1

Elektrotehnički fakultet Osijek Ak.g. 2002./03. MREŽE I PROTOKOLI Bilješke s predavanja Prof.dr.sc. Ignac Lovrek

1 MODEL MREŽE

Telekomunikacije su sustav koji omogućuje izmjenu informacija između, u pravilu, udaljenih sudionika. Izvedene su u obliku mreže na koju se priključuju korisnici njezinih informacijsko-komunikacijskih mogućnosti. Osnovna je zadaća telekomunikacijske mreže da omogući korisnicima uspostavu, održavanje i prekid komunikacije koristeći se pritom s jednim ili više izvornih oblika informacije. Da bi se to ostvarilo, provodi se generiranje informacije na izvorišnom terminalnom uređaju koja se zatim prenosi do čvorova mreže i tako predaje mreži. U čvorovima se prepoznaju zahtjevi korisnika, prespajaju (komutiraju) informacijski kanali i/ili usmjeravaju informacijski paketi te izravno ili preko drugih čvorova upućuju prema odredišnom terminalnom uređaju kako bi drugi korisnik mogao primiti informaciju. Pritom se u različitim dijelovima mreže informacija po potrebi, ili na zahtjev korisnika, pohranjuje i obrađuje.

Svaka vrsta mreže obradit će se s motrišta korisnika i korisničkog terminala (stacionaran, pokretan), načina pristupa mreži (žični, bežični), načina prijenosa informacija u mreži (kanal, paket) te načina povezivanja u mreži (komutiranje, usmjeravanje), prema modelu predočenom slikom 1. Upravljanje procesima u mreži potrebnim za posluživanje različitih informacijskih i komunikacijskih zahtjeva predočeno je inteligencijom mreže.

Inteligencija mreže

Kanal/Paket

Komutiranje/Usmjeravanje

Korisnik Terminal Pristup

Poziv/Usluga

Govor/Podatak …../Multimedij

Slika 1 – Model telekomunikacijske mreže

Temeljni komunikacijski oblik kojim se uspostavlja, održava i prekida veza između dva korisnika radi izmjene informacije je poziv. Dodatne komunikacijske mogućnosti opisane su kao telekomunikacijske usluge. Integracijskim pristupom uslugama rješava se njihovo

2

2

uvođenje i uporaba na jedinstvenoj komunikacijsko-informacijskoj osnovi. Upravo usluge najviše utječu na složenost mreže.

Generiranje, predaja, komutiranje, usmjeravanje, obrada, pohranjivanje, prijenos, prepoznavanje, prijam i drugi postupci s informacijskim tokovima određeni su procesima u terminalima, čvorovima i mreži te komunikacijom među njima. Svim procesima potrebno je upravljati, tako da se korisničkom informacijskom toku pridružuje upravljački informacijski tok.

Različite operacije s informacijskim tokovima nastoje se izvesti ujedinjeno, na zajedničkoj osnovi, što se naziva integracijom postupaka. Preduvjeti za to su digitalni signal kao nositelj informacije te procesorsko i programsko upravljanje kao sustavna potpora svim postupcima.

S obzirom na izvore i odredišta informacije te njezine oblike važna je komunikacija govorom, podacima, tekstom, zvukom i slikom te jedinstven pristup informacijskim procesima u terminalu, čvoru i mreži, što opisuje integraciju oblika informacije. Sredstvo za distribuciju i prikaz informacije naziva se medijem. Medij je povezan s čovjekovom percepcijom okoline (sluh, vid, opip, okus, miris). Izravno se na različite načine može predočiti samo zvuk i sliku, a sve ostalo se opisuje podacima.

Tehnološka osnovica omogućuje izvedbu upravljivih i ispitljivih jedinica telekomunikacijskih sustava. Pritom razvoj tehnologija utječe na promjene pri izvedbi dijelova sustava. Primjerice, mijenja se odnos elektronika - fotonika, komutacija - prijenos, sklop - program, naredba - podatak, u smislu tehnološke integracije.

Funkcijska i topološka struktura mreže su distribuirane, a stohastička je narav procesa u njoj, što je posebno izraženo pri razmatranju informacijskog prometa i ponašanja sustava pri smetnjama, pogreškama i kvarovima. Procesi u telekomunikacijskoj mreži kojima će se pridati najveća pozornost su procesi poziva i usluga te njima pridruženi procesi kojima se ostvaruje komunikacija i izmjena informacije - komunikacijski protokoli i signalizacijski sustavi. Komunikacijski protokol i signalizacijski sustav su procesi koji "pomažu" drugim procesima da međusobno komuniciraju i izmjenjuju informaciju.

