TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL Raadio- ja sidetehnika instituut IP transpordi protokolli võrdlus ATM transpordi protokolliga UMTS raadiovõrgus Rain Kivila Töö on tehtud telekommunikatsiooni õppetooli juures Juhendaja Eerik Lossmann Autor taotleb tehnikateaduse magistri kraadi Esitatud: 02.06.2010 Kaitsmine: 10.06.2010 Tallinn 2010

2

REFERAAT

Võtmesõnad: ATM; Ethernet üle IP; transpordiprotokollid; QoS; UMTS raadiovõrk; Iub

liides; raadiovõrgu kontroller, tugijaamad, KPI, kärje läbilase.

Ethernet üle IP on 3GPP standardi Release 5-es kirjeldatud meetod UMTS raadiovõrgus

andmete üle kandmiseks kasutades IP protokolli. Varasemates standardi väljaannetes

kirjeldati ATM-i kui UMTS raadiovõrgu transpordi protokolli.

Käesoleva magistritöö esimeses osas kirjeldatakse lähemalt ATM-i kui eelmist UMTS

raadiovõrgu transpordi protokolli tehnoloogiat ning vaadeldakse selle protokolli tugevaid ja

nõrku külgi. Magistritöö teises osas kirjeldatakse süsteemi kus transpordikihis on kasutusel nii

ATM kui ka IP protokoll ja uuritakse lähemalt IP põhist transpordiprotokolli UMTS

raadiovõrgus.

Magistritöö eesmärk on reaalsete mõõtmiste põhjal uurida kas IP protokoll

transporditehnoloogiana omab ka lisaks suuremale andmete edastuskiirustele ja tehnoloogia

suhteliselt odavamatele hoolduskuludele eeliseid kärje läbilaske näitajates ATM protokolli ees

UMTS raadiovõrgus.

Magistritöö on koostatud eesti keeles, koosneb 69 lehest ja sisaldab 34 joonist ning 9 tabelit.

3

ABSTRACT

Keywords: ATM; Ethernet over IP; transport protocols; QoS; UMTS radio network; Iub

interface, radio network controller, Node-B, KPI, cell throughput.

Ethernet over IP is a method in UMTS radio network to transfer data over IP as described in

3GPP standard Release 5. Earlier releases describe ATM as a transport technlogy in UMTS

radio network.

First part of this Master thesis describes in more detail ATM as a previous transport

technology in UMTS radio network and this protocols weaker an stronger aspects are

analyzed. Second part of this thesis concentrates on a system where ATM and IP both can be

used as a transport protocol and the IP part is described more thoroughly.

The goal of this Master thesis is to investigate if IP based transport protocol has some more

advances over ATM besides higher bitrates and reduced costs on maintenance, based on

different cell throughput measurements.

This Master thesis is written in Estonian and consists of 69 pages, including 34 figures and 9

tables.

4

EESSÕNA Interneti protokoll on muutumas põhiliseks transpordi protokollis ka UMTS raadiovõrgus.

Kui 3G kasutab veel osaliselt asünkroonset andmete edastusmeetodit ATM, siis järgmine

mobiilside põlvkond opereerib juba täielikult IP peal. Käesolev magistritöö uurib Ethernet üle

IP toimimist 3G raadiovõrgu transpordi protokollina võrdlusena asünkroonse andmete

edastusega. Tugijaamade jõudluste kohta andmeid kogudes ja neid omavahel võrreldes

üritatakse tuvastada kas IP põhisel süsteemil on ka sellekohaseid eeliseid ATM põhise

süsteemi ees samade tingimuste juures.

Avaldan tänu oma kolleegidele Nokia-Siemens Networks’ist ja oma juhendajale Eerik

Lossmann’ile kellega koostöös käesolev magistritöö valmis.

5

SISUKORD MOBIILSIDE AJALUGU .......................................................................................................14

1.ÜLEVAADE UMTS RAADIOVÕRGUST .........................................................................15

1.1 VÕRGU ARHITEKTUUR............................................................................................16

1.2 RAADIOVÕRGU JUURDEPÄÄSU TEHNOLOOGIA..............................................17

1.3 UMTS STANDARD......................................................................................................19

2. ASÜNKROONNE ANDMETE EDASTUSVIIS UMTS RAADIOVÕRGUS....................21

2.1 ATM ÜHENDUSED.....................................................................................................24

2.2 ATM PROTOKOLLID..................................................................................................25

2.3 ATM SIGNALISEERIMINE UMTS RAADIOVÕRGUS...........................................28

3. KÕNEKVALITEEDIST IP PÕHISES KOMMUNIKATSIOONIVÕRGUS......................30

3.1 INTEGREERITUD TEENUSED..................................................................................31

3.2 DIFFERENTSEERITUD TEENUSED.........................................................................31

4. ETHERNET ÜLE IP UMTS RAADIOVÕRGUS................................................................32

4.1 QoS NÕUETE TAGAMISEKS VAJALIKUD FUNKTSIOONID..............................33

4.1.1 Liikluse differentseerimine IP kihis.....................................................................34

4.1.2 Kaalutud juhuslik mitte-edastus meetod WRED.................................................36

4.1.3 Ühenduse vastuvõtu kontroll CAC......................................................................38

4.2 MAKSIMAALNE TRANSMISSIOONI ÜHIK MTU..................................................38

4.3 TRANSPORDIKANDJA ID VAHTUS........................................................................39

4.4 IP PEAL BASEERUVAD MARSRUUDID.................................................................40

4.5 IP PEAL BASEERUVA IUB LIIDESE ÜLEVAADE.................................................41

4.6 QoS IP PEAL BASEERUVAS IUB LIIDESES............................................................43

4.7 BIDIRECTIONAL FORWARDING DETECTION BFD............................................44

4.8 VIRTUAALNE LAN.....................................................................................................44

4.9 IP PEAL BASEERUVAD MARSRUUDID.................................................................45

6

5.0 TRANSPORDIPROTOKOLLIDE VÕRDLUS.................................................................47

5.1 VÕRDLUSES OSALEVAD TUGIJAAMAD..............................................................48

5.2 VÕRDLEMISEKS KASUTATAVAD KPI-d...............................................................55

5.3 VALITUD KPI-de VÄÄRTUSED ATM TRANSPORDI TEHNOLOOGIAT

KASUTATAVATES TUGIJAAMADES.....................................................................58

5.4 VALITUD KPI-de VÄÄRTUSED IP TRANSPORDI TEHNOLOOGIAT

KASUTATAVATES TUGIJAAMADES.....................................................................62

5.5 KPI-de VÕRDLUS JA TULEMUSTE KOKKUVÕTE................................................65

KASUTATUD KIRJANDUS...................................................................................................69

7

JOONISTE LOETELU

Joonis 1 - UMTS võrgu arhitektuur..........................................................................................16

Joonis 2 - kooditihedusega juurdepääsu võrdlus aegtihedusega ja sagedustihedusega

juurdepääsudega........................................................................................................................17

Joonis 3 - ATM liidesed 3G võrgus..........................................................................................22

Joonis 4 - ATM raku formaat....................................................................................................23

Joonis 5 - ATM virtuaalne ühendus..........................................................................................24

Joonis 6 - ATM protokolli mudel.............................................................................................25

Joonis 7 - ATM ühilduskihid....................................................................................................27

Joonis 8 - ATM ühilduskiht ATM lõppsüsteemides.................................................................27

Joonis 9 - ATM protokoll signaliseerimise ja kasutaja andmete jaoks.....................................28

Joonis 10 - Signaliseerimise protokolli kihid............................................................................28

Joonis 11 - Liidestes kasutatavad protokollid...........................................................................33

Joonis 12 - IP datagram.............................................................................................................34

Joonis 13 - PHB järjekorrad......................................................................................................35

Joonis 14 - Tail Drop meetod....................................................................................................36

Joonis 15 - WRED meetod........................................................................................................37

Joonis 16 - Maksimaalne Transmissiooni Ühik........................................................................39

Joonis 17 - Signaliseerimine Iur liideses...................................................................................39

Joonis 18 - Signaliseerimine Iu-CS liideses..............................................................................40

Joonis 19 - Signaliseerimine Iu-PS liideses..............................................................................40

Joonis 20 - IP marsruudid.........................................................................................................41

Joonis 21 - IP ja ATM protokollid Iub liidses..........................................................................41

Joonis 22 - Iub protokollid ja fragmenteerimine.......................................................................42

Joonis 23 - Liikluse klassifitseerimine ja järjestamine.............................................................43

Joonis 24 - Virtuaalne LAN......................................................................................................45

Joonis 25 - VLAN-i silt.............................................................................................................45

Joonis 26 - IP marsruudid.........................................................................................................46

Joonis 27 - Kanali elementide kasutatavus...............................................................................48

Joonis 28 - Esimese tugijaama koormus...................................................................................49

Joonis 29 - Teise tugijaama koormus........................................................................................50

Joonis 30 - Kolmanda tugijaama koormus................................................................................51

Joonis 31 - Neljanda tugijaama koormus..................................................................................52

8

Joonis 32 - Viienda tugijaama koormus....................................................................................53

Joonis 33 - Kuuenda tugijaama koormus..................................................................................54

Joonis 34 - Erinevate kõnetüüpide liigitus................................................................................57

9

TABELITE LOETELU

Tabel 1 – Esimese tugijaama KPI-de väärtused........................................................................58

Tabel 2 – Teise tugijaama KPI-de väärtused............................................................................59

Tabel 3 - Kolmanda tugijaama KPI-de väärtused.....................................................................60

Tabel 4 - Neljanda tugijaama KPI-de väärtused.......................................................................62

Tabel 5 - Viienda tugijaama KPI-de väärtused.........................................................................63

Tabel 6 - Kuuenda tugijaama KPI-de väärtused.......................................................................64

Tabel 7 - Esimese ja viienda tugijaama võrdlus........................................................................65

Tabel 8 - Teise ja kuuenda tugijaama võrdlus..........................................................................66

Tabel 9 - Kolmanda ja neljanda tugijaama võrdlus..................................................................67

10

LÜHENDITE LOETELU

3GPP 3rd Generation Partnership Project telekommunikatsiooni standardeid

koostavate organisatsioonide poolt loodud

organisatsioon mobiilside kolmanda

põlvkonna standardite loomiseks

3GPP2 3rd Generation Partnership Project 2 CDMA 2000 tehnoloogial põhineva

mobiilside kolmanda põlvkonna standardite

loomisega tegelev organisatsioon

AAL ATM Adaption Layer ATM protokolli kiht, mis kohandab

erinevaid telekommunikatsiooniteenuseid

ATM võrgu nõudmistele

AMPS American Mobile Phone System laiendatud mobiilsidesüsteem

ATM Asynchronous Transfer Mode asünkroonne andmete edastus

BA Behaviour Aggregate koondatud käitumine

BFD Bidirectional Forwarding Detection kahesuunaline edastuse kontroll

BSC Base Station Controller GSM võrgu tugijaama kontroller

BSS Base Station System tugijaamadest ja tugijaama kontrollerist

koosnev süsteem GSM-is

CAC Call Admission Control kõne vastuvõtu kontroll

CAC Connection Admission Control ühenduse vastuvõtu kontroll

CBR Constant Bit Rate konstantne bitikiirus

CDMA Code-Division Multiple Access koodjaotusega hulgipöördus

CLP Cell Loss Priority näitab kas rakust peaks loobuma juhul kui

on tekkinud ummik andmete ülekandmisel

CPCS Common Part Convergence Sublayer ühisosa koondav alamkiht

DCH Dedicated Transport Channel pühendatud transpordi kanal

DSCP Differentiated Services Code Point differentseeritud teenuste koodpunkt

EDGE Enhanced Data rates for GSM Evolution GSM süsteemi kiirem versioon

andmeedastuskiirusega kuni 384 kbit/s

FDD Frequency Division Duplexing sagedusjaotusega dupleksimine

FP Frame Protocol kaadri protokoll

11

GERAN GPRS/EDGE Radio Access Network raadio juurdepääsuvõrk

GFC Generic Flow Control üldine vookontroll

GPRS General Packet Radio Service üldine raadio-pakettandmeside teenus

GSM Global System for Mobile Communication globaalne mobiilsidevõrk

HEC Header Error Control päise veakontroll

HSPA High-Speed Packet Access suure kiirusega pakettside

juurdepääsutehnoloogiate HSDPA ja

HSUPA koondnimetus

IETF Internet Engineering Task Force Peamine Interneti standardite alane

organisatsioon

IMS Internet Protocol Multimedia Subsystem IP põhine multimeedia alamsüsteem

JDC Japanese Digital Cellular Jaapani digitaalse mobiilside standard

KPI Key Performance Indicator erinevate raadiovõrgu funktsioonide

counter

LTE Long Term Evolution uusim traadita võrgu tehnoloogia, mis

võimaldab mobiilset andmesidet kiirusel

100 megabitti sekundis

M3UA MTP Level 3 User Adaptation Layer võimaldab SS7 protokollil joosta üle IP

MGW Media Gateway UMTS võrgu osa mis tegeleb

kanalkommuteeritud kõnedega

MPLS Multiprotocol Label Switching QoS tagamist võimaldav tehnoloogia

MSC Mobile Switching Centre mobiilsidevõrgu keskjaam

MTU Maximum Transmission Unit maksimaalne transmissiooniühik

NBAP Node-B Application Part signaliseerimissõnum tugijaamade

aplikatsioonide osas

NMT Nordic Mobile Telephone System Põhjamaades enne GSM süsteemi kasutusel

olnud analoog-mobiiltelefonisüsteem

NNI Network-Node Interface liides mida kasutatakse suhtlemiseks kahe

ATM ruuteri vahel

O&M Operatsion and maintenance operatsioonid ja hooldus

PHB Per Hop Behaviour differentseeritud teenuste märkimisskeemi

üks komponente

PMD Physical Medium Dependent sublayer füüsilisest meediumist sõltuvast alamkihist

