91
1

Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

  • Upload
    others

  • View
    6

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

1

Page 2: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

2

Page 3: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

https://www.britannica.com/topic/telecommunications‐media

Frekvencijska podjela spektra radiovalovaRadio spektar je podijeljen u 8 frekvencijskih područja (pojasa), rangirani od vrlo niskih frekvencija  (very low frequency – VLF) koje započinju na 3 kHZ i proteže se do ekstremno visokih frekvencija (extremely high frequency ‐ EHF) koje završavaju na 300 GHz.

Kako bi se izbjegla interferencija između radio kanala upotreba radiospektra na međunarodnoj razini čvrsto je regulirana od strane ITU‐a (International Telecommunication Union) dok na nacionalnoj razini upotrebu spektra reguliraju nacionalne agencije (u HR to je HAKOM https://www.hakom.hr/default.aspx?id=191 ). 

3

Page 4: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

4

Page 5: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

IS‐54 i IS‐136 je druga generacija (2G) mobilnih telefonskih sustava,poznata i kao Digital AMPS (D‐AMPS). Taj standard je karakterističan zapodručje Amerike (posebno u SAD‐u i Kanadi) u 1990 ima. Taj standard jeuglavnom zamijenjen tehnologijama GSM/GPRS ili CDMA2000 .

IS95 / cdmaOne je bio prvi ćelijski telekomunikacijski sustav koji koristiCDMA (Code Division Multiple Access). Prethodni sustavi su koristili FDMA(Frequency Division Multiple Access) ili TDMA (Time Division MultipleAccess). IS‐95 je 2. generacija mobilnih sustava i karakteristična je zapodručje Sjeverne Amerike.

Za četvrtu generaciju mobilnih sustava karakteristična je metodavišestrukog pristupa s podjelom frekvencije u više ortogonalnihpodnosioca (Orthogonal frequency‐division multiple access). Ova metodazasniva se na dijeljenu dostupnog propusnog opsega na niz ortogonalnihpodnosilaca, koji sedalje dijele na nekoliko podkanala (klastera). Podnosioci se dodjeljuju različitim korisnicima, dok ortogonalnost podnosilaca osigurava zaštitu odinterferencije i povećava spektralnu efikasnost.

5

Page 6: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

6

Page 7: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

7

Page 8: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

8

Page 9: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

9

Page 10: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

10

Page 11: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

XOR‐ isključivo ili

Nyquist–Shannon sampling theorem

11

Page 12: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

12

Page 13: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

13

Page 14: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Mobila Station (MS)‐mobilna stanica/telefon

Base Station System‐sustav bazbe stanice• Base Transceiver System (BTS) – bazna stanica• Base Station Controler (BSC)‐ konrtoler (upravljač) bazne staice

Network and Switching Subsystem (NSS)‐mrežni i komutacijski podsustav• Mobile Switching Centre (MSC) – mobilna centrala• Visitor Locaton Register (VLR)‐ registar gostujućih korisnika

• Home Locaton Register (HLR)‐ registar domaćih korisnika• Gateway MSC (GMSC)‐ prospojnik prema klasičnoj telefonskoj mreži

14

Page 15: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

15

Page 16: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Mrežni elementi kojima se ostvaruje promet:MS (Mobile Station) – pokretna stanica (uređaj, terminal)BS ili BTS (Base Transceiver Station) – bazna stanica kojom se ostvaruje radio–pristup do MSBSC (Base Station Controler) – kontroler za nekoliko grupiranih baznih stanica, prisutan u GSM-u, a kod ostalih ćelijskih standarda funkcije BSC-a ugrađene su u MSCMSC (Mobile Switching Centre) – komutacijsko čvorište ćelijske mreže obavlja osnovne komutacijske funkcije i specijalizirane funkcije vezane uz pokretnu mrežu.GMSC – Gateway MSC je prospojnik prema drugim mrežama (drugim pokretnim mrežama PLMN ili fiksnim mrežama PSTN/ISDN, PSPDN ...)

