13. Távközlő Hálózatok előadás

2005. okt. 25.

2

3G GSM EDGE és GPRS kiegészítései: „2,5G” 3G: nagysebességű csomagkapcsolt, digitális

átvitelen alapuló hálózat Európai megoldás: UMTS (Universal Mobile

Telecommunications System, egyetemes mozgó távközlő rendszer)

Közeghozzáférés: W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access, szélessávú kódosztású többszörös hozzáférés)

A felhasználók spektrumai és időrései átlapolódnak, de ortogonális kódkészletet használnak: jobb frekvenciakihasználtság, vonalas spektrumú zavaró jelekre kevésbé érzékeny

A sáv közepe: 1950 MHZ országos lefedettség így nem gazdaságos GSM-mel együtt, automatikus átkapcsolás: 2G/3G

telefonkészülékek

3

UMTS Gerinchálózat: IP/ATM, majd tisztán IP Adatsebesség:

384 kb/s, max 250 km/h sebesség mellett, az egész cellában

max 2 Mb/s, sétálva függ a cellában lévő felhasználók számától, a mozgás

sebességétől és a készüléktől is (a maiak 384 kb/s-t tudnak)

UMTS koncessziók körüli gazdasági probléma. ld. 1. fejezet

PGSM: 19 milliárd Ft, T-Mobile: 17 milliárd Ft,Vodafone: 16,5 milliárd Ft (15 év alatt)

4

UMTS Magyarországon a szolgáltatás indulása:

T-Mobile: 2005. aug. (Budapest háromnegyed részén) Pannon GSM: 2005. okt. (Budapest belső kerületeiben) Vodafone: jelenleg (2005. okt. vége) tesztüzem

köteles idén beindítani a szolgáltatást

Alkalmazások (fontos! ez teszi eladhatóvá) telefonbeszélgetés, adatátvitel videotelefonálás (idén ingyen, utána kb. 120 Ft/perc) TV nézés (most pl. 69 Ft/perc)

Lásd még pl.: Nagysebességű mozgó távközlés (BMEVITT9346)

5

Mozgó, zárt célú hálózatok – 1 Készenléti szolgálatok részére: tűzoltók,

rendőrség, mentők, katasztrófavédelem, stb. (Részben professzionális polgári alkalmazások, pl.

szállítmányozás) Megnövelt igények a GSM-mel szemben:

kisebb hívásblokkolás hívás prioritások (sürgős hívások) diszpécserszolgáltatás csoporthívás nagy megbízhatóság nagy adatbiztonság

6

Mozgó, zárt célú hálózatok – 2 Megoldások:

GSM PRO (Proferssional): az Ericsson fejlesztése: GSM-ből kiemelt csatornákon működik. Magyarországon a T-Mobile szállítmányozóknak kínálja

TETRAPOL (pol=police): Először a francia rendőrségen vezették be, Alcatel fejlesztés

TETRA (Terrestrial Enchanced Trunhed Radio, földfelszíni emelt szintű trönkölt rádió): a Motorola és a Nokia megoldása. Ez bizonyult a legjobbnak.

380-400 MHz évek óta vita tárgya a magyarországi bevezetése 2005. okt. 17. Az Egységes Digitális Rádiótávközlő Rendszer

(EDR) tendert megnyeri a T-Com/T-Mobile (+EADS Secure Networks, Nokia Tetra jogutódja)

2007-ig ki kell építeni

7

1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák

áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok 2.3 Mozgó információközlő hálózatok

2.3.1 Földfelszíni mozgó információközlő hálózatok 2.3.1.1 Földfelszíni mozgó távközlő hálózatok 2.3.1.2 Földfelszíni mozgó számítógép-hálózatok

2.3.1.2 Földfelszíni mozgó szg-h.

8

Nem mobil IP! 1970-es évek: ALOHA Csak mostanra lett rá valódi igény:

laptopok, palmtopok, ... TH feletti megvalósítás (pl. GSM+modem)

működik drága GPRS-sel már jobb kis sávszélesség de: nagy lefedettség!

2.3.1.2 Földfelszíni mozgó szg-h.

9

WLAN

WLAN = wireless LAN (vezetéknélküli helyi hálózat)

IEEE* 802.11x (x=a,b,g,i,...) 1997- becenév: WiFi (Wireless Fidelity, „vezeték

nélküli hűség”??) repterek, szállók, cégek, BME is

„hot spot” Frekvencia: ISM sáv

*IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Villamos- és Elektronikai Mérnökök Intézete

10

ISM sáv

ISM = Industrial, Scientific, Medical -- ipari, tudományos és orvosi

ingyenes max. 1 W (USA), 100 mW (Eu) szórt spektrum kötelező

Eu 900 Mhz: GSM 2,4 GHz: mikrosütők! Mo: 5,8 GHz: katonai célra foglalt

A rádiófrekvencia szűkös erőforrás, ezért a „spórolás”, pl. közös tartomány szórt spektrumú adás

Ennek fényében az ISM megléte nagy dolog!

