global Packet Radio Service). Кроме высокой скорости (теоретическая скорость – до 150 Кбит/с, реальная значительно ниже) GPRS предлагает иную схему тарификации – по объему переданной информации. Основные достоинства GPRS – эффективное использование радио- и сетевых ресурсов и поддержка стандартных протоколов передачи данных, таких как IP и X.25. Его недостаток – зависимость скорости передачи данных от загрузки сети, так как голосовой трафик имеет безусловный приоритет перед данными. Существенно, что стандарт GSM/GPRS обеспечивает глобальный роуминг абонентов, т.е. возможность подключения к сетям передачи информации независимо от местонахождения абонента.
Новой альтенативой стандарту GSM, относящемуся ко второму поколению (2G), стала сеть связи третьего поколения – CDMA 2000. Сети 3G принципиально отличаются от предшествующего поколения тем, что они изначально ориентированы на высокие скорости передачи данных: в стандарте CDMA2000 1X – до 153 Кбит/с, а в CDMA2000 1xEV – до 2,4 Мбит/с.
В отличие от GSM, где используется частотно-временное разделение каналов, стандарт CDMA – это система множественного доступа с кодовым разделением. В CDMA информация разных пользователей (данные или кодированные сегменты речи) передается в одной широкой полосе частот. Модуляция данных происходит посредством специальных шумоподобных кодовых последовательностей (CDMA-кодов) – уникальных для каждой абонентской станции. Приемник распознает сигналы, модулированные известным ему CDMA-кодом, а остальные сигналы воспринимает как аддитивный шум. В результате в единой полосе частот возможно множество различных соединений. Кроме того, обеспечивается достаточно высокая степень безопасности соединения – при передаче данных специальные методы шифрования не требуются, так как CDMA-коды сами по себе являются механизмом криптозащиты. CDMA позволяет увеличивать емкость системы посредством контроля мощности и речевой активности. В результате абоненты не страдают от блокировки вызовов в часы наибольшей нагрузки на сеть.
Технология CDMA2000 предусматривает не только голосовые соединения и высокоскоростную передачу данных, но и такие традиционные сервисы, как передача SMS и факсимильных сообщений.
Итак, по сравнению со стандартом GSM, CDMA2000 1Х имеет ряд преимуществ, таких как более высокая скорость передачи данных (до 153 Кбит/с), отсутствие приоритета голоса перед данными, надежность соединения. В то же время, в России сети стандарта CDMA2000 1X еще недостаточно развиты и значительно уступают GSM по зоне покрытия. Несмотря на то, что провайдеры обоих стандартов предлагают практически одинаковые тарифы на услуги передачи данных, стоимость оборудования для работы в CDMA2000 1Х выше по сравнению с GSM/GPRS-устройствами.
Для построения систем передачи данных в сетях стандартов GSM и CDMA компания КОМПЭЛ предлагает GSM/GPRS-модемы (в модульном исполнении ) французской компании Wаvecom и CDMA-модемы южнокорейской компании AnyDATA. Применение таких устройств позволяет существенно упростить, а в ряде случаев – и удешевить разработку беспроводных систем автоматизации производства и телеметрии.
МОДЕМ WISMO QUIK Q2406B
Модем WISMO Quik Q2406B (рис.1) – двухканальный GSM/GPRS-модуль (E-GSM 900/1800 МГц), совместимый со стандартом "ETSI GSM Phase 2+" (GSM/GPRS, класс 10) с Flash-памятью 32 Мбит и 4 Мбит SRAM. Модуль поддерживает передачу голоса, SMS и факсимильных сообщений, данных в режимах GSM и GPRS. Встроенный стек протоколов TCP/IP позволяет устанавливать соединения типа TCP, UDP, POP3 и SMTP без дополнительных программно-аппаратных средств. С помощью открытой платформы OpenAT пользователи могут создавать гибкие экономичные решения под конкретные задачи и встраивать их во Flash-память модуля.
Размеры WISMO Quik Q2406B составляют всего 58х32х6 мм, что позволяет интегрировать его в небольшие портативные устройства. Модуль поддерживает такие функции, как контроль заряда батареи, календарь и часы реального времени, эхоподавление и снижение шума, управление цветным ЖК-дисплеем, полный стек протоколов GSM. 60-контактный разъем модулей серии Q2406 объединяет выводы электропитания, SIM-карты, последовательного интерфейса, аудио, клавиатуры, ЖК-дисплея. Модемы Wismo Quik имеют широкий спектр применений: от систем безопасности и автомобильной электроники до телеметрических систем.
Модуль WISMO Q2406B успешно прошел тестирование в рамках стандартов таких организаций как Radio and Telecommunication Terminal Equipment (R&TTE), Global Certification Forum-Certification Criteria (GCF-CC), EMC.
МОДУЛЬ ANYDATA
Модуль AnyDATA DTG-450 (рис.2) предназначен для систем беспроводной телеметрии на базе технологии CDMA 2000 1Х. Это один из самых миниатюрных CDMA-модулей в мире (38х38х5,8 мм). Он поддерживает передачу данных и факсимильных сообщений по коммутируемым каналам, двустороннюю отправку SMS-сообщений. Для быстрого доступа в Интернет и эффективной передачи данных по IP-сетям модем DTG-450 оснащен встроенным TCP/IP-стеком от компании AnyDATA. Скорость передачи данных – до 153 Кбит/c.
Необходимо отметить также поддержку в модуле программной платформы BREW (Binary Runtime Environment for Wireless). Она позволяет создавать пользовательские приложения для процессоров модулей на языке высокого уровня С/C++.
На 100-контактном интерфейсе модуля объединены выводы следующих интерфейсов: питания, последовательного порта RS-232C, жидкокристаллического дисплея и клавиатуры, MIDI, аналоговый акустический интерфейс, R-UIM, порты ввода/вывода общего назначения, внешний сброс (RESET).
Модуль AnyDATA DTG-45 – оптимальное решение для систем промышленной телеметрии.
Более подробную информацию о продукции компаний WAVECOM и AnyDATA можно найти на сайтах www.wavecom.com и www.anydata.com.
Отзывы читателей
