wireless access protocol в сравнении с услугами мобильной связи

WIRELESS ACCESS PROTOCOL В СРАВНЕНИИ С УСЛУГАМИ МОБИЛЬНОЙ
СВЯЗИ И ИНТЕРНЕТ
С.А.Воллосович
Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики
(технический университет), Санкт-Петербург
Тел.: (812) 534-19-43, e-mail: scarch@mail.ru
Конкуренция среди компаний приводит к появлению новых технологий, влияние которых на мобильную
связь сказывается в нескольких аспектах: снижается себестоимость связи и, следовательно, абонентская плата,
растёт уровень качества предоставляемых услуг, создаются новые услуги, происходит интеграция мобильных
средств и других технологий, что приводит к появлению принципиально новых возможностей. Влияние Интернет
привело к применению беспроводной связи для передачи не только голоса, но и данных.
Функции, предоставляемых сотовыми телефонами, можно разделить на «дополнительные удобства»,
связанные с увеличением комфортности пользования аппаратом и услуги, связанные с взаимодействием с
оператором связи. Среди первых – голосовой набор и даже управление, виброзвонок, встраиваемые в аппарат
электронные ежедневники, калькуляторы, календари, игры, возможность настройки чего бы то ни было (от
мелодии звонка до будильника). Рассмотрим второй вид услуг:
– удержание линии, конференц-связь и подобные услуги являются «телефонными» и не связаны с
передачей данных;
– голосовая почта фактически является автоответчиком, но, в отличие от "проводного" автоответчика
располагается не там же, где и сам аппарат. Это и понятно: необходимость в записи сообщения
возникает именно при выключенном телефоне (исключим те случаи, когда пользователь услуги просто не
хочет отвечать на звонки и настраивает телефон на их переадресацию на голосовой почтовый ящик
(аналог записи на кассете – или цифровой – в обычной телефонии);
– Short Message Service даёт возможность пересылать текстовые сообщения, которые могут включать и
небольшие изображения. SMS предоставляет возможность «отложенного» сообщения, которое будет
доставлено, как только абонент будет доступен. Таким образом, SMS аналогична электронной почте,
разница в том, что пакеты электронной почты маршрутизируются в канале связи, задерживаясь в его
узлах (mail relay), «блуждая» по сети, задержка SMS сообщения – однократная, на службе провайдера
мобильной связи, и сообщение просто ждёт подключения канала. SMS возможны, если у оператора
установлен SMS Center, а клиент обладает SMS-совместимым терминалом;
– у некоторых провайдеров SMS находит своё расширение: так называемые информационные каналы,
когда пользователь может передавать широковещательные сообщения на ограниченной территории сети
или телефон превращается в пейджер, пользователь получает сообщения из любого публичного или
частного источника информации (погода, счет спортивного матча и т.д.);
– приём и пересылка электронной почты осуществляется через SMS: при получении и отправке
сказывается ограничение на длину сообщения (160 символов) – т.е., сообщение также делится на пакеты,
либо загружаемые, либо отправляемые последовательно, одно за раз. Услуга полезна там, где Интернет
используется не очень широко, а пользователь не имеет адреса электронной почты (пользователь его
получает – адрес привязывается к конкретному сотовому телефону). По статистике, эта услуга
увеличивает трафик SMS-сообщений на 20%;
– приём и пересылка факсов возможна при подключении дополнительной микросхемы (PCMCIA). (Так
называемая факс-почта: факсимильные сообщения хранятся в специальном «почтовом ящике» и ждут
отправки пользователю по SMS.);
– провайдеры используют программы бизнес-партнёрства, предусматривающие продвижение SMS-услуг
путём индивидуального взаимодействия с компаниями, практикующими использование SMS;
– значительно увеличивает использование SMS так называемое SMS Interworking, когда различные
операторы сотовой связи сотрудничают, предоставляя возможность пересылки сообщений межу разными
сетями;
– мобильный Интернет предполагает подключение компьютера к телефону через кабель (сейчас чаще
через инфракрасный порт). По сути, это мобильный дозвон;
– наконец, Wireless Access Protocol (WAP) – новая технология, также позволяющая получить доступ в
Интернет, но для неё не нужен ни ноутбук, ни модем, ни кабель, необходим только специальный WAP–
телефон. В России распространены WAP-совместимые телефоны Nokia 7110, Motorola P7389, карманные
персональные компьютеры Palm V, Ericsson MC218.
