1 / 33

12 Trådlause nett

B. A. B. A. 12 Trådlause nett. Cellestruktur for oppbygging av basestasjonar i trådlause nett. Figur 12.1 Cellestruktur for oppbygging av basestasjonar i radionett. WLAN. Standardar for WLAN. Dagens standard byggjer på typen Wi-Fi (Wireless Fidelity).

selia
Download Presentation

12 Trådlause nett

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. B A B A 12 Trådlause nett Cellestruktur for oppbygging av basestasjonar i trådlause nett Figur 12.1 Cellestruktur for oppbygging av basestasjonar i radionett.

  2. WLAN Standardar for WLAN • Dagens standard byggjer på typen Wi-Fi (Wireless Fidelity). • Aktuelle frekvensar ligg i frekvensbanda 2,4 GHz og 5 GHz. • Gir til saman elleve tilgjengelege kanalar. Figur 12.2 WLAN.

  3. Aktuelle WLAN-standardar FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)er ein spreidd-spektrum-teknologi for bruk i WLAN DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). CCK (Complementary Code Keying)er ein metode for å kode data med fart 5,5 og 11 Mbps i 2,4 MHz-bandet. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)er ei form for frekvensdelt multipleksing for å overføre store digitale datamengder over ei radiobølgje. Tryggleik og kryptering: WEP (Wireless Equivalent Protocol) WPA (Wi-Fi Protected Access) Tabell 12.1 Nokre standardar for WLAN.

  4. Mobiltelefonnett Figur 12.3 Mobiltelefonnett.

  5. Mobiltelefonnett, generasjonar • Manuelt styrt mobiltelefon (til ca. 1981). • NMT (Nordisk Mobil Telefonsystem), 1G, ca. 1981–2004. • GSM-systemet (Global System for Mobile communication), 2G, frå ca. 1990. • UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems), 3G, frå 2004. • 4G, under utbygging i enkelte land. NMT Meir om NMT kan du finne her: http://no.wikipedia.org/

  6. Mobilstasjon Basestasjonsystem Nettsystem BTS VLR HLR BSC MSC Telenettet PSTN BTS SIM-kort BSC EIR Oppbygginga av GSM-nettet Figur 12.4 Oppbygginga av GSM-nettet.

  7. TX Loud speaker Modulator og demodulator PCM-kodar og multipleksar Kryptering og dekoding A/D Frekvens- syntetisator Antenne- svitsj Microphone RX Tastatur og display CPU og kontrolldel RAM EPROM SIM-kort GSM-telefon Figur 12.5 Blokkskjema for GSM-telefon.

  8. SIM-kortet SIM (Subscriber Identity Module) • Er uavhengig av mobiltelefonen og kan flyttast frå eitt apparat til eit anna. • Inneheld ein IMSI-kode (International Mobile Subscriber Identity). • IMSI-koden blir brukt til å identifisere abonnenten mot systemet. - Omfattar ein tryggingsskode i tillegg til ein del annan informasjon. - Kan sikrast mot misbruk av uvedkomande med passord eller PIN-kode (Personal Identity Number ). • Sjølve mobiltelefonen kan identifiserast ved hjelp av ein IMEI-kode (International Mobile Equipment Identity). IMEI-koden og IMSI-koden er uavhengige.

  9. Nettsystemet i GSM MSC (Mobile Switching Center) • Sjølve mobiltelefonsentralen og den sentrale eininga i GSM-nettet. • I tillegg til å fungere som ein ordinær telefonsentral utfører sentralen alle funksjonar som er nødvendige for å handtere abonnentar som registrering og identifisering, oppdatering av lokasjon, oppropsbehandling og ruting. • MSC har sambandslinjer til det offentlege telefonnettet.

