1 / 45

Pokretne mreže: GPRS, EDGE, UMTS, Mobile IP

Pokretne mreže: GPRS, EDGE, UMTS, Mobile IP. Prema knjizi: A. Bažant, G. Gledec, Ž. Ilić, G. Ježić, M. Kos, M. Kunštić, I. Lovrek, M. Matijašević, B. Mikac, V. Sinković, “Osnovne arhitekture mreža”, Element, Zagreb, 2007. 8. Pokretljivost u mrežama. Sadržaj. GPRS EDGE UMTS

lyre
Download Presentation

Pokretne mreže: GPRS, EDGE, UMTS, Mobile IP

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Pokretne mreže: GPRS, EDGE, UMTS, Mobile IP Prema knjizi: A. Bažant, G. Gledec, Ž. Ilić, G. Ježić, M. Kos, M. Kunštić, I. Lovrek, M. Matijašević, B. Mikac, V. Sinković, “Osnovne arhitekture mreža”, Element, Zagreb, 2007. 8. Pokretljivost u mrežama

  2. Sadržaj • GPRS • EDGE • UMTS • Evolucija javnih pokretnih mreža • Mobile IP • Tržište pokretne mreže Komunikacijske mreže - PM2

  3. GPRS Opće paketske radijske usluge (General Packet Radio Services) Obilježja • paketizirani podaci u GSM mreži • pristup IP zasnovanim mrežama • brzina prijenosa ovisna kodiranju podataka - kodnoj shemi (npr. 14,4 kbit/s) i broju kanala za komunikaciju paketima (1-8, tipično 2-4) • Između 2. i 3. generacije – 2,5 G Komunikacijske mreže - PM2

  4. GPRS fizikalni kanal za prijenos paketa PDCH (Packet Data CHannel) • vremenski odsječak (GSM kanal) dodijeljen paketskoj komunikaciji • svaki PDCH mogu rabiti svi korisnici u ćeliji • jedan korisnik može rabiti više PDCH • broj PDCH u ćeliji: fiksan ili se mijenja dinamički (npr. do 4) Komunikacijske mreže - PM2

  5. GPRS - GSM Komunikacijske mreže - PM2

  6. GPRS potporni čvorovi Uslužni (SGSN - Service GPRS Support Node) • usmjeravanje paketa iz/u područja usmjeravanja (RA – Routing Area) od/prema MS • upravljanje pokretljivošću i upravljanje logičkom vezom prema MS Prilazni (SGSN - Gateway GPRS Support Node) • sučelje prema vanjskim IP mrežama • pridruživanje korisnika SGSN-u Komunikacijske mreže - PM2

  7. Pristup Internetu iz GPRS Komunikacijske mreže - PM2

  8. EDGE EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution) Obilježja • informacijski paketi • paketizirani podaci u GSM/GPRS mreži • pristup IP zasnovanim mrežama • veće brzine prijenosa (384 kbit/s) • promjena komunikacijskog dijela bazne postaje (veći zahvat nego za GPRS) • Između 2. i 3. generacije – 2,5 G Komunikacijske mreže - PM2

  9. EDGE - GSM/GPRS Komunikacijske mreže - PM2

  10. UMTS UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Obilježja • osobna pokretljivost uz prijenos govora, podataka i multimedije visokom brzinom • do 144 kbit/s u svim uvjetima, do 384 kbit/s na otvorenom prostoru, do 2 Mbit/s u zatvorenom prostoru • kanali i paketi, više istodobnih usluga • simetrični i asimetrični prijenos • kvaliteta govora usporediva s onom u fiksnoj mreži • integracija s fiksnom mrežom, koegzistencija s 2. generacijom (GSM), brzi pristup Internetu Komunikacijske mreže - PM2

  11. UTRANUMTS Terrestrial Radio Access Network Komunikacijske mreže - PM2

  12. UTRAUMTS Terrestrial Radio Access W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) • širokopojasni višestruki pristup s kodnom podjelom • otvoreni prostor, široko područje, javna mreža • 1920 -1980 MHz (up) , 2110 - 2170 MHz (down) • FDD (Frequency Division Duplex) Komunikacijske mreže - PM2