PT Payload Type kasuliku koormuse tüüp

12

RAN Radio Access Network raadio juurdepääsu võrk

RANAP Radio Access Network Application Part raadio juurdepääsuvõrgu aplikatsiooni osa

RNC Radio Network Controller raadiovõrgu kontroller

RNL Radio Network Layer raadiovõrgu kiht

RNS Radio Network System raadiovõrgu süsteem

RNSAP Radio Network Subsystem Application Part

raadiovõrgu alamkihi aplikatsiooni osa

RRC Radio Resource Control raadioressursi kontroll

RSVP Resource Reservation Setup Protocol reserveerimisprotokoll

SAAL Signalling ATM Adaption Layer ATM adaptsiooni kihi signaliseerimine

SAR Segmentation and Reassembly pakettide osadeks võtmine ja uuesti kokku

panemine

SCCP Signaling Connection Control Part võrgukihi protokoll

SCTP Stream Control Transmission Protocol võrgukihi protokoll

SDH Synchronous Data Hierarchy Rahvusvahelise Telekommunikatsiooni

Liidu (ITU) võrgustandard kiudoptilistele

sidevõrkudele, mille baas-andmekiirus on

155 Mbit/s

SGSN Serving GPRS Support Node UMTS võrgu osa, mille ülesandeks on

andmepakettide haldus

SIP Session Initiation Protocol IP võrkudes multimeedia sessioonide

algatamise ja juhtimise protokoll

SSCF Service Specific Co-ordination Function teenus-spetsiifilisest kooskõlastatud

funktsioonist

SSCOP Service Specific Connection Oriented Protocol

teenus-spetsiifilisest ühendus-orienteeritud

protokollist

QoS Quality of Service teenuse kvaliteet

TCP Transport Control Protocol ühendusega transpordi protokoll IP võrgus

TDD Time Division Duplex sidemeetod, mis kasutab saate- ja

vastuvõtukanalina üht ja sama kanalit,

eraldades need teineteisest erinevate

ajapiludega

TEID Tunnel Endpoint Identifiers tunneli lõpp-punkti identifitseerijad

13

TISPAN Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks

ETSI-sse kuuluv standardiorganisatsioon,

mis tegeleb telefonivõrkude ja IP võrkude

ühildamise valdkonnaga

TNL Transport Network Layer võrgu transpordikiht

UE User Equipment kasutajaseade (näiteks mobiiltelefon)

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

Kolmanda põlvkonna (3G) laiaribaline

mobiilside tehnoloogia

UNI User-Network Interface liides, mida kasutatakse suhtlemiseks

ATM-i lõpp-punktide ja ATM-i ruuterite

vahel

UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network

UMTS-terminale (mobiiltelefone) UMTS-

võrguga ühendav maapealne raadiosidevõrk

VBR Variable Bit Rate muutuv bitikiirus

VCI Virtual Channel Identifier virtuaalse kanali identifitseerija

VCC Virtual Channel Connection virtuaalne kanali ühendus

VLAN Virtual Local Area Network virtuaalne kohtvõrk

VPC Virtual Path Connection virtuaalne toru ühendus

VPI Virtual Path Identifier virtuaalse toru identifitseerija

WCDMA Wideband - Code-Division Multiple Access

CDMA süsteemi lairibaversioon

WFQ Weighted Fair Queuing pakettide järjestamise tehnoloogija

WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access

laiaribaline traadita võrk

WLAN Wireless Local Area Network juhtmevaba kohtvõrk

WRED Weighted Random Early Detection kaalutud juhuslik mitte-edastusmeetod

14

MOBIILSIDE AJALUGU

Tänapäeval tuntakse kolme erineva generatsiooni mobiilsidevõrke (neljas ei ole vähemat

Eestis veel kommertskasutuses). Esimese generatsiooni võrguks ehk 1G nimetatakse

1980ndate aastate keskel rajatud analoog või pool-analoog mobiilsidevõrke

(analoograadiokanal, digitaalne ühendamine). Nendeks on näiteks Eestis

kasutusel olnud Põhjamaade mobiilsidesüsteem (NMT- Nordic Mobile Telephone

System) ja ka laiendatud mobiilsidesüsteem (AMPS- American Mobile Phone System).

Analoogvõrgu põhiteenuseks on kõne ja kõnel baseeruvad teenused. 1G arendati esialgu

ainult riigisiseseks kasutamiseks, sama standard oli kasutusel ainult lähiriikides ja tänu

sellele olid erinevate regioonide 1G võrgud omavahel kokkusobitamatud, roaming toimis

ainult sama standardit kasutatavate riikide vahel. 1G iseloomustas väike mahtuvus ja

piiratud kasutajate arv. [4]

Mobiiltelefonide populaarsuse kiire kasvu tõttu ja vajadusest globaalsema

mobiilsidesüsteemi järele tekkis 1990. aastate alguses nõudlus digitaalsüsteemi järele.

Digitaalsed kärgsüsteemid kuuluvad teise generatsiooni ehk 2G [2]. Lisaks tavalisele

kõnele võimaldab 2G ka piiratud kiirusel andmeside teenust, rohkem lisateenuseid (SMS,

piirangud, numbrinäit) ning globaalset roamingut eri operaatorite vahel. Enimkasutatavad

2G võrgud on tänapäeval globaalne digitaalne mobiilsidesüsteem (GSM - Global System

for Mobile Communication) Euroopas, IS-54 Põhja-Ameerikas ja Jaapani digitaalne võrk

(JDC- Japanese Digital Cellular) Jaapanis. [4]

3G põhineb osaliselt GSM tehnilistel lahendustel ja seda kahel põhjusel:

GSM on enim levinud ja väga edukaks osutunud 2G tehnoloogia. Võimaldamaks sujuvat

üleminekut 3G-le on toetatud tagasiulatuvalt ka kõik 2G teenused. UMTS võrgu

peamiseks erinevuseks GSM võrgust on uus kiire bitiedastusega raadiotehnoloogia –

laiaribalise koodijaotusega multipleksimise (WCDMA- Wideband Code Division

Multiple Access) kasutuselevõtt. UMTSi tuumikvõrgu osa rajaneb suuresti GSM’il [4] .

15

1. ÜLEVAADE UMTS RAADIOVÕRGUST

UMTS põhineb laiaribalise koodijaotusega multipleksimise (WCDMA- Wideband Code

Division Multiple Access) tehnoloogial. WCDMA on välja arendatud Euroopa, Jaapani,

Ameerika ja Korea standardiseerimisinstitutsioonide poolt. Põhjused, miks WCDMA

valiti UMTS-i transmissiooni süsteemiks, on järgmised:

• väike tundlikus kitsaribalise häire suhtes;

• väike võimsustihedus;

• lihtne sagedusplaneering;

• efektiivne sagedusspektri kasutamine;

• süsteemi mahu jäiga piiri puudumine;

• sujuv kärjevahetuse võimalus.

WCDMA kaks peamist puudust on: võrdse infoedastuskiirusega kasutajate signaalide

võimsused tugijaama sisendil peavad olema võrdsed ja sujuv kärjevahetus võib võrgu

mahtu vähendada. [6]

WCDMA korral omistatakse igale kasutajale oma kindel kood. Kasutaja informatsiooni

sisaldavad bitid on hajutatud üle terve ribalaiuse. Kood saadakse korrutades bitid läbi

kvaas-juhuslike bittidega, mis tuletatakse CDMA hajutamiskoodist. Selline tehnoloogia

võimaldab kiiruseid kuni 2 Mbit/s.

WCDMA toetab nii sageduse duplekseraldamist (FDD-Frequency Division Duplex) kui

ka ajalist duplekseraldamist (TDD- Time Division Duplex).

WCDMA põhiliseks transmissiooni mooduseks on asünkroonne edastusviis (ATM- The

Asynchronous Transfer Mode). ATMi eeliseks IP ees on informatsiooni puhverdamise

vajaduse puudumine. Puhverdamine ja sellest tulenevad viited mõjuvad negatiivselt

reaalaja teenuse kvaliteedile. [6]

16

1.1 VÕRGU ARHITEKTUUR

Võrgu arhitektuur defineerib võrgu elemendid ja nende elementide vahelised ühendused.

Joonis 1 illustreerib UMTS võrgu arhitektuuri. Antud magistritöös vaadeldakse rohkem raadio

juurdepääsuvõrgu (RAN) osa, jättes tahaplaanile tuumvõrgu osa.

Joonis 1: UMTS võrgu arhitektuur [3]

RAN koosneb raadiovõrgu kontrollerist (RNC), tugijaamadest (Node B) ja kasutaja

seadmetest (UE), milleks siis üldjuhul on mobiiltelefon. MSC ja SGSN jäävad juba

tuumvõrgu poolele. Kasutajate seadmed on ühendatud tugijaamadega õhuliidese kaudu, mida

tuntakse kui Uu liidest. Tugijaam on ühendatud raadiovõrgu kontrolleriga transmissiooni lingi

vahendusel, mida tuntakse kui Iub liidest. Raadiovõrgu kontroller on ühendatud tuumvõrguga

transmissiooni lingi kaudu, mida tuntakse kui Iu liidest. Olemas on Iu liides

kanalkommuteeritud võrgu jaoks - Iu-CS, ja Iu liides pakettkommuteeritud võrgu jaoks - Iu-

PS. Läbi esimese on RNC ühendatud MSC-ga ja läbi teise SGSN-iga. Iu liidese

läbilaskevõime on oluliselt suurem kui Iub läbilaskevõime, kuna Iu peab olema võimeline

toetama suurt hulka tugijaamu, samas kui Iub toetab ainult ühte tugijaama. Kaks raadiovõrgu

kontrollerit on omavahel ühendatud läbi Iur liidese. Iur liidese tähtsus avaldub eelkõige siis

kui kui kasutaja seadmetega liigutakse ühe RNC katvusalast teise RNC katvusalale. [1]

17

1.2 RAADIOVÕRGU JUURDEPÄÄSU TEHNOLOOGIA

UMTS põhineb laiaribalise koodijaotusega multipleksimise (WCDMA- Wideband Code

Division Multiple Access) tehnoloogial. WCDMA on välja arendatud Euroopa, Jaapani,

Ameerika ja Korea standardiseerimisinstitutsioonide poolt. WCDMA korral omistatakse

igale kasutajale oma kindel kood. Kasutaja informatsiooni sisaldavad bitid on hajutatud üle

terve ribalaiuse. Kood saadakse korrutades bitid läbi kvaas-juhuslike bittidega, mis tuletatakse

CDMA hajutamiskoodist.

WCDMA toetab nii sageduse duplekseraldamist (FDD-Frequency Division Duplex) kui

ka ajalist duplekseraldamist (TDD- Time Division Duplex) [18].

Joonisel 2 on toodud kooditihedusega juurdepääsu võrdlus aegtihedusega ja

sagedustihedusega juurdepääsudega.

CDMA- Code Division Multiple Access

Joonis 2: kooditihedusega juurdepääsu võrdlus aegtihedusega ja sagedustihedusega

juurdepääsudega [4]

S a g e d u s

V õ im s u s

A e g

S a g e d u s

V õ im s u s

A e g

S a g e d u s

K o o d

A e g

18

CDMA puhul paiknevad kõik kasutajad samas sagedusribas ja töötavad üheaegselt, nende

eristamine toimub ortogonaalsete koodide kasutamisega või ortogonaalse sagedushüplemise

kasutamisega. UTRAN kasutab ortogonaalseid koode.