  10. Register i MSC Eigne register i mobiltelefonsentralen held greie på nødvendig informasjon om kvar enkelt mobiltelefon i området, både heimehøyrande og besøkjande ut frå den internasjonale identiteten til mobiltelefonen. • HLR (Home Location Register )inneheld informasjon om abonnentar som er registrerte i eigen sentral. • VLR (Visitor Location Register )lagrar informasjon om abonnentar som for tida er innom eit anna trafikkområde, men elles er heimehøyrande under trafikkområdet til ein annan MSC (Roaming). • EIR (Equipment Identity Register )held orden på tryggingsinformasjon og registrerte gyldige mobiltelefonar. Held også orden på kvar den enkelte mobiltelefonen er registrert med sin IMEI-kode. (Dersom ein mobiltelefon blir rapportert stolen eller mist, kan IMEI-koden gjerast ugyldig.)

  11. Roaming • Når ein mobiltelefon flytter seg frå eitt trafikkområde til eit anna, må MSC-en i det nye trafikkområdet oppdatere registera sine om ny lokasjon. • For at ein mobiltelefon skal fungere i eit anna land, må eigen operatør ha roamingavtale med aktuelle utanlandske operatørar. • Det same gjeld dersom telefonen skal kunne fungere i dekningsområdet til ein annan operatør. • For nødnummer skal mobiltelefonen fungere i dekningsområda til alle operatørar, det vil seie at dei ulike nettoperatørane har innbyrdes roamingavtalar for nødnummer.

  12. Radiokommunikasjonen i GSM • Nyttar digital radiokommunikasjon. • Frekvensområde: 900 MHz-,1800 MHz- og 1900 MHz-bandet. • Kanalinndeling: TDMA kombinert med FDMA.

  13. Berebølgjefrekvensar i GSM Tabell 12.2 Eigne frekvensar for opplink og nedlink.

  14. Kanalinndeling i GSM • Ein kombinasjon av tidsdelt multipleksing TDMA (Time Division Multiple Access )og frekvensdelt multipleksing FDMA (Frequency Division Multiple Access ). • FDMA-delen dekkjer maksimum bandbreidd på 25 MHz med inntil 124 berefrekvensar avdelte med ein frekvensavstand på 200 kHz. • For å få fleire kanalar blir kvar frekvens delt ved hjelp av TDMA i åtte tidsluker, slik at åtte brukarar kan nytte same radiofrekvens samtidig.

  15. Rammestruktur i GSM-systemet • Trafikkanalane (TCH, Traffic CHannal )blir brukte til å overføre taleinformasjon og datatrafikk. • Omfattar 26 TDMA-rammer, som til saman er ei multiramme. • Kvar TDMA-ramme har åtte tidsluker. • Ei tidsluke per trafikkanal. • Lengda på multiramma er 120 ms (26 rammer x 8 tidsluker x 0,577 ms = 120 ms). • Av dei 26 TDMA-rammene blir 24 brukte til trafikkanalar og éi til kontrollsignal (SACCH, Slow Associated Control Channel ). • Opplink og nedlink på trafikkanalane er skilde med tre tidsluker, slik at mobilstasjonen ikkje skal sende og ta mot samtidig.

  16. Multiramme: 26 rammer Tid: 120 ms 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 0-11 og 13-24: Trafikkanalar 12: Kontrollsignal 25: Ubrukte BP 0 BP 1 BP 2 BP 3 BP 4 BP 5 BP 6 BP 7 TDMA-ramme Tid: 120/26 ms = 4,615 ms 3 57 1 26 1 57 3 8,25 Tail-bitar Databitar Stealing bit Training Stealing bit Databitar Tail-bitar Guard-bitar ms = 0,577 ms Tid per tidsluke: 120 26  8 TDMA rammestruktur for radiodelen i GSM Figur 12.6 TDMA rammestruktur for radiodelen i GSM-systemet.

  17. Effektkontroll i GSM • GSM-systemet har innebygd effektkontroll for å sikre at mobilstasjon og basestasjon opererer med rett sendareffekt i forhold til avstand. • Sendareffekten er regulert i steg på 20, 8, 5, 2 og 0,8 watt. • For å hindre interferens mellom kanalane opererer både mobilstasjon og basestasjon med lågast mogeleg sendareffekt, samtidig som det blir halde god kvalitet på signalnivået. • Mobiltelefonen måler signalstyrke og signalkvalitet basert på bit/feil-forholdet. Resultatet blir oversendt basestasjonen, som straks avgjer om effektnivået må endrast.