  13. CDMA (Code Division Multiple Access) • svakoj MS dodjeljuje se jednoznačni kod (Chip Sequence) • “1” u prijenosu zamjenjuje se s Chip sequence, “0” s komplementarnom Chip sequence • raspršeni spektar (Spread Spectrum) Komunikacijske mreže - PM2

  14. UMTS arhitektura Komunikacijske mreže - PM2

  15. Brzi paketski pristup High Speed Packet Access, HSPA (HSDPA/HSUPA) • Tehnologija brzog paketskog pristupa • Povećanje brzine prijenosa u dolaznom i odlaznom smjeru • Unaprijeđuje UMTS radijsku pristupnu mrežu • Brzi paketski pristup u dolaznom smjeru, HSDPA • Maksimalna brzina od 14,4 Mbit/s, u praksi do 7,2 Mbit/s • Nadogradnja WCDMA tehnologije, ne zahtijeva uvođenje novih čvorova • Samo hardverska i softverska nadogradnja RNS i čvora B • Osigurava se veći broj fizičkih kanala u pristupu • Uvodi se adaptivna modulacija i kodiranje (AMC - Adaptive Modulation and Coding) • Najbolja modulacijska tehnika i kodirajuća shema za zadane uvjete u kanalu • Dinamička promjena kapaciteta dodijeljenih korisnicima na temelju trenutnih uvjeta u mreži • Korisnicima koji se nalaze u području s boljim uvjetima doznačuje se veći kapacitet • Brzi paketski pristup u odlaznom smjeru, HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) Komunikacijske mreže - PM2

  16. Nadogradnja UMTS mreže za podršku HSDPA Jezgrena mrež a Pristupna mreža Komutacija kanala Drugi RAN MS PSTN ISDN 3G MSC/VLR 3G GMSC GSM BTS BSC HLR AUC EIR UTRAN RNS UE Komutacija paketa Internet IP IP Čvor B SGSN GGSN RNC Komunikacijske mreže - PM2

  17. Evolucija brzog paketskog pristupa High Speed Packet Access Evolution, HSPA+ • Nadogradnja tehnologije brzog paketskog pristupa HSPA • Pokretni širokopojasni pristup Internetu • Poboljšanje radijskih performansi tehnologije HSPA • Optimizacijski postupci za dodatno samanjenje kašnjenja u prijenosu podataka te povećanja kapaciteta • Potpuno iskorištenje mogućnosti višestrukog pristupa WCDMA (5 MHz) • Dopušta paketski prijenos govora i podataka • Brzina prijenosa podataka do 42 Mbit/s, za sada 21 Mbit/s (DL), te 11,5 Mbit/s, za sada 5 Mbit/s (UL) • Prvi korak prema pristupnoj tehnologiji LTE te novoj jezgrenoj mreži SAE (System Architecture Evolution) • SAE podrazumijeva samo paketsku domenu (sve-IP) te podržava pokretljivost između različitih pristupnih mreža Komunikacijske mreže - PM2

  18. Povezivanje s WLAN mrežama (I-WLAN) • WLAN tehnologije • Pristup Internetu velikim brzinama (širokopojasni pristup) • WiFi, WiMAX (urbana i ruralna područja) • Ne omogućava pokretljivost korisnika • Integracija WLAN pristupnih točaka s UMTS pristupnom mrežom • Integracija ćelijskih i nećelijskih pristupnih mreža • Kombinacija s fiksnim pristupom (žičnim) Komunikacijske mreže - PM2

  19. Usporedba bežičnih pristupnih tehnologija Raznovrsni pristup jezgrenoj mreži WiMAX Komunikacijske mreže - PM2

  20. “Klasični” IP, bez pokretljivosti • identifikacija čvora i mreže • određivanje priključne točke • usmjeravanje datagrama prema odredištu (IP adresa) Komunikacijske mreže - PM2

