Informační infrastruktura telekomunikační společnosti

Vysoká škola ekonomická v Praze Fakulta informatiky a statistiky Katedra systémové analýzy Informační infrastruktura telekomunikační společnosti Vyracoval: Tomáš Feglar Vedoucí diplomové práce: Ing. Stanislava Mildeová, CSc

Prohlášení Prohlašuji, že diplomovou práci na téma: Informační infrastruktura telekomunikační společnosti, jsem vypracoval samostatně, a že jsem uvedl všechny použité prameny a literaturu, ze kterých jsem čerpal V Praze dne 7.5.2007 podpis

Poděkování Autor diplomové práce by rád poděkoval všem, kteří se podíleli radou, pomocí či jiným způsobem na vytvoření této práce. Jmenovitě bych chtěl poděkovat paní Ing. Stanislavě Mildeové, CSc, za její ochotu a vstřícné jednání

1 Obsah 1 OBSAH 1 2 ÚVOD 4 3 ORGANIZAČNÍ STRUKTURA 5 3.1 Finanční oddělení 5 3.2 Personální oddělení 5 3.3 Marketing a komunikace 5 3.4 Prodej a péče o zákazníky 6 3.4.1 Typy zákazníků 6 3.4.2 Typy služeb 6 3.5 Právní oddělení 9 3.6 Strategie a plánování 9 3.7 Technické oddělení 9 4 INFORMAČNÍ INFRASTRUKTURA 10 4.1 Úvod do problematiky 10 4.1.1 0G 10 4.1.2 0,5G 13 4.1.3 1G 13 4.1.4 2G 14 4.1.5 G2,5 16 4.1.6 3G 19 4.1.7 4G 20 4.1.8 SIM 21 4.1.9 Mobilní telefony 22 1

4.2 Architektura 22 4.2.1 Dvouvrstvá architektura 23 4.2.2 Třívrstvá architektura 23 4.2.3 SOA 24 4.3 Inventář 33 4.3.1 IMSI 33 4.3.2 IMEI 34 4.3.3 MSISDN 35 4.4 Účtování 37 4.5 Propojování sítí 38 4.6 SMSC SMS centrum 39 4.7 MMSC MMS Centrum 41 4.8 CRM 44 4.8.1 Evidence zákazníků 46 4.8.2 Aktivity 47 4.8.3 Příležitosti 49 4.8.4 Cenové nabídky 49 4.8.5 Smlouvy 53 4.8.6 Ceníky 53 4.9 Samoobslužné kanály 54 4.9.1 IVR hlasová samoobsluha 55 4.9.2 Web samoobsluha 57 4.9.3 SMS samoobsluha 58 4.10 Veřejný Web portál 59 4.11 Internet 59 4.11.1 WAP 60 4.12 Přenositelnost mobilních čísel 63 2

U 5 ŽIVOTNÍ CYKLUS PROJEKTU 65 5.1 Specifikace zadání 65 5.2 Milník 1 Gate 1 66 5.3 Analýza 66 5.4 Milník 2 Gate 2 66 5.5 Implementace 66 5.6 Testování 67 5.7 Milník 3 Gate 3 67 5.8 Produkce 67 5.9 Change management řízení změn 67 5.9.1 Prostředí 67 5.9.2 CR, WR, PR, TT a další 68 5.9.3 Problémy 69 5.9.4 Změny 69 5.9.5 CR 69 5.9.6 Verze 71 6 ZÁVĚR 72 7 REFERENCE 74 3

2 Úvod Význam telekomunikačních společností je nesporný. Pozoruhodné je množství finančních prostředků, které přes tyto společnosti proudí. Částky obratu, které dosahují miliardových hodnot, řadí tento sektor mezi finančně nejproduktivnější. Telefonica O2, T-Mobile a Vodafone jsou největšími mobilní operátory na českém trhu. Disponují stovkami systémů, které udržují veškerou komunikaci v provozu. Stovky a tisíce lidí bdí nad údržbou těchto systémů. Uvědomme si, že jenom rozvoj těchto systémů a koordinaci práce jednotlivých pracovních týmů tak, aby výsledek rozvoje byl ještě lepší a aby zákazník měl k dispozici další službu, za kterou rád zaplatí, řídí desítky lidí. Oblast mobilní telekomunikace se dostává za rámec chápání jedince. Odborníkem se rozumí člověk, který v oblasti má zkušenosti. V oboru je ceněna spíše celková znalost problematiky, ne pouze konkrétního systému. Práce nepostihuje celou telekomunikační problematiku. Dokonce ani celou problematiku mobilních sítí. Dává ale čtenáři možnost podívat se poměrně podrobně na základní stavební prvky systémů mobilních operátorů. Pro koho je tato práce určena? Podle mého názoru by si ji mohl přečíst student vysoké školy, který neví, jak se svým začínajícím pracovním životem naloží a která oblast ho zajímá. V kapitole Organizační struktura jsem nastínil možnosti uplatnění v této velmi zajímavé oblasti. Z informační infrastruktury si každý může vzít jen to, co je pro něj přínosné. Některé kapitoly jsou velmi technické (Architektura), jiné více popisné (Úvod do problematiky). U vybraných kapitol jsem zvolil kompromis mezi opisností a techničností (CRM). Snažil jsem se zvolit optimální formu výkladu vzhledem k problematice, kterou jsem se právě zaobíral. Informace uvedené v textu mají obecnou platnost. Práce si nečiní nároky na popis určité společnosti, ale charakteristiku obecných trendů vyskytujících se v telekomunikačních společnostech. Cíle práce: Základním cílem práce je zmapování informační infrastruktury telekomunikační společnosti z pozice solution analytika Součástí splnění cíle práce je formulace doporučení pro uchazeče o práci v telekomunikační společnosti z řad absolventů VŠE Konkrétní cenové údaje jednotlivých operátorů působících na území České republiky byly aktuální k datu 30. 4. 2007. 4

3 Organizační struktura Organizační struktura telekomunikační společnosti se odvíjí od typu a šíře poskytovaných služeb. Rozdělení na jednotlivá oddělení má za cíl především optimalizaci práce a dosahování co nejlepších výsledků. Seznam oddělení, které mohou mít jiné označení, ale nemohou v žádné telekomunikační společnosti chybět: Finanční oddělení Personální oddělení Marketing a komunikace Prodej a péče o zákazníky Právní oddělení Strategie a plánování Technické oddělení Oddělení Marketingu a komunikace společně s oddělením Prodej a péče o zákazníky jsou pravidelnými tvůrci změn v systémech. Tyto změny jsou zadávány do Technologického oddělení ve formě projektů. 3.1 Finanční oddělení Správa financí je velmi zodpovědnou disciplínou. Lidé, kteří tuto funkci vykonávají, jsou zodpovědní nejenom za správné vyúčtování všech finančních operací, ale také mají za úkol přerozdělování finančních prostředků investovaných do projektů. Objem prostředků se pohybuje v řádech milionů, a proto je nezbytné pečlivě plánovat jejich čerpání. 3.2 Personální oddělení Péče o zaměstnance je prioritou personálního oddělení. Každá telekomunikační společnost se snaží udržet si dobré zaměstnance, aby nepřešli ke konkurenci. Množství pracovní síly se zkušeností v telekomunikačním sektoru je na pracovním trhu práce nedostatek. To je důvodem, proč jsou platy v tomto sektoru nadprůměrné. Personální oddělení dohlíží nad všemi zaměstnanci, řeší jejich přání a stížnosti a tím jim poskytuje prostor pro nerušenou práci. 3.3 Marketing a komunikace Tvorba strategie s ohledem na trh a komunikace s médii. Jde o oddělení určující ceny jednotlivých produktů a služeb. Velmi citlivě reaguje na změny tržního chování a dokáže odhadnout vývoj 5

