310 likes | 565 Views
Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža. Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Saobraćajni Odsek – 24 -0 5 -201 2. Mreže Mobilne Telefonije (GSM/GPRS/UMTS/LTE). Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Saobraćajni Odsek – 24 -0 5 -201 2. Istorijat mobilne telefonije.
E N D
Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Saobraćajni Odsek – 24-05-2012
Mreže Mobilne Telefonije (GSM/GPRS/UMTS/LTE) Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Saobraćajni Odsek – 24-05-2012
Istorijat mobilne telefonije • Prvi telefon – Alexander Bell, 1880 • Prvi radio-telefon prikačen na • automobil – 1921
Istorijat mobilne telefonije • 1946 – Prvi komercijalni mobilni radio-telefonski servis u ponudi Bell-ai AT&T-au Saint Louis-u, USA. Half-duplex. • 1960 – Bell Labs razvija koncept nazvan cellular mobile networks • 1973 – Prvi mobilni telefonski uređaj koji je prilagođen nošenju u ruci – Motorola. • Prva ćelijska mobilna • mreža - Bahrein 1978
Prva generacija mobilnih sistema • NMT-450 (Nordic Mobile Telephony) • Skandinavski standard, prihvaćen u Evropi • 450 MHz • Prvi Evropski sistem u Švedskoj 1981. • TACS (Total Access Communication Systems) • UK, 1985. • AMPS (Advanced Mobile Phone Service) • USA standard • C-Netz (Nemačka), Radiocom 2000 (Francuska)...
Prva generacija mobilnih sistema • Analogni govorni signal, FM prenos • Svi sistemi međusobno nekompatibilni • Nema međunarodnog roaming-a • Prvi sistemi na 450 MHz, kasniji na 900 MHz • Bolje povezivanje tehnologija i tržišta je bilo neophodno – inicijativa za GSM
Druga generacija mobilnih sistema • Opet paralelan razvoj u različitim regionima: • GSM – Global System for Mobile – EU • D-AMPS – USA • IS-95 CDMA – USA • Personal Digital Cellular (PDC) – Japan • Rade na 900 MHz i 1800 MHz • GSM ubedljivo najrasprostranjeniji, pored EU pokriva i većinu ostatka sveta
MSC – Mobile Switching Centre • Centralna komponenta mobilnog dela mreže • Telefonska centrala za mobilne korisnike • Sadrži funkcije: • Registracija • Autentikacija • Handover • Rutiranje poziva • Povezivanje prema PSTN mreži • Tarifiranje poziva • SMS servisi
BSC-BTS • MSC komutira pozive za oblast koju pokriva veći broj baznih stanica • Direktno povezivanje ka korisnicima preko radio-interfejsa upravlja se kroz BSC (Base Station Controller) • BSC upravlja radio resursima na više baznih radio primopredajnika tj. BTS-a (Base Transceiver Station) • Base Station Subsystem BSS = BSC + BTS
HLR – Home Location Register • Svaki korisnik mreže mora da ima identifikaciju u HLR registru • HLR sadrži: • IMSI (međunarodni broj-identifikator) • Servisi na koje je korisnik pretplaćen • Restrikcije na servise (npr. roaming restrikcije) • Informacije o dodatnim servisima • Informacije o terminalu (mobilnom uređaju) • AUC – Authentication Center • Podaci za autentikaciju, često je AUR deo HLR-a
VLR – Visitors Location Register • Najčešće jedna VLR baza po MSC-u ali moguće je da jedan VLR pokrije i veći broj MSC-a • VLR sadrži: • IMSI svih korisnika koji su trenutno u domenu MSC-a • Unos se kreira kada MS uđe u domen MSC-a • Sadrži slične podatke kao HLR za svakog od lokalnih korisnika
GPRS – General Packet Radio Service • 2.5G mobilne telefonije • Proširenje GSM mreže da podrži servise paketskog prenosa podataka • Maksimalan protok ka korisniku u praksi najčešće iznosi do ~115 kbit/s • Mod paketskog prenosa je aktivan samo za vreme stvarnog prenosa paketa, inače je neaktivan – tarifiranje prema količini prenetih podataka a ne prema vremenskom trajanju konekcije • Privremeno rešenje na putu ka 3G sistemima
SGSN – Serving GPRS Support Node • Najčešće deo (upgrade) BSC elementa • Najčešće jedan po BSC-u ali može da pokriva i veći broj BSC-ova • Osnovne funkcije: • Autentikacija mobilnih GPRS korisnika • Registracija mobilnih GPRS korisnika u mrežu • Mobility management • Prikupljanje informacija o tarifiranju • GGSN – Gateway GPRS Support Node • Interfejs ka eksternim mrežama za paketski prenos podataka (GPRS ruter)
EDGE – Enhanced Data Rates for GSM Evolution • Poslednji upgrade GSM/GPRS mreže pre uvođenja 3G tehnologije (UMTS) • GPRS upgrade koji upotrebom naprednih kom. tehnika povećava protok na 384 kbit/s
UMTS – Universal Mobile Telecommunications System • 3G mobilne telefonije • 3GPP - 3rd Generation Partnership Project • Globalni sistem 3G mobilne telefonije • 3G osobine: • Protok od 2Mbit/s (indoor), 384 kbit/s (urban outdoor) i 144 kbit/s (rural outdoor) • Ostvaruje se različitim tipovima ćelija (Macro, Micro i Pico ćelije) • Prenos baziran na W-CDMA tehnologiji
UMTS Arhitektura • Mreža funkcionalno podeljena na: • UTRAN – UMTS Terrestrial Radio Access Network • Bazne stanice i kontroleri baznih stanica • CN – Core Network • MSC i SGSN uređaji (ruteri govornih poziva i ruteri paketskog prenosa podataka) • UE – User Equipment
UMTS Terminologija • MS – Mobile Station = UE – User Equipment • BST – Base Station Transceiver = NB - Node B • BSC – Base Station Controller = RNC – Radio Network Controller • BSS – Base Station Subsystem = RNS – Radio Network Subsystem
Sadašnjost i budućnost 3G sistema • 3G sistem je baziran na tzv. Release ‘99 setu standarda • Buduće verzije 3G sistema predstavljaju nove Release standarde • Trenutno se završava Release 8 (LTE) a radi se na Relase 10 (LTE-Advanced)
LTE – Long Term Evolution • Nova generacija mobilnih mreža – 3.9G • Novi koncepti u odnosu na UMTS/HSxPA • OFDM/SC-FDMA i MIMO sistemi su glavne nove tehnologije • Smart Antennas / Beamforming • Višestruko povećanje protoka, do 100 Mbit/s • Potpuno packet-based sistem • Rad na Release 8 standardima završen 2008. • Prva mreža u funkciji krajem 2009. • Telia/Sonera u Oslu i Stockholm-u
LTE-Advanced (Release 10) • 4G mobilnih sistema • LTE ne dostiže 4G zahtev od 1 Gbit/s, LTE-A treba da ostvari ovaj zahtev • Nove ideje: • Coordinated Multipoint (CoMP) • Relaying and Cooperative Communications • HetNets Concepts • ... • Rad na standardu u završnoj, očekuju se prve test postavke sistema
Pitanja? • Opisati arhitekturu GSM mreže i njene osnovne elemente? • Opisati evoluciju tehnologija (od 2.5G do 4G) za prenos podataka preko mobilne mreže i ostvarive digitalne protoke?
Mreže Mobilne Telefonije (GSM/GPRS/UMTS/LTE) Eksploatacija Telekomunikacionih Mreža Saobraćajni Odsek – 08-03-2011