Nimetuses WCDMA sisaldub omadus „wideband” – laiaribaline. Määratlus tuleneb sellest, et

kasutatava signaali spektri laius on suhteliselt suur: 5MHz. Laia sagedusriba kasutamine

annab parema kaitse segavate signaalide suhtes, kuna viimased on üldjuhul kitsaribalised,

samuti signaali levimisel peegelduvas keskkonnas (näiteks majad) mitmeteelisusest

põhjustatud signaali nõrgenemise vastu erinevates ruumipunktides. [6]

Järgnevalt on toodud lühidalt WCDMA tehnoloogial raadioliidese eelised ja puudused.

Eelised:

1. Väike tundlikus kitsaribalise häire suhtes. Enamike häireallikate signaali energia on

kitsaribaline. Lähtudes WCDMA tehnoloogias kasutatava võimsuse hajutamise ja

koondamise põhimõttest korreleerivate koodide abil ilmneb, et nendega

mittekorreleeruvate signaalide energia „hajub” ribalaiuse mõttes vastuvõtjal laiali ja

tema võimsuse spektraaltihedus langeb, mis omakorda vähendab interferentsi

korreleeruvate signaalidega.

2. Väike võimsustihedus, osaliselt seotud p.1-ga. Et signaali energia on raadioeetris laia

sagedusvahemiku peale „laiali määritud”, siis mingi kitsa sagedusvahemiku

kaotsiminek ei mõjuta summarset energiat oluliselt.

3. Lihtne sagedusplaneering. Et WCDMA-s kasutatakse kärgede koodidega eraldamist,

siis sagedusplaneering võib lihtsamal juhul üldse puududa, st. kõik tugijaamad

kasutavad sama sagedust. (Võrgu poolt teenindavate klientide arvu suurendamiseks

siiski kasutatakse mitut sagedust)

4. Efektiivne sagedusspektri kasutus. Puuduvad sellised mõisted nagu naaberkanal ja

selle kasutuse piirang, kuna kanaleid eraldatakse koodidega ja raadioliidese

seadmetele on esitatud väga kõrged nõudmised lineaarsuse suhtes, mis vähendab

oluliselt signaali sagedusspektri laienemist naaberkanalite sagedustele.

5. Süsteemi mahu jäiga piiri puudumine. Et kasutaja kanalite eraldamiseks kasutatavaid

koode on miljoneid (224), siis ühe kärje poolt teenindavate kasutajate arv on piiratud

19

tugijaama poolt vastuvõetava signaali ja segaja võimsuste suhtega, mis väheneb

kasutajate arvu kasvades sujuvalt.

6. Pehme kärjevahetuse võimalus. Et WCDMA võrku saab ehitada ühel sagedusel, siis

on võimalik kasutaja signaali vastuvõtmine mitme tugijaama poolt korraga ja seega

puudub järsk kärjevahetus. [6]

Puudused:

1. Võrdse infoedastuskiirusega kasutajate signaalide võimsused tugijaama sisendil

peavad olema võrdsed, vältimaks, et üks kasutaja „karjuks” teised üle.

2. “Pehme” kärjevahetus võib võrgu mahtu vähendada, sest üks kasutaja hõivab korraga

mitme tugijaama ressurssi. [6]

1.3 UMTS STANDARD

1998 detsembris loodi ühendus nimega „The 3rd Generation Partnership Project” (3GPP).

3GPP esialgne eesmärk oli välja töötada universaalseid tehnilisi spetsifikatsioone ja tehnilisi

ettekandeid olemasolevatel GSM võrkudel ja neis kasutatavatel raadiosidetehnoloogiatel

(UTRAN, FDD ja TDD) põhinevate kolmanda põlvkonna mobiilisidesüsteemide jaoks.

Hiljem lisandusid tehnilised spetsifikatsioonid ja tehnilised ettekanded GSM’i hoolduseks ja

arendamiseks, kaasa arvatud GPRS ja EDGE. [1]

UMTS spetsifikatsioonide esimene väljalase oli release 99, millele järgnesid release 4, 5 ja 6.

Praeguseks on väljatöötamisel juba ka release 7, 8, 9 ja 10. [1]

Erinevad väljalasked katavad järgmisi alasi:

• Juurdepääsud (GSM, EDGE, HSPA, UMTS, LTE, jne)

• Tuumvõrk (GSM tuumvõrk, EPC)

• Teenused (IMS, MMTel)

Release 99 koosneb kahest erinevast raadio juurdepääsu osast: GSM-i BSS ja UMTS-i

UTRAN. Tuumvõrk on jagatud kaheks: kanalkommuteeritud osa ja pakettkommuteeritud osa.

[2] Magistritöö esimene osa, mis puudutab asünkroonset andmete edastust UMTS

raadiovõrgus põhineb release 99-l.

20

Release 4-ga muudeti oluliselt tuumvõrgus olevat kanalkommuteeritud osa ja GSM BSS

asendati GERAN-iga (GPRS/EDGE Radio Access Network). Põhisuund kuhu selle

väljalaskega liiguti oli kanalkommuteeritud ühenduse kontroll ja teenindus osade lahutamine.

Tuumvõrgu kanalkommuteeritud osas toimub andmete liikumine läbi meediatunneli (MGW),

mis on element mille ülesandeks on ühenduse hoidmine ja vajadusel ruutimisfunktsioonide

teostamine. [2]

Release 5-s UMTS-i edasiarendamine jätkus. Siin realiseeritakse juba IP keskkonnale

üleminek, ehk siis kogu liiklus mis tuleb UTRAN poolelt peaks baseeruma IP protokollil.

Muutes GERAN toimimist (GERAN koosneb BSC-st ja BTS-idest), suudab BSC genereerida

IP-l baseeruvaid pakette. Selletõttu ei kuulu alates Rel. 5-st UMTS raadiovõrgu tuumvõrku

kanalkommuteeritud osa. Kõik liidesed baseeruvad IP-l, mitte enam ATM-il. Selleks, et

tagada IP aplikatsioonide transporti kasutab Rel. 5 IMS-i (IP Multimedia Subsystem).

Magistritöö teine osa, mis puudutab IP põhist andmete ülekandmist UMTS raadiovõrgus,

põhineb release 5-l. [2]

IMS (Internet Protocol Multimedia Subsystem) ehk IP-põhine multimeedia alamsüsteem on

3GPP (3rd Generation Partnership Project) poolt standardiseeritud võrguarhitektuuri

raamistik, mis võimaldab mobiilsetele kasutajatele pakkuda IP protokollil (Internet Protocol)

põhinevaid multimeediateenuseid. IMS raamistik loodi algselt Internetil põhinevate teenuste

pakkumiseks mobiilivõrgus GPRS (General Packet Radio Services) ühenduse kaudu.

TISPAN (Telecoms & Internet converged Services & Protocols for Advanced Networks)

täiendas seda hiljem juurdepääsuga püsivõrkudest (TISPAN Release 1) ja 3GPP2 (3rd

Generation Partnership Project 2) juurdepääsuga CDMA2000 (Code Division Multiple

Access 2000) ja WLAN (Wireless Local Area Network) võrkudest (3GPP2 Revision A).

Hetkel uusim IMS Release 6 kirjeldab uute teenustena WLAN ja UMTS võrkude vahelist

suhtlust, olekuinfo võimalusi ja palju muud. Praegu käib töö IMS Release 7 kallal, mis

kajastab mitmete uute funktsioonide hulgas ka LTE (Long Term Evolution) ja WiMAX

(Worldwide Interoperability for Microwave Access) võrguühendusi. IMS baseerub IETF

(Internet Engineering Task Force) poolt standardiseeritud SIP protokollil (Session Initiation

Protocol). 3GPP spetsifitseerib IMS võrgu poolt pakutavate loogiliste funktsioonide

kirjelduse, kuid ei sätesta, kuidas füüsiliselt erinevaid funktsioone realiseerida. [5]

21

2. ASÜNKROONNE ANDMETE EDASTUSVIIS UMTS RAADIOVÕRGU S

ATM on võrgutehnoloogia, kus andmeid edastatakse väikeste, fikseeritud suurusega (53 baiti)

rakkudena . See võimaldab ühes ja samas võrgus edastada nii video-, audio- kui

arvutiandmeid, ilma et ükski neist liini umbe ajaks. Andmeedastuskiirus ATM võrgus on 25

Mbit/s kuni 10 Gbit/s , samas kui tavalises Ethernet’i kohtvõrgus on see maksimaalselt 100

Mbit/s. Erinevalt TCP/IP võrgust, kus ühele sõnumile kuuluvad paketid võivad lähtepunktist

sihtpunkti liikuda erinevaid teid mööda, luuakse ATM võrgu puhul iga sõnumi tarvis kahe

võrgupunkti vahele fikseeritud kanal, mistõttu ATM võrgu kasutamist on lihtsam tasustada.

Lisaks sellele puudub ATM-i puhul vajadus informatsiooni puhverdada. Teatavasti

puhverdamine ja sellest tulenevad viited mõjuvad negatiivselt reaalaja teenuse kvaliteedile.

ATM-il on veel mitmeid olulisi eeliseid teiste transpordi tehnoloogiate ees (nagu näiteks

TCP/IP), mille tõttu valitigi see Release 99-s 3G raadiovõrgu transpordi tehnoloogijaks.

Olulisemate eelistena võiks loetleda järgmised:

• ATM pakub integreeritud lahenduse video, kõne ja andmete transpordiks,

• ATM pakub piisavat tuge transmissiooniks lairiba teenustele millel on muutuv iseloom

(mingi hetk peab läbi laskma palju andmeid, siis jälle vähem),

• ATM pakub statistilist multipleksimist, et kasutada effektiivsemalt ära transmissiooni

mahtuvust,

• ATM karanteerib QoS nõuete täitmise,

• ATM toetab soft handover funktsionaalsust. [16]

Asünkroonne andmete edastus tähendab seda, et erinevalt sünkroonsest multipleksimise

tehnoloogiast (nagu näiteks TDM), kus igale kasutajale on antud oma ajapilu ja iga kasutaja

saab oma andmeid edastada ainult selles ajapilus, kasutab asünkroonne multipleksimise

tehnoloogia „bandwith on demand” (ehk siis ribalaius vajadusel) mõistet, mille korral saab

kasutajate andmeid saate igal vabal ajahetkel, seda siis kasutaja ja võrgu kokkuleppel. [9]

ATM lühendi taga peituv põhiidee on selles, et informatsioon jagatakse kindla suurusega

väikesteks üksusteks mida kutsutakse rakuks. Kindla suurusega rakk võimaldab effektiivset

ruutimist ja sellega on lihtne opereerida. ATM-i võrk võimaldab statistilist multipleksimist

22

(see tähendab mitme erineva kiirusega ühenduse multipleksimist), mis vähendab nõudmisi

ribalaiusele. [9]

ATM-i rakk:

Nagu juba eelnevalt mainitud, jaotatakse kasutajate andmed kindla suurusega ATM-i

rakkudeks. Selle raku suurus on 53 baiti, mis on jagatud 5-e baidiseks päiseks ja 48-a

baidiseks kasulikuks koormuseks (payload). Päise moodustavad omakorda VCI (Virtual

Channel Identifier) ja VPI (Virtual Path Identifier). [9]

Neid rakke esineb olenevalt liidese tüübist kahes vormingus: ATM UNI (User-Network

Interface), mida kasutatakse suhtlemiseks ATM-i lõpp-punktide ja ATM-i ruuterite vahel, ja

ATM NNI (Network-Node Interface), mida kasutatakse suhtlemiseks kahe ATM ruuteri vahel.