16

Page 17: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

•Registar gostujućih korisnika (VLR‐ Visitor Location Register) je baza podataka. Predstavlja dio mobilnog sustava GSM‐a u kome se spremaju informacije o svim mobilnim stanicama koje su trenutno pod nadležnošću određene centrale mobilne mreže (MSC‐Mobile Switching Centre) koja ih poslužuje odnosno omogućava uslugu. Od svih informacija koje sprema o svakoj mobilnoj stanici najvažnije su identifikacija područja položaja mobilne stanice (LAI‐ Location Area Identity), odnosno pod kojim kontrolerom bazne stanice se trenutno nalazi. Taj podatak je važan kod procesa uspostave poziva.

•Registar domaćih korisnika (HLR‐ Home Location Register) je centralna baza podatka koja sadrži detalje o svakom pretplatniku mobilnog telefona koji je autoriziran da može koristiti jezgrenu mrežu GSM mreže. Može postojati nekoliko logičkih i fizičkih HLR‐ova po jednoj PLMN premda jedan MSISDN/IMSI može biti povezan samo sa jednim logičkim HLR‐om (koji može obuhvaćati nekoliko fizičkih čvorova) istovremeno.HLR sprema podatke o svakoj SIM kartici izdanoj od mobilnog operatera. Svaki SIM ima jedinstven identifikator koji se naziva IMSI koji predstavlja primarni ključ za svaki HLR zapis.Sljedeći važni podaci/pojedinosti  povezani sa SIM‐om jesu MSISDNovi što predstavlja telefonske brojeve koje koriste mobilni telefoni da bi napravili poziv ili ih primili. Primarni MSISDN je broj koji se koristi kod pozivanja i primanja glasovnih poziva i SMS‐a ali moguće je da SIM ima druge sekundarne MSISDNove koji se odnose na usluge fax‐a i podatkovnih poziva.  Svaki MSISDN je također primarni ključ za HLR zapis.•Primjeri drugih podataka spremljenih u HLR‐u po jednom IMS zapisu su:

•Usluge koje je korisnik zahtijevao ili su mu omogućene•GPRS postavke da bi omogućile korisniku da pristupa usluzi prijenosa podataka paketnim modom GPRS. •Trenutna lokacija korisnika (VLR ili SGSN)•Postavke prosljeđivanja poziva koje se primjenjuju za svaki povezani MSISDN•Podaci u HLR‐u su pospremljeni tako dugo dok je korisnik pretplatnik određenog operatera.

17

Page 18: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

18

Page 19: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

GSM 900 radi u ograničenom području:890 – 915 MHz za uplink i 935 – 960 MHz za downlink.

Razdvajanje frekvencijskih nositelja u GSM-u je 200 kHz što znači 124 nositelja (ne može biti 125 zato što se dio na početku i kraju koriste za zaštitu). Budući da svaki nositelj može biti dijeljen između 8 MS-ova, broj kanala je 124 x 8 = 992.

19

Page 20: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

20

Page 21: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Fizički kanal: svaki vremenski odsječak (time slot) na nositelju (frekvencija) se odnosi  na jedan fizički kanalLogički kanal: između MS‐a i BTS‐a prenose se različite informacije, a različiti tipovi logičkih kanala predviđeni su za tu namjenu. Osnovna podjela je na:

• Prometni kanali (Traffic channel)• Controlni kanali (Control cannel)

21

Page 22: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Ponovna upotreba frekvencije je dobro poznat koncept koji je primjenjivan u bežičnim sustavima odnosno u GSM sustavu. Kako samo ime kaže ponovna upotreba frekvencije podrazumijeva upotrebu iste frekvencije na različitim geografskim područjima. Sa 124 frekvencijska kanala i 8 slotovapo svakom kanalu možemo multipleksirati 992 korisnika (ʹʹistovremenoʹʹ poslužiti), ali ako želimo povećati broj korisnika koji istovremeno mogu biti posluženi možemo istu frekvenciju ponovno upotrijebiti na udaljenom geografskom području. Tehnika koja se koristi u GSM je upotreba dijela ukupnog frekvencijskog pojasa dodijeljenog GSM‐u u svakoj ćeliji tako da susjedne ćelije ne koriste isti frekvenciju.

22

Page 23: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

• Uzorak ponovne uporabe iste frekvencije/grozd/uzorak pokrivanja predstavlja skup ćelija sa strogo definiranim rasporedom frekvencija u njima. Najmanji takav skup koji ovisi o parametrima pomaka (i i j) je 3. 

