LAIENDATUD SAGEDUSALAGA GSM-VÕRGU KAVANDAMINE · 2011-08-30 · EVDO 5 MHz. GUARD GUARD Wideband...

17

SidevõrgudIRT 0020

loeng 1 30. aug. 2011

Avo Ots

telekommunikatsiooni õppetoolraadio- ja sidetehnika instituut

avots@lr.ttu.ee

GSM 900 /1800

• G S M World

http://www.gsmworld.com/

• GSM tehnoloogia

http://www.gsmworld.com/technology/index.htm

GSM 900 (1800) põhiparameetrid

• UP 890 … 915 MHz, (1710 ... 1785)DOWN 935 .. 960 MHz, (1805 … 1880)

• duplekseristus 45 MHz, (95)

• kanali ribalaius 200 KHz

• Bitikiirus kanalis 270.833 kbit/sek

• Kanaleid 124 (...374)

• Pöördus TDMA/FDD

• ARFCN

Teenused 3

Laiendatud GSM 900 sagedusriba

GSM 900 sagedusressursi jaotus Eestis

GSM sageduskasutus• GSM frequency bands

http://en.wikipedia.org/wiki/GSM_frequency_bands

• Cellular frequencies

http://en.wikipedia.org/wiki/Cellular_frequencies

Tugijaama kanalid

Teenused 7

Allalüli

tugijaam

Ajapilu (8)

Kanali number ja sagedus (MHz) 0 1 2 3 4 5 6 7

40 943,0

41 943,2...

63 947,6...

68 948,6...

73 949,6

74 949,8...

77 950,4

78 950,6-------

850 1870,3...

857 1872,4...

882 1879,9

Piiriäärsetel aladel kehtivad kitsendused

• Eeliskanalid Venemaaga piirnevatel aladel:

986–990

• Eeliskanalid Lätiga piirnevatel aladel:

984–990

• Eeliskanalid Soomega piirnevatel aladel:

986–990

GSM-võrgu struktuur

VLR

AUC

HLR

MSC

EIR

SS

BSS

BSC

BTS

MS

GSM analüüs

Kõne(side) >> andmeside

Teenused 12

GSM >> EDGE

Teenused 13

E D G E

• EDGE tehnoloogias kasutatakse 8PSK modulatsiooni

• 9 kodeerimis skeemi (MCS1-MCS9), mis valitakse sõltuvalt raadio keskkonast.

LOOGILISED KANALID

Aivar Kahre, Tallinna Tehnikaülikool

1. juuni 200415

Loogilised

kanalid

Juhtkanalid Kõnekanalid

BCH CCCH DCCH TCH/F TCH/H

BC

H

SC

H

BCCH PC

H

AGCH RACH SDCC

H

SACCH FACCH

JUHTKANALID

Aivar Kahre, Tallinna Tehnikaülikool

1. juuni 200416

ASUKOHAPIIRKONNAD

Aivar Kahre, Tallinna Tehnikaülikool

1. juuni 200417

LA1

LA2

LA4

LA5

MSC

MSC

MSC

BSC

BSC

BSC

BSC

BSC

BSC

BSC

BSC

LA3

BTS-id

Sagedusressurssi jaotus

Teenused 18

Sageduskasutus

Teenused 19

F D

C

B

A

G

E

F’

Samasageduslikud signaalid

Teenused 20

dB 10I

C

Häiriv signaal

Sageduste taaskasutus

• Sageduste hulk on piiratud, naaberkärgedes ei saa kasutada samu sagedusi

• Reuse factor - taaskasutuse tegur on sageduse taaskasutuse muster N kärje kaupa

• Mustris sama numbriga kärjed saavad kasutada samu sagedusi

Teenused 21

Sageduste taaskasutuse skeemid

Teenused 22

Ajastamine

Teenused 23

TA vahemik

• Bitikiirus R=270,833 kbit/s

• Biti levi kestus raadiokanalis

Teenused 24

km 1,1 270,833

103 8

R

cs

s(t)

Kaugus tugijaamast?