  21. IPv4 - Mobile IP • “Klasični” IP: • pokretan korisnik/čvor zahtijevao bi promjenu IP adrese, s posljedicama na transport i aplikacije • Mobile IP: • zadržati stalnu IP adresu • uvođenje novih funkcijskih entiteta i trenutne adrese • ne mijenjati programsku podršku u usmjeriteljima Komunikacijske mreže - PM2

  22. Kako utječe promjena točke priključka? računalo B2.0.0.10 računalo B2.0.0.10 Ethernet LAN A mrežni prefiks 1.0.0 Okosnica mrežni prefiks 3.0.0 Ethernet LAN B mrežni prefiks 2.0.0 računalo A 3.0.0.253 2.0.0.253 1.0.0.254 3.0.0.252 usmjeritelj Y usmjeritelj X 3.0.0.252 4.0.0.252 • datagram adresiran na računalo B je neisporučiv! usmjeritelj Z Ethernet LAN C mrežni prefiks 4.0.0 Komunikacijske mreže - PM2

  23. Mobile IP - Funkcijski entiteti pokretni čvor “u posjeti” stranom linku MN FA strani link strani agent • pokretni čvor (Mobile Node, MN) • domaći agent (Home Agent, HA) • strani agent (Foreign Agent, FA) pokretni čvor“doma” FA HA strani link domaći link strani agent domaći agent Komunikacijske mreže - PM2

  24. Mobile IP – Tuneliranje tunel domaći agent “presreće” datagram namijenjen pokretnom čvoru i tunelira ga prema trenutnoj adresi pokretnog čvora mreža 161.53.19 mreža152.97.84 FA HA MN domaća adresa: 161.53.19.76 trenutna adresa: 152.97.84.x strani agent domaći agent računalo - sugovornik pokretnog čvora Komunikacijske mreže - PM2

  25. Otkrivanje agenta AA AA AS • Agent Advertisement, AA • svaki agent periodički odašilje AA poruke na sve linkove za koje može poslužiti kao domaći agent ili strani agent • pokretni čvor ustanovljava prisutnost agenta MN FA HA FA • Agent Solicitation, AS • pokretni čvor odašilje AS poruke da bi potaknuo agenta(e) na AA MN ICMP Komunikacijske mreže - PM2

  26. Registracija (1) (4) (2) (3) (1), (2)Registration Request - pokretni čvor šalje trenutnu adresu preko stranoga agenta do domaćeg agenta (3), (4)Registration Reply - domaći agent prihvaća ili odbija registraciju i šalje odgovor preko stranog agenta do pokretnog čvora Postupak registracije se može provesti i bez stranog agenta za slučaj mjesne trenutne adrese (dobivene od DHCP poslužitelja). MN FA HA FA MN UDP Komunikacijske mreže - PM2

  27. Usmjeravanje datagrama na pokretni čvor tunel računalo - sugovornik • domaći agent, HA • presreće izvorne datagrame upućene na domaću adresu pokretnog čvora MN FA • tunelira datagrame do stranog agenta HA FA • strani agent, FA • vadi izvorne datagrame iz tuneliranih i isporučuje ih pokretnom čvoru MN Komunikacijske mreže - PM2

  28. Odašiljanje datagrama s pokretnog čvora računalo - sugovornik • strani agent, FA • samostalno usmjerava datagrame prema odredištu • umjesto stranog agenta može se koristiti i neki drugi usmjeritelj naveden u Agent Advertisement poruci MN FA HA FA MN Komunikacijske mreže - PM2

  29. Informacijska i komunikacijska tehnologija Information and Communication Technology, ICT • ICT tržište: • Informacijska i komunikacijska oprema (mrežna, računalna, uredska i korisnička) • Programska oprema (softver) • Usluge potpore • Informacijske i komunikacijske usluge • Informacijska tehnologija(Information Technology, IT) Komunikacijske mreže - PM2

  30. Uloge u vrijednosnom lancu Komunikacijske mreže - PM2

  31. Tržište ICT tržište (EU + Norveška + Švicarska) • Oprema 25 % • Softver 10 % • Usluge 65 % telekomunikacijske usluge 45 % • telekomunikacijsko tržište (telecommunications market) Konvergencija • tržište elektroničkih komunikacija (electronic communications market)i • sektor elektroničkih komunikacija (e-communications sector) Komunikacijske mreže - PM2