23

Page 24: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Parametrima pomaka (i i j) je definiran položaj ćelije s istom frekvencijom. Ako se za uzorak pokrivanja (grozd) koristi 7 ćelija tada je i=2 a j=1 (odnosno i=1 a j=2).

24

Page 25: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

25

Page 26: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

26

Page 27: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

27

Page 28: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

28

Page 29: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Scenariji preuzimanja poziva kao prikazuje 2. slika mogu biti:A – unutar BTS‐a B‐između BTS‐ova/unutar BSC‐aC‐ između BTS‐ova/između BSC/untar MSC‐aD‐ između BTS‐ova/između BSC/između MSC‐a

Za 2. generaciju mreža karakteristično je tzv. tvrdo preuzimenje (hard handover). To znači da MS ostaje spojen na ‘’ stari’’ BTS dok ne dobije naredbu da se prespoji na ‘’novi’’ BTS. Proces teče: odpusti, preuzmi, za razliku od mekog preuzimanja kada je MS istovremeno ima vezu s dva BTS‐a. Kasnije u sklopu ove prezentacije (slajdovi 80 i9i 81) bit će prikazan detaljniji opis vrsta preuzimanja poziva i njihovih značajki. 

29

Page 30: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Ponovna upotreba iste frekvencije je jedan koncept povećanja kapacitetasustava a cijepanje ćelija je drugi koncept.

30

Page 31: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

31

Page 32: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

32

Page 33: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Višestruku pristup s vremenskom podjelom (Time Division MultipleAccess ‐ TDMA) je metoda kod koje nekoliko korisnika dijeli jednu frekvenciju, na način da je svakom korisniku dodijeljeno njegovo vrijeme kada koristi frekvenciju i poznato je pod nazivom vremenski odsječak (timeslot). Kod analognih sustava jedna frekvencija bila je zauzeta od jednog korisnika za vrijeme trajanja poziva. Kod TDMA sustava svaka mobilna stanica šalje i prima informacije samo na jednom vremenskom odsječku koji joj je dodijeljen. Ti vremenski odsječci upotrebljavaju se za prijenos govora ili informacija koje se odnose na signalizaciju i sinkronizaciju. 

33

Page 34: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

TDMA dijeli radiofrekvenciju u uzastopne periode poznate pod nazivom TDMA okviri (frames). TDMA okvir, naizmjenično, sadrži 8 kratkih vremenskih jedinica koje predstavljaju vremenske odsječke. Ti vremenski odsječci predstavljaju fizičku osnovu za prijenos podataka, stoga se oni nazivaju FIZIČKI KANALI. Radio signal između mobilne i bazne stanice sadrži kontinirani niz vremenskih odsječaka organiziranih u TDM okvire. Svaka konekciji je uvijek pridijeljen jedan vremenski odsječak.S obzirom na to da fizički kanali osiguravaju resurs koji se koristi za prijenos specifičnih vrsta informacija te vrste informacija i njihove funkcije definiraju logičke kanale. Logički kanali se razlikuju s obzirom na to koje funkcije izvršavaju u prijenosu podataka. U GSM‐u je specificiran radioprijenos  različitim vrstama okvira koji se sastoje od numeriranih vremenskih odsječaka.TDMA okvir se sastoji od 8 fizičkih kanala ili vremenskih odsječaka a trajanje jednog vremenskog odsječka iznosi 0,557 ms. Iz toga proizlazi da je trajanje jednog TDMA okvira 4,62 ms. Trajanje jednog vremenskog odsječka naziva se još i burst period. Burst (snop) je sadržaj fizičkog kanala, odnosno burst je sastavljen od različitih blokova podataka kao što su korisnički podaci (payload), podaci koji se koriste za zaštitu u prijenosu, da bi se osigurala visoka pouzdanost i kvaliteta prijenosa.Prometni kanali tj. vremenski odsječci označeni su brojevima 0 do 7 u osnovnoj TRX konfiguraciji. Za signalizacijske informacije uobičajeno se 

34

Page 35: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

koristi odsječak 0. 

