Когда дело доходит до редакторов кода иногда трудно получить четкий обзор всех преимуществ и функциональных возможностей, которые могут предложить разные редакторы. Однако, в конце концов требуется по крайней мере один, поэтому очень важно знать, какой редактор лучше всего подходит под ваши личные нужды.
WYSIWYG-редакторы зачастую критикуются сторонниками «ручного» создания кода за раздутый, грязный и не совместимый со стандартами исходный код, который эти редакторы производят. Однако в последнее время WYSIWYG-редакторы стали намного лучше. Иногда вам нужно предоставить своим клиентам самые простые инструменты для редактирования или обновления своих веб-сайтов. И как раз тут WYSIWYG-редакторы незаменимы.
Было бы неправильным рекомендовать вам некоторые "лучшие" редакторы, потому что выбор всегда зависит от ваших нужд, основных целей, навыков и опыта. Поэтому в этой статье мы попытались дать вам обзор разных, полезных и не очень WYSIWYG-редакторов.
Надеемся, Вы найдете новые редакторы о которых вы никогда не слышали раньше. Или, может быть, вы найдете некоторые функции, которые вы пропустили в Вашем любимом редакторе, или рискнете поэкспериментировать с рядом перспективных вариантов для улучшения вашего рабочего процесса. Кроме этого, вы можете узнать, какие редакторы можно использовать и какие инструменты вам не следует использовать.
Что же означает WYSIWYG ?
В таких редакторах можно изменять не исходный код ваших документов, а его представление, которое (по-возможности) будет опубликовано в итоговом документе. Таким образом, вместо написания блоков кода вручную, вы управляете проектированием при помощи компонентов, используя окно редактора. Это означает, что Вы видите что-то очень похожее на конечный результат, хотя документ или изображение еще только создается.
Примечание : эта статья содержит рецензии только desktop-ориентированные WYSIWYG-редакторы, которые работают под Windows, Linux или Mac и не дает обзор WYSIWIG-редакторов на JavaScript.
Adobe Dreamweaver
Ранее продукт Macromedia, Dreamweaver - это инструмент который является одним из наиболее широко используемых редакторов, которые могут помочь разработчикам улучшить рабочий процесс и сэкономить массу времени при кодировании. Если предыдущие версии Dreamweaver, иногда генерировали причудливый исходный код, то последняя версия может генерировать (в большинстве случаев) совершенно чистую разметку.
Dreamweaver также предоставляет различные полезные инструменты, такие как, библиотеки фрагментов кода, ftp управление, сервер отладки и комплексного кодирования. Например, Вы можете просматривать CSS информацию в единой, унифицированной CSS панели, что позволяет легко увидеть стили применительно к конкретным элементам, определить, где атрибуты определяются и редактировать существующие стили. Смотрите также наш список обучающих материалов по Dreamweaver . Цена: $ 400 (версия CS3).
Некоторые из многочисленных возможностей Dreamweaver:
* Расширенное CSS редактирование
* Integrated coding environment
* Spry framework для Ajax
* Проверка совместимости браузеров.
* Интеграция с Photoshop CS3 и Fireworks.
* Code snippets (например, CSS форматов)
* Управление FTP
* Поддержка XML
* Поддержка FLV
* Обучающие ресурсы (например, Adobe CSS Advisor)
* Многочисленные расширения для Dreamweaver.
Amaya
Основная цель Adobe Contribute, является возможность редактирования веб-сайтов и блоги для пользователей не имеющих каких-либо технических знаний. Contribute CS3 позволяет авторам обновить существующие сайты и блоги, сохраняя целостность сайта. Contribute предлагает интеграцию с Dreamweaver, дает возможность размещения материалов с Microsoft Office и редактирования из IE 7 и Firefox.
С этим WYSIWYG-редактором, авторы могут изменять или обновлять любой веб-сайт или блог без необходимости изучать HTML. Цена: $ 169 (версия CS3).
Adobe Golive
В апреле Adobe прекратила разработку и продажу GoLive 9. Adobe GoLive рекомендует пользователям перейти на Dreamweaver, после чего Вам, вероятно, не следует рекомендовать GoLive (на самом деле удивительно мощный инструмент редактирования, (см. ниже) для ваших клиентов.
Некоторые Adobe GoLive 9 возможности:
* Designer styles
* Visual CSS layout
* Place command
* Adobe InDesign® integration
* Color management
* Platform support
* Site management tools
* Publish Server
* Smart Objects
Microsoft Expression Web
В свое время подвергшийся резкой критике за его действительно плохой веб-редактор (Frontpage), Microsoft недавно создал редактор, Expression, который кажется, наследовал многое из его предшественников. Expression попытался создать комфортную обстановку для интернет-пользователей, с чертами, которые являются чрезвычайно похожими на Adobe Dreamweaver. Однако, при прямом сравнении Dreamweaver предлагает больше и производит более чистой код. Тем не менее, Expression производит достойный, совместимый со стандартами код и знает, как работать с CSS и CSS-макетами.
Studio edition с прочими программными приложениями (graphic design tool, video encoding tool т.д.) стоит прим. $500. Одна лицензия Expression стоит $350. Вы можете получить Expression, обновив Frontpage и тем самым сэкономив деньги. Trial-версию на 60 дней можно загрузить бесплатно, однако требуется регистрация.
Обратите внимание: Expression не преемник Frontpage, это довольно разные инструменты разработки. Microsoft Expression имеет большее сходство с Microsoft SharePoint Designer, это скорее конструктор ориентированный и направленный на обеспечение общей веб-разработки. Microsoft SharePoint Designer делает акцент на разработке и адаптации к SharePoint-based сайтах, его можно рассматривать как старшего брата Frontpage.
Некоторые Microsoft Expression возможности:
* ASP.NET 2.0 Integration
* Advanced CSS rendering
* XPath Expression Builder
* Build and format views of industry-standard XML data
* Tag Property Grid
* Accessibility Checking
* Real-time Standards Validation
* Full Schema Support
Некоторые из возможностей NVU:
* Сайт-манаджер позволяет просматривать сайты, которые вы создаете.