3

3

2 JAVNA TELEFONSKA MREŽA

2. 1 Arhitektura telefonske mreže

Javna telefonska mreža, punim nazivom javna komutirana telefonska mreža (PSTN - Public Switched Telephone Network) mreža je za govornu komunikaciju. Javna je telefonska mreža najrasprostanjenija globalna mreža. Telefonska mreža radi na načelu komutacije kanala tako da se korisnicima, na njihov zahtjev, dodjeljuju kanali i drugi resursi mreže potrebni za ostvarivanje veze (sl. 2). Kad se telefonska mreža rabi za prijenos podataka, to se obavlja u govornom kanalu, primjenom modema. Korisnički terminal – telefonski aparat pristupa mreži žično (bakrena parica), a na zaključenje telefonske linije (korisničke petlje) može se spojiti i bežični telefon (CT – Cordless Telephone).

Kanal

Komutiranje

Korisnik Terminal: • telefon • bežični telefon

Pristup: • žični, analogni

Poziv/ Usluga

Govor

Slika 2 – Telefonska mreža

Terminali ili terminalni uređaji (TE) putem kojih korisnici ostvaruju svoje komunikacijske zahtjeve su telefoni priključeni su na čvorove mreže, komutacijske centre ili centrale (KC), koji obavljaju funkcije prospajanja-komutiranja i druge funkcije vezane uz pozive i usluge. Terminale s čvorovima i čvorove međusobno povezuju prijenosni sustavi (sl. 3).

Korisnikov je cilj ostvariti komunikaciju i izmijeniti informaciju s drugim korisnikom (korisnički informacijski tok - govor). Da bi se uspostavila, održavala i prekinula veza između dva ili više korisnika potreban je dodatni upravljački informacijski tok kojim se izmjenjuju informacije o adresama korisnika (pozivni broj), stanju korisnika (slobodan/zauzet), dijelovima mreže koji sudjeluju u vezi i sl. Upravljačku ili signalizacijsku informacija većim dijelom stvaraju i rabe sustavi u mreži, a pravila izmjene upravljačke informacije opisana su signalizacijskim protokolima.

Izvedbeno, suvremena telefonska mreža je digitalna, a samo su priključci telefona analogni. Takva mreža u kojoj su postupci komutiranja, prijenosa i signalizacije objedinjeni na digitalnoj osnovici naziva se integrirana digitalna mreža (IDN - Integrated Digital Network). Radi se s digitalnim kanalom od 64 kbit/s.

4

4

TE TE

Upravljackiinformacijski

tok

Javnatelefonska

mrez

TETEKorisnicki

informacijskitok

KCKCKC

Slika 3 - Javna telefonska mreža

Signalizacija na sučelju korisnik mreža, odnosno telefon - komutacijski čvor je analogna i obavlja se podizanjem/spuštanjem slušalice, biranjem znamenaka i tonskim signalima. Ovisno o izvedbi telefona, birane znamenke prenose se dekadski ("brojčanik") ili multifrekvencijski ("tastatura").

U mreži se rabi digitalni sustav signalizacije zajedničkim kanalom (CCS - Common Channel Signalling) normiran, kao i mnogi drugi koncepti u telekomunikacijama, od strane Međunarodne udruge za telekomunikacije (ITU - International Telecommunication Union).

2.2 Obrada poziva i usluga

"Poziv je generički pojam koji se odnosi na uspostavljanje, održavanje i prekidanje veze između pozivajuće i pozvane stranke (korisnika) u cilju izmjene informacije. Poziv predočuje združivanje dva ili više korisnika ili korisnika i mreže koje se ostvaruje uporabom mrežnih mogućnosti. Usluga je ono što nudi mreža svojim korisnicima za ispunjenje posebnih telekomunikacijskih zahtjeva" (definicije ITU).