UMTS raadiovõrgus kasutatakse UNI rakku RNC ja tugijaama vahel ja NNI rakku RNC ja

MGW ning RNC ja SGSN-i vahel. Joonise 3 näitab millised ATM liidesed asuvad milliste 3G

võrgu võrguelementide vahel. [9]

Joonis 3: ATM liidesed 3G võrgus [9]

UNI-d ja NNI-d eristab päise esimene bait. NNI päis ei sisalda voo kontrolli (GFC - Generic

Flow Control) välja. Selle asemel on NNI päises 12 bitine virtuaalse teekonna identifitseerija

väli (VPI – Virtual Path Identifier), mis suurendab ATM ruuterite vahel läbilaske võimet. [9]

PSTMGW MSC BS UE

A B Iu-IuU

UN NN

IP GGSN

Iu-

NN

RNC

SGSN

RNC BS

BS

Iu

NN

UN

UN

ATM is employed

G G

23

ATM raku päise väljad:

ATM-i päis koosneb kuuest erinevat funktsiooni omavast väljast:

• voo kontroll (GFC - Generic Flow Control) – peab identifitseerim erinevad tugijaamad mis

kasutavad sama ATM-i liidest

• virtuaalse teekonna identifitseerija (VPI – Virtual Path Identifier) – määrab järgmise punkti

kuhu rakk peab jõudma

• virtuaalse kanali identifitseerija (VCI – Virtual Channel Identifier) – samamoodi määrab

järgmise punkti, kuhu rakk peab jõudma

• kasuliku koormuse tüüp (PT – Payload Type) – esimese bitiga teeb kindlaks kas tegemist on

kasutaja andmetega või kontroll andmetega, kui rakk kannab endas kasutaja andmeid siis

teine bitt vaatab, et ei oleks tekkinud ummikut ja kolmas bitt annab teada kas rakk on viimane

selles reas mis moodustab ühe AAL5 kaadri.

• raku kao prioriteet (CLP – Cell Loss Priority) – näitab kas rakust peaks loobuma juhul kui

on tekkinud ummik

• päise vea kontroll (HEC – Header Error Control) – arvutab kokku päise suuruse, rakud mis

seda kontrolli ei läbi eemaldatakse. [9]

ATM-i rakuformaat on toodud joonisel 4.

Joonis 4: ATM raku formaat [9]

VCI

GFC VPI

VPI

VCI

VCI PT CLP

HEC

1 2 3 4 5 7 6 8

VCI

VPI

VPI

VCI

VCI PT CLP

HEC

1 2 3 4 5 7 6 8

Payload Payload

Päis (5 bitti)

Kasulik koormus (48 bitti)

24

2.1 ATM ÜHENDUSED

ATM on ühendus-orienteeritud tehnika. Lõpp-punktide vaheline teekond on defineeritud

ühenduse alguses ja see püsib ühesugune kogu ühenduse ulatuses. ATM-i rakke

marsruuditakse mõlemal suunal sama marsruuti pidi. Sellega garanteeritakse, et rakk saabub

vastuvõtu poolele samas järjekorras mis nad välja saadeti ja samuti tagatakse niimoodi

minimaalne rakkude vaheline hilistumine. [9]

ATM-i virtuaalsed ühendused:

Eristatakse kahte tüüpi virtuaalset ühendust: virtuaalne kanali ühendus (VCC) ja virtuaalne

toru ühendus (VPC). Iga ATM-i rakk omab päises silti millega määratakse see virtuaalne

ühendus kuhu antud rakk kuulub. See silt koosneb omakorda kahest osast: virtuaalsest kanali

identifikaator (VCI) ja virtuaalsest toru identifikaator (VPI). Joonis 5 näitab kuidas on

omavahel seotud transmissiooni toru, virtuaalne kanal ja virtuaalne toru. [9]

Joonis 5: ATM virtuaalne ühendus [9]

Ühenduse identifitseerib paar: toru identifikaator + kanali identifikaator.

Kanali identifikaator (VCI) on unikaalne vaid toru piires:

– erinevates torudes sama liidese peal võivad kanali id-d kattuda

– kanali ümbersuunamisel torude vahel (switchis, multipleksoris) id. muutub

– kanali id. jaoks on raku päises eraldatud 16 bitti. [11]

Toru identifikaator (VPI) on unikaalne liidese (UNI, NNI) piires:

– krossi läbimisel võib toru id. muutuda

– toru id. aadressruum on UNI ja NNI puhul erinev

VC

VC

VP

VP

25

» UNI - 8 bitti (0̧ 256)

» NNI - 12 bitti (0̧ 4096) [11]

Paar VPI/VCI kokku moodustavad päises nn. ruutimisvälja (routing field).[11]

2.2 ATM PROTOKOLLID

ATM mudel koosneb kolmest tasandist, mis omakorda koosnevad kõikidest kihtidest.

Esimeseks tasandiks on kasutajatasand (user plane), mis vastutab kasutaja informatsiooni

transpordi ja sellega seotud kontrollfunktsioonide eest. Teiseks on olemas kontrolltasand

(control plane), mis teostab kõne ühendamise kontrollfunktsioone, näiteks vastutab see

signaliseerimis protseduuride eest. Kolmandaks tasandiks on manageerimise tasand

(management plane), mis koosneb omakorda kahest komponendist – kihi manageerimisest

(layer managemet), mille ülesandeks on kihi enda ressursi ja parameetrite manageerimine, ja

tasandi manageerimisest (plane management) – mis täidab süsteemi kui terviku

manageerimisfunktsioone. [9]

Joonis 6: ATM protokolli mudel [9]

Lisaks kolmele tasandile koosneb ATM mudel ka kolmest erinevast funktsionaalsest kihist:

• Füüsiline kiht

• ATM kiht

• ATM-i ühilduskiht (AAL – ATM adaption layer) [9]

Plane Management

Layer Management

26

Füüsilise kihiga defineeritakse transmissiooni meedium, elektrilised karakteristikud, võrgu

liidesed ja signaali kodeerimis skeemid. Füüsiline kiht koosneb kahest osast:

• Füüsilisest meediumist sõltuvast alamkihist (PMD - Physical Medium Dependent

sublayer) – vastutab kodeerimise, dekodeerimise, šifreerimise (scrambling) ja

meediumiga sobitamise üle. PMD alamkiht sõltub kasutatavast füüsilisest meediumist,

milleks võib olla näiteks SDH, SONET või E1

• Transmissiooni koondavast alamkihist (Transmission Convergence) – käsitleb kõiki

protsesse, mis on seotud rakkude ATM kihti panemisega või sealt välja võtmisega. [9]

ATM kiht on liideseks füüsilise kihi ja ühilduskihi (AAL) vahel. ATM kihi ülesandeks on

rakkude paigutamine AAL-st füüsilisse kihti (näiteks SDH või E1 sisse) transmissiooni jaoks,

ja vastupidiselt füüsilisest kihist AAL sisse lõppsüsteemide jaoks. Rakkude multipleksimine

ja ruutimine toimub kõik ATM kihis. ATM kihi ülesandeks on ka QoS nõudmiste täitmise

jälgimine kõikide ühenduste jaoks. [10]

ATM-i ühilduskiht tegeleb ATM rakkude paigutamisega ATM kihi ja ülemiste kihtide vahel.

Kui on vaja paigutada informatsiooni mis on saabunud ülemistelt kihtidelt siis AAL

segmenteerib andmed ATM rakkudesse. Kui informatsioon saabub ATM kihist ja suundub

ülemistesse kihtidesse, siis peal AAL kasuliku koormuse (payload) ümber muutma kujule,

mis on arusaadav ülemistele kihtidele. Seda operatsiooni nimetatakse segmenteerimiseks ja

kokkupanemiseks (SAR - Segmentation and Reassembly) ja see on AAL-i põhiülesanne.

Erineva liikluse toetamiseks on defineeritud erinevad AAL klassid [10]:

• Klass A – konstantne bitikiirus (CBR- Constant Bit Rate): sellele klassile vastaval

AAL tüüpi nimetatakse AAL1-ks. AAL1 toetab ühendus-orienteeritud teenuseid, kus

bitikiirus on konstantne, näiteks 64 kbit/s kõne ja fikseeritud kiirusega

mittekompresseeritud video. [10]

• Klass B – muutuv bitikiirus (VBR - Variable Bit Rate): sellele klassile vastab AAL2,

mis toetab ühendus-orienteeritud teenuseid, kus on jäigalt määratletud transmissiooni

ja vastuvõtuvahelised kellad. Selle teenuse näidetena võib nimetada kompresseeritud

ja paketiseeritud kõne ja video. [9,10]

27

• Klass C – ühendus-orienteeritud andmete teenus: andmevõrgu aplikatsioonidele, kus

ühendus on loodud enne kui hakatakse andmeid üle kandma. Kasutab samuti

muudetavat bitikiirust , kuid saatja ja vastuvõtja aeg ei ole siin nii jäigas suhtes. Selle

teenuse klassi toetamiseks defineeriti kaks AAL tüüpi: AAL3/4 ja AAL5.[9,10]

• Klass D – ilma ühenduseta andmete teenus: seda teenuse klassi toetavad samuti

AAL3/4 ja AAL5, ainult et enne andmete ülekandmist ei ole ühendust loodud.[10]

Erinevad AAL tüübid ja teenuse klassid mida nad toetavad on toodud ülevaatlikult järgmisel

joonisel: [9]

Joonis 7: ATM ühilduskihid [9]

ATM ühilduskihi tööpõhimõtet illustreerib allolev joonis.

Joonis 8: ATM ühilduskiht ATM lõppsüsteemides [9]

28

2.3 ATM SIGNALISEERIMINE UMTS RAADIOVÕRGUS

Signaliseerimisprotokolli võib vaadelda kui ühte aplikatsiooni mis jookseb alumise kolme

kihi peal, nagu on näidatud järgneval joonisel:

Joonis 9: ATM protokoll signaliseerimise ja kasutaja andmete jaoks. [9]

Signaliseerimisprotokolli kasutatakse ATM ühenduse loomiseks. Protokoll koosneb kahest

erinevast osast: UNI-st ja NNI-st. Nagu eelnevalt mainitud eristab neid päise esimene bait.

Ühenduse loomise põhiidee näeb välja selline, et ühest lõpp-punktist (näiteks tugijaamast)

küsitakse ühenduse loomiseks kinnitust ja kui teine lõpp-punkt on sellega nõus, saadetakse

välja kinnitus ja sellega koos määratakse VPI ja VCI väärtused. [13]

Signaliseerimine toimub üle SAAL (Signalling ATM Adaption Layer) kihi, mis asub ATM

kihi ja signaliseerimis protokolli vahel nagu näidatud joonisel 10 [9]

Joonis 10: Signaliseerimise protokolli kihid. [9]

29

SAAL võimaldab signaliserimissõnumite usaldusväärset transporti kahe ATM lõpp-punkti

vahel, tagades lisaks andmevoogudes tekkivatest aukudest taastumise. SAAL koosneb kahest

alamkihist: Ühisosast (Common Part) ja teenus-spetsiifilisest osast (Service Specific Part).

Ühisosa basserub AAL5-l, mis koosneb siis omakorda segmenteerimis- ja kokkupanemisosast

(SAR) ja ühisosa koondavast alamkihist (CPCS – Common Part Convergence Sublayer).

Ühisosa tagab informatsiooni ülekande ja teenuse vigaste andmeühikute avastamise. [9]

Teenus-spetsiifiline osa koosneb kahest osast:

• Teenus-spetsiifilisest kooskõlastatud funktsioonist (SSCF – Service Specific Co-

ordination Function),

• Teenus-spetsiifilisest ühendus-orienteeritud protokollist (SSCOP – Service Specific

Connection Oriented Protocol).

SSCF kaardistab ülemise kihi signaliseerimissõnumid SSCOP sisse samas kui SSCOP pakub

võimaluse signaliseerimisinformatsiooni koostamise, väljalaskmise ja monitooringu

vahetamiseks kahe signaliseerimisüksuse vahel. [9]

30

3. KÕNEKVALITEEDIST IP PÕHISES KOMMUNIKATSIOONIVÕRG US

IP põhise transpordi protokolli rakendamise juures on üheks võtmesõnaks kõnekvaliteet ja

selle tagamine. Interneti protokoll on loodud pakkumaks parimat võimalikku teenust, mis

tähendab, et kõiki saadetavaid pakette koheldakse võrdselt. Kui aga võrgupakettide

liiklus kasvab, tekivad ummikud ning võrguseadmed võivad mõningad paketid

edastamata jätta. Kuid reaalaja multimeedia jaoks (s.h. kõneülekanne) pole selline

paketiülekande viis sobilik. Seega vajame meetodit, millega tagada kõneliiklusele teatud

kvaliteet. [8]

QoS rakendustega on võimalik:

• reserveerida kanalimahtu;

• hoida ära edastavate andmete kaotamist ja vigastamist võrkudes;

• hoida ära ja kontrollida võrgu ummistusi;

• piirata viiteid andmete edastamisel;

• formeerida võrgu andmevoogusid;

• rakendada andmete prioritiseerimist üle võrgu. [8]

Kindlasti ei hoia QoS ära ummistust, vaid lisab ummistatud liidestele intelligentsuse,

võimaldades võrguseadmetel järjekordade tekitamise ja pakettide edastamata jätmise

kohta otsuseid teha.