34

Page 36: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

35

Page 37: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

36

Page 38: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

37

Page 39: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Oznaka ʺ1xʺ, znači ’’1 times Radio Transmission Technology’’, a označava da ima isti radio frekvencijski pojas kao IS‐95: jedan dupleksni par radio kanala od 1,25 MHZ. 1x RTT također udvostručuje kapacitet IS‐95 dodavanjem još 64 prometna kanala. 

38

Page 40: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Nazivi i značajke pojedine tehnologije su:

HSCSD‐ High Speed Circuit Switched Data

Brzina prijenosa 57, 6 kbit/s pri korištenju 4 vremenska odsječka(komutacija kanala)

GPRS‐ General Packet Radio Service

Brzina prijenosa do171,2 kbit/s pri korištenju 8 vremenskih odsječaka(komutacija paketa)

EDGE‐ Enhanced Dana Rates for Global Evolution

Brzina prijenosa do 384 kbit/s pri korištenju 8 vremenskih odsječakapostiže se primjenom djelotvornije komutacijske i modulacijsketehnike (komutacija paketa)

UMTS‐ Universal Mobile Telecommunications System

Brzine prijenosa podataka od 144 kbit/s u svim uvjetima

Brzine prijenosa podataka 384 kbit/s u otvorenom prostoru

Brzine prijenosa podataka do 2 Mbit/s u zatvorenom prostoru

Prijenos podataka se odlikuje usnopljenošću a u tom slučaju komutacijapaketa je optimalno rješenje budući da omogućava korištenje mrežnihresursa samo onda kada korisnik zaista treba slati ili primati podatke.

39

Page 41: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Novi (dodani) mrežni elementi u GSM arhitekturi zaokruženi su na slici. U pristupnoj mreži dodan je PCU mrežni element, čiji zadatak je upravljanje paketskim prometom (odvajanje podatkvnog od govornog prometa već u pristupnom dijelu mreže.U jezgrenoj mreži dodana su dva nova čvora koji podržavaju posluživanje paketa SGSN i GGSN.

40

Page 42: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

GMSK modulacija (Gaussian Minimum Shift Keying)

41

Page 43: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

U prvoj fazi razvoja GPRS‐a svaki vremenski odsječak je namijenjen/rezerviran je za prijenos određene vrste sadržaja (govor, podaci) a neki logički kanali mogu nositi i govorne i podatkovne sadržaje. Ako je riječ o kanalima koji su sposobni prenosit obje vrste sadržaja onda se vremenski odsječak dodjeljivao po principu prvi došao prvi poslužen.U kasnijim fazama razvoja GPRS‐a primjenjivalo se dinamičko dodjeljivanje vremenskih odsječaka (logičkih kanala) na način da su svi kanali korišteni kao logički kanali s komutacijom kanala i logički kanali s komutacijom paketa. Dodjela se temeljila na principu dodjela kapaciteta na zahtjev.

42

Page 44: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

43

Page 45: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe.

44

Page 46: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

45

Page 47: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Pojednostavljenjem opisa ponašanja sustava, stanje sustavamože se opisati uređenom četvorkom kako slijedi:

S= (NGSM, NGPRS, non-bursty, K - buffer)Pri čemu:NGSM označava broj GSM korisnika u ćeliji (govorna usluga),NGPRS označava broj GPRS sesija u ćeliji,non-bursty označava broj sesija u neusnopljnom načinugeneriranja paketa iK označava broj paketa koji čeka na posluživanje u memoriji