2.2.1 Model poziva

Slijed aktivnosti koje se odvijaju pri posluživanju osnovnog poziva naziva se model poziva. Upravljanje pozivom obuhvaća skup funkcija koje služe za obradu poziva. Model poziva je prikaz funkcija sadržanih u procesiranju poziva. Za razmatranje modela poziva relevantna je horizontalna dekompozicija poziva kojom se utvrđuju faze poziva tijekom njegova uspostavljanja, trajanja i prekidanja kao što su:

• ustanovljivanje zahtjeva za komunikacijom • provjera pozivajućeg korisnika (A) kao pokretača komunikacije • analiza zahtjeva za komunikacijom • odabir drugoga, pozvanog korisnika (B) • analiza adrese (pozivnog broja) pozvanog korisnika • rezervacija komunikacijskih kanala • analiza stanja terminala pozvanog korisnika

5

5

• pozivanje i čekanje na javljanje pozvanog korisnika • javljanje • uspostavljanje komunikacije prethodno rezerviranim kanalom • trajanje komunikacije (izmjena informacija) • provjera korisnika (A ili B) kao pokretača prekidanja • analiza zahtjeva za prekidanjem komunikacije • oslobađanje zauzetih komunikacijskih kanala • konačni prekid komunikacije. Preduvjet za početak poziva jest mirno stanje poziva, a isti uvjet mora se uspostaviti nakon konačnog prekida komunikacije.

Uspješnim se smatra onaj poziv kojim je obavljena komunikacija, odnosno poziv u kojemu se izvode sve spomenute faze u slijedu. Tijekom uspješnog poziva korisnici su regularno izvodili komunikacijske operacije, a sva sredstva u terminalima, čvorovima i mreži u cjelini potrebna za ostvarivanje poziva dodijeljena su im pravodobno.

Neuspješan završetak bilo koje faze poziva rezultira povratkom u mirno stanje. Faza poziva može završiti neregularno zbog stanja terminala, čvorova ili mreže u cjelini ili "ponašanja" korisnika. Ako se pozivu u nekoj fazi ne mogu dodijeliti tražena sredstva, automatski se pokreće postupak završavanja poziva i korisnici izvješćuju o prekidanju poziva. Poziv također može završiti neuspješno (bez ostvarene komunikacije korisnika) ako pozvani korisnik nije slobodan ili ne prihvaća poziv (ne odaziva se).

Nepravilan završetak bilo koje faze poziva također izaziva povratak u mirno stanje. To se događa ako pozivajući korisnik odustane od poziva prije nego što je isti uspostavljen ili pri pogrešnoj akciji i isteku vremenske kontrole. Takvo ponašanje jednog korisnika ne smije izazvati zadržavanje drugog korisnika u pozivu, niti sredstva dodijeljena pozivu držati zauzetim. U takvim primjerima blokiranjem se onemogućuju komunikacijske aktivnosti korisnika dok on ne prihvati regularno ponašanje.

Nepovoljan rezultat pojedine faze poziva pokreće dodatne faze kojima su opisane aktivnosti zaključivanja komunikacije. Primjeri nepovoljnog rezultata neke faze poziva su sljedeći:

• korisniku nije dozvoljeno pokretanje komunikacije • odabrana pogrešna adresa (pozivni broj) korisnika • odabrana nepostojeća adresa (pozivni broj) korisnika • istek vremenske kontrole pri biranju znamenke • nema slobodnog puta kroz mrežu • pozvani korisnik zauzet • pozvani korisnik se ne javlja • korisnik nije završio komunikaciju, a dodatne faze poziva su na primjer:

• blokiranje pozivajućeg korisnika • blokiranje pozvanog korisnika. Osnovni model telefonskog poziva može se predočiti stanjima i prijelazima. To je teorijski model automata, a primjer telefonskog poziva je na sl. 4.

6

6

����

slobodan

Aoff

Aoff / izvan pogona

Aoff / blokiran

Aon

izvan pogonau pogonu

cekanje prve znamenke

znamenka

Aon

istek vkA ton

prekida

cekanje sljed. znamenke

znamenka

znamenka

Aon

istek vk

analiza biranog broja

nepostojeci broj

postojeci broj

analiza pozvanog

B nije slobodanB blokiran

pozivanje

B slobodanistek vk

Boff

razgovor

Aon

cekanje Bon

cekanje AonBon

istek vk

Boff

istek vk B ton

prekida

Aon

Aon

Aon

Aon

Slika 4 - Telefonski poziv

Stanja telefonskog poziva su sljedeći:

1 slobodan 2 podignuta slušalica - u pogonu 3 podignuta slušalica - izvan pogona 4 čekanje prve znamenke 5 čekanje sljedeće znamenke 6 analiza biranog broja 7 analiza pozvanog korisnika 8 pozivanje

7

7

9 razgovor 10 čekanje da B spusti slušalicu 11 čekanje da A spusti slušalicu 12 A spojen ton prekida 13 B spojen ton prekida. Prijelazi - akcije su sljedeći:

a A-iniciranje poziva (podizanje slušalice, Aoff) b A-prekidanje poziva (spuštanje slušalice, Aon) c biranje znamenke d istek vremenske kontrole e nepostojeći broj f B nije slobodan g B-prihvaćanje poziva (podizanje slušalice, Boff) h B-prekidanje poziva (spuštanje slušalice, Bon) i postojeći broj j pozvani korisnik slobodan.

2.2.2 Model usluge

Usluga modificira osnovni model poziva tako da :

• izaziva preskakanje pojedinih faza poziva (npr. poziv bez biranja) • smanjuje broj operacija u pojedinoj fazi poziva (npr. skraćeno biranje) • umeće slijed novih faza poziva između dvije faze (npr. preusmjeravanje poziva) • ulančava više poziva u jednoj komunikaciji (npr. konferencijska veza), i to zbog:

• pojednostavnjenja komunikacijskih operacija • skraćenja trajanja komunikacijskih operacija • omogućavanja dostupa odsutnom ili zauzetom pozvanom korisniku • smanjenja broja uzastopnih poziva, uspješnih i neuspješnih, istom korisniku ili • pružanja potpuno novih mogućnosti korisniku. Osnovni model usluge isto kao poziv sadržava faze koje opisuju uspješno odvijanje usluge i faze koje određuju postupak pri pogrešnom ponašanju ili odustajanju korisnika. Očito je da će se neke faze osnovnog modela poziva i osnovnog modela usluge podudarati, a neke će biti svojstvene samo pozivu ili usluzi. Isto tako će se podudarati faze nekih sličnih usluga (npr. preusmjeravanje poziva ako je korisnik odsutan, preusmjeravanje poziva ako je korisnik zauzet).

Nekoliko tipičnih usluga u govornoj komunikaciji poslužit će kao ilustracija.

Poziv bez biranja

Poziv bez biranja (Hot line) ostvaruje se podizanjem mikrotelefonske kombinacije (“slušalice”). Tako iniciranom pozivu dodijelit će se unaprijed zapisani pozivni broj B korisnika. Modifikacija osnovnog poziva je u "preskakanju" biranja (iz stanja slobodan se podizanjem slušalice prelazi u stanje analize biranog broja).

8

8

Skraćeno biranje

Skraćeno biranje (Abbreviated dialling) omogućuje biranje skraćenoga pozivnog broja B korisnika koji se pretvara u unaprijed zapisani puni pozivni broj. Osnovni poziv se ne mijenja, već se birani skraćeni broj pretvara u puni broj tijekom analize biranog broja.

Preusmjeravanje poziva

Preusmjeravanje poziva (Call diversion) omogućuje usmjeravanje poziva na drugi pozivni broj B' na kojemu se nalazi B korisnik ili koji može obaviti komunikaciju umjesto B korisnika. B', dakako, mora biti određen i upisan prije uporabe usluge. Preusmjeravanje se može provoditi bezuvjetno ili ako je B zauzet (on busy) ili se ne javlja (on no replay).

Ako je riječ o bezuvjetnom preusmjeravanju, osnovni se poziv ne mijenja, već se pozivni broj B pretvara u B' i poziva B'.

Ako se B korisnik ne javi u pretpostavljenom vremenu, mora se B pretvoriti u B' i ponoviti poziv na toj novoj lokaciji. Modificira se osnovni poziv tako da se nakon isteka vremenske kontrole u stanju pozivanja pokuša s novim pozivom na B'.

Ako je B korisnik zauzet, potrebno je proširenje osnovnog poziva kako bi se pripremilo pozivanje na B' nakon identificiranog stanja zauzetosti B korisnika (u stanju analiza pozvanog).

Slijedi me

Slijedi me (Follow me) je usluga koja omogućuje sukcesivno preusmjeravanje poziva, kako B korisnik mijenja položaj i dostupan je na različitim pozivnim brojevima B', B'', B''', ... Usluga se izvodi kao usluga bezuvjetnog preusmjeravanja, samo se ponavlja toliko puta koliko korisnik mijenja poziciju.