* Поддержка XML.
* Встроенный валидатор.
Kompozer
Это преемник Microsofts Frontpage. SharePoint Designer является стандартом WYSIWYG-редактора. Помимо поддержки интерактивных страниц ASP.NET, он не предлогает что-то революционное. Бесплатные trial-версия доступна. Существует online-версия, которая требует Internet Explorer и большого терпения.
Некоторые из возможностей Sharepoint:
* support for interactive ASP.NET pages
* create Data Views from RSS, XMl, Office XML
* collaborate with the built-in Workflow Designer
* CSS tools
* track customized pages
* spelling checker
* SharePoint Server 2007 integration
Каждый веб дизайнер и кодер нуждается в хорошем редакторе веб страниц для создания и редактирования HTML, CSS и JavaScript кода. Notepad (Windows) и TextEdit (Mac) — отличные инструменты для начала, но вскоре по мере накопления опыта работы захочется использовать более солидный и удобный инструмент.
Существует сотни отличных редакторов, среди которых можно подобрать подходящий, однако многие из них являются платными. А если не хочется нарушать авторское право, а бюджет не располагает средствами на покупку коммерческого продукта? В данной статье рассматриваются несколько отличных бесплатных редакторов.
KompoZer — отличный выбор, если вам нужен визуальный редактор в условиях ограниченного бюджета
Komodo Edit - хороший редактор, простой в освоении, но мощный и расширяемый
Хотя это и редактор общего назначения, он поддерживает HTML и CSS, и имеет свойство контекстного автозаполнения HTML тегов и свойств CSS, а также коллекцию вставок кода для различных элементов HTML. Для того, чтобы получить максимум от использования Komodo, нужно установить расширение HTML Toolkit , которое содержит такие чудесные свойства как, автозакрытие тегов, предварительный просмотр вида CSS, и генератор временного текста.
Komodo Edit позволяет просматривать редактируемые страницы в любом установленном браузере, или использовать встроенный браузер в отдельном окне, так что можно редактировать и видеть результат изменений одновременно.
Редактор имеет встроенную функцию загрузки файлов на сайт (FTP, FTPS, SFTP, или SCP), а также вы можете чудненько группировать ваши файлы с помощью опции менеджера проекта.
Очень полезная функция Code > Select Block . Она выделяет текущий основной блок HTML, например, текущий закрытый элемент div или ul . Очень удобная функция, когда нужно выделить целую секцию на странице для копирования или перемещения.
В редакторе Komodo Edit есть очень много мощных и полезных функций, такие как использование регулярных выражений для поиска/замены, возможность выполнять внешние команды, и так далее. К счастью, редактор обладает также хорошей справочной системой, которая позволяет легко освоить всю мощьKomodo Edit.
Aptana Studio - это полноценная интегрированная среда разработки веб приложений с большим набором плагинов. Хотя вы можете использовать ее только как редактор HTML/CSS/JavaScript кода
Notepad++ - отличная замена для Notepad из Windows. Несмотря на то, что у него нет такого набора опций, как у других редакторов, он отлично подходит для редактирования HTML, CSS, JavaScript и других файлов с кодом
PSPad - другой редактор общего назначения для Windows с большим набором функций полезных для HTML и CSS кодеров
jEdit - это кросс-платформенный редактор текста с мощными функциями макро команда и плагинов. Установите плагин XML, если вам нужно редактировать веб страницы
TextWrangler - это легкий редактор общего назначения. Несмотря на отсутствие специальных функций для веб разработки, его можно использовать для работы с веб страницами.
Vim определенно сложен для освоения, но если вы преодолеете трудности, то никогда не захотите вернуться обратно!
Дедушка редакторов текста для программистов Vim (прямой потомок редактора vi) - это консольный редактор текста с открытым кодом. Он устанавливается редактором по умолчанию в почти всех разновидностях Unix, включая Linux и Mac OS X. Также редактор доступен для использования в Windows и многих других системах.
Vim не является системой, которую можно поставить и начать использовать сразу, до этого никогда не имев с ней дела. Большинство команда редактирования включают странные сочетания наподобие:wq и / . Он также имеет три режима редактирования: режим вставки , в котором вводится текст; визуальный режим для выделения текста; и командный режим для ввода команд. Такое функционирование является наследием Unix тех дней, когда не было ни окон ни мышки.
Почему он попал в список? Если вы освоите его, то убедитесь в его быстроте и мощности. С помощью нескольких команд можно за несколько секунд сделать то, что в других редакторах может занять минуты.
существует большое количество макросов и плагинов для Vim, которые облегчают работу с кодом HTML, CSS и JavaScript, включая подсветку синтаксиса, автозавершение, HTML Tidy, и просмотр в браузере. Вот большой список полезных ссылок:
Fraise - интуитивный редактор для Mac, с набором функций, достаточных для веб редактирования
Как и TextWrangler и gedit, Fraise - чудесный легкий редактор, который приятно использовать. Он является ответвлением от редактора . Он относительно новый и у него нет нормального веб сервера. В настоящее время он поддерживается только в Mac OS X 10.6 (Snow Leopard), то есть, если вы используете версию 10.5, то вам придется загрузить Smultron.
Fraise имеет несколько чудесных опций для веб редактирования:
Fraise стоит изучить, если вы используете Mac и вам нужен удобный редактор с большими возможностями, чем встроенный TextEdit.
Сети с коммутацией каналов обладают несколькими важными общими свойствами независимо от того, какой тип мультиплексирования в них используется.
Сети с динамической коммутацией требуют предварительной процедуры установления соединения между абонентами. Для этого в сеть передается адрес вызываемого абонента, который проходит через коммутаторы и настраивает их на последующую передачу данных. Запрос на установление соединения маршрутизируется от одного коммутатора к другому и в конце концов достигает вызываемого абонента. Сеть может отказать в установлении соединения, если емкость требуемого выходного канала уже исчерпана. Для FDM-коммутатора емкость выходного канала равна количеству частотных полос этого канала, а для TDM-коммутатора - количеству тайм-слотов, на которые делится цикл работы канала. Сеть отказывает в соединении также в том случае, если запрашиваемый абонент уже установил соединение с кем-нибудь другим. В первом случае говорят, что занят коммутатор, а во втором - абонент. Возможность отказа в соединении является недостатком метода коммутации каналов.
