Jak přenášet data v sítích GSM?
Mobilní sítě GSM jsou digitální - což znamená že to co potřebují přenést přenáší v digitální podobě. To se samozřejmě týká i lidského hlasu, který je po svém nasnímání mikrofonem (v mobilním telefonním přístroji) zdigitalizován, neboli převeden do digitální podoby (způsobem naznačeným v předchozím článku).
Samotný přenos mezi terminálem (mobilním telefonem či jiným druhem terminálu) a základnovou stanicí, který se odehrává prostřednictvím rádiových vln, je ale ve své podstatě nutně analogový - proto i sítě GSM musí používat vhodné techniky modulace, pomocí kterých "naloží" digitální data na analogový signál který je skutečně šířen éterem. Toto je ovšem interní záležitostí GSM, která není "navenek" patrná - na mobilní síť GSM můžeme zvnějšku pohlížet jako na čistě digitální síť. To má samozřejmě i závažné důsledky pro situaci, kdy tuto síť chceme využít k datovým přenosům.
Analogové modemy nemají smysl
První věc, kterou je dobré si uvědomit, je to že použití analogových modemů spolu s GSM přenosy nemá smysl. Na první pohled by se sice mohlo zdát, že když GSM síť je primárně určena k přenosu lidského hlasu, podobně jako klasická síť telefonní, mohli bychom k GSM telefonu nějakým způsobem připojit běžný modem pro analogovou telefonní síť a s jeho pomocí data přenášet. Něco takového ale nemá rozumný smysl - pokud by se nám i podařilo propojit analogový modem s mobilním telefonem (resp. terminálem) GSM, docházelo by k tomu, že digitální data produkovaná počítačem by náš modem převáděl do analogové podoby, předával mobilnímu terminálu, který by jej zase z analogové podoby převáděl do podoby digitální a dále zpracovával již v digitální podobě. Analogový "mezistupeň" je zde nejen zbytečný, ale navíc i značně omezující, protože obě konverze (z digitální podoby do analogové a naopak) jsou optimalizovány poněkud odlišným způsobem, a nejsou vzájemně kompatibilní. Hlavně ale způsob digitalizace, používaný v terminálu GSM, je uzpůsoben vlastnostem lidského hlasu a ne analogovému signálu, který produkují (analogové) modemy pro klasickou telefonní síť.
Digitální modemy?
Budeme-li chtít využít síť GSM k datovému přenosu, pak je zapotřebí předávat jí data již přímo v digitální podobě (a nechat ji, ať se postará o další přenos). Žádný analogový modem k tomu tedy potřebovat nebudeme, ale přesto se v praxi lze setkat s různými "GSM modemy". Co pak ale tato zařízení představují?
Jde o to, že různá zařízení která fungují jako terminály (koncová zařízení) sítě GSM, tedy různé mobilní telefony, fixní terminály apod., mohou mít různá rozhraní a různé konvence pro připojování dalších zařízení počítačového typu (pokud něco takového vůbec umožňují). "GSM modemem" je potom označováno takové řešení, které umožní propojit k počítač s příslušným terminálem mobilní sítě - někdy má tento "modem" podobu technického prostředku (např. PCMCIA karty, označované obvykle jako "datové karty", či speciálního adaptéru), ale stejně tak může být řešen i čistě softwarovými prostředky. K propojení počítače a mobilu pak stačí například sériový kabel který se na straně počítače připojuje k sériovému rozhraní, podobně jako běžný modem pro analogovou síť.
Lze to ostatně přirovnat k situaci se sítí ISDN (GSM je dokonce někdy chápáno jako "mobilní varianta GSM") - zde také není potřeba modem, který by konvertoval digitální data z počítače do analogové formy (protože síť ISDN funguje digitálně až do úrovně svých koncových terminálů, včetně). Místo něj je potřeba vhodná "přizpůsobovací karta", zajišťující potřebné napojení na rozhraní sítě ISDN a schopná komunikovat v této síti.
Podobně je tomu i s připojováním počítačů k síti GSM, ovšem přeci jen s jedním podstatným rozdílem: zatímco u ISDN je rozhraní pro připojování koncových zařízení charakteru počítačů standardizováno (je to rozhraní v terminologii ISDN označované jako S), a tudíž stále stejné, v případě GSM je obvykle různé, protože jde o rozhraní mezi počítačem a konkrétním typem GSM terminálu (mobilního telefonu či jiného obdobného zařízení).
Co z druhé strany?
Náš pohled na síť GSM jako na digitální přenosový kanál, ke kterému lze z jedné strany připojit zařízení charakteru počítače, je ale jen jednou stranou mince. Druhou stranou je otázka, co se stane s daty na opačné straně přenosového kanálu, který síť GSM vytváří.
V úvahu zde připadají dvě základní možnosti:
- buďto se z druhé strany připojí analogová síť, nejspíše klasická telefonní síť, nebo
- se z druhé strany připojí síť digitální, např. síť ISDN nebo některá datová síť (například Internet).
Zásadní rozdíl mezi oběma variantami je pak v tom, zda musí v místě propojení dojít ke konverzi digitálních dat na analogový signál, nebo nikoli. V prvním případě, tedy v případě že se skrz GSM síť připojujeme k analogové síti (předpokládejme dále že jde o klasickou veřejnou telefonní síť), zde musí existovat vhodný analogový modem, a to v místě, kde dochází k propojení digitální sítě GSM a analogové telefonní sítě. Místem takovéhoto propojení je "síťová část" sítě GSM, konkrétně místo bezprostředně za mobilní ústřednou (na obrázku označenou jako MSC, Mobile Switching Centre), a příslušné zařízení které plní funkci modemu se označuje jako IWU (Inter Working Unit). Snad netřeba zdůrazňovat, že zřízení a provozování zařízení IWU je věcí provozovatele mobilní sítě, nikoli jeho zákazníka (uživatele).
 |
Ve druhém případě takovýto ekvivalent modemu není zapotřebí a propojení sítě GSM s navazující digitální sítí je řešeno přímo, bez modemu a hlavně bez konverze dat do analogové podoby (toto obecně platí v případě připojení GSM sítě ke kterékoli jiné digitální síti, ne pouze k síti ISDN).
Za zmínku jistě stojí i situace, kdy je datový přenos realizován mezi dvěma terminály sítě GSM (například mezi dvěma počítači, které jsou připojeny k mobilním telefonům). Zde se veškerý přenos odehrává také digitálně, viz obrázek č. 2.
 |