  32. Segmentacija tržišta • Fiksne govorne telefonske usluge (fixed voice telephony services) • Fiksne podatkovne usluge (fixed data services) • Pokretne telefonske usluge (mobile telephony services) • Usluge kabelske televizije (CaTV services) Komunikacijske mreže - PM2

  33. Financijski pokazatelji (1) • Nastavljen trend povećanja broja korisnika usluga pokretne mreže u većini zemalja EU • Najveći prihodi u ICT sektoru od pokretnih usluga • Vrijednost tržišta pokretnih telefonskih usluga još je 2001. g. premašila vrijednost tržišta fiksnih telefonskih usluga • Smanjenje cijena pokretnih usluga za domaće korisnike • Od 2004. pad cijena za 34,5% (govor, prema OECD košari usluga 2002) • Prosječna cijena minute razgovora 0.14 eura (0.10 – 0.30 eura) • Smanjenje cijena pokretnih usluga u prelaženju (prosječno 60%) • Snažan rast pokretnih inetrnetskih usluga razvojem pokretnog širokopojasnog pristupa - porast broja korisnika s pristupom Internetu putem pokretne mreže • Penetracija pokretnih korisnika i dalje u porastu (sa 116% na 119%) • Korisnici 3G usluga u porastu • Prosječni tržišni udjeli vodećih operatora smanjeni za 3% Komunikacijske mreže - PM2

  34. Financijski pokazatelji (2) • Trend zamjene fiksnih linija pokretnima (fixed to mobile substitution) • Uvelike pridonosi razvoj pokretnog širokopojasnog pristupa • Većina prihoda temelji se na govornim uslugama • Porast podatkovnih usluga koje nisu SMS • U 2008. SMS i dalje glavna podatkovna usluga Komunikacijske mreže - PM2

  35. Pokazatelji rasprostranjenosti mreža i usluga (1) • Telekomunikacijski pokazatelji (metodologija ITU-T) • Broj pretplanika ćelijske mreže • Omjer na 100 stanovnika (penetracija) • Postotak digitalnih korisnika • Broj pretplatnika s plaćanjem unaprijed (prepaid) • Prekrivenost stanovništva signalom • Postotak pokretnih u odnosu na ukupni broj telefonskih pretplatnika (uključujući i fiksne i pokretne mreže) Komunikacijske mreže - PM2

  36. Pokazatelji rasprostranjenosti mreža i usluga (2) • Mreža 3G • Najrasprostranjenija pokretna mreža • UMTS/HSPA • Govorna usluga • Dominantna • Podatkovne usluge • SMS najveći udjel, MMS manji porast od očekivanog Komunikacijske mreže - PM2

  37. Broj pretplatnika i penetracija • Penetracija 119% • Četiri zemlje EU nisu premašile penetraciju 100% • Italija – 152% • Litva – 149% • Godišnja penetracija prosječno veća od 10% • Francuska: pentracija 83%! • Ukupno 592 220 000 pokretnih pretplatnika u EU Komunikacijske mreže - PM2

  38. Broj pretplatnika i penetracija (HR) • Podaci za četvrto tromjesečje 2008.: • 5 879 850 pretplatnika pokretne mreže • 16,79% više pretplatnika u odnosu na isti kvartal 2007. • Više od milijardu SMS poruka (porast od 35% u odnosu na 2007.) • 5 milijuna MMS poruka (25% manje poruka u odnosu na 2007.) • Penetracija: 130% • 158 524 priključaka pristupa Internetu putem pokretne mreže (korisnika UMTS/HSDPA) • (Izvor: Hrvatska agencija za poštu i elektroničke komunikacije, podaci od veljače 2009., http://www.telekom.hr) Komunikacijske mreže - PM2