46

Page 48: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

47

Page 49: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

48

Page 50: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

49

Page 51: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

50

Page 52: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

51

Page 53: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

52

Page 54: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

53

Page 55: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

54

Page 56: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

55

Page 57: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

56

Page 58: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

57

Page 59: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

58

Page 60: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

59

Page 61: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

60

Page 62: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

61

Page 63: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

62

Page 64: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

63

Page 65: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Osnovna razlika između GSM/GPRS mreža i UMTS mreža je u prijenosu podataka na zračnom sučelju. Pristupna metoda na zračnom sučelju za UMTS mreže  je širokopojasno višestruki pristup s kodnom raspodjelom (wide‐band code division multiple access ‐WCDMA) koja ima dva načina rada: dupleks s frekvencijskom podjelom (frequency division duplex ‐ FDD) i dupleks s vremenskom podjelom, (time division duplex ‐ TDD). Ta nova metoda pristupa na zračnom sučelju zahtijevala je novu pristupnu mrežu (radio access network‐ RAN) koja je nazvana UMTS zemaljska pristupna mreža (UTMS terrestrial RAN ‐ UTRAN). Jezgrena mreža zahtijevala je minorne modifikacije da bi se prilagodila UTRAN‐u.Uvedena su dva nova elementa u UTRAN‐u: radio network controller (RNC) ‐ upravljački radio čvorNode B – čvor B (bazna stanica u UTRAN‐u)UTRAN sadrži višestruke sustave radio mreže (multiple radio network systems‐ RNS) i svaki RNS‐om upravlja jedan RNC. RNC povezuje jednu ili više baznih stanica (Node B). Svaki čvor B može osiguravati uslugu za više ćelija.RNC u UMTS mrežama ima funkcije koje odgovaraju funkcijama BSC‐a kod GSM/GPRS mreža. Na taj način UMTS proširuje postojeće GSM i GPRS mreže štiteći tako operatore mobilnih mreža od novih investicija. To omogućava ponudu novih usluga preko postojećih sučelja kao što su A, Gbi Abis i preko novih sučelja karakterističnih za UTRAN. 

64

Page 66: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

UMTS mreža podijeljena je na podsustave:Core Network – jezgra mreže (sadrži UMSC/VLR, HLR, SGSN, GGSN)UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network) UMTS zemaljska radio pristupna mreža (sadrži RNC, Node B)UE (User Equipment) korisnička oprema (3G telefoni i pripadajuća terminalna oprema, PDA, laptop)Mrežni entiteti međusobno su povezani preko sučelja (interface)

Kako bi se što bolje uskladio razvoj GSM i WCDMA mreža, standardizacijom GSM‐a se od 2000. godine više ne bavi organizacija ETSI (European Telecommunication Standard Institute), već 3GPP udruga, nakon čega je stvoren pokretni sustav koji se zasniva na naprednoj jezgrenojmreži i dvije radijske mreže ‐WCDMA i GERAN (GSM/EDGE Radio Access Network).

65

Page 67: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

66

Page 68: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Daljnji razvoj UMTS‐a.

67

Page 69: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Osim fizičkih i logičkih kanala kod UMTS‐a se uvodi i transportni kanal.Logical Channels:Broadcast Control Channel (BCCH), Downlink (DL)Paging Control Channel (PCCH), DLDedicated Control Channel (DCCH), UL/DLCommon Control Channel (CCCH), UL/DLDedicated Traffic Channel (DTCH), UL/DLCommon Traffic Channel (CTCH), Unidirectional (one to many)Transport Channels:Dedicated Transport Channel (DCH), UL/DL, mapped to DCCH and DTCHBroadcast Channel (BCH), DL, mapped to BCCHForward Access Channel (FACH), DL, mapped to BCCH, CCCH, CTCH, DCCH and DTCHPaging Channel (PCH), DL, mapped to PCCHRandom Access Channel (RACH), UL, mapped to CCCH, DCCH and DTCHUplink Common Packet Channel (CPCH), UL, mapped to DCCH and DTCHDownlink Shared Channel (DSCH), DL, mapped to DCCH and DTCHPhysical Channels:Primary Common Control Physical Channel (PCCPCH), mapped to BCHSecondary Common Control Physical Channel (SCCPCH), mapped to FACH, PCHPhysical Random Access Channel (PRACH), mapped to RACHDedicated Physical Data Channel (DPDCH), mapped to DCHDedicated Physical Control Channel (DPCCH), mapped to DCHPhysical Downlink Shared Channel (PDSCH), mapped to DSCHPhysical Common Packet Channel (PCPCH), mapped to CPCHSynchronisation Channel (SCH)Common Pilot Channel (CPICH)Acquisition Indicator Channel (AICH)Paging Indication Channel (PICH)CPCH Status Indication Channel (CSICH)Collision Detection/Channel Assignment Indication Channel (CD/CA‐ICH)

68

Page 70: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Frequency‐division duplexing (FDD)Time‐division duplexing (TDD)

69

Page 71: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

70

Page 72: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Konverzacijska analogija:FDMA– kao da svi govornici govore u različitim sobama kako bi spriječili interferenciju. S obzirom da se konverzacija ne može čuti iz druge sobe ona je filtrirana od drugih.TDMA‐ unutar svake sobe svi čekaju svoj red da govore kako bi izbjegli internferenciju. U svakoj sobi jedna osoba govori u istom trenutku, stoga oni moraju brzo govoriti da sve kažu.CDMA‐ svi govore različitim jezicima u isto vrijeme u istoj sobi. S obzirom da su svi jezici jedinstveni jedan može biti filtriran od drugog.

