Sluzby mobilních sítí

Poslední léta zaznamenala velmi výrazný rozvoj mobilních telekomunikaèních technologií, coz se projevilo v jejich masivnímu rozsíøení do mnoha oblastí. Moznosti mobilních telekomunikaèních technologií nespoèívají pouze v digitálních pøenosech hlasu pøi komunikaci dvou uzivatelù mobilních telefonù. Mob 757k104h ilní telekomunikaèní technologie jsou schopny pøenáset datové proudy pøedstavující libovolné informace, tj. kromì zvukových i textové nebo video. Propojení mobilních sítových technologií a technologií Internetu umozòuje uzivatelùm mobilních telefonních zaøízení rozsíøit poèetnou komunitu uzivatelù Internetu.

Základním standardem, který podporuje pøenos informaèních zdrojù Internetu do mobilních telefonních zaøízení a ostatních bezdrátových terminálù, je WAP (Wireless Application Protocol).

Protokol WAP

WAP je standardem de facto. Specifikace WAP byla navrzena pro podporu Internetových komunikací a rozsiøujících telefonních sluzeb na digitálních mobilních telefonech, pagerech a dalsích typech bezdrátových koncových zaøízení. Prostøednictvím protokolu WAP mobilní telefony komunikují s internetovým serverem instalovaným v síti mobilních telefonù. Protokol WAP umozòuje vidìt obsah Internetových dokumentù ve specifickém formátu na displejích GSM mobilních telefonù podporujících WAP.

Specifikace WAP byla vyvinuta v rámci organizace WAP Forum, která sdruzuje stovky firem zabývajících se bezdrátovou telefonií, a se jedná o zprostøedkovatele telefonních sluzeb, výrobce zaøízení pro bezdrátovou telefonii, zøizovatele komunikaèní infrastruktury, nebo o programátoru zabývající se vývojem potøebného software. Aktivity organizace WAP Forum sledují následující cíle:

• zajistit moznost vyrábìt kompatibilní produkty, které by vytvoøili prostøedí pro poskytování spolehlivých a bezpeèných sluzeb koncovým uzivatelùm
• zajistit moznost vytvoøit takové informaèní zdroje a aplikace, které budou bezdrátové pøenosové prostøedky schopny pøenáset mezi rùznými typy zaøízení pøes rùzné typy sítì.

Obr. 6.1 - Logo organizace WAP Forum a mobilní zaøízení podporující WAP

Mobilní zaøízení podporující WAP jsou schopná:

• surfovat po Internetu
• odesílat a pøijímat postovní zprávy
• vyuzívat rùzné sluzby Internetu, napø. rezervace jízdenek a letenek, rezervace noclehù v hotelích, objednávat nìkteré zbozí od elektronických prodejcù, nahlízet do jízdních øádù a pøedpovìdí poèasí, atd.[1]

WAP definuje celou øadu protokolù a datových formátù, které se pouzívají pro komunikaci mezi mobilními bezdrátovými zaøízeními a servery, které obsahují informaèní zdroje. V kontextu specifikace WAP se objevily následující pojmy:

WAP user agent (mikroprohlízeè) je programové vybavení mobilního zaøízení, které vytváøí uzivatelské rozhraní. Interpretuje kód a zobrazuje WAP dokumenty. Jeho èinnost odpovídá technickému vybavení daného zaøízení. Tzn., ze u zaøízení s vìtsím displejem se zobrazuje vìtsí èást dokumentu, pro prohlízení dokumentù se pouzívá "scroll" tlaèítek pro oba smìry , pro nastavení polozky v menu a pro zadání alfanumerických znakù (napø. URL nebo pro vyplnìní formuláøe ve WAP dokumentu) se pouzívají pøíslusná tlaèítka z klávesnice mobilního zaøízení. WAP user agent je tedy analogií Web prohlízeèe. Protoze ale je z hlediska funkènosti mnohem jednodussí, bývá nazýván mikroprohlízeè (microbrowser).

Obr. 6.2 - Komunikace v infrastruktuøe WAP

WAP content obsahuje WAP dokumenty. Je umístìn na bìzném Web serveru v Internetu a je pøístupný pøes rozhraní HTTP. WAP dokumenty jsou vytvoøeny v jazyce WML (Wireless Markup Language), který si lze pøedstavit jako jednoduchou obdobu jazyka HTML. WML dokumenty jsou vytváøeny pro zobrazování na malých displejích a pro moznost navigace jednou rukou tlaèítky mobilního zaøízení. WAP content je pøenásen z Web serveru na WAP bránu prostøednictvím protokolu HTTP.