Konferencijska veza

Konferencijska veza (Conference Call) je usluga koja omogućuje istodobnu komunikaciju više od dva korisnika. Kao primjer, razmotrit će se konferencijska veza trojice. A i B korisnik u međusobnoj komunikaciji mogu uključiti C korisnika. Konferencijska veza može prijeći u običnu komunikaciju bilo koja dva korisnika ili u uslugu povratnog upita u kojoj jedan korisnik posreduje između preostale dvojice. Ove usluga je bitno složenija od prijašnjih i zahtijeva znatno proširenje modela osnovnog poziva.

9

9

3 DIGITALNA MREŽA INTEGRIRANIH USLUGA

3.1 Definicija

Digitalna mreža integriranih usluga (ISDN - Integrated Services Digital Network) je mreža koja osigurava digitalnu prospojenost s kraja na kraj (end-to-end) i podržava širok skup usluga, uključujući govorne i negovorne usluge kojima korisnici pristupaju preko ograničenog skupa standardiziranih višenamjenskih sučelja. ISDN omogućuje komunikaciju govorom i podacima na načelima komutacije kanala ili komutacije paketa (sl. 5).

Kanal/Paket

Komutiranje

Korisnik Terminal: • telefon, bežični telefon • podatkovni terminal, računalo • telefaks

Pristup: • žični, digitalni

Poziv/ Usluga

Govor/Podatak

Slika 5 – Digitalna mreža integriranih usluga

Dvije osnovne brzine prijenosa u ISDN su 64 kbit/s i 2,048 Mbit/s.

Za usluge ili sustave koji zahtijevaju veće kapacitete kanala namijenjena je širokopojasna digitalna mreža zajedničkih usluga (BISDN - Broadband Integrated Services Digital Network).

Važno je uočiti nova rješenja ISDN u odnosu na javnu telefonsku mrežu:

• digitalizacija korisničke petlje, uz povećanje brzine prijenosa na pristupu mreži (digitalni priključak, uporaba više kanala),

• sustavno rješenje usluga korisnicima. Razmatraju se tri razine (sl. 6):

• terminala ili terminalske opreme s pomoću koje korisnik komunicira, • korisničke mreže ili pristupne mreže koja povezuje terminale na čvorove mreže, • javne ISDN, odnosno same mreže. Korisnička mreža omogućuje priključak pojedinačnih korisnika (npr. u stanu) ili skupine korisnika (npr. neka tvrtka), a moguće je i formiranje posebne privatne mreže za interne poslovne potrebe.

10

10

TE TE

Korisnicka

mreza

Korisnicka

mrezaJavna ISDN

TE TE

ISPBX iliPrivatna

ISDNJavna ISDN

ISPBX iliPrivatna

ISDN

T

T T

T

S

S

S

S

Slika 6 – Izvedba digitalne mreže integriranih usluga

3.2 Funkcijske skupine i referentne konfiguracije

Digitalna mreža integriranih usluga sadrži funkcijske skupine kojima se ostvaruje korisnički pristup:

• terminalska oprema (TE - Terminal Equipment), • terminalski adapter (TA - Terminal Adapter), te • mrežno zaključenje (NT - Network Termination). Da bi se u potpunosti odredio priključak na mrežu koriste se još dvije funkcijske skupine:

• linijsko zaključenje (LT - Line Termination), te • komutacijsko zaključenje (ET - Exchange Termination). Komutacijsko i linijsko zaključenje se izvode u sastavu komutacijskog čvora ISDN mreže ili uz njega.

Terminalska oprema (terminal) može biti u potpunosti prilagođena radu u ISDN mreži i kao takva može se izravno priključiti na mrežno zaključenje (terminal vrste TE1). Terminal koji nije prilagođen radu u ISDN mreži priključuje se posredstvom terminalskog adaptera (terminal vrste TE2). Terminal može biti izveden na različite načine; kao TE1, TE2+TA, TE1+NT1 sa sučeljem prema mreži (S/T). Terminal raspolaže sučeljem prema korisniku - čovjeku koje značajno utječe na jednostavnost rada.