Если соединение может быть установлено, то ему выделяется фиксированная полоса частот в FDM-сетях или же фиксированная пропускная способность в TDM-сетях. Эти величины остаются неизменными в течение всего периода соединения. Гарантированная пропускная способность сети после установления соединения является важным свойством, необходимым для таких приложений, как передача голоса, изображения или управления объектами в реальном масштабе времени. Однако динамически изменять пропускную способность канала по требованию абонента сети с коммутацией каналов не могут, что делает их неэффективными в условиях пульсирующего трафика.
Недостатком сетей с коммутацией каналов является невозможность применения пользовательской аппаратуры, работающей с разной скоростью. Отдельные части составного канала работают с одинаковой скоростью, так как сети с коммутацией каналов не буферизуют данные пользователей.
Сети с коммутацией каналов хорошо приспособлены для коммутации потоков данных постоянной скорости, когда единицей коммутации является не отдельный байт или пакет данных, а долговременный синхронный поток данных между двумя абонентами. Для таких потоков сети с коммутацией каналов добавляют минимум служебной информации для маршрутизации данных через сеть, используя временную позицию каждого бита потока в качестве его адреса назначения в коммутаторах сети.
Обеспечение дуплексного режима работы на основе технологий FDM, TDM и WDM
В зависимости от направления возможной передачи данных способы передачи данных по линии связи делятся на следующие типы:
o симплексный - передача осуществляется по линии связи только в одном направлении;
o полудуплексный - передача ведется в обоих направлениях, но попеременно во времени. Примером такой передачи служит технология Ethernet;
o дуплексный - передача ведется одновременно в двух направлениях.
Дуплексный режим - наиболее универсальный и производительный способ работы канала. Самым простым вариантом организации дуплексного режима является использование двух независимых физических каналов (двух пар проводников или двух световодов) в кабеле, каждый из которых работает в симплексном режиме, то есть передает данные в одном направлении. Именно такая идея лежит в основе реализации дуплексного режима работы во многих сетевых технологиях, например Fast Ethernet или АТМ.
Иногда такое простое решение оказывается недоступным или неэффективным. Чаще всего это происходит в тех случаях, когда для дуплексного обмена данными имеется всего один физический канал, а организация второго связана с большими затратами. Например, при обмене данными с помощью модемов через телефонную сеть у пользователя имеется только один физический канал связи с АТС - двухпроводная линия, и приобретать второй вряд ли целесообразно. В таких случаях дуплексный режим работы организуется на основе разделения канала на два логических подканала с помощью техники FDM или TDM.
Модемы для организации дуплексного режима работы на двухпроводной линии применяют технику FDM. Модемы, использующие частотную модуляцию, работают на четырех частотах: две частоты - для кодирования единиц и нулей в одном направлении, а остальные две частоты - для передачи данных в обратном направлении.
При цифровом кодировании дуплексный режим на двухпроводной линии организуется с помощью техники TDM. Часть тайм-слотов используется для передачи данных в одном направлении, а часть - для передачи в другом направлении. Обычно тайм-слоты противоположных направлений чередуются, из-за чего такой способ иногда называют «пинг-понговой» передачей. TDM-разделение линии характерно, например, для цифровых сетей с интеграцией услуг (ISDN) на абонентских двухпроводных окончаниях.
В волоконно-оптических кабелях при использовании одного оптического волокна для организации дуплексного режима работы применяется передача данных в одном направлении с помощью светового пучка одной длины волны, а в обратном - другой длины волны. Такая техника относится к методу FDM, однако для оптических кабелей она получила название разделения по длине волны (Wave Division Multiplexing, WDM). WDM применяется и для повышения скорости передачи данных в одном направлении, обычно используя от 2 до 16 каналов.
Коммутация пакетов
Принципы коммутации пакетов
Коммутация пакетов - это техника коммутации абонентов, которая была специально разработана для эффективной передачи компьютерного трафика. Эксперименты по созданию первых компьютерных сетей на основе техники коммутации каналов показали, что этот вид коммутации не позволяет достичь высокой общей пропускной способности сети. Суть проблемы заключается в пульсирующем характере трафика, который генерируют типичные сетевые приложения. Например, при обращении к удаленному файловому серверу пользователь сначала просматривает содержимое каталога этого сервера, что порождает передачу небольшого объема данных. Затем он открывает требуемый файл в текстовом редакторе, и эта операция может создать достаточно интенсивный обмен данными, особенно если файл содержит объемные графические включения. После отображения нескольких страниц файла пользователь некоторое время работает с ними локально, что вообще не требует передачи данных по сети, а затем возвращает модифицированные копии страниц на сервер - и это снова порождает интенсивную передачу данных по сети.
Коэффициент пульсации трафика отдельного пользователя сети, равный отношению средней интенсивности обмена данными к максимально возможной, может составлять 1:50 или 1:100. Если для описанной сессии организовать коммутацию канала между компьютером пользователя и сервером, то большую часть времени канал будет простаивать. В то же время коммутационные возможности сети будут использоваться - часть тайм-слотов или частотных полос коммутаторов будет занята и недоступна другим пользователям сети.
При коммутации пакетов все передаваемые пользователем сети сообщения разбиваются в исходном узле на сравнительно небольшие части, называемые пакетами. Напомним, что сообщением называется логически завершенная порция данных - запрос на передачу файла, ответ на этот запрос, содержащий весь файл, и т. п. Сообщения могут иметь произвольную длину, от нескольких байт до многих мегабайт. Напротив, пакеты обычно тоже могут иметь переменную длину, но в узких пределах, например от 46 до 1500 байт. Каждый пакет снабжается заголовком, в котором указывается адресная информация, необходимая для доставки пакета узлу назначения, а также номер пакета, который будет использоваться узлом назначения для сборки сообщения (рис. 2.29). Пакеты транспортируются в сети как независимые информационные блоки. Коммутаторы сети принимают пакеты от конечных узлов и на основании адресной информации передают их друг другу, а в конечном итоге - узлу назначения.