Vastavalt võrgu oskusele osutada nõutavat lõpp-kasutajate vahelist teenust teatud hilistumise,

paketikao, pakettidevahelise nihke ja edastuskiiruse garanteerimisega, võib teenused jagada

kolmeks klassiks. IP põhistes võrkudes on võimalik kasutada kolme erinevat teenuste

kategooriat:

• parim võimalik teenus (Best-Eeffort Service);

• integreeritud teenus (Integrated Service);

• diferentseeritud teenus (Differentiated sevice). [8]

Parim võimalik on lihtne teenuste tagamise mudel, mille kohaselt rakendusprogramm

saadab andmeid siis, kui seda vajalikuks peab ja suvalistes kogustes, ilma et võrgule

sellest eelnevalt teataks. Võrk edastab saadud andmehulgad hetkel, mil seda võrgu

ressursid võimaldavad, seega ilma igasuguse garanteeritud infoedastuskiiruseta. [8]

31

3.1 INTEGREERITUD TEENUSED

Integreeritud teenused tähendab mitmete teenuste kasutamise mudelit rahuldamaks

erinevaid QoS nõudeid. Rakendusprogramm nõuab võrgult teatud tasemel teenust,

enne kui alustab andmete edastamist võrku. Nõuet teostatakse spetsiaalset

signaliseerimist kasutades, andes ülevaate edastatavatest andmetest ja selle nõuetest

kanalimahule ning võrgu viidetele. Rakendusprogramm alustab eelnevalt määratletud

andmete edastust alles siis, kui on saanud selleks kinnituse võrgult. [8]

Võrk teostab andmete edastusloa otsustamist tuginedes rakendusprogrammilt saadud

informatsioonile ja kasutavatele võrguressurssidele. Võrk garanteerib lubatud QoS

tagamise seni, kuni rakendusprogramm saadab kokkulepitud andmeid. Võrk teostab

edastamist põhinedes antud andmevoole ja kasutades selleks pakettide

klassifitseerimist ning intelligentseid järjestusmeetodeid. [8]

Integreeritud teenused kasutavad ressursi hõivamise protokolli RSVP (RFC 2205).

Meetodi miinusteks on vajadus reserveerimise nõudeid igas seadmes pidevalt

uuendada, mis lisab võrgule liiklust, ühtlasi suurendab võrgusõlmede keerukust, et

mitmeid reserveerimisi meeles hoida. Kuna seisundi uuendusi tuleb perioodiliselt

signaliseerida kõikides marsruuterites, siis voogude mitmekordistumisel pole süsteem

paindlik. Ka peavad kõik seadmed toetama RSVP-d ja olema suutelised kvaliteedinõudeid

signaliseerima. [8]

3.2 DIFFERENTSEERITUD TEENUSED

Alternatiivina iga voo teenindamisele võib kõik sarnased vood klassifitseerida ning

võimaldada erinevatele klassidele sarnane edastuskvaliteet. Erinevus integreeritud

teenustega seisneb selles, et QoS-i nõudev rakendusprogramm ei lepi saatmisprotsessi

võrguseadmega eelnevalt kokku. Diferentseeritud teenuste korral üritab võrk edastada

andmepakette vajaliku QoS-iga kasutades igast paketist pärinevat sellekohast informatsiooni.

Otsustamiseks vajalikku informatsiooni pakettide päistes on mitmeid: saatja või vastuvõtja IP

aadress, erinevad prioritiseerimisbitid jm. Sellist laadi teenuseid on hea kasutada kuhjuma

kippuvate andmemahtude edastamiseks, kuna kasutatakse küllaltki jämedamoelist

32

andmepakettide klassifitseerimist. [8]

Mõni sõna IP prioritiseerimisest. Pakettide edastamist teostavad võrguseadmed saavad

järjestamise algoritmides määrata paketi prioriteedi. IP prioritiseerimist võidakse määrata kas

võrguseadme poolt eelnevalt määratletud tingimuste alusel või kasutaja lõppseadme poolt.

Kasutaja poolt määramine saab toimuda valikuliselt, kuid kui samas eksisteerib ka

võrgupoolne IP prioriteedi määramine, siis kasutaja määratud prioriteet kaotab kehtivuse. [8]

4. ETHERNET ÜLE IP UMTS RAADIOVÕRGUS

Vaatame siinkohal Release 5-s kirjeldatud võimalust andmete ülekandmiseks üle IP võrgu.

Kuna antud release lubab paraleelselt kasutada ka ATM transporti siis keskendume

süsteemisele kus on võimalik kasutada mõlemat viisi ja uurime lähemalt selle süsteemi IP

poolt. [7]

IP põhist transporti kasutavad sellises süsteemis liidesed IuB, Iu-PS ja Iu-CS. Kuna eelnevalt

on nende liidestest juba räägitud siis nende funktsioone enam uuesti kirjeldama siinkohal ei

hakka. Kõik need liidesed võib jagada kaheks erinevaks tasandiks: kontrolltasandiks ja

kasutajatasandiks. Kontrolltasand kannab edasi signaliseerimissõnumeid kasutades selleks

aplikatsiooni protokolle. Kasutaja tasandi ülesandeks on kanda edasi kasutajate andmeid

kasutades selleks kaadriprotokolle (frame protocols). Mõlemad tasanid võib omakorda jagada

kaheks horisontaalseks kihiks: raadiovõrgukihiks (RNL – Radio Network Layer) ja transpordi

võrgu kihiks (TNL –Transport Network Layer). [7]

Kui eelnevalt vaatasime süsteemi kus transpordikihina kasutati ATM tehnoloogiat siis nüüd

vaatame süsteemi kus lisaks ATM ühndusele võib kasutada transpordikihina ka IP üle

Ethernet tehnoloogiat, kusjuures ülemised protokollid jäävad samaks, mis tähendab siis et

kontrolltasandis kasutatakse SCCP, M3UA ja SCTP protokolle ja kasutajatasandis UDP

protokolli, nagu näidatud ka joonisel 11 [7]

33

Joonis 11: Liidestes kasutatavad protokollid [7]

4.1 QoS NÕUETE TAGAMISEKS VAJALIKUD FUNKTSIOONID

IP üle Etherneti on erinevalt ATM-ist ühenduseta protokoll, mis tähendab et QoS ei ole

tagatud. Selleks, et neid nõudeid ikkagi tagada, on vaja järgmiseid funktsioone:

• Liikluse differentseerimist (traffic differentiation) – selleks kasutatakse

differentseeritud teenuste koodipunkti DSCP-d ehk siis differentseeritud teenust

DiffServ [16]

• Järjestamine (scheduling) – selleks kasutatakse pakettide järjestamise tehnoloogiat

lühendiga WFQ (Weighted Fair Queuing) [17]

• Ummikute vältimist – siinkohal kasutataksa kaalutud juhuslik mitte-edastusmeetodit

(WRED – weighted random early detection), mille korral paketi mitte-edastuse

tõenäosusel on erinevad profiilid sõltuvalt paketi prioriteetide seadistusest, mida

kõrgem on prioriteet, seda madalam on edastamata jätmise tõenäosus. [8]

• Liikluskoormuse kontroll, milleks kasutatakse ühenduse vastuvõtu kontrolli (CAC –

Connection Admission Control) [7]

Kui eelpool loetletud funktsioonid on implementeeritud siis IP üle Ethernet toimimist võib

võrrelda ATM omaga, mis puudutab kõnekvaliteeti. Kuna IP üle Etherneti on oluliselt

odavam tehnoloogia ja seda on lihtsam käidelda, siis omab ta isegi mõningast eelist ATM-i

34

ees. Järgmistes peatükkides vaatame natuke lähemalt neid funktsioone mis siinkohal sai üles

loetletud. [7]

4.1.1 LIIKLUSE DIFFERENTSEERIMINE IP KIHIS

IP pakettide liikluse differentseerimiseks määratakse igas IP paketis prioriteedibitid ehk

DSCP, mis asuvad IP päises ToS väljas, nagu näidatud joonisel 12. DSCP on 6-e bitine kood,

millega määratakse paketi PHB (per hop behaviour). Paketid, mis on sama DSCP väärtusega

ja saadetakse samas suunas, moodustavad BA (behaviour aggregate). Seega, paketid, mis on

pärit erinevatest rakendustest/allikatest, saavad kuuluda samasse BA-sse. PHB viitab ühte

BA-sse kuuluvate pakettide ajastamisele, järjekordade moodustamisele, poliitikate loomisele

ja vormindamisele võrgu sõlmpunktis. [8]

Joonis 12: IP datagram [7]

Siin vaadeldavas süsteemis on defineeritud kuus PHB-d.

Üks Expedited Forwarding PHB:

EF PHB on diferentseeritud teenuste võtmekomponent, mille abil saab võimaldada

madala paketikao, lühikese hilistumise ja hilistumise varieeruvusega ning

garanteeritud ribalaiusega teenuse. EF saab rakendada kasutades prioriteetset järjekorda

ning ühtlasi piirates klassi (BA) edastuskiirust, kuna ummistuste korral ei ole

kõikidele pakettidele võimalik kõrgendatud teenust garanteerida. [8]

35

Neli Assured Forwarding PHB-d:

Antud PHB defineerib meetodi, kuidas BA-dele saab anda erinevaid

edastusprioriteete. Afxy PHB võimaldab neli erinevat klassi: AF1, AF2, AF3, AF4,

millele määratakse kindel liidese ribalaius ja puhver. Igas klassis on

omakorda võimalik määrata kolm tähtsusklassi. Ummiku tekkides saab teatud klassi

kuuluvaid pakette niimoodi tatud tõenäosusega kõrvale visata. [8]

Neile viiele on veel lisaks üks vaikimisi määratud PHB. EF PHB klassile antakse järjekorras

range prioriteet ülejäänud liikluse ees, mis tähendab et ülejäänud järjekorda ei teenindata enne

kui EF PHB järjekord on tühi. AF PHB klassil on neli alamklassi nagu juba mainitud.

Järjekorra puhul antakse prioriteet suurema numbriga alamklassile. See liiklus, mis ei mahu

viite esimesse klassi, pannakse sellesse kuuendasse vaikimisi määratud klassi, mida

nimetatakse ka parim-võimalikuks (BE – best effort) PHB-ks. [7]

Joonis 13: PHB järjekorrad [7]

Iga PHB poolt defineeritud klassi jaoks on eraldi järjekord. Prioriteet nendes järjekordades

määratakse WFQ-ga. Siinkohal peab ära märkima, et WFQ ei käsitle EF järjekorda, kuna

sellele on antud prioriteet kogu ülejäänud liikluse üle. Kõikidele teistele järjekordadele

määrab WFQ ribalaiuse mis on proportsionaalne selle järjekorra kaaluga. See tähendab, et

suurema prioriteediga järjekordadele antakse suurem kaal. Õiglus antud situatsioonis

tagatakse sellega, et igale järjekorrale on karanteeritud vähemalt minimaalne ribalaius. [7]

36

4.1.2 KAALUTUD JUHUSLIK MITTE-EDASTUS MEETOD WRED

Sellks, et liiklust prioritiseerida käsitlevad RNC-d ja ruuterid erinvaid järjekordi iga liiklus

klassi jaoks. Kui ühes klassis liikluse maht suureneb võib tekkida sellesse klassi kuuluvas

järjekorras ülekoormus, mille tulemusena tekib selles klassis ummik. Tavapärase saba

mahaviskamise meetodiga (tail drop method) toimitakse sellises situatsioonis nii, et kõik

sisstulevad paketid visatakse minema. [18] Tulemusena kannatavad kõik allikad, isegi kui

ummik tekkis selle pärast, et ainult ühes allikas liikluse maht suurenes.