  18. Radiotryggleik • For å hindre avlytting er radiosignala koda (krypterte). • I tillegg gjer kanalfrekvensen 217 frekvenshopp per sekund. • Det vil seie rask omstilling til ny frekvens av basestasjon og mobilstasjon. • Blir gjort av frekvenssyntetisatoren styrt av CPU-en og kontrolldelen i mobiltelefonen. GSM Meir om GSM kan du finne her: http://no.wikipedia.org/

  19. WAP (Wireless Application Protocol) • Ein protokoll for integrasjon av digital mobilteknologi for forenkla oppkopling mot Internett. • Ved hjelp av WAP-telefonar har vi tilgang til eit einskapleg meldingssystem for tale, faks og e-post, og til informasjonstenester som ligg på Internett. • Sterk kryptering gir WAP-teknologien sikre transaksjonar. • Ein WAP-tenar (server)er bindeleddet mellom GSM-nettet og Internett. (Fungerer som eit grensesnitt mellom dei to protokollane WAP og TCP/IP.) • Mellom mobiltelefonen og WAP-tenaren blir datatrafikken som WAP-protokollar.

  20. WAP-telefon WAP- tenar Web- tenar Koda førespurnad Førespurnad Kodarar og dekodarar Koda svar Svar Trådlaust samband via GSM WAP-samband

  21. GPRS(General Packet Radio Service) • Er utvikla for at GSM skal kunne overføre data med større datafart. • GSM er linjesvitsja, medan GPRS er pakkesvitsja. • Nyttar 8PSK modulasjon. • Pakkesvitsjing gir den fordelen at kunden betaler for overført datamengd og ikkje for den tida det tek å overføre. • Teoretisk datafart over 100 kbps, reell overføringsfart ca. 40 kbps. • Gir bandbreidd etter behov (Bandwith on demand ), for systemet opererer med ulikt tal på tidsluker (inntil åtte tidsluker samtidig). • GPRS-terminalar er permanent on line , slik at vi ikkje treng oppkopling til Internett kvar gong vi har behov for det.

  22. EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution ) • Er ei oppgradering av GSM-nettet for auka dataoverføringsfart. • Nedlastingsfart 100–200 kbps. • Sendefart 50–75 kbps.

  23. UMTS (Universal Mobile Telecommunication Systems) • Er basert på ei viderautvikling av nettverksteknologien i GSM. • Mobil datakommunikasjon med fart inntil 2 Mbps. • Radiokommunikasjonen er basert på modulasjons-/multipleksteknikken CDMA. • Frekvensområdet er 1920–1980 MHz og 2110–2170 MHz. • For kommunikasjon via satellitt er frekvensane 1980–2010 MHz og 2170–2200 MHz.

  24. HLR Internett MSC VLR EIR Telenettet PSTN RNC RNC Node B Node B UMTS-nett Figur 12.7 UMTS-nett.

  25. CDMA(Code Division Multiple Access) • Ein digital radiooverføringsteknikk som nyttar spreidd-spektrum-teknologi. • Formålet med CDMA-teknologien er å auke bandbreidda i eit frekvenssystem som frå før er avgrensa. • Alle brukarkanalane nyttar heile frekvensspekteret innanfor det tilgjengelege frekvensområdet. • Bruker matematiske eller digitale kodar som er sette saman av ulike radiofrekvensar innanfor eit smalbanda område. • Brukt til å skilje mellom dei individuelle brukarkanalane.