Рис. 2.29. Разбиение сообщения на пакеты
Коммутаторы пакетной сети отличаются от коммутаторов каналов тем, что они имеют внутреннюю буферную память для временного хранения пакетов, если выходной порт коммутатора в момент принятия пакета занят передачей другого пакета (рис. 2.30). В этом случае пакет находится некоторое время в очереди пакетов в буферной памяти выходного порта, а когда до него дойдет очередь, то он передается следующему коммутатору. Такая схема передачи данных позволяет сглаживать пульсации трафика на магистральных связях между коммутаторами и тем самым использовать их наиболее эффективным образом для повышения пропускной способности сети в целом.
Рис. 2.30. Сглаживание пульсаций трафика в сети с коммутацией пакетов
Действительно, для пары абонентов наиболее эффективным было бы предоставление им в единоличное пользование скоммутированного канала связи, как это делается в сетях с коммутацией каналов. При этом способе время взаимодействия этой пары абонентов было бы минимальным, так как данные без задержек передавались бы от одного абонента другому. Простои канала во время пауз передачи абонентов не интересуют, для них важно быстрее решить свою собственную задачу. Сеть с коммутацией пакетов замедляет процесс взаимодействия конкретной пары абонентов, так как их пакеты могут ожидать в коммутаторах, пока по магистральным связям передаются другие пакеты, пришедшие в коммутатор ранее.
Тем не менее общий объем передаваемых сетью компьютерных данных в единицу времени при технике коммутации пакетов будет выше, чем при технике коммутации каналов. Это происходит потому, что пульсации отдельных абонентов в соответствии с законом больших чисел распределяются во времени. Поэтому коммутаторы постоянно и достаточно равномерно загружены работой, если число обслуживаемых ими абонентов действительно велико. На рис. 2.30 показано, что трафик, поступающий от конечных узлов на коммутаторы, очень неравномерно распределен во времени. Однако коммутаторы более высокого уровня иерархии, которые обслуживают соединения между коммутаторами нижнего уровня, загружены более равномерно, и поток пакетов в магистральных каналах, соединяющих коммутаторы верхнего уровня, имеет почти максимальный коэффициент использования.
Более высокая эффективность сетей с коммутацией пакетов по сравнению с сетями с коммутацией каналов (при равной пропускной способности каналов связи) была доказана в 60-е годы как экспериментально, так и с помощью имитационного моделирования. Здесь уместна аналогия с мультипрограммными операционными системами. Каждая отдельная программа в такой системе выполняется дольше, чем в однопрограммной системе, когда программе выделяется все процессорное время, пока она не завершит свое выполнение. Однако общее число программ, выполняемых за единицу времени, в мультипрограммной системе больше, чем в однопрограммной.
Рис. 3.3. Соотношения между временными интервалами и кадрами
Известно, что логические каналы образуются с помощью физических каналов. Метод размещения логических каналов на физических называется «отображением» - mapping .
Несмотря на то, что большинство логических каналов занимают только один временной интервал, некоторые логические каналы могут занимать более чем 1 TS. В этом случае информация логических каналов передаётся в одном и том же временном интервале физического канала в последовательных кадрах TDMA.
Поскольку логические каналы являются короткими, несколько логических каналов могут занимать один и тот же физический канал, что позволяет более эффективно использовать временные интервалы.
На рис. 3.4. показан случай, когда на одной несущей соты каналом DCCH из-за высокой нагрузки занимается дополнительный временной интервал.
Рис. 3.4. Размещение логических каналов на физических каналах
Нулевой временной интервал на нулевой несущей частоте в соте всегда резервируется для сигнализации. Таким образом, когда MS определила, что несущая частота является несущей BCCH, она знает, где и как считывать информацию.
При направлении передачи от BTS к MS (downlink) передается информация BCH и CCCH. Единственным каналом, по которому информация передается только в направлении от MS к BTS (uplink), является канал RACH. Канал для передачи информации RACH всегда свободен, поэтому MS может осуществить доступ в сеть в любое время.
Как правило, первый («1») временной интервал на нулевой несущей частоте в соте также всегда резервируется для сигнальных целей. Единственным исключением являются соты, где наблюдаются высокий или низкий трафик.
Как видно из рис. 3.4, если трафик в соте большой, то в целях установления соединения может быть занят третий физический канал, используя DCCH. Этим каналом может быть любой временной интервал, исключая временные интервалы «0» и «1» на несущей «0».
Это же происходит и тогда, когда нагрузка в соте низкая. В этом случае есть возможность занять временной интервал «0» на несущей «0» для передачи/приёма всей сигнальной информации: BCH, CCCH и DCCH. Таким образом, физический канал «1» может быть освобождён под трафик.
Восемь SDCCH каналов и 4 SACCH канала могут совместно использовать один и тот же физический канал. Это означает, что на одном физическом канале может быть установлено одновременно 8 соединений.
Все остальные интервалы, кроме сигнальных интервалов «0» и «1» используются в соте под трафик, то есть для передачи речи или данных. В этом случае используется логический канал TCH.
Дополнительно MS во время разговора передает результаты измерений уровня сигнала, качества, временной задержки. Для этой цели используется канал SACCH, занимая на время один временной интервал TCH.
Рис. 3.5 схематично показывает обслуживание входящего вызова к MS и использование различных каналов управления.
Рис. 3.5. Вызов к MS
MSC/VLR располагает информацией о том, в какой LA находится MS. Сигнальное сообщение пейджинга передаётся тем BSC, который контролирует данную LA.
1. BSC распределяет вызывное сообщение между всеми базовыми станциями в требуемой LA. Базовые станции передают вызывные сообщения через эфир, используя канал PCH.
2. Когда MS обнаруживает идентифицирующий ее PCH, она осуществляет запрос на выделение канала управления через канал RACH.