WRED algoritm identifitseerib selle allika kus liikluse maht suureneb ja hakkab siis selle

allika pakette ära viskama enne ummiku tekkimist. WRED-ga defineeritakse läved, mis

võivad olla iga järjekorra jaoks erinevad. Defineeritavateks lävedeks on maksimaalne

järjekorra pikkus (MAX), minimaalne järjekorra pikkus (MIN) ja maksimaalne juhusliku

mitteedastuse tõnäosus (RED pmax). Lisaks sellele arvutatakse iga sissetuleva paketi jaoks

keskmine järjekorra pikkus (Avr). [7]

Joonis 14: Tail Drop meetod [7]

37

Joonis 15: WRED meetod [7]

Arvutatud keskmise järjekorra pikkuse põhjal on igal siseneval paketil neli võimalust:

• kui Avr on väiksem kui minimaalne lävi saadetakse pakett järjekorda,

• kui Avr on suurem kui maksimaalne lävi siis pakett visatakse kõrvale,

• kui Avr on maksimaalse ja minimaalse läve vahepeal siis arvutatakse paketi

äraviskamise tõenäosus (pd) ja võrreldakse saadud tulemust pmax väärtusega,

• kui pd on suurem pmax väärtusest siis paketist loobutakse, vastupidisel juhul

saadetakse pakett järjekorda. [7]

38

4.1.3 ÜHENDUSE VASTUVÕTU KONTROLL CAC

Ühendus vastuvõtu kontroll aitab vältida võrgu üle koormamist sellega, et lubab tekkida uuel

ühendusel kui olemasolevast mahtuvusest nõutakse ainult mingisugune väike osa. Ühendust

kirjeldavad neli väärtust:

• IP kihi maksimaalne bitikiirus,

• IP kihi keskmine bitikiirus,

• IP paketi maksimaalne suurus,

• IP paketi keskmine suurus.

Kogu bitikiirus arvutatakse tuginedes nendele neljale väärtusele. Uuel ühendusel lubatakse

tekkida siis kui bitikiirus on väiksem kui IP marsruudi garanteeritud bitikiirus. [7]

CAC on implementeeritud järgmiste liideste jaoks:

• Iur liides – RNC allalülis ja üleslülis, rakendatakse nii reaalaja liikluse kui ka mitte-

reaalaja liikluse DCH (dedicated channel) jaoks.

• Iu-CS liides – RNC üleslülis ja MGW allalülis, rakendatakse nii kõneliikluse kui

voogedastuse jaoks.

• Iu-PS liides – RNC üleslülis ja SGSN allalülis, rakendatakse voogedastuse jaoks. [7]

4.2 MAKSIMAALNE TRANSMISSIOONI ÜHIK MTU

MTU (Maximum Transmission Unit) on defineeritud kui suurim paketi suurus mis on

võimalik saata antud protokolli kihis. See piir on määratud vaadeldava võrgu poolt. Kui paketi

suurus ületab MTU piiri, siis pakett jagatakse väiksemateks fragmentideks. Orginaalpaketi

formeerimise jaoks teostatavat fragmentide järjestamist nimtatakse taaskokku panemiseks

(reassembly). Fragmendi loetlemise väli paketi päises osutab pakttide õigele järjekorrale. [7]

39

Joonis 16: Maksimaalne Transmissiooni Ühik [7]

4.3 TRANSPORDIKANDJA ID VAHTUS

IP põhise transpordi implementeerimisega oli vaja lisada raadiolingi kihile lisaandmeid

informatsiooni vahtuseks. Nendeks lisaandmeteks on IP aadressid, UDP pordi numbrid ja

GTP tunneli lõpp-punkti identifitseerijad (TEID – Tunnel Endpoint Identifiers). Lisaks sellele

on igal liidesel vaja vahetada teatud liidesepõhist informatsiooni. Iur liides kasutab raadiolingi

kihis RNSAP-i (Radio Network Subsystem Application Part), signaliseerimisprotokolli mis

vastutab ühenduse eest RNC-de vahel. [19] Kahe RNC vahelist sõnumite vahetust võib

jälgida allolevalt jooniselt [7]:

Joonis 17: Signaliseerimine Iur liideses [7]

40

Iu-PS ja Iu-CS liidesed kasutavad raadiolingi kihis RANAP protokolli (Radio Access Network

Application Part) [20]. RNC ja SGSN/MSC vaheline informatsioonivahetus on näidatud

järgmistel joonistel:

Joonis 18: Signaliseerimine Iu-CS liideses. [7]

Joonis 19: Signaliseerimine Iu-PS liideses. [7]

4.4 IP PEAL BASEERUVAD MARSRUUDID

IP-l baseeruv marsruut on ühendus kahe IP-l baseeruva lõpp-punkti vahel. UMTS puhul on

üks neist lõpp-punktidest alati RNC, teiseks lõpp-punktiks on sõltuvalt liidesest kas MGW,

SGSN või siis teine RNC. Igal IP lõpp-punktil võib omakorda olla mitu IP alamvõrku ja igal

alamvõrgul võib olla üks või mitu IP aadressi. See mitu IP aadressi on MGW-l, SGSN-il või

RNC-l oleneb arvutatud mahtuvusest, mida vaadeldav võrk vajab. Kui tekib vajadus võrgu

mahtuvust suurendada, siis sda saab teha lisades lihtsalt ühe või mitu IP alamvõrku. RNC-s,

MGW-s ja SGSN-s oleva pordi IP aadress nii kasutaja tasandi kui ka kontroll-tasandi jaoks

valitakse olemasolevast aadresside piirkonnast (address pool). Iur liidese jaoks on vaja ainult

41

ühte IP marsruuti kahe RNC vahel. RNC ja MGW ning RNC ja SGSN-i vahel võib olla mitu

IP marsruuti. [7]

Joonis 20: IP marsruudid [7]

4.5 IP PEAL BASEERUVA IUB LIIDESE ÜLEVAADE

Siinkohal vaatame lähemalt IP-l baseeruvat Iub liidest jättes vaatluse alt välja Iu-PS ja Iu-CS

liidesed. IP-l baseeruva Iub transpordi all mõeldakse siin 3GPP release 5-s ja 6-s kirjeldatud

IP üle Ethernet transpordi protokolli. IP-l baseeruv Iub on võimalik juhul kui nii RNC kui ka

tugijaam toetavad Ethernet ühendust. Allolev joonis näitab IP kui ka ATM protokolle Iub

liidses. Nagu juba eelpool mainitud vaatleme siin süsteemi mis toetab paralleelselt nii IP kui

ka ATM transporti. Viimast tuleb kasutada kui RNC ja tugijaam, või üks neist ei toeta

Ethernet ühendust. [7]

Joonis 21: IP ja ATM protokollid Iub liidses [7]

42

Kontrollkihis kantakse NBAP (Node-B Application Part) signaliseerimissõnumid üle SCTP

(Stream Control Transmission Protocol) mis omakorda kantakse üle IP, mis asub Ethernet

kihi peal. Kasutaja tasandis kannavad kaadri protokollid kasutajate andmeid üle UDP, mille

alumistesse kihtidesse jäävad IP ja Ethernet. Lisaks sellele toetab kasutaja tasand ka BFD

(Bidirectional Forwarding Detection) järjepidevuse kontrolli mehhanismi lingi vigade

avastamiseks. Etherneti kihis pakutakse ka sellist lahendust nagu VLAN märgendamine

(VLAN tagging) [21] mõlemas tasandis. VLAN märgendamist vaatame hiljem natuke

põhjalikumalt. [7]

Maksimaalse transmissiooniühiku limiit Iub liideses on 1500 baiti. Suuremad paketid

fragmenteeritakse kas siis RNC või tugijaama poolt. Fragmenteerimist teostatakse IP kihis,

SCTP kihis ja kaadri protokolli kihis. [7]

Joonis 22: Iub protokollid ja fragmenteerimine [7]

43

4.6 QoS IP PEAL BASEERUVAS IUB LIIDESES

QoS lahendus Iub liideses koosneb kolmest mehhanismist: liikluse klassifitseerimisest,

järjestamine ja vormindamisest (scheduling and shaping) ja liikluskoormuse kontrollist CAC.

[7]

Liikluse klassifitseerimine põhineb DSCP (differentseeritud teenuste koodipunkt) määramisel,

märkimaks ära liikluse tüüp. Sellega pannakse paika PHB (Per-Hop Behaviour) läbi

operaatori enda määratud kaardistamise. See aitab järjestajal (scheduler) eristada madala ja

kõrge prioriteediga paketid. Kui VLAN mehhanism on lubatud toimub PHB-de poolt veel

edasine kaardistamine VLAN prioriteedi bittide jaoks. Pakettide järjestamise tehnoloogiat

(WFQ) kasutatakse selleks, et panna õigesse järjekorda madala prioriteediga PHB-d või siis

VLAN järjekorrad. WFQ-ga garanteeritakse igale järjekorrale minimaalne ribalaius.

Kõrgeima prioriteediga EF PHB-le antakse range prioriteet SP (strict priority) kõikide teiste

järjekordade ees, mis tähendab et madalama prioriteediga järjekordi teenindatakse ainult siis

kui SP järjekord on tühi. [7]

Joonis 23: Liikluse klassifitseerimine ja järjestamine [7]

Järjestamist kasutatakse nii RNC kui ka tugijaama poolt. RNC poolel võtab järjestaja vastu

liiklust kõigist temaga ühendatud tugijaamadest, mille järel see liiklus järjestatakse WFQ ja

SP reeglite järgi. Lõpuks teostatakse veel liikluse vormindamine, et tagada seda et transpordi

teenuse mahtuvus on piiranguni täidetud. Ummikute vältimiseks on lisaks veel

implemeteeritud kaalutud juhuslik mitte-edastusmeetodit WRED ja et liikluse maht ei ületaks

44

eeldefineeritud limiiti kasutatakse liikluskoormuse kontrolli CAC. Liikluskoormuse kontroll

teostatakse RNC-s allalülis ja tugijaamas üleslülis. [7]

4.7 BIDIRECTIONAL FORWARDING DETECTION BFD

BFD üle UDP võimalust Iub liideses kasutatakse selleks, et avastada võimalikke lingis

tekkivaid vigu. BFD sessioon luuakse kasutades kolmesuunalist käepigistust (three-way

handshake). Idee on selles, et kontrollpakette saadetakse mõlemas suunas, ehk siis RNC-st

kõikidesse tugijaamadesse ja vastupidi. Kui paketid teatud intervalli jooksul kohale ei jõua

siis käivitub alarm. [7]

BFD-l on opereerimiseks kolm moodust: asünkroonne, demand ja echo. Asünkroonse

töörežiimi korral saadavad nii RNC kui ka tugijaam üksteisele perioodiliselt „hello” pakette.

Kui teatud arv nendest pakettidest kohale ei jõua käivitatakse alarm. [22] Demand töörežiimis

saadetakse „hello” pakette ainult siis kui seda on vaja. Kui ühendus on juba loodud siis

pakette enam ei saadeta. [22] Echo töörežiimis on ainult üks lõpp-punktidest aktiivne ja

saadab välja pakette, teine lõpp-punkt saada ainult vastuvõetud pakette tagasi. [7]

BFD puuduseks on see, et iga väike andmeviga võib viia valealarmini, mis tähendab siis seda

et raporteeritakse lingi veast kuigi tegelikult link töötab. [7]

4.8 VIRTUAALNE LAN

Virtuaalse LAN (Local Area Network) idee seisneb selles, et raadiovõrgusüsteem RNS

jaotatakse loogilisteks alamgruppideks. Igasse sellisesse gruppi kuulub üks tugijaam ja RNC.

Selline gruppidesse jaotamine annab mitmeid eeliseid. [7]

45

Joonis 24: Virtuaalne LAN [7]

Esiteks saadetakse paketid edasi ainult sellele tugijaamale mis asub ühes VLAN-is, millega

väheneb andmeliikluse hulk teist tugijaamade suhtes. Teiseks suudab VLAN piirata

juurdepääsu oma võrgu ressurssidele, millega suureneb kogu võrgu turvalisus. Kolmandaks

saab pakette prioritiseerida VLAN sildistamisega (tagging). VLAN-i sildid defineeritakse

kahe baidiga. Esimesed kolm bitti määravad ära vaadeldava paketi prioriteedi, mis tähendab

et kokku on kaheksa prioriteedi taset. Tasemega null on ära määratud kõige kõrgem prioriteet.

Viimase kaheteist bitiga määratakse ära millisesse VLAN-i vaadeldav pakett kuulub. Lisaks

on veel üks bitt lühendiga CFI (Canonical Form Indicator). [7]

Joonis 25: VLAN-i silt [7]

4.9 IP PEAL BASEERUVAD MARSRUUDID

IP peal baseeruv marsruut on ühendus kahe IP lõpp-punkti vahel. Raadiovõrgu kontrolleris

võib ühte lõpp-punkti kuuluda mitu IP alamvõrku, samas kui tugijaamas saab ühte lõpp-

punkti kuuluda ainult üks IP alamvõrk. Igal IP alavõrgul võib olla mitu IP aadressi RNC

poolel, kui jällegi tugijaama poolel on alamvõrgul ainult üks IP aadress. [7]

46

Loogiliste ühenduste partitsioneerimine hõlbustab kogu võrgu konfigureerimist ja

manageerimist. Võrgu mahtuvuse suurendamiseks tuleb ainult lisada juurde üks või mitu IP

alamvõrku. RNC-s valitakse IP aadressid nii kontrolltasandi kui ka kasutaja tasandi jaoks

aadresside tabelist (address pool). Tugijaamale on eraldatud nii kasutaja tasandi kui ka

kontrolltasandi jaoks ainult üks IP aadress. Sellele ühele on tugijaamal veel lisaks kaks IP

aadressi hooldustööde ja konfiguratsioonitööde jaoks. (O&M – Operatsion and maintenance).