WAP brána (WAP gateway) pùsobí jako rozhraní mezi mobilní sítí telefonního operátora a Internetem. Je to poèítaè propojený do obou tìchto sítí. Kdyz si uzivatel pøeje na svém mobilu prohlédnout urèitou WAP stránku, mikroprohlízeè se pomocí protokolu WSP (Wireless Session Protocol) spojí s WAP bránou. Ta pozadavek na stránku upraví, a pomocí protokolu HTTP si WAP stránku vyzádá od Web serveru, kde je pøíslusný WAP obsah umístìn. Poté, co WML stránka dorazí z Internetu zpìt bránì, je pomocí protokolu WSP odeslána na mobilní telefon, který ji zobrazí. Princip komunikace mezi mobilním zaøízením a serverem, který poskytuje WAP obsah je zobrazen na obr. 6.2. WAP brána pracuje ve dvou funkèních úrovních:

• pøevádí WAP obsah pøed odesláním do zaøízení WAP klienta z textového formátu WML do "úsporného" binárního WML formátu, který mikroprohlízeè interpretuje.  Naopak, konvertuje binární WML formát, který pøijme od mikroprohlízeèe do standardního textového WML formátu urèeného k transakci HTTP pro pøenos do Web serveru.
• pùsobí jako protokolová brána, tj. pøevádí pøíkazy z protokolové sady WAP standardu do protokolové sady Internetu (tzn. do protokolové sady TCP/IP).

Porovnání protokolù Internetu a protokolù WAP je znázornìno na obr. 6.3.

Obr. 6.3 - Protokoly Internetu a protokoly WAP

Protokolová sada WAP zahrnuje v jednotlivých vrstvách následující protokoly:

• WDP (Wireless Datagram Protocol), který pøíslusí do transportní vrstvy WAP. Pøedává zprávy urèené k pøenosu do dostupné pøenosové sítì, tzv. wireless bearer (typu GSM-SMS (Global System for Mobile Communications - Short Message Service), USSD (Unstructured Supplementary Service Data), GPRS (General Packet Radio Service), CSD (Celular Digital Packet Data), atd.). Z této sítì také zprávy pøijímá.

• WTLS (Wireless Transport Layer Security), který pøíslusí do zabezpeèovací vrstvy WAP. Je to protokol volitelný, který prostøednictvím kryptografických technik zajisuje bezpeèný transportní servis, který vyuzívají nìkteré aplikace (e-commerce, e-banking apod.). Poskytuje tyto sluzby:

o       zabezpeèení integrity dat

o       zabezoeèení dùvìrnosti dat

o       zabezpeèení autenticity relace

o       ochrana proti odmítnutí sluzby (denial-of-service)

• WTP (Wireless Transaction Layer), který pøíslusí do transakèní vrstvy WAP.  WTP zajisuje tøi tøídy transakèní sluzby pro uzivatelské relace:

o       jednosmìrný dotaz (nepotvrzovaný)

o       transakci dotaz - odpovìï nepotvrzovanou

o       transakci dotaz - odpovìï npotvrzovanou

WSP (Wireless Session Protocol), který pøíslusí do relaèní vrstvy WAP. WSP zajisuje efektivní výmìnu dat mezi uzivatelskou aplikací, tj. "prohlízením", oznaèovanou jako WSP/B (browsing) a WAP bránou, která pùsobí jako proxy mezi WSP/B a HTTP serverem (viz. obr. 6.2).

WAE (Wireless Application Environment), který vytváøí nejvyssí vrstvu WAP. WAE je prostøedí pro tvorbu aplikací, tudíz zahrnuje technologie potøebné pro tvorbu mobilních aplikacích a stránek. Je to obecnì pouzitelné prostøedí zalozené na kombinaci Web technologií a technologií mobilní telefonie. Jedná se o:

o       jazyk WML (Wireless Markup Language), který slouzí k zápisu WAPstránek. WML je podobný jazyku HTML, ale je optimalizovaný pro pouzití na mobilních zaøízeních, která mají mensí obrazovku, ovládání pomocí tlaèítek apod. Do stránek lze zakomponovat malé a jednoduché programy ve skriptovacím jazyce WMLScript.

o       skriptovací jazyk WML Script, který je tzv. "lehký skriptovací jazyk" a je podobný jazyku JAVA Script.

o       standardní knihovny funkcí pro jazyk WML Script.

o       rozhraní WTA, WTAI (Wireless Telephony Applications), které umozòuje prostøednictvím WML stránek a WML skriptù vyuzívat sluzby mobilního telefonu a mobilní sítì (sestavení, pøijetí èi odmítnutí hovoru, práce s adresáøem na SIM kartì apod.) Mùze tedy napø. vzniknout aplikace, která umozní pøímo vytoèit telefonní èíslo nalezené v nìjaké databázi a ulozit jej do telefonního adresáøe mobilního telefonu apod.

o       sadu standardních datových formátù, napø. pro obrázky (formát wbmp), kalendáøe, telefonní adresáøe atd.

Do WAE je zahrnut rovnìz WML mikroprohlízeè a program WML Script Virtual Machine, pomocí nìhoz jsou na dispeji zobrazovány kompilované WML skripty. Obì tyto slozky rozhraní WAE jsou implementovány na WAP zaøízeních.