3. BSC использует канал AGCH для информирования MS о том, какие каналы SDCCH и SACCH она может использовать.
4. SDCCH и SACCH используются для установления соединения. Занимается канал ТСН, а канал SDCCH освобождается.
5. MS и BTS переключаются на частоту канала TCH и выделенный под этот канал временной интервал. Если абонент отвечает, то соединение устанавливается. В процессе разговора радиосоединение контролируется посредством информации, передаваемой и получаемой MS по каналу SACCH.
GPRS использует общий физический ресурс радиоинтерфейса совместно с существующими ресурсами системы GSM с коммутацией каналов. Службу GPRS можно рассматривать как наложенную на сеть GSM. Это позволяет использовать одну и ту же физическую среду в сотах как для передачи речи с коммутацией каналов, так и для передачи данных с коммутацией пакетов. Ресурсы GPRS могут выделяться под передачу данных динамически в периоды, когда отсутствует сессия передачи информации с коммутацией каналов.
Для GPRS будет использовать те же физические каналы, но эффективность их использования намного больше по сравнению с традиционной GSM с коммутацией каналов, поскольку несколько пользователей GPRS могут использовать один канал. Это позволяет повысить утилизацию каналов. Кроме того, GPRS использует ресурсы только в период передачи и приема данных.
На приведено ниже рисунке показана структура системы GPRS. Поскольку GPRS является новой службой GSM, для нее используется существующая инфраструктура GSM с некоторыми модификациями. Решение для системы GPRS разрабатывалось таким образом, чтобы можно было быстро внедрять GPRS на сети с небольшими затратами.
Для внедрения GPRS необходимо выполнить модернизацию программного обеспечения элементов существующих сетей GSM, за исключением BSC, для которого требуется модернизация аппаратных средств (см. рис. 4.1). В сети GSM появляются два новых узла: Обслуживающий узел поддержки GPRS – Serving GPRS Support Node (SGSN) и Шлюзовой узел поддержки GPRS – Gateway GPRS Support Node (GGSN). Эта два узла физически могут быть реализованы в виде одного аппаратного узла. Возможно гибкое внедрение GPRS, сначала возможно, например, внедрение централизованного узла GPRS, который может представлять собой комбинацию узлов SGSN и GGSN. На следующей стадии они могут быть разделены на выделенные узлы SGSN и GGSN.
Ниже описывается, каким образом внедрение системы GPRS оказывает влияние на узлы GSM и какие терминалы GPRS существуют в сети.
Рис. 4.1 Архитектура сети GPRS (показаны BSS, CSS и PSS)
Интерфейс между SSGN и BSC является поддерживающим открытый интерфейс Gb, определенный в стандарте ETSI. Этот интерфейс позволяет оператору работать с мультивендорной конфигурацией.
Система GPRS по радиоинтерфейсу взаимодействует с MS, передавая и принимая радиосигналы через систему BSS. BSS управляет передачей и приемом радиосигналов для всех видов сообщений: речи и данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и коммутации пакетов. При внедрении GPRS для базовых станций BTS требуется дополнительное программное обеспечение и дополнительные аппаратные блоки.
BSS используется для разделения данных, передаваемых в режиме коммутации каналов и в режиме коммутации пакетов, поскольку только сообщения, передаваемые в режиме коммутации каналов направляются в MSC. Пакеты перенаправляются в новые узлы коммутации пакетов GPRS.
CSS представляет собой традиционную систему SS сети GSM, включающую в себя уже рассмотренные ранее узлы (см. Главу 1, раздел 1.7: «Описание компонентов сети GSM»).
При внедрении GPRS необходима модернизация программного обеспечения MSC, которая позволяет выполнять комбинированные процедуры GSM/GPRS, например, комбинированную процедуру подключения MS (Attach): IMSI/GPRS.
Внедрение GPRS не оказывает влияния на GMSC, так как этот центр участвует в установлении соединения к абонентам сети GSM от абонентов сети фиксированной связи PSTN.
HLR является базой данных , в которой содержатся все абонентские данные, в том числе данные, относящиеся к абонированию службы GPRS. Таким образом, в HLR хранятся данные как для службы коммутации каналов, так и для службы коммутации пакетов. Эта информация включает в себя, например, разрешение/запрет на использование услуг GPRS абоненту, имя узла доступа (Access Point Name – APN) провайдера службы Интернет (Internet Service Provider – ISP), а также указание на то, выделены ли для MS адреса IP. Эта информация хранится в HLR как контекстное абонирование (context subscription) протокола пакетной передачи данных PDP. В HLR может храниться до 5 контекстов PDP на одного абонента. Доступ к хранящейся в HLR информации осуществляется из SGSN. При роуминге обращение за информацией может осуществляться в HLR, не связанный с собственным узлом SGSN.
Для работы HLR в сети GPRS необходима модернизация его программного обеспечения.
AUC не требует какой-либо модернизации при работе с GPRS. Новым свойством с точки зрения AUC в сети GPRS является только новый алгоритм шифрования, который определен для GPRS как А5.
Служба коротких сообщений – взаимодействующий MSC (SMS-IW-MSC) позволяет MS с функциями GPRS передавать и принимать SMS через радиоканалы GPRS. SMS-IW-MSC не изменяется при внедрении GPRS.
PSS является новой системой, разработанной специально для GPRS. Эта система основана на протоколах Интернет (IP). Она включает в себя новые узлы пакетной коммутации, в общем контексте известные как GSN (Узлы поддержки GPRS). В настоящее время существуют два вида узлов GPRS: Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN) и Шлюзовой узел поддержки GPRS (GGSN). Интерфейсы SGSN связывают его со стандартными узлами сети GSM, такими, как MSC/BSC, а интерфейсы GGSN связывают этот узел в с внешними сетями пакетной передачи данных, такими, как сеть Интернет или корпоративная сеть Интернет.
Существуют три класса MS, которые могут работать с GPRS.
Класс А: MS класса А одновременно поддерживает GPRS и другие службы GSM. Это означает, что MS одновременно выполняет функции подключения (attach), активизации, мониторинга, передачи информации и т. д. как для передачи речи, так и для пакетной передачи данных. MS класса А одновременно может обслуживать вызов для речевой службы и принимать пакетные данные.