Joonis 26: IP marsruudid [7]

47

5.0 TRANSPORDIPROTOKOLLIDE VÕRDLUS

Nagu töö alguses oli eesmärk seatud tuleb neid kahte transpordi protokolli kuidagi omavahel

võrrelda, et tõestada IP transpordi protokolli eeliseid ATM transpordiprotokolli ees. Ilmselgelt

on üheks eeliseks tehnoloogia odavus ja suurem mahtuvus. Kui ATM-i korral on

tugijaamades kasutada füüsilise meediumina näiteks E1 kandja, mis edastab andmeid

kiirusega 2,048 Mbit/s (kui tugijaam kasutab näiteks nelja E1 kandjat, siis kogu kiirus oleks 4

X 2,048 = 8,192 Mbit/s) siis IP opereerib kiirustel 100 Mbit/s.

Samas ei saa ka kuidagi otseselt võrrelda kõnekvaliteeti kahe erineva transpordi protokolli

korral. Kõnekvaliteedi hindamine on pigem võrdleja subjektiivne hinnang ja nagu eelnevalt

ka juttu oli siis erilist erinevust IP ja ATM transpordi protokollide korral UMTS raadiovõrgus

kõnekvaliteedi osas ei ole.

Selleks, et süsteeme kuidagi ikkagi võrrelda võetakse antud töös aluseks RNC poolt

mõõdetavad KPI-d (key performance indicator) süsteemi tööprotsesside ja näitajate kohta

teatud ajahetkel. Võrreldavad KPI-d valitakse magistritöö autori poolt sellised, mis

puudutavad kõige rohkem võrgu transpordi protokolle, eelkõige kärje erinevate andmete

läbilaset. Autoril oli võimalus mõõta valitud KPI-d ATM transmissiooni protokolli

kasutavatest tugijaamadest ja täpselt samad KPI-d IP transmissiooni protokolli kasutatavatest

tugijaamadest. Esialgu oli plaanis teha mõlemad mõõtmised samades tugijaamades, mis oleks

andnud ka kõige paremini võrreldavad tulemused. Samuti oli autori esialgne soov viia need

mõõtmised läbi Eestis asuvates tugijaamades. Kuna aga IP põhist süsteemi magistritöö

kirjutamise jooksul vaadeldava operaatori poolt kasutusse ei võetud, võetakse vaatluse alla

hoopis Rootsis asuva operaatori UMTS võrk koos sealsete tugijaamadega. Siinkohal ei

tekkinud küll võimalust jälgida samu tugijaamu, vaid tuli teha võrdlus sarnaste

koormusnäitajatega tugijaamade vahel, mis kasutavad erinevaid transmissiooni protokoole.

Kuna vaadeldavad tugijaamad on reaalselt kasutuses siis tugijaamade täpset asukohta ja nime

ei avaldata. Magistritöö seisukohast vaadates polegi see väga oluline kuna põhiidee on

tugijaamade töö võrdlemine kahe erineva süsteemi korral. Sellepärast sai ka põhjalikumalt

vaadeldud just Iub liidese, ehk siis RNC ja tugijaama vahelise liidese tööpõhimõtteid kuna

võrreldavad andmed puudutavad just seda liidest.

48

Esiteks kirjeldataksegi lähemalt tugijaamu, mille parameetreid hakatakse hiljem võrdlema.

Edasi tuleb valida ja kirjeldada KPI-si ehk konkreetseid parameetreid mida hakatakse

võrdlema. Seejärel teostatakse mõõtmised ja lõpetatuseks võrreldakse ja analüüsitakse saadud

tulemusi.

5.1 VÕRDLUSES OSALEVAD TUGIJAAMAD

Võrdluses osalevad kuus Rootsi erinevates linnades asuvat tugijaama. Kolm neist kasutas

transmissiooniks ATM tehnoloogiat ja kolm IP tehnoloogiat. Selleks, et saada võrreldavaid

tulemusi, võrreldakse omavahel mõlemalt poolelt võimalikult sarnaste koormusnäitajatega

tugijaamu. Koormusnäitajate määramiseks võeti igast jaamas tstatistika kanali elementide

kasutamise kohta samal kuupäeval ja samal kella-ajal (ühel jaamal võeti tund aega hilisem

statistika kuna vaadeldaval kella-ajal tugijaam ei töötanud ja statistikat ei genereeritud).

Kanali elementide all mõeldakse siinkohal ühte koormusühikut tugijaamade tööprotsesside

hindamisel. Üks kanali element on hõivatud, kui toimub üks AMR kodeeringuga ja

bitikiirusega 4,75 – 12,2 kbs kõne. Allpool on toodud väike tabel mis iseloomustab erinevate

kõnede ja kiiruste jaoks vajaminevaid kanali elemente.

Joonis 27: Kanali elementide kasutatavus.

49

Esimesena tulevad vaatluse alla ATM transmissiooni tehnoloogiat kasutavad tugijaamad.

Tugijaam 1:

Antud tugijaam hõivas vaatlusperioodi (1 tund) jooksul keskmiselt 150-160 kanalielementi

nagu näha graafikult.

Joonis 28: Esimese tugijaama koormus.

Esimene tulp graafikul näitab palju kanali elementi on antud tugijaamal kokku kasutada, teine

näitab kasutatud kanali elemente allalülis ja kolmas üleslülis. Lilla värviga tähistatakse

maksimaalselt kasutuses olnud kanali elementi, rohelisega minimaalselt kasutuses olnud

kanalielementi ja sinisega tähistatakse saadud keskmist tulemust.

50

Tugijaam 2:

Joonis 29: Teise tugijaama koormus.

Teine tugijaam hõivas vaadeldava perioodi jooksul nii allalülis kui üleslülis keskmiselt 120 –

140 kanali elementi.

51

Tugijaam 3:

Joonis 30: Kolmanda tugijaama koormus.

Kolmas tugijaam kasutas nii allalülis kui üleslülis praktiliselt võrdselt 150 kanali elementi.

ATM transpordi protokolli kasutatavatest jaamadest osutus kõige hõivatumaks esmine

tugijaam ja kõige vähem hõivatumaks teine tugijaam

52

Järgmiseks tulevad vaatluse alla IP transpordi tehnoloogiat kasutavad tugijaamad.

Tugijaam 4:

Joonis 31: Neljanda tugijaama koormus.

Neljas tugijaam hõivas vaatlusperioodi jooksul allalülis keskmiselt 120 kanali elementi ja

üleslülis 170 kanali elementi. Antud graafik toob välja kohe ka ühe IP põhise transpordi

protokolli peamise eelise. Kui esimesel kolmel jaamal oli maksimaalselt kasutada alla

kolmesaja kanali elemendi siis neljandal tugijaamal (ja ka ülejäänud IP protokolli

kasutatavatel tugijaamadel) on maksimaalselt kasutada üle tuhande kanali elemendi.

53

Tugijaam 5:

Joonis 32: Viienda tugijaama koormus

Viies tugijaam kasutas vaatlusperioodi jooksul allalülis keskmiselt 150 kanali elementi ja

üleslülis 180 kanali elementi.

54

Tugijaam 6:

Joonis 33: Kuuenda tugijaama koormus.

Kuues tugijaam kasutas vaatlusperioodi jooksul allalülis keskmiselt 120 kanali elementi ja

üleslülis 140 kanali elementi.

Omavahel võrdlemiseks sobivad koormusnäitajate sarnasuse poolest kõige paremini

tugijaamad 1 ja 5, 2 ja 6 ning 3 ja 4.

55

5.2 VÕRDLEMISEKS KASUTATAVAD KPI-d

Kuna tegemist on jällegi asutuse siseste andmetega, siis KPI-d ei ole toodud välja nimepidi,

nagu nad päris süsteemis on, vaid lihtsalt KPI 1, KPI 2, jne. Iga KPI järel on toodud väike

kirjeldus selle kohta mida see mõõdab.

1. KPI 1 – mõõdab palju edastatakse andmeid üle RACH (Random Access Channel)

kanali üleslülis vaadeldava perioodi jooksul. RACH on üleslüli kanal, mis kannab UE

(User Equipment) nõudmisi ühenduse loomiseks. [4] Vaadeldav andmeühik on

kilobait.

2. KPI 2 – mõõdab palju edastatakse andmeid PCH (Paging Channel) ja FACH (Forward

Access Channel) kanali allalülis vaadeldava perioodi jooksul. PCH on allalüli kanal,

mis kannab kutsungeid UE-le ja FACH on allalüli kanal, mis kannab UE-le

signaliseerimisinfot. [4]. Vaadeldav admeühik on kilobait.

3. KPI 3 – sõnumi autentimise koodi (MAC - Message Authentication Code) saanud

protokollide andmeühikute (PDU - Protocol Data Unit) kogus, mis on üle kantud

signaliseerimise raadiokandjas üleslülis vaadeldava perioodi jooksul. [23] Mõõtmist

korratakse iga 20 sekundi järel või siis kui ühendus on vabaks lastud. Andmeühikuks

on bait.

4. KPI 4 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide andmeühikute kogus, mis on

üle kantud signaliseerimise raadiokandjas allalülis vaadeldava perioodi jooksul. [23]

Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel või siis kui ühendus on vabaks lastud.

Andmeühikuks on bait.

5. KPI 5 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide andmeühikute kogus, mis on

üle kantud kanalkommuteeritud kõne jooksul DCH (Dedicated Channel) kanali

üleslülis vaadeldava perioodi jooksul. Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel või

siis kui ühendus on vabaks lastud. Andmeühikuks on bait.

6. KPI 6 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide andmeühikute kogus, mis on

üle kantud kanalkommuteeritud kõne jooksul DCH (Dedicated Channel) kanali

allalülis vaadeldava perioodi jooksul. Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel või siis

kui ühendus on vabaks lastud. Andmeühikuks on bait.

56

7. KPI 7 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide andmeühikute kogus, mis on

üle kantud pakettkommuteeritud kõne jooksul DCH kanali üleslülis vaadeldava

perioodi jooksul. Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel või siis kui ühendus on

vabaks lastud. Andmeühikuks on bait.

8. KPI 8 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide andmeühikute kogus, mis on

üle kantud pakettkommuteeritud kõne jooksul DCH kanali allalülis vaadeldava

perioodi jooksul. Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel või siis kui ühendus on

vabaks lastud. Andmeühikuks on bait.

9. KPI 9 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide AMR (Adaptive Multi-Rate)

andmeühikute kogus, mis on üle kantud üleslülis. AMR on inimkõne kodeerimiseks

optimeeritud kompressioon. [24] Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi järel. Kui UE

liigub mõõtmise ajal ühe tugijaama erinevate sektorite vahel, siis mõõtmist korratakse

ainult ühe kärje jaoks. Andmeühikuks on bait.

10. KPI 10 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide AMR (Adaptive Multi-Rate)

andmeühikute kogus, mis on üle kantud allalülis. Mõõtmist korratakse iga 20 sekundi

järel. Kui UE liigub mõõtmise ajal ühe tugijaama erinevate sektorite vahel, siis

mõõtmist korratakse ainult ühe kärje jaoks. Andmeühikuks on bait.

11. KPI 11 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide kanalkommuteeritud

conversational andmeühikute kogus, mis on üle kantud üleslülis. Sellega ei mõõdeta

CS Voice kõnesi vaid ainult CS Conversational andmekõnesi. Mõõtmist korratakse

iga 20 sekundi järel. Kui UE liigub mõõtmise ajal ühe tugijaama erinevate sektorite

vahel, siis mõõtmist korratakse ainult ühe kärje jaoks. Andmeühikuks on bait.

12. KPI 12 - sõnumi autentimise koodi saanud protokollide kanalkommuteeritud

conversational andmeühikute kogus, mis on üle kantud allalülis. Sellega ei mõõdeta

CS Voice kõnesi vaid ainult CS Conversational andmekõnesi. Mõõtmist korratakse

iga 20 sekundi järel. Kui UE liigub mõõtmise ajal ühe tugijaama erinevate sektorite

vahel, siis mõõtmist korratakse ainult ühe kärje jaoks. Andmeühikuks on bait.