WAP protokoly jsou navrzeny pro rùzné typy sítí poskytujících pøenosové sluzby (GSM -SMS, CSD, GPRS atd.). Sluzby tìchto sítí jsou èasto velmi rùzné kvality co do prùchodnosti, chybovosti a zpozdìní. S tím je v návrzích protokolù poèítáno, takze protokoly èásteènì kompenzují nebo tolerují rùznorodost kvality pøenosové sluzby.

Systém GSM

GSM (Global System for Mobile Communications) je digitální systém pro mobilní telefonii. Je znaènì rozsíøen jak v Evropì, tak i v dalsích svìtových oblastech. GSM digitalizuje uzivatelská data (v pøípadì telefonické komunikace se jedná o hlas) a v komprimovaném formátu je vysílá do pøenosového kanálu, který je sdílen tøemi datovými proudy, z nichz kazdý má pøidìlenu pøenosovou kapacitu 900 nebo 1 800 MHz.

GSM je v Evropì de facto standardem pro bezdrátovou telefonii. GSM je dostupný asi ve 120 státech svìta a vyuzívá jej více nez 120 miliónù uzivatelù, pøièemz se jejich poèet stále zvysuje. Vzhledem k tpmu, ze vìtsina síových operátorù uzavøela dohody o vzájemné sluzbì "roaming", mohou jejich klienti pøi svých mobilitách nepøetrzitì pouzívat sluzeb GSM.

Protoze je GSM digitální systém, má pøedpoklady pro uplatnìní nejen v oblasti telefonie, ale i v oblastech ICT (Information and Computing Technologies). Je tedy mozné propojit GSM mobilní telefon s poèítaèem a posílat nebo pøijímat faxové zprávy, zprávy elektronické posty, surfovat po Internetu, pøipojit se do podnikové lokální sítì a intranetu.

Mobilní GSM telefony umozòují zasílat a pøijímat krátké textové zprávy prostøednictvím sluzby SMS (Short Messaging System). SMS zprávy mohou být po jistou dobu uchovávány u operátora, pokud mobilní telefon pøíjemce není aktivní nebo v dosahu. Také SMS zprávy je mozno doruèovat v rámci "roamingu". SMS mohou být odesílány také z urèítých Web sites. Pro standard WAP je GSM - SMS jedním z typù pøenosových systémù, z tzv. "bearers".

Jazyk WML

Pro tvorbu dokumentù WAP byl vyvinut jazyk WML (Wireless Markup Language). Je analogií jazyka HTML, kterým jsou napsány dokumenty Web. Oficiální specifikace WML se vyvíjí a udrzuje pod dohledem organizace WAP fórum. Základem pro jazyk WML je jazyk XML (Extensible Markup Language).

Protoze WML dokumenty jsou urèeny pro zobrazování na malých displejích mobilních zaøízení, je celý dokument strukturován do mensích èástí. Kazdý WML dokument, tzv. "deck" je uzavøen mezi znaèky <wml> a </wml> a musí mít v záhlaví uvedenu XML deklaraci. Jednotlivé èásti WML dokumentu, zobrazitelné na malém displeji, se nazývají karty ("cards") a jsou zahrnuty v tìle dokumentu s ohranièením znaèkami <card> a </cards>. Takových karet mùze obsahovat kazdý WML dokument jednu nebo nìkolik. Kazdá karta má své jméno a pokud obsahuje dokument více karet, lze se na nì v rámci pøíslusného WML dokumentu odkazovat na základì jejich jména.

WML dokumenty èasto obsahují URL odkazy na programové moduly napsané v programovacím jazyku WMLScript. Moduly WMLScriptu , jak jiz døíve bylo uvedeno, jsou provádìny pøímo v mobilním WAP zaøízení.

WMLScript je velice jednoduchý skriptovací jazyk. Az na pár detailù je hodnì podobný jazyku JavaScript, který se pouzívá pro tvorbu skriptù na webových stránkách.

Vsechny skripty se musí zapisovat oddìlenì od WML kódu do samostatných souborù, které mají obvykle pøíponu .wmls

Podrobnìji se tvorbou WML stránek zabývá kapitola 8 této pøíruèky.

Závìr

Specifikace WAP zaujímá v oblasti komunikaèních technologií významné postavení, nebo vytváøí platformu pro rozvoj nejrùznìjsích hardwarových, softwarových a telekomunikaèních produktù pro bezdrátové datové pøenosy. WAP umozòuje uzivatelùm mobilních telefonních sítí vyuzívat nìkterých sluzeb Internetu a tvoøí tedy bránu mezi svìtem sítí mobilních operátorù a sítí Internet. V této oblasti je znaèný potenciál pokud jde o masivní rozvoj digitálních komunikaèních technologií, nebo jiz teï znaèný poèet klientù mobilních sítí neustále vzrùstá a vsichni tito klienti jsou moznými uzivateli a klienty Internetových sluzeb. Pøedpokládá se, ze technologií WAP bude vyuzíváno hlavnì v oblastech elektronického obchodování,