Класс В: MS класса В одновременно наблюдает за каналами GSM и GPRS, но в каждый момент времени может принимать/передавать информацию либо службы с коммутацией каналов, либо службы с коммутацией пакетов.
Класс С: MS класса С поддерживает только неодновременные операции, например, attach. Если MS этого класса поддерживает как службы GSM, так и службы GPRS, она может получать вызовы только от выбранной по умолчанию или назначенной оператором службы. Не назначенные или не выбранные службы являются недоступными.
Биллинговый шлюз (Biling Gateway – BGw).
BGw облегчает внедрение GPRS в сети мобильной связи путем реализации функций, упрощающих управление начислением оплаты для GPRS в биллинговой системе. В частности, очень полезной является функция Advanced Processing – усовершенствованная обработка биллинговой информации.
Критерии начисления оплаты при пользовании услугами GPRS фундаментально отличаются от тех критериев, которые применяются для служб с коммутацией каналов. В частности, они основаны на объеме переданной/полученной информации, не на времени занятия каналов. Сессия GPRS может быть активной в течение достаточно длительного периода времени, тогда как реальная передача данных осуществляется в короткие промежутки времени при наличие свободных радиоресурсов. В этом случае время занятия радиоресурсов является несущесвтенным критерием для начилсения полаты в сравнении с обхемом данных.
Информация о начислении оплаты может быть получена от SGSN и GGSN, использующих интерфейсы, отличающиеся от интерфейсов MSC и для этой информации создаются отчеты CDR нового типа. Некоторыми новыми типами CDR являются:
· S-CDR, связанные с использованием радиосети и переданные от SGSN.
· G-CDR, связанные с использованием внешних сетей передачи данных и переданные от GGSN.
· CDR, связанные с использованием службы коротких сообщений, основанной на GPRS.
Во время одной сессии GPRS может быть сгенерировано несколько S-CDR и G-CDR.
BGw позволяет начислять оплату за услуги передачи данных с минимальным влиянием на уже существующие биллинговые системы. BGw может либо трансформировать данные в тот формат, который распознается существующей биллинговой системой, либо может использоваться для создания нового биллингового приложения, специально адаптированного для начисления оплаты за объем. Это позволяет внедрять службы передачи данных очень быстро и осуществлять начисление оплаты за пользование услугами немедленно, в реальном режиме времени.
Узлы поддержки GPRS
Узлами поддержки GPRS являются SGSN и GGSN, каждый из которых выполняет специфические функции в составе сети GPRS. Ниже описываются эти конкретные индивидуальные функции.
Обслуживающий узел поддержки GPRS (SGSN)
SGSN расположен в сети GPRS, как показано на рис. 4.2. Этот узел взаимодействует с BSC, MSC/VLR, SMS-G и HLR. Этот узел подключается к базовой сети передачи данных (backbone network) для организации связи с GGSN и другими SGSN.
Рис. 4.2 Интерфейсы SGSN
SGSN обслуживает всех абонентов GPRS, физически расположенных в пределах географической зоны обслуживания SGSN. SGSN выполняет в GPRS функции, аналогичные тем, которые выполняет MSC в сети GSM. То есть этот узел управляет функциями подключения, отключения MS, обновления информации о местоположении и т. д. Абоненты GPRS могут быть обслужены любым узлом SGSN в сети в зависимости от их местоположения.
Функции SGSN.
В составе сети GPRS узел SGSN выполняет следующие функции. Управление мобильностью (ММ). Узел SGSN реализует функции протокола ММ в MS и по сетевым интерфейсам. Процедурами ММ, поддерживаемыми по этому интерфейсу, являются подключение IMSI как для вызовов GPRS, так и для вызовов с коммутацией каналов, обновление зоны маршрутизации, обновление комбинированной зоны маршрутизации и зоны местоположения, передача пейджинговых сигналов.
Протокол ММ позволяет сети поддерживать перемещающихся абонентов. ММ позволяет MS перемещаться из одной соты в другую, перемещаться из одной зоны маршрутизации SGSN в другую, перемещаться между узлами SGSN в пределам сети GPRS.
Понятие «зона местоположения» (LA) не используется в GPRS. Аналогом этого понятия в GPRS является зона маршрутизации (Routing Area – RA). RA состоит из одной или нескольких сот. В первой реализации RA была эквивалентна LA.
ММ позволяет абонентам передавать и получать данные во время перемещения в пределах своей сети PLMN, а также при перемещении в другую сеть PLMN. SGSN поддерживает стандартный интерфейс Gs в направлении MSC/VLR для MS классов A и B, что позволяет выполнять следующие процедуры:
- Комбинированное подключение/отключение GPRS / IMSI . Процедура «IMSI attach» осуществляется через SGSN. Это позволяет объединять/комбинировать действия и таким образом экономить радиоресурсы. Эти действия зависят от класса MS.
- Комбинированный пейджинг . Если MS зарегистрирована одновременно как IMSI/GPRS терминал, (работа в режиме I), MSC/VLR выполняет пейджинг через SGSN. Сеть также может координировать предоставление служб с коммутацией каналов или с коммутацией пакетов. Координация пейджинговой операции означает, что сеть передает пейджинговые сообщения для служб с коммутацией каналов по тем же каналам, которые используются для служб с коммутацией пакетов, то есть пейджинговый канал GPRS или канал трафика GPRS.
- Комбинированные обновление метоположения (зоны местоположения LA или зоны маршрутизации RA) для служб с коммутацией каналов GSM и служб с коммутацией пакетов GPRS. MS выполняет функции обновления местоположения отдельно, передавая информацию о новой LA в MSC и новой RA в SGSN. По интерфейсу Gs оба узла: MSC и SGSN могут обмениваться информацией об обновлении местоположения абонента, позволяя тем самым друг другу выполнять обновление. Это позволяет экономить на функциях сигнализации по радиоинтерфейсу.
Управление сеансами (Session Management – SM)
Процедуры SM включают в себя активизацию контекста протокола пакетной передачи данных (PDP), деактивизацию этого контекста и его модификацию.
Контекст PDP используется для установления и разъединения виртуального канала передачи данных между терминалом, подключенным к MS и GGSN.