poptávky a nabídky. Do kompetencí oddělení spadá také sledování konkurentů a cen produktů a služeb, které nabízejí. 3.4 Prodej a péče o zákazníky Struktura oddělení prodeje a péče o zákazníky se odvíjí především od typu zákazníka a typu poskytované služby. 3.4.1 Typy zákazníků 3.4.1.1 Zákazník Tento termín označuje soukromou osobu, která není u operátora vedena jako živnostník či firma. Osoba disponuje jednou nebo více SIM (Subscriber Identity Module) kartami, její osobní údaje neobsahují IČ ani DIČ. 3.4.1.2 Firma Pod označením Firma si lze představit živnostníka (živnost řemeslná, vázaná, volná), nebo organizaci. Někteří operátoři převedou zákazníka do stavu Firma až po aktivaci více SIM. Firma platí účty za jednotlivé SIM z jednoho nebo více bankovních účtů. 3.4.1.3 Velká společnost Velkou společností je myšlena státní správa nebo velká společnost, která má u operátora aktivován velký počet SIM. Smlouvy s velkými společnostmi jsou vždy individuálně zpracovávané. Jsou jedinečné jak nabídkou služeb, tak cenou. 3.4.2 Typy služeb 3.4.2.1 Předplacené Předplacené služby jsou nabízeny formou vkladu, ze kterého je při využívání odčerpáván kredit. V okamžiku, kdy kredit dosáhne nulové hodnoty, je potřeba vložit nový. Doplnění je možné přes ATM terminály označené bankomaty Určená prodejní místa vyznačená logy operátorů s danou službou Ve značkových prodejnách Pomocí dobíjecích kuponů 6

Předplacené služby poskytují zákazníkovi výhodu anonymity a bezesmluvního vztahu. Tyto výhody jsou však kompenzovány vyšší cenou služby a také nedostupností některých nadstandardních služeb. Mobilní operátor Název předplacené služby Cena v Kč (včetně DPH) Telefonica O2 O2 kupony 250, 350, 550, 950 T-Mobile Twist Vodafone Divoká karta 200 Tab. I. Přehled předplacených služeb českých mobilních operátorů. 3.4.2.2 Tarify Tarify jsou stěžejní službou každého operátora, na kterou je kladen největší důraz. Klienti, jimž je služba nabízena, jsou svázáni s operátorem smlouvou na dobu určitou. Tato smlouva zavazuje zákazníka k využívání služeb operátora po dobu, na kterou je stanovena, což většinou bývá rozmezí od jednoho do čtyř let. Pokud zákazník chce opustit operátora před vypršením smluvně stanovené doby, musí zaplatit odstupné - penále. Tarify definují pevný vztah mezi operátorem a zákazníkem. Operátor má zajištěnu pravidelnou měsíční platbu a zákazník na oplátku získává výhodnější ceny služeb. Operátor disponuje osobními údaji zákazníka, což mu umožňuje cílit reklamní kampaně a tím dosahovat lepší návratnosti reklamní investice. Tarify jsou placeny formou měsíčního paušálu. Vyúčtování přichází až po měsíci, ve kterém jsou služby využívány. U tarifů se nepracuje s pojmem kredit, protože u tohoto typu služeb nedochází k odečítání částky od předem zaplacené, ale k načítání částky za celkově využité služby. Z pohledu zákazníka je služba zajímavá vzhledem k její ceně a variabilitě nabídky. Všichni operátoři poskytují celou řadu tarifů, ze kterých si zákazník může vybrat jemu nejvhodnější. Nabídka doplňkových služeb a výhod je u tarifů mnohem bohatší než u předplacených služeb. Tarif (všechny ceny O2 SMS O2 Bronz O2 Silver O2 Gold O2 Platinum O2 Diamant včetně DPH) Měsíční paušál 214,20 214,20 660,45 1059,10 1892,10 3689,2 Volné jednotky 150 SMS 30 min 100 min 200 min 400 min 1000 min Cena minuty do 5,12 5,12 4,52 3,93 3,45 3,21 vlastní sítě Cena minuty do 7,97 7,97 6,66 5,83 5,36 4,64 cizí sítě Cena SMS 2,26 2,26 2,26 2,26 2,26 2,26 Tab. II. Přehled Standardních tarifů Telefonica O2 [4]. 7

Tarif O2 Simple O2 Simple O2 Simple O2 Simple O2 Simple (všechny ceny 240 600 980 1350 1980 včetně DPH) Měsíční paušál 285,60 714,00 1166,20 1606,50 2356,20 Volné jednotky --- --- --- --- --- Cena minuty do 5,83 5,24 4,52 4,05 3,45 vlastní sítě Cena minuty do 5,83 5,24 4,52 4,05 3,45 cizí sítě Cena SMS 1,79 1,79 1,79 1,79 1,79 Tab. III. Přehled SIMPLE tarifů Telefonica O2 [4]. Tarif T 30 T 80 T 160 T 300 T 600 T 1500 (všechny ceny včetně DPH) Měsíční paušál 226,10 535,50 773,50 1178,10 2130,10 4462,50 Volné jednotky 30 min 80 min 160 min 300 min 600 min 1500 min Cena minuty do 4,76 4,17 4,17 4,17 3,57 2,98 vlastní sítě Cena minuty do 7,14 5,36 4,76 4,17 3,57 2,98 cizí sítě Cena SMS 2,02 2,02 2,02 2,02 2,02 2,02 Tab. IV. Přehled Minutových tarifů T-Mobile [5]. Tarif Kredit 250 Kredit 450 Kredit 700 Kredit Kredit (všechny ceny 1200 2000 včetně DPH) Měsíční paušál 297,50 535,50 833,00 1428,00 2380,00 Volné jednotky --- --- --- --- --- Cena minuty do 5,95 5,36 4,17 3,57 2,98 vlastní sítě Cena minuty do 5,95 5,36 4,17 3,57 2,98 cizí sítě Cena SMS 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Tab. V. Přehled Kreditních tarifů T-Mobile [5] Tarif Nabito 100 Nabito 300 Nabito 600 Nabito Nabito (všechny ceny 1000 1800 včetně DPH) Měsíční paušál 119 357 714 1190 2142 Volné jednotky 18 min nebo 66 min 150 min 300 min 620 min až 100 SMS nebo až nebo až nebo až nebo až 300 SMS 600 SMS 1000 SMS 1800 SMS Cena minuty do 6,55 5,36 4,76 3,96 3,45 vlastní sítě Cena minuty do 6,55 5,36 4,76 3,96 3,45 cizí sítě Cena SMS 1,19 1,19 1,19 1,19 1,19 Tab. VI. Přehled Nabito tarifů Vodafone [6]. 8