71

Page 73: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

W‐CDMA je skraćenica od engleske složenice Wideband Code DivisionMultiple Access, i metoda je za multipleksiranje više korisnika na jedan ograničeni spektar pojasa.

72

Page 74: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

73

Page 75: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

74

U ćelijskim sustavima najvažnija je stvar osigurati veliku efikasnost ponovne uporabe iste frekvencije. Stoga u ćelijskim sustavima koji se baziraju na FDMA i TDMA načinima pristupa dizajneri mreže moraju voditi brigu o rasporedu frekvencija u ćelijama kako bi izbjegli interferenciju, a moraju misliti i na dodjeljivanje frekvencija u budućnosti. Kod posljednje tehnike pristupa (CDMA), korisnici su razlikovani po kodu koji im je dodijeljen od sustava i stoga isti frekvencijski nositelj može biti upotrijebljen u svim ćelijama. Tako da dizajneri mreža ne trebaju voditi brigu o pridjeljivanju frekvencija.

Page 76: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

75

Page 77: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

• Mreža će dozvoliti korisniku korištenje samo onog dijelaresursa s obzirom na QoS atribute prometne klase koji supozitivno identificiranom korisniku (prema U-SIM kartici)dodijeljeni u HLR-u (Home Location Register – baza podataka okorisnicima) prilikom ugovaranja korisničkog (pretplatničkog iliprepaid) odnosa.

• Podaci o korisničkom odnosu zapisani su na U-SIM kartici kojuje korisnik kupio prilikom sklapanja ugovora s davateljemUMTS usluga, te u HLR-u davatelja UMTS usluga.

• Budući da postoje različiti zahtjevi za kapacitetom resursa uodnosu na vrstu usluge, razvijeni su principi posluživanja kojiosiguravaju kvalitetu usluge kao što je dinamičko dodjeljivanjeresursa, koje se bazira na davanju prioriteta određenimuslugama koje imaju veće kriterije.

76

Page 78: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

77

Page 79: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Prilikom uvođenja treće generacije ćelijskih sustava, nisu sva područja bila obuhvaćena WDCAM mrežom. Kao rezultat nepokrivenosti i dalje se koristila GSM mreža kako bi se osigurala odgovarajuća pokrivenost. Primjenom preuzimanja poziva između različitih sustava omogućena je kompatibilnost arhitektura tih sustava. Jedan od najznačajnijih dijelova izvedbe UMTS mreže je preuzimanje poziva između UTRAN UMTS i GSM‐a, koja je smanjila troškove implementacije novoga sustava i ostvarenjem dodatnog kapaciteta. Ovakav tip preuzimanja poziva se ostvaruje prilikom prijelaza korisnika između ćelija koje pripadaju:• Različitim tehnologijama radio pristupa (RAT‐Radio Access Tehnologies). RAT tip se 

najčešće ostvaruje između WCDMA i GSM/EDGE sustava ili između dva različita CDMA sustava,

• Različitim načinima radio pristupa (RAM‐Radio Access Modes). RAM tip se ostvaruje između UTRA‐FDD i UTRA TDD. 

Horizontalno preuzimanje poziva označava prijenos usluge između istih tehnologija. Korisnička oprema koja je spojena na UMTS baznu postaju će prilikom izvršavanja horizontalnog preuzimanja poziva biti prespojena na drugu UMTS baznu postaju koja će joj dodijeljen novi kanal. Horizontalno preuzimanja poziva predstavlja preuzimanje poziva koji se izvršava unutar iste jezgrene mreže.Vertikalno preuzimanje poziva se izvršava u slučaju potrebe ostvarenja usluge između dvije pristupne tehnologije, kao što je primjerice između WLAN‐a (WLAN ‐Wireless Local Area Network) i UMTS‐a. Vertikalno preuzimanje poziva će se izvršiti u trenutku kada se pojavi problem s mrežnom uslugom, dok korisnik koristi UMTS pristupnu tehnologiju.