SGSN затем сохраняет данные, которые включают в себя:
Идентификатор контекста PDP - индекс, используемый для указания на конкретный контекст PDP.
Тип PDP. Это тип контекста PDP. В настоящее время поддерживается IPv4.
Адрес PDP. Это адрес мобильного терминала. Это либо адрес IPv4, если абонент указывает его при заключения контракта на предоставление услуг пакетной передачи данных, либо это пустое множество при использовании динамического режима назначения адреса.
Имя узла доступа (APN). Это сетевой идентификатор внешней сети, например: wap. *****
Определенное качество обслуживания (QoS). Это профиль QoSЮ, на который может подписаться абонент.
Контекст PDP должен быть активным в SGSN до того, как какой-либо блок пакетной передачи данных (PDU) может быть передан в MS или получен из MS.
Когда в SGSN поступает сообщение о запросе на активизацию контекста PDP, он запрашивает функцию управления разрешением. Эта функция ограничивает число регистраций в пределах одного узла SGSN и контролирует качество в пределах каждой зоны. Затем SGSN проверяет, разрешен ли абоненту доступ к конкретной сети ISP или корпоративной сети передачи данных.
Начисление оплаты
Эта функция обеспечивает оператора достаточной информацией о действиях абонента и позволяет составлять счета на основе объема переданной информации (объем переданных данных, SMS), а также о продолжительности сеанса передачи данных (время включения/регистрации, продолжительность активного состояния контекста PDP) .
Возможности службы GPRS по начислению оплаты полностью соответствуют спецификациям ETSI для S-CDR (SGSN), G-CDR (GGSN) и SMS CDR.
CDR содержит все обязательные поля и следующие опциональные поля:
S-CDR: отметку о классе MS, информацию о зоне маршрутизации RA, код зоны, идентификатор соты, информацию о смене SGSN в процессе сеанса, диагностическую информацию, номер последовательности в отчете, идентификатор узла.
G-CDR: флаг динамического адреса, диагностическую информацию, номер последовательности в отчете, идентификатор узла.
У всех CDR имеются идентификаторы, благодаря этому можно отсортировать все CDR, относящиеся к одному сеансу управления мобильностью ММ и связанные с соответствующими сеансами PDP, что является важным с точки зрения выставления счетов. Это распространятеся на все CDR от всех узлов GPRS.
CDR в узлах GPRS сначала подпадают в буфер временного хранения, в котором хранятся около 15 минут, затем они записываются на жесткий диск. Емкость диска для хранения данных о начислении оплаты приблизительно рассчитана на хранение данных о начислении оплаты, эквивалентных 72 часам.
Оператор может конфигурировать следующие параметры:
Пункт назначения (например, биллинговая система);
Максимальный объем памяти на диске для хранения CDR;
Максимальное время хранения CDR;
Таймер буферизации в оперативной памяти (RAM);
Объем буферизации в оперативной памяти (RAM);
Метод извлечения данных.
SGSN выбирает GGSN (включая сервер доступа) на основе протокола пакетной передачи данных (PDP), имени узла доступа (APN) и данных о конфигурации. Он использует сервер доменного имени (Domain Name Server) в базовой сети для установления идентичности SGSN, обслуживающего запрашиваемый APN. Затем SGSN устанавливает тоннель с помощью тоннельного протокола GPRS (GTP) для подготовки GGSN к дальнейшей обработке.
DIV_ADBLOCK192">
Ниже приведен пример успешной доставки сообщения SMS по радиоканалам GPRS:
SMS-C определяет, что необходимо переслать сообщение в MS. SMS-C перенаправляет это сообщение в SMS-GMSC. SMS-GMSC проверяет адрес пункта назначения и запрашивает информацию о маршрутизации из HLR для доставки SMS. HLR передает результирующее сообщение, которое может включать в себя информацию о SGSN, в зоне действия которого в данный момент находится искомая MS, информацию о MSC или информацию об обоих узлах. Если результирующее сообщение не содержит номер SGSN, это означает, что HLR располагает информацией о том, что MS находится вне зоны действия SGSN и недоступна через этот SGSN. Если результирующее сообщение содержит номер MSC, сообщение SMS будет доставляться традиционным образом через сеть GSM. Если результирующее сообщение содержит номер SGSN, SMS-GMSC перенаправит SMS в SGSN. SGSN передаст SMS в MS, и отправит сообщение об успешной доставке сообщения в SMS-C.
GGSN обеспечивает интерфейс в направлении внешней IP сети с пакетной передачей данных. GGSN обеспечивает функции доступа для внешних устройств, таких, как маршрутизаторы ISP и серверы RADIUS, обеспечивающие функции безопасности. С точки зрения внешней сети IP GGSN действует как маршрутизатор для адресов IP всех абонентов, обслуживаемых сетью GPRS. Направление пакетов к нужному SGSN и преобразование протоколов также обеспечивается узлом GGSN.
GGSN выполняет следующие функции в составе сети GSPR:
- Подключение к сети IP . GGSN поддерживает соединения с внешними сетями IP с помощью сервера доступа. Сервер доступа использует сервер RADIUS для назначения динамических адресов IP.
- Обеспечение безопасности передачи данных по протоколу IP . Эта функция обеспечивает безопасную передачу между SGSN и GGSN (интерфейс Gi). Эта функция необходима при подключении абонентов GPRS через их собственную корпоративную сеть (VPN). Она также повышает безопасность управления трафиком между узлами GPRS и системами управления. Функции безопасности протокола IP позволяют шифровать все передаваемые данные. Это является защитой от нелегального доступа и обеспечивает гарантии конфиденциальности передачи пакетов данных, целостность данных и аутентификацию источника данных. Механизмы обеспечения безопасности основываются на фильтрации, аутентификации и шифровании на уровне IP. Для обеспечения более высокой степени безопасности при передаче по базовой сети IP эта функция интегрируется в маршрутизатор как в SGSN, так и в GGSN (а также в шлюзовые устройства, действующие на границах сетей). Для этого решения используется заголовок аутентификации Opv4 IPSEC, использующий алгоритм MD5 и инкапсулированную нагрузку для обеспечения безопасности (ESP), в которой используется режим цепочечного блочного шифрования американского стандарта шифрования данных (DES-CBC). Система также готова к введению новых алгоритмов шифрования (например, ассиметричного протокола аутентификации с ключами общего пользования и т. д.)