3.5 Právní oddělení Právní dohled nad všemi smlouvami podepisovanými se zákazníky, dodavateli a partnery je výsadou právního oddělení. Oddělení však vstupuje i do řady projektů, kde dohlíží nad plněním legislativních podmínek. Ku příkladu od zavedení přenositelnosti mobilních čísel si právníci z T- Mobilu a Vodafonu vyměňují intervence u ČTU (Český Telekomunikační Úřad) o tom, kdo jedná protiprávně a neumožňuje volný přechod zákazníka od jednoho operátora k druhému. 3.6 Strategie a plánování Oddělení, které vytváří směr, kterým se dění ve společnosti ubírá. V současnosti již není na českém trhu žádný ryze český operátor. Tvorba strategie u společnosti, která je součástí celosvětové organizace vytváří překážky, které jsou někdy jen velmi těžko překonatelné. Globální vedení vytváří mantinely, které jsou v rámci jednotlivých regionů vyplňovány konkrétními projekty. Plánování na globální úrovni nezohledňuje regionální specifika. Naštěstí však strategické plánování na mezinárodní úrovni není příliš aktivní, za což jsou lokální pobočky jistě vděčné. 3.7 Technické oddělení Technické oddělení zajišťuje chod technologické části společnosti. Může se dále dělit na dvě pododdělení, kdy jedno má na starosti převážně inženýrské sítě (telefonní), druhé zajišťuje správu a rozvoj systémů. Správa inženýrských sítí zajišťuje údržbu BTS (Základová převodní stanice), BSC (Ovladač základové stanice), MSC (mobilní ústředna), optické a jiné spojovací linky a systémy, které jsou nezbytně nutné pro přenos zvuku a dat. Vývojové oddělení zajišťuje správný chod systémů a vývoj nové funkcionality projektů. Spravuje všechny Front-end (systémy, se kterými přímo pracuje uživatel nebo zákazník) i back-end (všechny ostatní) systémy. 9

4 Informační infrastruktura Informační infrastruktura telekomunikační společnosti zahrnuje výčet a popis všech front-end i back-end systémů. Front-end systémy jsou v přímé interakci s uživateli a zákazníky. Naproti tomu back-end systémy jsou uživatelům skryty, zajišťují však převážnou část klíčových procesů. Kapitola nejprve uvede do problematiky popisem historie vývoje standardů. V další části rozebere architekturu systému a poté popíše funkcionalitu klíčových telekomunikačních systémů, jimiž jsou: Inventář Účtování Propojování sítí SMSC SMS Centrum MMSC MMS Centrum CRM Samoobslužné kanály Veřejný Web portál Internet Konec kapitoly se zabývá problematikou Přenositelnosti mobilních čísel. 4.1 Úvod do problematiky Základním stavebním prvkem mobilních sítí jsou standardy, na jejichž základě je umožněna komunikace mezi jednotlivými přístroji v síti, SIM a mobilní telefony. Standardy prošly dlouhou cestou vývoje, která začala už na konci padesátých let. Některé standardy v rámci vývoje zaznamenaly jenom malý ohlas, jiným se dostalo pozornosti širokého spektra zákazníků. V dnešní době již existuje čtvrtá generace bezdrátové telefonní technologie mobilního telefonu. Historie se však začala počítat u 0G, neboli nulté generace. 4.1.1 0G Tento standart byl používaný v radiotelefonu, který někteří lidé měli ve svém automobilu před vynalezením mobilního telefonu. Jednou z používaných technologií byla Autoradiopuhelin (ARP), spuštěná v roce 1971 ve Finsku. Byla to první komerční síť mobilních telefonů vůbec. V Československu byl od roku 1987 oficiálně spuštěn systém AMR neboli Automatický městský radiotelefon TESLA [1]. 10

4.1.1.1 PTT Push to talk Push to talk (PTT) označuje způsob komunikace po half-duplex spojeních, kdy je možná komunikace vždy pouze jedním směrem. Chce-li operátor mluvit, musí stisknout tlačítko, po dobu jeho držení neslyší druhou stranu. Tato metoda se nejčastěji používá u vysílaček, v poslední době se však šíří i jako zvláštní způsob komunikace přes mobilní telefony. V oblasti mobilních telefonů se zatím PTT příliš nerozšířilo. Tuto technologii do svých telefonů integruje především Nokia a Siemens. Funkci zatím v ČR umožňuje pouze Telefonica O2 pod názvem O2 Přepínám. Výhodou tohoto spojení je především možnost rychlého navázání hovoru i s několika přednastavenými telefonními čísly zároveň [1]. 4.1.1.2 MTS Mobilní telefonní systém MTS (Mobile telephone system) byl operátorem řízený standart, ve kterém byl pro příchozí i odchozí hovor nejdříve kontaktován živý operátor a ten manuálně přepojil linku na linku volaným požadovanou. V případě příchozího hovoru byla situace stejná, jen s tím rozdílem, že po zvednutí telefonu byl první kontakt s operátorem, který informoval volaného o příchozím hovoru. Po odsouhlasení volaného přepojil operátor linku mezi volajícím - volaným a mohl proběhnout hovor. Tento systém byl poprvé spuštěn do provozu 17. června roku 1946 ve městě St. Louis. Originální telefonní příslušenství vážilo kolem 15 kilogramů. Tento standart byl nahrazen standardem IMTS [1]. 4.1.1.3 IMTS vylepšený mobilní telefonní systém IMTS (Improved mobile telephone service) byl radiotelefonním ekvivalentem pozemního vytáčeného telefonního spojení. Bylo vytvořeno v roce 1969 jako substituce za MTS. IMTS buď nahradilo MTS, nebo došlo k vylepšení MTS na IMTS. Přínos IMTS byl v nahrazení živého operátora automatickým směšovačem, který bez vnějšího zásahu uměl spojovat volanou a volající stanici [1]. 4.1.1.4 AMR Automatizovaný městský telefon AMR (automatizovaný městský radiotelefon) je mobilní síť vyvinutá v socialistickém Československu. Byla vytvořena v pardubické Tesle, zcela nezávisle na vývoji mobilních sítí ve světě. Byla to první mobilní síť v rámci tzv. socialistického bloku. Vývoj AMR začal již polovině 70. let minulého století. Nebyla v žádném případě míněna pro širokou veřejnost (v té době bylo nemyslitelné, aby občan mohl volně používat radiostanici). Byla určena pro účely správy pošt a telekomunikací, pro komunikaci mezi pracovníky na cestách. Z toho důvodu měla oproti mobilním sítím, tak jak je známe dnes, mnoho omezení. 11

chyběla automatická lokalizace účastníka, proto bylo při volání nutné zadat UTO (Telefonní předvolba), ve kterém se účastník nachází pracovala pouze se 4 číselným číslovacím prostorem, tzn. maximální počet účastníků byl 9999 nebyly připravovány žádné jiné funkce než příchozí a odchozí hovory systém neposkytoval zahraniční telefonní spojení systém nepodporoval účtování hovorů. Díky těmto omezením byl systém poměrné jednoduchý a bylo jej možné rychle implementovat. Přesto že se jednalo o jednu síť, existovaly v určité době tři takové sítě: experimentální, pracující na frekvenčním pásmu 162/167 MHz celorepubliková (161/165 MHz) oblastní (152/157 MHz). Přepínaní z jedné sítě do druhé se dalo provést pouze přeladěním kanálů (pomocí šroubováku). Vzhledem k poměrům v socialistickém Československu měla síť ještě několik zvláštností: Jelikož bylo nemyslitelné, že by někdo nepovolaný odposlouchával rádiový provoz, nebyl provoz a AMR nijak šifrován a probíhal zcela na analogové bázi. Radiostanicí na vhodném frekvenčním pásmu bylo možno AMR odposlouchávat stejně jako dnes NMT systém Telefonica O2. Také bylo nemyslitelné, aby někdo nepovolaný vlastnil radiostanici. Proto síť nepodporovala žádný způsob autentizace účastníka. Ta se objevila až v roce 1993. S provozem experimentální sítě se začalo v roce 1978, v roce 1983 byla spuštěna celorepubliková síť AMR a v roce 1987 byly zprovozněny oblastní sítě. O rok později byl ukončen provoz experimentální sítě. Základnová stanice AMR měla efektivní dosah cca 15-25 km dle charakteru terénu a v době největšího pokrytí fungovalo 63 základnových stanic. Jednotlivé rádiové stanice mohly komunikovat i přímo mezi sebou, pokud znaly svoji čtyřmístnou selektivní volbu. Provoz systému AMR byl definitivně ukončen v roce 1999 [1]. 12