Последние две услуги отличаются от предыдущих: пересылка голосовых или текстовых сообщений так или
иначе работает по принципу почты. Факс, электронная почта, голосовая почта являются разными по своей
природе: когда-то факс появился как «расширение» и способ передачи информации по каналам обычной
телефонной связи; электронная почта возникла в области компьютерных сетей, являлась их основной услугой;
голосовая почта и SMS-сообщения стали возможными только в связи с появлением беспроводной связи. Однако
логически все они представляют из себя только сообщения в разных форматах. Уже сейчас наблюдается их
слияние в одну-единственную службу – Unified Messaging, которая обеспечивает унифицированный доступ ко
всем видам сообщений; пользователь уведомляется о новой «почте» (в широком смысле) с помощью короткого
сообщения. Доступ же к динамическому и интерактивному содержимому Сети (с помощью WAP или через
ноутбук) предоставляет гораздо большие возможности. Это их объединяет. Чтобы уяснить различия,
рассмотрим WAP.
WAP появился как результат совместного труда гигантов мобильной связи Motorola, Nokia, Ericsson и
американской компании по выпуску программного обеспечения Phone.com. Это была попытка создать стандарт
для передачи данных из Интернет на мобильные аппараты. Существующие протоколы HTTP и TCP/IP не
учитывают многие параметры беспроводной связи (длительный период ожидания, неустойчивое соединение,
ограниченная пропускная способность, что является существенным при скоростях в 9600-14400 Кбод).
WAP же передаёт данные, сжатые в двоичный формат, протокол оптимизирован для длительного периода
ожидания и низкой пропускной способности. Для работы WAP необходима программа-микробраузер,
встраиваемая в телефон или записываемая на SIM-карту. Сравним структуру WAP и Интернет:
1) самым верхним уровнем является WAE, предоставляющее языки WML и язык клиентских сценариев
WMLScript. Этот уровень соответствует уровню приложений в Интернете, язык WML основан на XML, а
WMLScript – на ECMAScript, похож на JavaScript. В отличие от HTML, основное понятие WML – не страница, а
колода, состоящая из карточек, минимальных единиц, загружаемых на экран за одну транзакцию. Следующие 4
уровня – уровни протоколов управления:
2) Wireless Session Protocol (WSP) содержит в себе два протокола. Первый протокол отвечает за
установление, поддержание, завершение и восстановление связи с терминалом. Последнее является
преимуществом WSP. Клиент не платит за минуты связи по мобильному телефону на время, когда не требуется
передача данных. WSP также отвечает за обмен данными между взаимодействующими приложениями клиентсервер. WSP обеспечивает все сервисы, предоставляемые HTTP версии 1.1, но в бинарной форме. В WSP
используется сервис capability negotiation, обеспечивающий возможность использования дополнительных
методов запроса. Вдобавок, возможно «проталкивание» информации с сервера на клиентский терминал (в
контексте существующей сессии или без, с подтверждением или без), асинхронные одновременные
мультизапросы клиента. Второй протокол отвечает за несетевую службу, за приложения, действующие
локально и не требующие передачи данных и их подтверждения.
3) Wireless Transport Protocol (WTP). После установления сессии, необходима поддержка транзакций. WTP
является «лёгким» протоколом для «тонких» клиентов. В отличие от HTML WML – язык, основанный на
сообщениях, а не на потоке данных. У WTP есть два вида сообщений – управляющие и несущие данные.
Благодаря этому на более верхнем уровне возможны «засыпающие» сессии. WSP и WTP вместе полностью
соответствуют протоколу HTTP из Интернет-модели.
4) Wireless Transport Layer Security (WTLS) отвечает за безопасность, яввляется многоуровневым
протоколом. В зависимости от типа передачи, занимается шифрацией/дешифрацией кода и передаёт его
дальше по уровневой модели. Поддерживается процедура установления безопасного соединения, называемая в
WAP handshake. То есть WTLS соответствует уровню TLS/SSL.
5) Wireless Datagram Protocol связывает различные адаптеры-носители и верхние уровни. Может
поддерживать несколько подключений через один адаптер-носитель.