- Маршрутизация. Маршрутизация является функцией SGSN.
- Управление сеансами. GGSN поддерживает процедуры управления сеансами (то есть активизацию, деактивизацию и модификацию контекста PDP). Управление сеансами описано в разделе «Функции SGSN. Управление сеансами».
- Поддержка функции начисления оплаты. GGSN также генерирует CDR для каждой обслуживаемой MS. CDR содержит регистрационный файл с отметкой времени для процедур управления сеансами в случае применения режима начисления оплаты, основанного на учете времени и файл с учетом объема переданной информации.
В системе GSM определено около 10 типов логических каналов. Эти каналы используются для передачи различных типов информации. Так, например, пейджинговый канал PCH используется для передачи вызывного сообщения, а по широковещательному каналу управления BCCH передается информация о системе. Для GPRS определена новая совокупность логических каналов. Большинство из них имеют наименования, аналогичные и соответствующие наименованиям каналов в GSM. Наличие в сокращенном наименовании логического канала буквы «Р», означающей «Packet» и стоящей перед всеми остальными буквами, указывает на то, что это канал GPRS. Так, например, пейджинговый канал в GPRS обозначается как PPCH – Packet Paging Channel.
Новым логическим каналом системы GPRS является канал PTCCH (Packet Timing advance Control Channel). Это канал уведомления о временной задержке TA, он необходим для регулировки этого параметра. В системе GSM информация, относящаяся к этому параметру, передается по каналу SACCH.
Для поддержки GPRS могут быть назначены группы каналов для соединений с коммутацией пакетов (PS). Каналы, назначенные для GPRS для обслуживания трафика, поступающего из домена с коммутацией каналов (CSD), обозначаются как каналы пакетной передачи данных PDCH. Эти PDCH будут принадлежать домену с коммутацией пакетов (PSD). Для назначения PDCH используется мультислотовая структура кадра и TCH, способный поддерживать PS.
В соте каналы PDCH будут сосуществовать с каналами обслуживания трафика для CS. Ответственным за назначение каналов PDCH является блок управления пакетной передачей PCU.
В PSD несколько соединений PS могут совместно использовать один и тот же канала PDCH. Одно соединение PS определяется как поток временных блоков (TBF), который передается в обоих направлениях: uplink и downlink. MS может располагать одновременно двумя TBF, один из их которых используется в направлении uplink, а другой – в направленииdownlink.
При назначении TBF для MS резервируется один или несколько PDCH. PDCH располагаются в совокупности каналов PDCH, называемой PSET и только один канал PDCH в одном и том же PSET может использоваться для MS. До резервирования канала система должна убедиться в том, что в PSD есть один или несколько свободных каналов PDCH.
Канал PBCCH так же, как и канал BCCH в GSM, является широковещательным каналом управления и используется только в информационной системе пакетной передачи данных. Если оператор не назначает в системе каналы PBCCH, информационная система пакетной передачи данных использует для своих целей канал BCCH.
Этот канал состоит из логических каналов, используемых для общей сигнализации управления, необходимой для пакетной передачи данных.
Этот канал пейджингового вызова используется только в направлении downlink. Он используется для передачи вызывного сигнала к MS до начала передачи пакетов. PPCH может быть использован в группе пейджинговых каналов как для режима коммутации пакетов, так и для режима коммутации каналов. Использование канала PPCH для режима с коммутацией каналов возможно только для терминалов GPRS классов А и В в сети с режимом работы I.
PRACH – Packet Random Acces Channel, используется только в направлении uplink. PRACH используется MS для инициализации передачи в направлении uplink для передачи данных или сигнализации.
PAGCH – Packet Access Grant Channel используется только в направлении downlink в фазе установления соединения для передачи информации о назначении ресурса. Передается в MS до начала передачи пакетов.
PNCH – Packet Notification Channel используется только в направлении downlink. Этот канал используется для передачи уведомления PTM-M (Point-to-Multipoin – Multicast) к группе MS до передачи пакета PTM-M. Для мониторинга канала PNCH должен быть назначен режим DRX. Услуги DRX не специфицированы для GPRS фазы 1.
PАCCH - Packet Associated Control Channel переносит информацию сигнализации, связанную с конкретным MS. Информация сигнализации включает в себя, например, подтверждения и информацию управления выходной мощностью терминала. По каналу PАCCH передаются также сообщения о назначении или переназначении ресурса. Этот канал использует ресурсы совместно с каналами PDTCH, назначенными конкретной MS. Кроме того, по этому каналу может быть передано пейджинговое сообщение в сторону MS, находящейся в состоянии соединения с коммутацией каналов, о том, что данная MS вовлекается в режим передачи пакетов.
PTCCH/U - Packet Timing advance Control Channel используется только в направлении uplink. Этот канал используется для передачи пакета случайного доступа для оценки временной задержки одной MS, находящейся в режиме передачи пакетов.
PTCCH/D - Packet Timing advance Control Channel используется только в направлении downlink.. Этот канал используется для передачи информации об обновлении значения временной задержки для нескольких MS. Один PTCCH/D используется совместно с несколькими PTCCH/U.
По этому каналу передаются пакеты данных. Если система работает в режиме PTM-M, он временно назначается для одной MS из группы. Если система работает в мультислотовом режиме, одна MS может параллельно использовать несколько каналов PDTCH для одного сеанса передачи пакетов. Все трафиковые каналы передачи пакетов являются двунаправленными, при этом различают PDTCH/U для направления передачи uplink, и PDTCH/D для направления передачи downlink.
Система коммутации подвижной радиосвязи приведена на рис. 5.1
676 " style="width:506.9pt;border-collapse:collapse;border:none">
MSC – это основной узел в системе GSM. Этот узел управляет всеми функциями по обслуживанию входящих и исходящих вызовов между MS. Основными функциями данного узла являются.