4.1.2 0,5G 4.1.2.1 ARP Radiotelefon do auta ARP (název Autoradiopuhelin pochází z finštiny, česky Radiotelefon do auta) byla první komerčně ovládaná veřejná mobilní síť ve Finsku. Technologie vychází z nulté generace (0G), a i když měla buňky, přechod mezi nimi nebyl souvislý. Síť byla navržena v roce 1968 a výstavba začala roku 1969. Spuštěna byla v roce 1971 a dosáhla 100 % pokrytí v roce 1978 se 140 základnovými stanicemi. Síť ARP byla uzavřena na konci roku 2000 společně s NMT900. ARP byl úspěšný a dosáhl velké popularity (10800 uživatelů v roce 1977, 35000 v roce 1986), ale nakonec se stal příliš přeplněným a byl postupně nahrazen modernější technologií NMT. Nicméně ARP bylo dlouho jedinou mobilní sítí se 100 % pokrytím a je stále populární mezi několika skupinami uživatelů. ARP fungoval na frekvenci 150 MHz (147,9 154,875 MHz). Přenosový výkon se pohyboval mezi 1 až 5 watty. Používal se poloduplexní přenos, což znamená, že nešlo vysílat a přijímat zároveň. Byl analogový, neměl žádné kódování, takže hovory mohly být odposlouchávány. Začínalo se s ručním přepínacím zařízením, ale v roce 1990 již bylo vše zautomatizováno, i když v té době klesl počet uživatelů na 980. ARP nepodporoval předávaní, takže se hovory přerušovaly při přesunu do nové buňky. Dosah buňky byl přibližně 30 km. ARP mobilní terminály byly velmi velké a vešly se pouze do kufrů aut, se sluchátky a mikrofonem poblíž řidičova sedadla. ARP bylo také nákladné. 4.1.3 1G 1G je zkratka pro 1. generaci bezdrátové telefonní technologie mobilního telefonu. Je to standard založený na analogovém přenosu, který byl představen v 80. letech a později byl nahrazen digitálním standardem 2G. Hlavním charakteristickým znakem těchto analogových systémů je jejich orientace primárně na hlasové služby. Jako přístupovou techniku využívají tyto sítě metodu frekvenčního dělení FDMA, každému uživateli je zde přiřazena určitá část radiofrekvenčního spektra. FDMA povoluje jen jednoho uživatele na jeden kanál, který má tento uživatel přiřazen pouze pro sebe [1;21]. 4.1.3.1 NMT Nordic Mobile Telephone NMT byl specifikován v severských evropských zemích (Finsko, Švédsko, Norsko, Dánsko) v sedmdesátých letech minulého století a první spuštěn v roce 1981. Existují dvě varianty NMT- 450 a NMT-900, kde číslo označuje frekvenci používaného pásma v MHz. Druhá varianta (NMT- 900) se objevila až v roce 1986 a umožňuje provoz na více kanálech. Standard NMT v rozsahu 13

technických specifikací byl dokončen v roce 1973 a v roce 1977 byl dokončen pro základnové stanice. Protože byl tento standard otevřený, mnohé firmy vyráběly zařízení v souladu s ním k jeho rozšíření přispěly zejména firmy Nokia a Ericsson. Telefony byly zpočátku určeny zejména pro použití v autě, ale později dosáhly rozměrů kolem 100 mm a hmotností kolem 100 gramů. První NMT sítě byly spuštěny v roce 1981 ve Švédsku a Norsku, v roce 1982 v Dánsku a Finsku a v roce 1986 na Islandu (avšak úplně první komerční NMT síť byla spuštěna 1.9.1981 v Saudské Arábii pro 1200 uživatelů, což bylo měsíc před spuštěním ve Švédsku). V ČR byla NMT síť spuštěna společností Eurotel v roce 1991. Od roku 1999 začal počet uživatelů klesat ve prospěch GSM a začátkem července 2006 byl provoz sítě NMT v ČR ukončen. 4.1.4 2G 2G je zkratka pro 2. generaci bezdrátové telefonní technologie mobilního telefonu. Za normálních okolností není schopen přenášet data, jako e-maily nebo software, ale pouze digitální hlasový hovor, či ostatní základní pomocná data, např. datum a čas. Jako přístupová metoda se u těchto systémů využívá technika přístupu TDMA. U metody TDMA je každému uživateli přiřazena určitá část frekvenčního spektra, ale mnohonásobní uživatelé sdílejí frekvenční nosič na bázi časových intervalů. Každý z uživatelů obměňuje jejich použití ve frekvenčním kanálu. Frekvenční dělení je sice také použito, ale tyto nosiče jsou dále ještě rozděleny do několika časových intervalů pro jeden frekvenční nosič (tři pro TDMA-AMPS, osm pro GSM Full Rate, šestnáct pro GSM Half Rate). Ačkoliv jsou v této generaci systémy již digitální, stále ještě se orientují především na hlasové služby [1,21]. 4.1.4.1 GSM GSM je buňková síť, což znamená že mobilní telefony se připojují do sítě prostřednictvím nejbližší buňky. GSM síť funguje na několika radiových frekvencích. Jsou čtyři různé velikosti buněk - Makro, mikro, pinko a deštníkové buňky. Oblast pokrytí každé buňky se liší podle prostředí. Za makro buňky jsou považovány ty, kde je umístěna anténa základnové stanice na stožáru nebo na budově nad úrovní střech. Mikro buňky mají anténu umístěnou pod úrovní střech; typické je použití v zastavěných oblastech. Pikobuňky jsou malé buňky, které se používají hlavně uvnitř budov. Na druhou stranu deštníkové buňky se používají pro pokrytí oblastí ve stínech a na vyplnění mezer mezi buňkami. Velikost pokrytí záleží na výšce antény, výkonu antény a na podmínkách šíření a pohybuje se od několika stovek metrů až do desítky kilometrů. Největší vzdálenost, které se podle specifikace GSM prakticky používá je 35 km. Existuje však koncept rozšířené buňky, kde může být oblast dvojnásobná i větší. 14