6) Адаптеры-носители – часть программного обеспечения, которое подсоединяет точку (клиент/сервер) к
различным видам сетей, включая и IP-сети. WDP и адаптеры-носители, будучи ответственными за связь на
уровне доставки данных, соответствуют уровню TCP/IP.
В техническом аспекте WAP учитывает особенности радиосвязи, оптимизирован для неё. Поэтому WAP, с
одной стороны, – изящное средство для существующих сейчас «проблемных» с точки зрения скоростей связи
мобильных сетей. Многие компании вступают в WAP Forum - и следят за развитием стандартов WAP (сейчас это
около 75% ключевых поставщиков мобильных услуг), например, Palm Computing. С другой стороны, WML не
приспособлен для передачи графики (передаются только монохромные небольшие wbmp-файлы) и, тем более,
анимационных эффектов. Увеличение разрешения дисплеев мобильных телефонов и скорости передачи на
новых видах услуг (например, GRPS) вскоре, возможно, позволят передавать обычный HTML и файлы
изображений (JPG, GIF, PCX…). Прогноз Mobile Lifestreams на рост количества WAP-терминалов и GRPS [3]
говорит о том, что процент их роста будет неуклонно сокращаться и сравняется к 2004 году. По данным
исследования, опубликованного компанией Allied Business Intelligence /4/, в 2000 году доля WAP-совместимых
терминалов составит 12% от продаж по всему миру, а к 2005 возрастет до 33%, что в общей сложности составит
около 600 млн. WAP-cовместимых устройств, проданных с 2000 по 2005 год.
Что же может составить конкуренцию протоколу WAP? (Или, может быть, быть интегрированным с WAP?)
1. Средство разработки Subscriber Identity Module (SIM) Toolkit. Использование SIM-карт сейчас повсеместно.
2. Windows CE – Microsoft планирует использование этой системы во многих переносных устройствах.
3. JavaPhone – разрабатываемая Sun технология, использующая виртуальную машину Java. Её
преимущество – предполагаемая возможность подгрузки системного программного обеспечения через
Интернет.
Однако, в отличие от всех этих технологий, WAP:
– открытый стандарт, не зависящий от продавца;
– не зависит от сотовой сети (просто разные адаптеры-носители);
– единственный создавался как оптимизированный для беспроводной связи.
В информационном аспекте использования WAP нам представляется важной разница между развитием
Интернет и WAP. Интернет развивается, сильно расширяясь и разделяясь на подобласти. Мобильная
телефония, как всякий процесс, двигаемый исключительно рынком, развивается не так широко, но быстрее и
целенаправленнее. WAP, находящийся на пересечении этих двух технологий, с одной стороны, создан под
давлением рынка (необходим доступ в Интернет без ноутбука), и поэтому ориентирован на нужды конкретных
пользователей, с другой, основан на Интернет-технологии и предоставляет доступ к неструктурированной
Интернет-информации. По статистике /2/, 50-70% пользователей услуг мобильной связи в России либо
достаточно квалифицированы, разбираются в ценах и стандартах, либо, получив возможность использовать
мобильный телефон в связи со снижением цен на услуги, стремятся узнать и использовать все имеющиеся
функции. (Остальные пользователи, так называемые покупатели минимальных контрактов (30-50%) не сильно
интересуются дополнительными возможностями). Так что большинство пользователей мобильных сетей у нас –
во-первых, потенциальные пользователи WAP, во-вторых, скорее всего будут стремиться использовать WAP
для своих конкретных нужд. Разойдутся ли Интернет и WAP?
В докладе мы рассмотрели WAP как одну из услуг беспроводной связи и Интернет. Перспективы
использования WAP для создания информационных бизнес-сред рассмотрены в докладе /1/.
Литература
1. Y.Kirchin, O.Ojamies, N.Rubina «Dynamic Information Spaces Over Wireless Application Protocol».
2. Е.Астафьева, А.Плешков, «О вкусах не спорят», Russian Mobile, N3, 2000.
3. http://www.sotovik.ru/analit17.htm.
4. http://www.sotovik.ru/analit176.htm.
5. http://wap.nwgsm.com/.
6. Спецификации WAP-протоколов. http://www.nokia.com/.