Teenused 25

Kaugus tugijaamast määratakse ~550 meetriste lõikudena kasutades GSM parameetrit Timing Advance (TA)

TA= 0…63

Terminali paiknemine

Põhineb kärje tunnusel (CI, cell identifier), lisandub TA

Teenused 26

Base Station

Base Station

Base Station

TA rõngas

Makro… … piko

Ülekattega võrk

Teenused 28

Mobiilsus

Teenused 29

BSC

BS 1 BS 2

Raadioressursi jaotamine

Teenused 30

f 1

f 2

f n

TS0 TS1 ... TS7

TS 1

Aeg

TS 2

TS 3

TS 5

TS 4

TS 3

TS 2

TS 1

pakettkommutatsioon

ahelkommutatsioon

Teenused 31

WCDMA• 5 MHz carriers

• Frequency Division Duplex, FDD

• 3.84 Mcps chip rate

• Variable spreading codes

f

t

10 ms frame

5.0 MHz

P

• Optimized packet access on common or dedicated channel

• High spectrum efficiency

Sagedusressurss (UMTS tarvis)

32

20 (35) MHz for TDD

2 * 60 MHz FDD (190 Mhz)

1850

1900

2000 2050 2100 2200 2250

20 20 60 30 15 30

DECT

MHz

GSM 1800

60

1920 2110

U M T S sageduskasutus

• UMTS frequency bands

http://en.wikipedia.org/wiki/UMTS_frequency_bands

• List of UMTS networks

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_UMTS_networks

List of HSDPA networks

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_HSDPA_networks

CDMA vs WCDMA

Teenused 34

1.25 MHz. 1.25 MHz.

F1 F2 F3

GUARD GUARD

СDMA2000

1X1Х

EVDO

5 MHz.

GUARD GUARD

Wideband Carrier

WCDMA (UMTS)

GSM & UMTS

Teenused 35

SD

Mobile Station

MSC/

VLR

Base Station

Subsystem

GMSC

Network Subsystem

AUCEIR HLR

Other Networks

GGSNSGSN

BTSBSC

Node

B

RNC

RNS

UTRAN

SIMME

USIMME

+

PSTN

PLMN

Internet

RaadiokanalidRadio Access Bearers

• RAB tagab ühendusse UTRAN-is.

• RAB ühendusel on olenevalt teenustest erinevad parameetrid

Teenused 36

RNC Core Network

Node BUE

Radio Access Bearer

UTRAN

Soft Handover

Teenused 37

UE

•UE (mobiil) ühendub mitme samal sagedusel

töötava tugijaamaga

•Vajame mitmekiirelist vastuvõtjat => RAKE

Erinevad kandekanalid

TE MT UTRAN C N GW-CNTE

UMTS

TE/MT LocalBearer Service

UMTS Bearer Service External BearerService

UMTS Bearer Service

Radio Access Bearer Service CN Bearer

Service

Backbone

Bearer Service

Iu Bearer

Service

Radio Bearer

Service

UTRAFDD/TDD

Service

Physical

Bearer Service

End-to end service

UMTS bearer service

Terminalide (UE) multipleks

Teenused 39

WCDMA (3G) ja WiMAX

Teenused 40

H S D P A

• High-Speed Downlink Packet Access

http://en.wikipedia.org/wiki/High-speed_Downlink_Packet_Access

IMT Advanced

• IMT Advancedhttp://en.wikipedia.org/wiki/IMT_Advanced

• E-UTRA

http://en.wikipedia.org/wiki/HSOPA

http://sites.google.com/site/lteencyclopedia/

ARU SAAMINE

• L T E Acronyms

http://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-acronyms#TOC-11

US Wireless : ARPU Trends

MobileNetwork Traffic Growth

OpenWireless (1)

• OpenBTS (Open Base Transceiver Station

http://en.wikipedia.org/wiki/OpenBTS

• OpenBTS® (GSM Simplified)

http://openbts.sourceforge.net/

OpenWireless (2)

• OpenBTS (Prof. Dr.-Ing. Andreas Steil)

http://www.fhkl.de/~andreas.steil/Projekte/OpenBTS/index.html

• Universal Software Radio Peripheral

http://en.wikipedia.org/wiki/USRP