Pokrytí uvnitř budov podporuje GSM také a dosahuje se ho děličem výkonu, který přenáší radiový signál z vnějšku do odděleného systému antén uvnitř. To se používá hlavně, když je potřeba velká kapacita hovorů, například v obchodních centrech nebo na letištích. I když to není nezbytně nutné, protože radiový signál z venku se šíří i skrz zdi. Síť GSM byla navržena s průměrnou úrovní zabezpečení. Systém byl navržen tak, aby ověřoval uživatele použitím sdíleným-tajným šifrováním. Komunikace mezi uživatelem a základovou stanicí může být šifrována. Vývoj UMTS představil možnost USIM, která používá delší autorizační klíč, který zajišťuje vyšší bezpečnost a oboustrannou autorizaci mezi uživatelem a sítí. GSM zatím autorizuje jen uživatele do sítě (a ne obráceně). Bezpečnostní model proto nabízí důvěrnost a autentičnost, ale omezené autorizační schopnosti. GSM pro zabezpečení používá některé šifrovací algoritmy. Šifry A5/1 a A5/2 se používají pro zajištění bezpečnosti hovoru ve vzduchu. A5/1 je silnější algoritmus používaný v Evropě; A5/2 je slabší a používá se v ostatních zemích. Vážné slabiny byly nalezeny v obou algoritmech a je možné prolomit A5/2 v reálném čase. Systém podporuje více algoritmů, takže operátoři mohou nahradit tuto šifru šifrou silnější[1]. Blokové schéma systému GSM [21]: UE (User Equipment) uživatelský terminál, BTS (Base Transceiver Station) základnová stanice, BSC (Base Station Controller) kontrolér základnových stanic, MSC (Mobile Switching Centre) mobilní radiotelefonní ústředna, GMSC (Gateway Mobile Switching Centre) bránová mobilní radiotelefonní ústředna, HLR (Home Location Register) domovský lokační registr, VLR (Visitor Location Register) návštěvnický lokační registr, AuC (Authentification Centre)- autentifikační centrum, EIR (Equipment Identity Register) registr mobilních stanic, PSTN (Public Switched Telephone Network) veřejná telefonní síť (pevná), ISDN (Integrated Services Digital Network) integrovaná síť digitálních služeb, PLMN (Public Land Mobile Network) veřejná mobilní síť, OMC (Operations and Maintenance Center) dohledové centrum. 15

Obr. 1. Blokové schéma GSM sítě 4.1.4.2 iden iden (Integrated Digital Enhanced Network) je technologie vyvinutá ve firmě MOTOROLA pro rozšíření sítě TDMA o dodatkové služby (např. Push-to-Talk over Cellular (PoC) nebo SMS). V USA existují dva velcí veřejní provozovatelé sítě iden Sprint/Nextel a SouthernLINC Wireless, kromě nich existuje i několik menších. 4.1.4.3 D-AMPS Systém D-AMPS využívá vysílací stanice podobné BTSkám používaných v GSM sítích. Tento systém je založen na zcela jiném způsobu kodování signálu než je tomu u GSM. Systém využívá společnost RANN, která má tuto síť vybudovanou v několika UTO (0188,0302,0304). Systém AMPS není tak dokonalý jako je tomu u GSM. Bohužel u nás se zcela nevyužívá její možnosti jako je např. obdoba posílání SMS, hlasová schránka. 4.1.5 G2,5 2,5G je standard bezdrátové telefonní technologie mobilního telefonu na půl cesty mezi 2G a 3G standardy. Pojem dvou a půltá generace se používá pro popsání systému 2G, který obsahuje navíc paketově-přepínanou komunikaci. Pojmy 2G a 3G jsou oficiální, zato 2,5G není. Používá se pouze pro účely marketingu. Setkáte se s ním ovšem běžně v odborné literatuře. 2,5G poskytuje částečnou podporu 3G (je paketově-přepínaný) a může používat některou z existujících 2G infrastruktur v GSM a CDMA sítích. Obecně známou technologií 2.5G je GPRS. Některé protokoly, jako např. EDGE pro GSM a CDMA2000 1x-RTT pro CDMA, se sice oficiálně zařazují do služeb 3G (protože mají přenosovou rychlost větší než 144 kbitu/sekundu), ale v praxi se většina z nich považuje za služby 2,5G. Občas se ve spojitosti s EDGE setkáme s označením 2,75G, a to protože jsou několikrát pomalejší než pravé služby 3G. V praxi tedy 16

existují dvě sítě - hlasová GSM a datová GPRS. To je rozdíl oproti posledním zaváděným sítím třetí generace (3G), ve kterých existuje jediná síť používaná pro přenos hlasu i dat. 4.1.5.1 GPRS General Packet Radio Service (GPRS) je mobilní datová služba přístupná pro uživatele GSM mobilních telefonů. Je označována jako 2.5G, technologie mezi druhou (2G) a třetí (3G) generací mobilních telefonů. Poskytuje průměrnou rychlost datových přenosů používáním TDMA kanálů v GSM síti. Původní myšlenka byla vylepšit GPRS, aby pokrýval ostatní standardy, ale místo toho se tyto standardy nyní upravují, aby používaly standard GSM. Proto je GSM nyní jediné místo, kde se GPRS používá. GPRS byl poprvé zahrnut v GSM standardu Release 97 a novější. Původně byl standardizován ETSI, ale nyní byla starost o něj předána 3GPP. GPRS je odlišné od staršího Circuit Switched Data (neboli CSD), které bylo zahrnuto v GSM standardech před Release 97 (z roku 1997, rok ve kterém byl standard zmrazen) používaných v GSM telefonech, kde starší systém vytvořil datové spojení, které si vyhradilo plnou rychlost datového toku během doby spojení. GPRS je paketově-přepínané, což znamená, že více uživatelů sdílí stejný přenosový kanál a data se přenášejí pouze, když jsou odeslána. Celková kapacita linky může být okamžitě vyhrazena těm uživatelům, kteří zrovna posílají data, což poskytuje vyšší prostupnost tam, kde uživatelé posílají nebo přijímají data periodicky. Prohlížení webových stránek, přijímání e-mailů hned jak přijdou, chatování, to jsou příklady, kde se využívá občasný přenos dat, což prospívá sdílení dostupné kapacity. Blokové schéma systému GSM doplněného o technologii GPRS: PCU - Packet Control Unit - rozděluje na BTS packet switchet data od circuit switched tedy odděluje GPRS/EGPRS provoz od hlasových kanálů (kam patří i fax nebo modem přes circuit switched data tedy CSD a HSCSD) SGSN - Serving GPRS Support Node - zajišťuje směrování paketů zákazníka v dané oblasti GGSN - Gateway GPRS Support Node - v podstatě router směřující pakety z GPRS sítě do externích IP sítí CG - Charging Gateway - poskytuje data pro účtování zákazníků (CDR). 17