57

Eelpool mainitud erinevaid KPI-des mõõdetavaid kõneliike illustreerib allolev joonis:

Joonis 34: Erinevate kõnetüüpide liigitus.

Nagu jooniselt näha jaguneb mobiilside võrgus tehtud kõne laias laastus kaheks:

ahelkommuteeritud kõneks ja kanalkommuteeritud kõneks. Esimene jaguneb veel omakorda

DATA kõneks ja VOICE kõneks, ning DATA kõned jagunevad omakorda

CONVERSATIONAL kõnedeks ja STREAMING kõnedeks. RT tähistab joonisel reaalajas

toimuvaid kõnesi ja NRT mitte-reaalajas toimuvaid kõnesi.

58

5.3 VALITUD KPI-de VÄÄRTUSED ATM TRANSPORDI TEHNOLO OGIAT

KASUTATAVATES TUGIJAAMADES

Tulemused on esitatud tabelite kujul.

Tugijaam 1:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 30 kbyte

1 2 88 kbyte

1 3 14 kbyte

2 1 2439 kbyte

2 2 2568 kbyte

2 3 2401 kbyte

3 1 553740 byte

3 2 877310 byte

3 3 383190 byte

4 1 489100 byte

4 2 869970 byte

4 3 291220 byte

5 1 3746670 byte

5 2 7441260 byte

5 3 1409700 byte

6 1 3798640 byte

6 2 8292240 byte

6 3 1468580 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 3746670 byte

9 2 7441260 byte

9 3 1409700 byte

10 1 3798640 byte

10 2 8292240 byte

10 3 1468580 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 1 – Esimese tugijaama KPI-de väärtused.

59

Tugijaam 2:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 0 kbyte

1 2 2 kbyte

1 3 0 kbyte

2 1 2371 kbyte

2 2 2378 kbyte

2 3 2370 kbyte

3 1 15540 byte

3 2 41170 byte

3 3 67590 byte

4 1 13200 byte

4 2 36550 byte

4 3 45530 byte

5 1 310830 byte

5 2 781150 byte

5 3 783750 byte

6 1 649470 byte

6 2 1004160 byte

6 3 907730 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 310830 byte

9 2 781150 byte

9 3 783750 byte

10 1 649470 byte

10 2 1004160 byte

10 3 907730 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 2 – Teise tugijaama KPI-de väärtused.

60

Tugijaam 3:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 2 kbyte

1 2 201 kbyte

1 3 72 kbyte

2 1 2384 kbyte

2 2 2772 kbyte

2 3 2468 kbyte

3 1 60300 byte

3 2 1501040 byte

3 3 396740 byte

4 1 49320 byte

4 2 1528540 byte

4 3 345970 byte

5 1 291510 byte

5 2 7103780 byte

5 3 963720 byte

6 1 276130 byte

6 2 7459320 byte

6 3 1059040 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 291510 byte

9 2 7103780 byte

9 3 963720 byte

10 1 276130 byte

10 2 7459320 byte

10 3 1059040 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 3 - Kolmanda tugijaama KPI-de väärtused.

61

KPI väärtused on mõõdetud iga tugijaama sektori kohta eraldi. Kuna kõikidel vaatluse all

olevatel tugijaamadel on kolm sektorit saaakse igale KPI-le kolm väärtust tugijaama kohta.

Iga KPI vaatlusperiood on 1 tund vahemikus kella 12-st kella 1-ni päeval. Nagu tulemustest

näha, siis 7-s, 8-s, 11-s ja 12-s KPI pole kuigi informatiivsed kuna mõõdetud ajavahemikus

ühegi tugijaama üheski sektoris KPI-s kirjeldatud liiklust ei toimunud.

62

5.4 VALITUD KPI-de VÄÄRTUSED IP TRANSPORDI TEHNOLOO GIAT

KASUTATAVATES TUGIJAAMADES

Tugijaam 4:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 278 kbyte

1 2 283 kbyte

1 3 514 kbyte

2 1 2829 kbyte

2 2 2958 kbyte

2 3 3185 kbyte

3 1 1300990 byte

3 2 2938770 byte

3 3 3480000 byte

4 1 1257990 byte

4 2 2892630 byte

4 3 2928110 byte

5 1 8695380 byte

5 2 12938350 byte

5 3 16318830 byte

6 1 7865220 byte

6 2 13593350 byte

6 3 19447830 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 8695380 byte

9 2 12938350 byte

9 3 16318830 byte

10 1 7865220 byte

10 2 13593350 byte

10 3 19447830 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 4 - Neljanda tugijaama KPI-de väärtused.

63

Tugijaam 5:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 457 kbyte

1 2 335 kbyte

1 3 322 kbyte

2 1 3254 kbyte

2 2 2834 kbyte

2 3 2787 kbyte

3 1 3981390 byte

3 2 1263490 byte

3 3 2586840 byte

4 1 3514370 byte

4 2 1403880 byte

4 3 2403650 byte

5 1 29788600 byte

5 2 16693190 byte

5 3 28337130 byte

6 1 34970950 byte

6 2 16455870 byte

6 3 29988420 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 29788600 byte

9 2 16693190 byte

9 3 28337130 byte

10 1 34970950 byte

10 2 16455870 byte

10 3 29988420 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 5 - Viienda tugijaama KPI-de väärtused.

64

Tugijaam 6:

KPI Sektor Väärtus Ühik

1 1 10 kbyte

1 2 11 kbyte

1 3 1 kbyte

2 1 2399 kbyte

2 2 2409 kbyte

2 3 2374 kbyte

3 1 418490 byte

3 2 317420 byte

3 3 14840 byte

4 1 346940 byte

4 2 238670 byte

4 3 15790 byte

5 1 6640820 byte

5 2 1623190 byte

5 3 1534290 byte

6 1 6213550 byte

6 2 1228500 byte

6 3 1128650 byte

7 1 0 byte

7 2 0 byte

7 3 0 byte

8 1 0 byte

8 2 0 byte

8 3 0 byte

9 1 6640820 byte

9 2 1623190 byte

9 3 1534290 byte

10 1 6213550 byte

10 2 1228500 byte

10 3 1128650 byte

11 1 0 byte

11 2 0 byte

11 3 0 byte

12 1 0 byte

12 2 0 byte

12 3 0 byte

Tabel 6 - Kuuenda tugijaama KPI-de väärtused.

65

Sarnaselt ATM transpordi tehnoloogiat kasutatavate tugijaamadega on ka IP transpordi

tehnoloogiat kasutatavate tugijaamade KPI-d 7, 8, 11 ja 12 nullid, nii et edasisest analüüsist

jäävad need KPI-d välja.

5.5 KPI-de VÕRDLUS JA TULEMUSTE KOKKUVÕTE

Nagu eelpool juba mainitud võrreldakse omavahel tugijaamu 1 ja 5, 2 ja 6 ning 3 ja 4.

Tulemused on toodud allolevates tabelites.

Esimese ja viienda tugijaama võrdlus:

KPI Sektor Väärtuste erinevus Ühik

1 1 427 kbyte

1 2 247 kbyte

1 3 308 kbyte

2 1 815 kbyte

2 2 266 kbyte

2 3 386 kbyte

3 1 3427650 byte

3 2 386180 byte

3 3 2203650 byte

4 1 3025270 byte

4 2 533910 byte

4 3 2112430 byte

5 1 26041930 byte

5 2 9251930 byte

5 3 26927430 byte

6 1 31172310 byte

6 2 8163630 byte

6 3 28519840 byte

9 1 26041930 byte

9 2 9251930 byte

9 3 26927430 byte

10 1 31172310 byte

10 2 8163630 byte

10 3 28519840 byte

Tabel 7 - Esimese ja viienda tugijaama võrdlus.

66

Teise ja kuuenda tugijaama võrdlus:

KPI Sektor Väärtuste erinevus Ühik

1 1 10 kbyte

1 2 9 kbyte

1 3 1 kbyte

2 1 28 kbyte

2 2 31 kbyte

2 3 4 kbyte

3 1 402950 byte

3 2 276250 byte

3 3 -52750 byte

4 1 333740 byte

4 2 202120 byte

4 3 -29740 byte

5 1 6329990 byte

5 2 842040 byte

5 3 750540 byte

6 1 5564080 byte

6 2 224340 byte

6 3 220920 byte

9 1 6329990 byte

9 2 842040 byte

9 3 750540 byte

10 1 5564080 byte

10 2 224340 byte

10 3 220920 byte

Tabel 8 - Teise ja kuuenda tugijaama võrdlus.

67

Kolmanda ja neljanda tugijaama võrdlus:

KPI Sektor Väärtuste erinevus Ühik

1 1 276 kbyte

1 2 82 kbyte

1 3 442 kbyte

2 1 445 kbyte

2 2 186 kbyte

2 3 717 kbyte

3 1 1240690 byte

3 2 1437730 byte

3 3 3083260 byte

4 1 1208670 byte

4 2 1364090 byte

4 3 2582140 byte

5 1 8403870 byte

5 2 5834570 byte

5 3 15355110 byte

6 1 7589090 byte

6 2 6134030 byte

6 3 18388790 byte

9 1 8403870 byte

9 2 5834570 byte

9 3 15355110 byte

10 1 7589090 byte

10 2 6134030 byte

10 3 18388790 byte

Tabel 9 - Kolmanda ja neljanda tugijaama võrdlus.

Rohelisega on märgitud lahtrid kus IP põhise tugijaama kärje läbilase on suurem ja punasega

lahtrid kus ATM põhise tugijaama kärje läbilase on suurem.

Tulemused on mõnevõrra üllatavad. Eelnevalt võis eeldada, et IP põhise transpordi kärje

läbilaske näitajad on suuremad, aga nii suurt ülekaalu ei osanud arvata. Valitud KPI-de ja

teostatud vaatlusintervalli jooksul juhtus ainult kahel korral, et ATM põhise tranpordi

protokolliga tugijaam omas suuremat väärtust. Antud tulemus registreeriti PDU andmete

ülekannet mõõtes üleslülis ja allalülis, ehk siis mõõtes KPI-d 3 ja 4. Samas ei olnud see

erinevus kuigi suur, ulatudes kõigest paarikümne kilobaidini, kui IP põhiste tugijaamade KPI-

d ületasid sarnaste koormusnäitajatega ATM põhiste tugijaamade KPI-si kohati paarikümne

68

megabaidiga, mis on juba arvestatav erinevus. Siit võiks siis ka järeldada, et IP põhine

transpordi süsteem UMTS raadiovõrgus on oluliselt effektiivsem kui ATM põhine transpordi

süsteem.

69

KASUTATUD KIRJANDUS

1.” Radio Access Networks for UMTS. Principles and Practise” Chris Johnson

2. „UMTS Signalling” R. Kreher, T. Rüdebusch

3. http://1.bp.blogspot.com/_6MBOo-

YDE2A/Swr5s6fhyJI/AAAAAAAAARo/pVHoV4zFjAM/s1600/UmtsArchitecture.gif

4. „Mobiilsete juurdepääsuvõrkude planeerimine” loengumaterjal, Andres Laidvee

5. „Mobiil- ja telefoniteenuste ühiskasutus IP võrgus” Meelis Luiks magistritöö

6. „3G mobiilsidevõrgus kasutatavad rakendused ja teenused Eestis” Anne-Liis Tämmo

bakalaureuse töö

7. „IP based UMTS features: Transmission and Transport” NSN’i õppematerjal

8. „Kõnekvaliteet pakettsidevõrgus” J. Inkineni magistritöö

9. „ATM in UMTS Networks” NSN’i õppematerjal

10. http://www.javvin.com/protocolATMLayer.html

11. http://math.ut.ee/~mroos/vt/atm.pdf

12. http://aare.pri.ee/dictionary.html

13. „An Overview of ATM Signalling” Carey Williamson

14. http://www.3gpp.org/ftp/Information/WORK_PLAN/Description_Releases/

15. http://aare.pri.ee/dictionary.html

16. http://www.vallaste.ee/

17. http://www.sics.se/~ianm/WFQ/wfq_descrip/node21.html

18. http://en.wikipedia.org/wiki/Tail_drop

19. http://en.wikipedia.org/wiki/RNSAP

20. http://en.wikipedia.org/wiki/RANAP

21. http://cs.ttu.ee/materjal/wav4070/loengud/admin09-6.pdf

22. http://en.wikipedia.org/wiki/Bidirectional_Forwarding_Detection

23. http://www.gsminfo.ee/index_tehniline_big.shtml?t_wap.shtml

24. http://metshein.com/index.php?option=com_content&task=view&id=574&Itemid=69