  26. Tal på abonnentar 3 000 000 2 500 000 2 000 000 1 500 000 1 000 000 500 000 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 årstal private fastabonnentar mobilabonnentar Utviklinga i Noreg for private fasttelefonabonnentar og mobilabonnentar

  27. DECT-systemDigital Enchanced Cordless Telecommunications • Standard for digital trådlaus telefoni. • Trådlause telefonapparat kommuniserer via éin eller fleire basestasjonar. • Basestasjonane er knytte til det offentlege telenettet via ordinære telefonlinjer. • Avgrensa rekkjevidd (inntil 300 meter). • Avlyttingssikkert. • Opererer i frekvensbandet frå 1,88 til 1,9 GHz med 120 duplekskanalar baserte på TDMA (rammelengd 10 ms). • Overføringsfart 1152 kbps. • Modulasjonsmetode GFSK (Gaussian Frequency Shift Keying), stor motstand mot forstyrringar. • Eigen språkstandard for DECT terminalutstyr går under nemninga GAP (Generic Access Profile).

  28. Bluetooth • Teknologi for å overføre radiosignal over korte avstandar. • Med Bluetooth kan digitale einingar kommunisere trådlaust inntil ca. ni meter. • Veleigna til kommunikasjon mellom berbare og stasjonære PC-ar, mot tastatur og mus, skrivarar, digitale kamera og mobiltelefonar. • Nyttar den globalt tilgjengelege radiofrekvensen 2,4 GHz. • Standarden heiter Bluetooth 2.0+EDR (Enhanced Data Rate). • Kan operere med ein maksimal overføringsfart på 3 Mbps.

  29. Satellittbaserte navigasjonssystem • Navigasjonssystem der satellittar blir nytta for å vise posisjonar på jordoverflata. • Går under nemninga GNSS (Global Navigation Satellite Systems). • Russisk system: GLONASS (Global’naia Navigatsionnaya Sputnikova Sistema) • Amerikansk system: GPS (Global Position System) • Nytt europeisk system: Galileo (frå 2008) • I dag (2006)er GPS det mest nytta, medan GLONASS til dels har hatt problem med å halde satellittane operative. • Har også nytte som varlingssystem for tryggleik og militær og sivil overvaking, til dømes i samband med naturkatastrofar.

  30. GPS-systemet • Utvikla av det amerikanske forsvarsdepartementet for å styre rakettar og bomber. • Betra presisjonen for å målstyre slike våpen kraftig. • Heitte opphavleg NAVSTAR (NAVigation Signal Timing And Ranging). • Første satellitt send ut i 1978. • Blir framleis kontrollert av det amerikanske forsvarsdepartementet, men vart i 1980-åra frigitt også for sivil bruk. • Er no ope for fri bruk og kan nyttast i alle delar av verda.

  31. GPS-systemet • Figur 12.8 For at ein GPS-mottakar skal registrere eigen posisjon, må han ha kontakt med minst tre satellittar samtidig.

  32. GPS-systemet, verkemåte • Satellittane fungerer som referansepunkt for posisjonar på jordoverflata. • 24 satellittar (21 aktive og 3 i reserve)er plasserte i seks banar 20,2 kilometer over jordoverflata slik at alltid minst fire satellittar samtidig er synlege over horisonten. • Sender kontinuerleg posisjons- og tidssignal styrte av nøyaktige atomklokker. • Sjekkar eigen posisjon éin gong i døgnet mot ein eigen bakkestasjon. • Sirkulerer i nøyaktige banar og passerer same punkt på jorda to gonger i døgnet. • Via ei antenne fangar GPS-mottakaren opp signala frå fleire satellittar samtidig og samanliknar tidsinformasjonen med si eiga innebygde klokke. • For å kunne rekne ut posisjon må signalet vere låst til minst tre satellittar samtidig.

  33. Galileo • Er under utvikling i Europa og er meint å bli eit navigasjonssystem på linje med GPS. • Ferdig utbygd (2008) omfattar systemet tretti satellittar, der tre er reserve. • Omfattar i tillegg tjue jordstasjonar kalla GSS (Galileo Sensor Station), som skal kontrollere og korrigere satellittane og sørgje for synkronisering. GPS Meir info om satellittbaserte navigasjonssystem finn du her: http://www.satellitter.no/

More Related