USA 902-928 MHz 2400-2483,5 MHz 5725-5850 MHzEu 433,05-434,79 MHz 2400-2483,5 MHz 5725-5850 MHz

11

WLAN sebességek

Korábban elterjedt: 802.11b A legújabban használt: 802.11g

BME-n is egyre több helyen

Szabvány Sáv Sebesség a fizikairétegben

Hasznossebesség

IEEE 802.11 2,4 Ghz, infravörös 2 Mb/s 1,2 Mb/sIEEE 802.11a 5,8 GHz 54 Mb/s 32 Mb/sIEEE 802.11b 2,4 GHz 11 Mb/s 5,5 Mb/sIEEE 802.11g 2,4 GHz 54 Mb/s 22 Mb/s

12

WLAN: infrastruktúra alapú mód AP: Access Point, hozzáférési pont

ő irányítja a kommunikációt BSS: Basic Service Set, alap-szolgáltatáskészlet ESS: Extended Service Set, kiterjesztett

szolgáltatáskészlet DS: Distribution System,

elosztó rendszer nincs direkt komm.

az állomásokközött

BSS1

BSS3 BSS2

külső hálózat

átjáró

DS

ESS

AP

AP

AP

13

WLAN: alkalmi mód

alkalmi = ad hoc nincs rögzített infrastruktúra direkt kommunikáció az állomások között minden állomás útválasztó is jelenleg is több nyitott kérdés

14

II. Harald Blaatand „a Kékfogú”, i.sz. 940-981 Viking király, Dánia és Norvégia „egyesítése”

PC/telefon és perifériák összekapcsolására IEEE 802.15.1

max. 723,1 kb/s (v1.*), 2,1 Mb/s (v2.0) max 8 egység: pikohálózat (piconet) több pikohálózat: scatternet (szétszórt h.)

átjárókkal nem használják

ISM ez is 2,4 GHz zavarják egymást a WLAN-nal!

15

1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák

áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok 2.3 Mozgó információközlő hálózatok

2.3.1 Földfelszíni mozgó információközlő hálózatok 2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok

2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok

16

„Bázisállomás” a műholdon Előny:

nagy földfelszíni lefedettség Hátrány:

drága nagyobb késleltetés nagyobb teljesítmény

2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok

17

Hálózattípusok: SzgH és TH is

Hálózatrészek Gerinchálózat

rögzített állomások, nagy sebesség Hozzáférési hálózat

mozgó állomások, kisebb sebesség ezt nézzük most

2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok

18

Pálya alakja: kör ellipszis (egyik gyújtópontban a Föld)

Pályamagasság „elvileg” „bármi” azonban:

légkörön kívül kell: az fékezne nem hirtelen ér véget, nehéz

meghatározni a tetejét(pedig ez jogilag is érdekes lehet)

kb 100 - 1000 km van Allen sugárzási övek

elektromosan töltött részecskékből

belső: 3200 km körül (proton) külső: 15.000-19.000 km körül

(elektron) túl nagy magasság felesleges

Műholdpályák

19

3 főbb műholdmagasság: LEO:

Low Earth Orbit, alacsony magasságú pálya 400 - 1500 km

MEO: Medium Earth Orbit, közepes magasságú pálya 5000 - 13.000 km

GEO: Geosynchronous Earth Orbit, geostacionárius pálya 35.785 km (kb.= 36.000 km) egyenlítő felett, csak egy ilyen pálya!

Műholdpályák

20

Magasabb pályák előnyei: kevesebb műhold elég

Magasabb pályák hátrányai: nagyobb késleltetés nagyobb csillapítás, nagyobb teljesítmény kell

GEO ezeken felül: nem kell antenna követés nincs műholdváltás de: sarkok nem fedhetőek le

Műholdpályák

21

International Maritime Satellite Telecommunication, nemzetközi tengerészeti műholdas rendszer

1979 óta később szárazföldi is

4 db GEO műhold, globális lefedés Különféle végberendezések, de általában nem

kézben hordozhatóak Beszédátvitel Adatátvitel: 600 b/s -- 144 kb/s, de ezt tervezik növelni

22

Iridium Kézi készülékek, elsősorban

beszédátvitelre Adatátvitel: 2,4 kb/s Internet-elérés: 10 kb/s

66 db műhold eredetileg: 77 -- irídium, 66: diszprózium

780 km: LEO 2000. március (másfél év után): csőd

földi hálózatok túl gyorsan fejlődtek, rossz marketing egy év után, Pentagon segítségével újra üzemben

Rádiócsillagászatot zavarja OH molekulák emissziós frekvenciája melletti fr.

23

Kézi készülékek, elsősorban beszédátvitelre Adatátvitel: 9,6 kb/s

48 műhold 1414 km -- LEO A kézi készülékek ha lehet, földi rendszert (pl.

GSM) használnak ha nem, akkor a műholdast

Nincs műhold-műhold kapcsolat:

Globalstar Iridium