Что такое csd передача данных
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.
Преимущества технологии GPRS в системах учёта ресурсов
Беспроводной сбор данных с помощью промышленных модемов сотовой связи GSM/3G/4G на сегодняшний день является наиболее популярным и эффективным решением для дистанционного учета ресурсов. Этому способствует и высокая плотность покрытия сетью GSM, и отсутствие необходимости прокладывать провода.
В этой статье мы расскажем, какие технологии передачи используются в системах учёта, вкратце рассмотрим их различия и преимущества, а также подскажем, какие стандарты связи целесообразнее использовать для диспетчеризации счётчиков энергоресурсов.
В таблице ниже представлены основные стандарты мобильной связи и сравнение их по важным для нас параметрам. Далее подробнее рассмотрим каждую технологию.
CSD | GPRS | 3G | 4G (LTE) | |
---|---|---|---|---|
Технология соединения | Передача данных в голосовом канале | Сеть интернет (пакетная передача данных) | ||
Скорость передачи | до 9,6 Кбит/с (DL/UL) | 85,6 Кбит/с (DL), 42,8 Кбит/с (UL) | 7,2 Мбит/с (DL), 5,76 Мбит/с (UL) | 150 Мбит/с (DL), 50 Мбит/с (UL) |
Требования | Модем на стороне сервера сбора данных | Доступ в интернет | ||
Оплата | За время сессии | За объём переданных данных | ||
Время отклика (ping) | от 500 до 5000 мс (в некоторых случаях выше) | от 50 до 500 мс |
Передача данных по технологии GPRS
Начнем описание с канала связи GPRS, так как он является самым распространенным (наряду с каналом CSD) и наиболее оптимальным способом для передачи данных в системах учёта энергоресурсов.
GPRS – это технология пакетной передачи данных в сетях GSM, которая обеспечивает соединение удаленных устройств через интернет (TCP/IP).
Технология работает по следующему принципу: весь радиоканал разделён на таймслоты (временные интервалы). В то время как режим CSD всегда использует один слот, передача по GPRS происходит одновременно через несколько свободных слотов, не занятых голосовыми вызовами. Таким образом, ресурсы радиосети используются более эффективно, а пропускная способность канала увеличивается до 21.4 Кбит/сек в одном слоте.
Максимальная скорость передачи в сетях GPRS составляет 85.6 Кбит/сек (иногда 115.2 Кбит/сек), тогда как CSD работает на скорости до 9.6 Кбит/сек. Данные разделяются на пакеты, отправляются в последовательный порт, а затем опять собираются на принимающей стороне.
Адресация в GPRS происходит не по номеру телефона, а по IP-адресу, поэтому передача пакетов данных осуществляется по протоколу TCP, который работает по модели «клиент – сервер». Клиент устанавливает исходящее TCP-соединение с сервером по IP-адресу и определённому TCP-порту, а сервер принимает входящие TCP-подключения от клиентов на данный TCP-порт.
Основные преимущества технологии GPRS:
Высокая скорость опроса (по сравнению с режимом CSD);
Постоянное соединение с удаленными оборудованием. Подключившись к GPRS-модему один раз, вы сможете находиться с ним на связи постоянно;
Легкость организации канала связи. Подключение происходит по сети интернет, без предварительной установки голосового соединения (звонка). Вам также не придется устанавливать модем на стороне сервера опроса – достаточно, чтобы диспетчерский ПК имел выход в сеть;
Выгодная тарификация – только за трафик, а не за время соединения.
Для удалённого опроса счётчиков по сети GPRS мы рекомендуем использовать интеллектуальные GPRS-модемы – терминалы TELEOFIS WRX с интерфейсами подключения RS-485, RS-232 и RS-422.
Терминалы WRX легко интегрируются практически в любую систему учета и поддерживают передачу данных как по технологии GPRS, так и по каналу CSD (резервный канал). Используя терминал, вы всегда сможете перейти с одной технологии на другую без необходимости производить замену оборудования связи.
Кроме того, при подключении по GPRS сам модем может по расписанию выходить на связь с программой опроса, передавать данные, а затем переходить в спящий режим для экономии средств.
Передача данных по технологии CSD
Технология CSD подразумевает установку голосового соединения по номеру телефона и напоминает обычный телефонный звонок: модем на стороне сервера опроса “звонит” модему на стороне счётчика. После ответа между модемами устанавливается прозрачное соединение для передачи данных.
Недостатки в использовании технологии CSD:
высокое время отклика;
низкая скорость передачи данных (до 9,6 Кбит/сек);
технология требует предварительной установки соединения;
дорогая тарификация – за время соединения, поэтому использовать данную технологию в системах диспетчеризации невыгодно: при малой скорости передачи небольших объёмов данных время вызова будет дольше, а следовательно, вы будете переплачивать за время звонка.
Подробнее о том, в каких ситуациях применяется опрос по каналу CSD читайте в статье «GSM модемы TELEOFIS для учёта электроэнергии».
Передача данных по технологии 3G или 4G (LTE)
Технологии 3G и 4G (LTE) работают по тому же принципу, что и GPRS: передача данных происходит через интернет с адресацией по IP-адресу. Однако для опроса счётчиков использование 3G и 4G каналов в большинстве случаев будет избыточным, т.к. высоких скоростей при этом не требуется и объём передаваемых данных небольшой, исчисляется килобайтами.
Использование 3G/4G целесообразно, если объёмы данных большие и при этом необходима высокая скорость передачи, а также в системах, критичных ко времени отклика на запрос – когда важно, чтобы время передачи пакета было минимальным.
Таким образом, наиболее оптимальным для передачи данных в системах учета ресурсов является канал связи GPRS, который обеспечивает соединение со счетчиками через интернет, сочетает в себе необходимую и достаточную скорость опроса, возможность постоянного соединения с сервером, низкую стоимость опроса, а также недорогую стоимость самого модема, по сравнению с 3G и 4G-аналогами.
Если вы хотите заказать терминал WRX на тестирование или получить дополнительную информацию,
напишите нам – наши специалисты всегда готовы оказать всестороннюю оперативную поддержку
и проконсультировать по всем интересующим вас вопросам!
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.
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.
соединение CSD?Стоит ли подключать эту услугу, что это за соединение?
Скорость маленькая, а стоит очень дорого.
CSD (Circuit Switched Data) — 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.
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.
До появления CSD, передача данных в мобильных телефонах выполнялась за счет использования модема, либо встроенного в телефон, либо присоединенного к нему. Из-за ограничений по качеству аудио сигнала, такие системы имели максимальную скорость передачи данных равную 2,4 кбит/с. С появлением цифровой передачи данных в GSM, CSD предоставил практическим прямой доступ к цифровому сигналу, позволяя достичь более высоких скоростей. В тоже время, использование в GSM сжатия звука, ориентированного на речь, фактически означает, что скорость передачи данных с использованием обычного модема, подсоединенного к телефону, будет даже ниже, чем в традиционных аналоговых системах.
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 удаленного доступа
Передача данных в сети GSM была улучшена с момента появления CSD. High-Speed Circuit-Switched Data (HSCSD) — система, основанная на тех же принципах, что и CSD, но разработанная для предоставления более скоростной связи. С другой стороны, General Packet Radio Service (GPRS) предоставляет пакетную передачу данных непосредственно с мобильного телефона. Наконец, Enhanced Data Rates for GSM Evolution (EDGE) и Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) предоставляют улучшенные радио-интерфейсы с более высокими скоростями передачи данных, но по-прежнему совместимые со стандартом GSM.