  39. Pokazatelji rasprostranjenosti (nastavak) • Postotak digitalnih korisnika • 100% • Analiza pretplatnika prema načinu plaćanja • Prevladava plaćanje unaprijed (pre-paid) koji iz godine u godinu opada • 58,2% pre-paid pretplatnika u odnosu na 61% u 2007. • Italija, Malta – najviše pre-paid pretplatnika (88%), • Pokrivenost stanovništva signalom • Razlikuje se za 2G i 3G mrežu Komunikacijske mreže - PM2

  40. Broj operatora • Operator pokretne mreže • Ukupni broj 3G operatora veći od broja 2G opratora • Davatelj pokretne usluge (mobile service provider) • Tvrtke autorizirane za pružanje pokretnih usluga pod svojim vlastitim nazivom/brandom uz uporabu mreže nekog operatora pokretne mreže • Stalni porast broja davatelja pokretnih usluga • Većina koncesija za 2G i 3G • 93 UMTS koncesije u EU • Najčešće 2-4 operatora po državi Komunikacijske mreže - PM2

  41. Pokazatelji prodornosti novih tehnologija • 3G mreže i usluge • 87 operatora 3G mreže • Komercijalne 3G usluge dostupne u svim zemljama EU • Barem jedan 3G operator u svakoj zemlji članice EU • 91,3 milijuna UMTS pretplatnika u EU • 15,5% ukupnog broja pokretnih pretplatnika • Najveća penetracija 3G pretplatnika u Italiji, Austriji, Švedskoj i UK (20% od ukupnog broja 3G pretplatnika) • Svi 3G operatori podržavaju HSDPA tehnologiju Komunikacijske mreže - PM2

  42. UMTS i HSDPA u svijetu (stanje 9.02.2009.) Izvor: 3G Americas, Feb 02, 2009 Izvor: 3G Americas, Sep 11, 2008 Komunikacijske mreže - PM2

  43. Košara pokretnih usluga Mobile Basket • Košara uključuje fiksne i varijabilne troškove po pretplatniku u razdoblju od jedne godine, pri čemu se, na temelju prosječnih uzoraka uporabe, definiraju pojedini udjeli • OECD (Organisation for Economic Co-operation and Development) propisuje tri košare • Košara malog korisnika (Low user basket) • Košara srednjeg korisnika (Medium user basket) • Košara velikog korisnika (High user basket) • Napravljena revizija košara usluga 2006. (2006 OECD basket), prva inačica 2002. Komunikacijske mreže - PM2

  44. Košare prema uzorcima uporabe • Košare se razlikuju prema sljedećim parametrima • broj odlaznih poziva, SMS i MMS poruka (mjesečno) • udio poziva prema vrsti odredišta (lokalni poziv, nacionalni poziv, vlastita pokretna mreža, druga pokretna mreža) • postotku poziva prema tarifi vezanoj za vrijeme korištenja (radni dan - skuplja, radni dan - jeftinija, vikend) • trajanje poziva u minutama (fiksna, vlastita pokretna mreža, druga pokretna mreža) Komunikacijske mreže - PM2

  45. Primjer košare • Za prvu skupinu (odlazni poziv, SMS i MMS, mjesečno) • mala – obuhvaća 30 odlaznih poziva + 33 SMS poruka + 0.67 MMS poruka • srednja – obuhvaća 65 odlaznih poziva + 50 SMS poruka + 0.67 MMS poruka • velika – obuhvaća 140 odlaznih poziva + 55 SMS poruka+ 1 MMS poruka • Primjer male košare • 30 odlaznih poziva i 33 SMS poruka i 0.67 MMS poruka • 28% odlaznih lokalnih poziva i 14% odlaznih nacionalnih poziva prema fiksnoj mreži, 40% poziva prema vlastitoj pokretnoj mreži i 18% prema drugim pokretnim mrežama • 30% svih poziva po skupljoj tarifi, 35% po jeftinijoj tarifi i 27% prema vikend-tarifi • trajanje poziva prema fiksnoj mreži 1.6 minuta; 1.4 minute prema vlastitoj pokretnoj mreži, i 1.4 minute prema drugim pokretnim mrežama Komunikacijske mreže - PM2

More Related