Obr. 2. Blokové schéma systému GSM doplněného o technologii GPRS. GPRS je většinou účtované za přenesené kilobyty, zatímco CSD bývá účtováno za dobu připojení. Vedlejším efektem je upozornit na to, že kapacita linky není dostupná pro ostatní uživatele v případě CSD. GPRS specifikace zahrnuje podporu protokolů IP, PPP, OSPIH a X.25. Poslední z nich se používá pro aplikace jako například bezdrátové platební terminály a bankomaty. Tyto aplikace byly ze standardu odstraněny. X.25 je stále podporován přes PPP nebo přes IP, což ovšem má za následek nutnost používání routerů nebo zapouzdření přímo do koncového terminálu. V praxi podporují operátoři na GPRS pouze IP a někdy také PPP. Rozeznáváme tři třídy GPRS zařízení: Třída A umožňuje simultánní využívání GPRS i hlas. Tato funkce je nazývána Dual Transfer Mode (DTM), tedy přenos hlasu a dat současně. Např. mobilní telefon Nokia N95 tuto funkci podporuje. Technologii DTM musí podporovat i síť operátora. Třída B buď hovor, nebo data. V závislosti na podpoře sítě je možné například při GPRS spojení přijmout hovor (a zastavit GPRS) nebo opačně. Všechny v současné době prodávané GPRS mobilní telefony a zařízení patří do Třídy B. Třída C umožňuje pouze datový provoz, z takového přístroje nelze telefonovat (datové karty PCMCIA, speciální průmyslové moduly). GPRS používá čtyři kódová schémata CS-1 až CS-4. Mobilní telefon musí vždy podporovat všechna čtyři kódová schémata a GSM síť obvykle podporuje CS-1 a CS-2, některé moderní sítě (v Česku např. T-Mobile a Vodafone) podporují všechna kódová schémata CS-1 až CS-4. Kódové schéma se vybírá v závislosti na odstupu signál/rušení tedy tzv. C/I tak, aby byl zajištěn co nejlepší a nejefektivnější přenos dat. Přenosová rychlost: CS-1: 8,0 kbit/s CS-2: 12,0 kbit/s 18

CS-3: 14,4 kbit/s CS-4: 20,0 kbit/s. 4.1.6 3G 3G je zkratka pro třetí generaci mobilních telefonů. Služby spojené s touto generací představují schopnost přenášet obojí hlas (telefonní hovor) i data (stahovaná data, e-maily, zprávy). U této generace je hlavní důraz kladen na vysokorychlostní přenos dat a sítě třetí generace jsou tedy primárně vyvíjeny pro tento způsob využití. V Evropě se třetí generace sítí nazývá UMTS. Nástup třetí generace telefonů (jako vlajková aplikace této generace jsou označovány videohovory) byl zpožděn očekáváním ohromných zisků z této technologie vedoucím k vypisování aukcí na prodej licencí pro tuto generaci. Poplatky, které musely telekomunikační společnosti za licence zaplatit je finančně velmi zatížily a zpozdily vlastní nástup této generace hlavně v Evropě. Výjimku v tomto tvořilo Japonsko a Korea, které před prodejem licencí daly přednost rychlému vývoji IT (Informační technologie) infrastruktury. Mobilní sítě třetí generace sice nejsou sítěmi podle standardu IEEE 802.11, ale jsou sítěmi určenými pro personální zařízení jako PDA (Kapesní počítač) a mobilní telefony [1,21]. 4.1.6.1 W-CDMA W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) je evropsko-japonský 3G standard sítě mobilních telefonů. Je součástí rodiny 3G standardů ITU-2000. Definuje jak terestrickou (pozemní), tak satelitní mobilní službu. Té pozemní se říká UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access). Satelitní S-UMTS nebo též USRA se zatím ani vzdáleně neblíží implementaci. Kvůli širší kompatibilitě je zde definovaný frekvenčně dělený duplex (FDD či též UTRA FDD) pro párové spektrum a časově dělený duplex TDD pro spektrum nepárové, zvaný též TD-CDMA nebo UTRA TDD. Šířka pásma je standardně 5 MHz, zvažují se i části a násobky této základní šířky pásma. Standard W-CDMA se také často označuje jako UMTS - zatímco W-CDMA je technický název naznačující, že jde o širokopásmové CDMA, tedy WideBand CDMA. Označení UMTS je název ekonomicko-politický. Frekvenční spektrum se skládá z jednoho párového pásma (1920 1980 MHz a 2110 2170 MHz) a jednoho nepárového pásma (1910 1920 MHz a 2010 2025 MHz). Obr. 3. Frekvenční pásma UMTS 19

4.1.6.2 HSDPA High-Speed Downlink Packet Access (HSDPA) je protokol mobilní telefonie označovaný také jako technologie 3,5G tříapůltá generace. Objevil se v 5. vydání standardu UMTS. HSDPA je dostupné jak pro UMTS FDD tak pro UMTS TDD. HSDPA zvyšuje podstatně přenosovou rychlost pro downlink. Rychlost UMTS Release 99 (Release 3) je pouze 384 kbit/s. HSDPA je založeno na několika inovacích architektury sítě, díky nimž se dosahuje nižšího zpoždění, rychlejších reakcí na změnu kvality kanálu a zpracování H-ARQ, tedy Hybrid automatic repeat request, hybridního automatického požadavku na opakování přenosu. Další změny jsou provedeny přímo na radiové části sítě, tedy na RNC (Radio Network Controler) a Node B (základnová stanice). Hlavní změnou, která přispívá ke zrychlení toku dat a odstranění zpoždění a rozptylu, je přesunutí některých úkolů ze samotného RNC na Node B. Základnové stanice se nyní namísto RNC starají o plánování a řízení přímo na Vrstvě 1, většina funkcí MAC důležitých právě pro zpoždění a rozptyl dat je z RNC 5. vydání přesunuta na Node B. Díky tomu data urazí kratší trasu před tím, než se dekódují a třeba se zjistí, že něco není s nimi v pořádku a že je potřeba poslat je znovu. Snižují se tím nároky na dobu jejich přenosu, ale i na RNC, naopak je potřeba výkonnější hardware Node B. MAC (Medium Access Control, Řízení přístupu k médiu) se v Release 5 nově nazývá MAC-HS, čímž dává tato funkce najevo, že je dislokována na Node B. Oproti Release 99 zavádí HSDPA nová schémata pro přenos paketových dat. Namísto rychlého řízení vysílacího výkonu a proměnného faktoru rozprostření se používá dynamická adaptivní modulace a kódování, vícekódové operace, rychlé plánování a opakované odesílání na fyzické vrstvě. Ale s využitím HSDPA bude u W-CDMA sítí (tedy evropského UMTS) teoreticky možné nabízet sdílené rychlosti maximálně 14,4 Mbit/s (maximální rychlost na jednu buňku). Efektivní rychlosti budou podstatně nižší a při startu HSDPA se očekává, že mobilní terminály budou schopny využívat rychlosti maximálně do 1,8 Mbit/s. Rychlost 14,4 Mbit/s pro jedno zařízení se nedá v dohledné době očekávat. Při této rychlosti by totiž terminál (telefon) musel najednou používat 15 kódů současně a všechny timesloty, čímž by pro sebe zabral celou kapacitu jednoho sektoru. 4.1.7 4G 4G je již čtvrtou generací buňkové komunikační sítě. Infrastruktura a zařízení provozované v 4G síti podporují všechny předchozí standardy z 2G a 3G. Tento systém slouží jako otevřená platforma, která podporuje nové trendy. Některé standardy, které jsou 4G sítí podporované jsou například WiMax, Libro, 3GPP a HSOPA. 4G síť vyniká nad 3G sítí především v její rozšiřitelnosti. 20