78

Page 80: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Uvođenjem CDMA tehnika omogućeno je meko preuzimanje poziva. Izvođenjem mekog preuzimanja poziva korisnička oprema može biti spojena na više kanala istovremeno, zbog ove osobine je meko preuzimanje poziva poznato pod nazivom makebefore brake. Izvršavanje mekog preuzimanja poziva se izvršava kada jedna bazna stanica zaprimi dva signala od iste korisničke opreme, koja se ostvaruje zbog više mogućih putanja. Korisnička oprema zadržava kanal od izvorne ćelije sve dok se ne dodijeli novi kanal od strane odredišne ćelije. Ovakvo preuzimanje poziva smanjuje vjerojatnost izgubljenih poziva, pošto se preuzimanje poziva događa unutar sustava. 

Naspram mekog preuzimanja poziva tvrdo preuzimanje poziva prije uspostave nove radio veze, uklanja stare radio veze u korisničkoj opremi. Tvrdo preuzimanje poziva se može izvršiti bez prekida ili sa prekidom usluge. Ovakav oblik preuzimanja poziva se još naziva konvencionalno preuzimanje poziva, koje se odvija između frekvencijskog preuzimanja poziva te se može usporediti s preuzimanjem poziva koji zahtjeva promjenu nosive frekvencije (IFHO ‐ Inter Frequency Handover).  Za usluge koje nisu stvarno vremenske tvrdo preuzimanje poziva ne ostvaruje gubitke (smetnje) za razliku od stvarno vremenskih gdje uzrokuje kratko isključenje. Prednost tvrdog preuzimanja poziva  naspram mekog je smanjenje kompleksnosti, pošto korisnička oprema ne može koristiti više od jednog kanala u svakom trenutku. Nedostatak tvrdog preuzimanja poziva je povećanja vjerojatnosti izgubljenih poziva.

Kod mekšeg preuzimanja poziva princip je kao kod mekšeg preuzimanja ali preuzimanje se ostvaruje na području istog Node B, samo izmežu različitih sektora te bazne stanice. 

79

Page 81: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Prijenos podataka velikom brzinom na silaznoj vezi u pristupnom dijelu mreže paketskim modom.

80

Page 82: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

81

Page 83: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

82

Page 84: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

83

Page 85: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Round Robin (RR)Fair Throughput (FTH)Average C/I (Avg. CI)Proportional Fair (PF)Fast Fair Throughput (FFTH)Maximum C/I (Max.CI)

84

Page 86: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

Round Robin (RR)Fair Throughput (FTH)Average C/I (Avg. CI)Proportional Fair (PF)Fast Fair Throughput (FFTH)Maximum C/I (Max.CI)

85

Page 87: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

86

Page 88: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

HSDPA ‐ High Speed Downlink Shared Channel (HS‐DSCH) – kanal na zračnom sučelju koji se dijeli između više korisnika.

Kako raste propusnost (misli se zapravo na opterećenje) kanala kod nekih metoda (FTH, RR...) tako postotak odbijanih korisnika raste. 

Round Robin (RR)Fair Throughput (FTH)Average C/I (Avg. CI)Proportional Fair (PF)Fast Fair Throughput (FFTH)Maximum C/I (Max.CI)

Ciklično posluživanje korisnikaPoslužuje se korisnik s najnižom prosječnom propusnošćuPoslužuje se korisnik s najboljim prosječnim radio uvjetima na linkuPoslužuje se korisnik s relativno najboljim radio uvjetima na linkuPoslužuje se korisnik s relativno najboljim radio uvjetima na linku izjednačavajući propusnosti Poslužuje se korisnik s najboljim radio uvjetima na linku

87

Page 89: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

88

Page 90: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

89

Page 91: Mobilne mreže template2017 - weboteka.net TK prometa I/materijali/11... · Oznake imaju značenje koje im je uvedeno kroz dosadašnja predavanja i vježbe. 44

90