4.1.8 SIM Jednou z klíčových vlastností GSM je Subscriber Indentity Module, známá jako SIM karta. SIM karta je vyjímatelná smart karta obsahující informace potřebné k přihlášení uživatele do sítě a je na ní uložen telefonní seznam a SMS. Uživatel může kartu vytáhnout ze svého mobilního telefonu a jednoduše ji použít v telefonu jiném. Nebo může v jednom mobilním telefonu střídat více SIM karet od různých operátorů. Někteří operátoři však prodávají tzv. SIM lock telefony, které dovolují používat pouze jednu kartu, která patří danému operátorovi. Toto blokování je v některých zemích zakázáno. V USA a Evropě většina operátorů prodává zamčené telefony. Dělají to z důvodu nižší ceny telefonu, který si zákazník může koupit při podepsání smlouvy. Uživatel může požádat svého operátora, aby mu jeho mobilní telefon odblokoval, většina operátorů však žádosti nevyhoví. Někteří operátoři v USA, jako například T-Mobile a Cingular umožňují nechat si odemknout mobilní telefon zadarmo, pokud jste již určitou dobu jejich zákazníkem. Existuje také možnost odemknout si mobilní telefon sám, softwarem staženým z Internetu. Další možností je nechat si odemknout mobilní telefon třetí osobou, což je mnohem rychlejší a levnější než u operátora. Ve většině zemí je odemknutí telefonu legální. Mobilní operátor T-Mobile v České republice již nabízí všechna svá mobilní zařízení (mobilní telefony, modemy a PC karty) bez SIM lock [1]. Na SIM kartě je uloženo číslo IMSI, které jednoznačně identifikuje účastníka na celém světě. IMSI se však nepoužívá jako telefonní číslo. Každé SIM kartě (resp. IMSI) je přiřazeno MSISDN číslo účastníka mobilního telefonu. SIM karty jsou nejčastěji používány v síti GSM, ale také v sítích UMTS. SIM karta pro sítě UMTS je nazývána USIM. SIM karta také obsahuje paměť pro uložení textových zpráv SMS, seznamu telefonních čísel a někdy také další aplikace, např. SIM Toolkit. Z technického hlediska je SIM mikropočítač, který provádí operace s daty v SIM uloženými. Skládá se z CPU, pamětí ROM, RAM, EEPROM a vstupně-výstupních obvodů. První SIM karty měly velikost 85 x 54 mm, dnešní standardizovaná velikost je 25 x 15 mm. Pro komunikaci s externím zařízením se využívá 8 respektive 6 vodičů (kontaktů). Jedná se o datový vodič (DATA), napájecí vodič (Vcc) a programovací napájecí napětí (Vpp). Ten se už v moderních kartách nepoužívá. Dále kontakt Reset (Res), kontakt na vodič hodinového signálu (CLK) a zemnící kontakt (GND). Nepřipojené zůstávají 2 kontakty označované C4 a C8, které jsou rezervovány pro pozdější využití. SIM karta je chráněna několika přístupovými kódy: PIN1 slouží k přístupu k běžným funkcím telefonu PIN2 může chránit některé speciální aplikace (např. GSM bankovnictví) PUK1 je určen pro nové nastavení PIN1 21

PUK2 je určen pro nové nastavení PIN2 BPUK je určen pro nastavení přístupového kódu BPIN pro přístup do GSM bankovnictví. Každá SIM karta má přiděleno jedinečné sériové číslo SSN. Označované někdy též jako ICCID [1]. 4.1.9 Mobilní telefony Mobilní telefony jsou navrženy tak pro fungování v celulárních sítích a obsahují standardní sadu služeb GSM, která umožňuje telefonům různých typů a v různých zemích vzájemně komunikovat. Před použitím telefonu je nutné zřízení předplatného u mobilního operátora (poskytovatele přenosu). Pro telefony v sítích GSM operátor vydá SIM kartu, která obsahuje unikátní účastnické a autentizační (ověřovací) parametry pro každého zákazníka. Pokud zákazník disponuje mikrotelefonem, vloží operátor identifikátor mikrotelefonu do účastnické databáze, aby mikrotelefon mohl využívat služeb operátorovy sítě. Po vložení SIM karty do telefonu jsou služby přístupné. Mobily nepodporují jen hlasové služby, ale mohou též posílat a přijímat data, faxy (je-li připojen počítač), posílat a přijímat krátké zprávy (nebo textové zprávy ), přistupovat na WAP a poskytovat kompletní internetový přístup použitím technologií jako GPRS. Mobily obvykle mají hodiny, kalkulátor a často umožňují hrát nějaké hry. Běžné modely umožňují posílání a příjem obrázků, takzvaných MMS. Většinou také mají zabudovaný digitální fotoaparát, co podnítilo určité otázky kolem soukromí z pohledu možného focení, např. na bazénech. Proto Saúdská Arábie zakázala prodej mobilů s fotoaparátem (i když země umožňuje poutníkům na Hajj vzít si mobil s fotoaparátem). Jižní Korea požádala výrobce mobilů, aby zajistili, že při každém snímku fotoaparátu je slyšet charakteristický zvuk. Přijímače GPS (lokalizační služby) se začínají objevovat ve formě integrované či připojené (např. přes Bluetooth). Primárně jsou určeny na pomoc pracovníkům záchranné služby a službám pro odtahování vozidel. GPS v mobilu ale lze s vhodným navigačním softwarem použít i při osobní navigaci. Mobilní telefony také obsahují mnoho vlastností pro personalizaci, jako uživatelem definované a stáhnutelné zvonící melodie, loga, vyměnitelné kryty, které pomohly k průniku na trh dospívajících. Obvykle si uživatel může vybrat jako signál zvonící melodii, vibrace mobilu nebo kombinaci obou [1]. 4.2 Architektura Architektura je stěžejním prvkem všech podnikových systémů. Pokud si člověk představí, že telekomunikační společnosti mají stovky různých systémů a aplikací, které pokrývají celé spektrum služeb, je nasnadě, že je potřeba dodržovat jednotnou architekturu řešení, díky níž se chová i takto 22

velký počet systémů jako jeden organismus. Architektura prošla a prochází dynamickým vývojem, jehož důsledkem je střet různých architektur v rámci jednoho operátora. Může se zdát, že dvě myšlenky, popsané výše se vzájemně vylučují. Je to však jenom zdání. Každý operátor se snaží mít všechny systémy co nejmodernější a co nejlépe fungující. Samotná údržba systémů stojí mnoho finančních prostředků, a proto závisí pouze na vlastníkovi systému, zda je pro něj výhodnější investovat do inovace, nebo vytvořit pro požadovanou funkcionalitu systém nový. 4.2.1 Dvouvrstvá architektura Dvouvrstvá architektura (Two tier architecture) představuje vlastně klasický databázový model klient-server. Jednu vrstvu představuje klient, tj. ten, který požaduje nějaké služby a druhou vrstvu potom server, to znamená ten, kdo tyto služby poskytuje. Uživatelské rozhraní je umístěno výlučně na straně klienta, správa databáze je umístěna na straně serveru. Další možností také použití serveru jako klienta jiného serveru v hiearchické klient server architektuře. V takovém případě hovoříme o zřetězené dvouvrstvé architektuře (chained two tier architecture). Použití dvouvrstvé architektury je dobrým řešením pro distribuované zpracování zejména pro sítě, kde počet najednou připojených uživatelů není větší jak sto. Po překročení tohoto počtu dochází ke zhoršení výkonu. Tato situace je zapříčiněna tím, že server udržuje s klientem spojení pomocí speciálních zpráv ("keep-alive messages") a to i když je manipulace s daty ukončena. Další nevýhodou je zhoršená přenositelnost. Pro implementaci celé logiky zpracování, (například pravidla pro udržení konzistence) jsou použity procedury uložené na straně serveru napsané v jazyce příslušného systému řízení báze dat. V případě, změny systému řízení báze dat nebo potřeby spolupráce s jiným systému řízení báze dat se může stát, že systémy musí být přepsány. Tyto nedostatky se snaží odstranit třívrstvá architektura [10]. 4.2.2 Třívrstvá architektura Model třívrstvé architektury je pokračovatelem, z dnešního pohledu již zastaralé, dvouvrstvé architektury. Každá vrstva poskytuje navenek určité rozhraní, přes které s ní může druhá vrstva komunikovat. Bez větších problémů je tedy možné změnit poskytovatele datového úložiště. Na rozdíl od dvouvrstvé architektury, klientovi není dovoleno přímo komunikovat s datovou vrstvou. Použití třívrstvé architektury neznamená, že pro každou vrstvu musí být vyhrazen samostatný počítač. Není totiž vůbec výjimkou, kdy jsou všechny tři vrstvy provozovány na jednom počítači. Prezentační vrstva není dominantou pouze klientů, ale může být umístěna také na serveru např. v případě, kdy se server stará o generování HTML stránek. Model třívrstvé architektury rozlišuje tyto vrstvy: Prezentační vrstva obsahuje funkce uživatelského rozhraní. Obvykle existuje několik prezentačních vrstev pro různé druhy zařízení, platformy a prostředí 23

Aplikační vrstva tvoří prostředníka mezi vrstvou prezentační a vrstvou datovou. Obsahuje business logiku aplikace. V této vrstvě dochází k transformaci dat mezi vstupně / výstupními požadavky a datovou vrstvou. Datová vrstva obsahuje funkce pro přístup k informacím v datovém úložišti Ve složitějších aplikacích je možné definovat i více než tři vrstvy. Vždy je ale od sebe odstíněna prezenční vrstva od vrstvy datové. Příkladem může být např. vrstva pro kontrolu přístupových práv a zabezpečení, vrstva pro správu systémových prostředků, apod. Na výše zmíněné vrstvy se dá ale také nahlížet jako na podvrstvy aplikační vrstvy z třívrstvé architektury, ale také jako na samostatné vrstvy. Záleží pouze na úhlu pohledu [9]. 4.2.3 SOA Co to je SOA definuje například W3C následovně [19]: Architekturu orientovanou na služby je tvořena množinou komponent, které mohou být volány a jejichž popis rozhraní může být přístupný přes nějaké veřejné rozhraní ostatním aplikacím Zatímco CBDI tento pojem definuje trochu obsáhleji [17]: The policies, practices, frameworks that enable application functionality to be provided and consumed as sets of services published at a granularity relevant to the service consumer. Services can be invoked, published and discovered, and are abstracted away from the implementation using a single, standards-based form of interface. Tato definice popisuje SOA trochu obsáhleji. SOA podle CBDI není tvořena pouze množinou poskytovaných a zveřejněných komponent. Je tvořena i postupy a frameworky, které danou funkčnost umožňují. Na architekturu orientovanou na služby se můžeme dívat pohledem zákazníka (consumer) a poskytovatele služby (provider). Hlavním znakem této architektury je: zákazník je odstíněn od implementačních a provozních detailů dané služby poskytovatel služby dává k dispozici popis poskytované služby například pomocí jazyka WSDL služba je dostupná komukoliv (pokud není omezena poskytovatelem) použití služby nevyžaduje u zákazníka instalaci žádného nového hardwaru či softwaru. Vše totiž běží na straně poskytovatele služby jedna služba může být využita více zákazníky jeden zákazník může využívat více služeb a to i od různých poskytovatelů. 24

V dnešní době je SOA úzce spjata s webovýma službami. Neznamená to však, že se bez nich SOA neobejde. Webové služby dnes zajišťují pouze flexibilitu a zjednodušují sdílení služeb mezi více klienty. Jádrem SOA v prostředí internetu jsou tři části poskytovatel, entita poskytující své služby. Odběratel, klient či zákazník, který chce využít služeb poskytovatele a registr [8]. Příkladem SOA architektury je skupina produktů BEA. 4.2.3.1 BEA V posledních letech firma BEA značně rozšířila řady svých produktů. Produkty se nyní dělí do dvou skupin, a to na aplikační a servisní. 4.2.3.2 Weblogic platforma Aplikační skupina obsahuje produkty zaměřené na vytváření aplikací více klasickou cestou, a to programováním hlavně v Javě a C. Do této skupiny patří [11;12]: WebLogic Server velice známý aplikační JEE server. Jeden ze základních produktů, na kterém běží všechny další WebLogic aplikace. Mezi hlavní vlastnosti serveru patří podpora různých programátorských modelů, jako například: o o o o o o o Web aplikace podpora dynamických WEB stránek pomocí standardů Java Server Pages (JSP), servletů; ale také statického obsahu, jako jsou web stránky a obrázky. Beehive podporuje aplikace napsané v tomto původně BEA frameworku z WebLogic Integration produktu (nyní opensource publikovaný na Apache Foundation) Spring Framework aplikace podporuje aplikace napsané v tomto frameworku a integruje se s nimi na úrovni bezpečnosti, klustrovaní, transakcí či podpoře v produkci. Weblogic server podporuje na úrovni konzole náhled na Spring Beany. Enterprise Java Beans (EJB) poskytuje kompletní framework pro vývoj a provoz aplikace postavené na EJB. Současně podporuje více verzí EJB kontejneru. Remote Method Invokation (RMI) poskytuje plnou podporu pro tuto technologii, včetne klustrování a vlastního více efektivního protokolu (T3) pro přenos dat. Podpora O/R mapping nástrojů mezi které patří hlavně KODO, Open JPA, Hibernate nebo Toplink. Aplikace běžící na WebLogic servru může samozřejmě použivat další zde nepopsané frameworky nebo techniky, jako je AspectJ atd. 25

WebLogic JRockit JVM původně specifická pro Intel platformu, teď už i pro jiné platformy. WebLogic Realtime Server JEE server s podporou specifického virtuálního stroje pro real-time aplikace - speciálniho garbage collectoru. Tímto speciálnim garbage collectorem se dá ovlivnit maximální čas přerušení aplikace na uklízení nepoužívaných objektů v heap paměti. Jestli budeme měřit výkon aplikace delší dobu, tak takto nastavené JVM nemá nutně větší výkon než aplikace s normálnim garbage collectorem. Umožňuje ale podstatně zkrátit přerušení chodu na velice krátkou dobu. Obyčejně se doba přerušení ve velkých aplikacích pohybuje v sekundách. Použitím WLRT se tato doba dá zkrátit na milisekundy. WebLogic Integration nadstavba serveru, která umožňuje vytvářet aplikace anotováním kódu, a tak zjednodušuje jejich psaní. Weblogic Workshop, jako IDE pro vývoj aplikací umí takto anotovaný zdrojový kód vizualizovat. Vizualizace zobrazuje například tok uvnitř java kódu, a poskytuje možnost obousměrné synchronizace. Obr. 4. BEA WebLogic Integration. WebLogic Portal Welogic portal poskytuje jednoduchý framework na personalizaci a zabezpečení webových stránek, a to z různých webových zdrojů do jednotného uživatelského zobrazení. Uživatel si může po přihlášení vybrat svůj pohled na aplikaci ze všech zdrojů, které jsou mu poskytnuty. Mezi zdroje je možné zahrnout servlety, WebServisy, WebService portlety (WSRP) nebo RSS feeds. Navíc WebLogic Portal poskytuje business servisy, resp. aplikace, které umožňují správu přístupových práv a uživatelů, obsah stránek (content management), hledání, diskuzní skupiny. 26