Mrežno zaključenje povezuje terminalsku opremu na digitalnu korisničku liniju (između NT i LT), a privodi se na lokaciji na kojoj korisnik ostvaruje svoje komunikacijsko-informacijske zahtjeve. Primjenjuje se podjela funkcija mrežnog zaključenja na osnovne (NT1) i složene (NT2). Osnovne funkcije obuhvaćaju fizikalno i elektromagnetsko zaključenje. Složene funkcije obuhvaćaju komutaciju, koncentraciju i sl., a izvode se koristeći:

• multipleksor (IMUX - ISDN Multiplexer), te

11

11

• poslovni komutacijski čvor – integriranu kućnu centralu (ISPBX - ISDN Private Branch Exchange).

NT1 funkcije izvode se u sastavu IMUX i ISPBX ili uz njih.

3.3 Mogućnosti priključivanja korisnika

Koriste se sljedeće topologije:

• priključak pojedinačnog korisničkog terminala (single terminal connection), • višestruki priključak do 8 terminala pasivnom sabirnicom bez mogućnosti međusobne

komunikacije (multiple terminal connection) i • komutirani priključak (connection to ISPBX). Pojedinačni i višestruki sabirnički priključak predstavljaju referentnu konfiguraciju za manje prometne zahtjeve, dok je komutirani priključak osnovica referentne konfiguracije za veće prometne zahtjeve. Svaki komutirani priključak može se koristiti za spajanje 1-8 korisničkih terminala, odnosno kao višestruki priključak.

Za navedene referentne konfiguracije definirana su dva načina korisničkog pristupa:

• osnovni (BRA - Basic Rate Access) i • primarni (PRA - Primary Rate Access) koji sadrže dvije vrste kanala, B i D.

Informacijski kanal, nazvan B kanal, namijenjen je prijenosu različitih digitaliziranih izvornih oblika korisničke informacije (govor, podatak, slika, itd.). Brzina prijenosa iznosi 64 kbit/s.

Signalizacijski kanal naziva se D kanal i osnovna mu je namjena prijenos signalizacijske informacije potrebne za upravljanje pozivom i uslugama na relaciji korisnik - mreža. Međutim, može se koristiti i predviđen je isto tako za:

• izmjenu kratkih tekstovnih poruka između korisnika, • prijenos podataka komutacijom paketa, • prijenos telemetrijskih podataka niskih brzina. Kod osnovnog pristupa brzina prijenosa D kanalom na digitalnoj korisničkoj liniji iznosi 16 kbit/s, a kod primarnog 64 kbit/s.

Osnovni pristup namijenjen je kućnom (u stanu) ili manjem poslovnom (u uredu) priključku (sl. 7), gdje se očekuje da je dovoljan jedan signalizacijski kanal i dva informacijska kanala, tako da je opisan s 2B+D kanala.

Primarni pristup namijenjen je zahtjevnom poslovnom priključku (sl. 8), a stavlja na raspolaganje jedan signalizacijski kanal i 30 informacijskih kanala, što odgovara opisu s 30B+D kanala.

Referentne točke R, S, T, U i V predstavljaju konceptualne točke odvajanja funkcijskih skupina.

Referentna točka R opisuje fizikalno sučelje (physical interface) za terminalsku opremu koja nije prilagođena ISDN. Temelji se na tipičnim "starim" rješenjima za podatkovne terminale i

12

12

prijenos podataka. Isto vrijedi za analogni telefonski priključak koji zbog rasprostranjenosti nije moguće, a u mnogim situacijama niti potrebno, izbjegavati.

TE 1

TE 2

NT LT ET

TA

R S/T U V

Digitalnakorisnickalinija

Slika 7 - Osnovni pristup

TE 1

TE 2

NT2 LT ET

TA

R S U V

NT1

T

Digitalnakorisnickalinija

Slika 8 - Primarni pristup

Referentne točke S i T predstavljaju ISDN fizikalna sučelja. Točke S i T koincidiraju u slučaju da se koriste samo funkcije NT1 mrežnog zaključenja. Referentna točka U određuje digitalnu korisničku liniju, a točka V sučelje komutacijskog i linijskog zaključenja.

Kada se primjenjuje ISPBX odnosno izvodi mreža međusobno povezanih ISPBX, takvo rješenje se naziva funkcijskom (poslovnom, privatnom) ISDN mrežom (Private ISDN).

Na S točki uvijek je na raspolaganju 2B+D kanala odnosno 2 x 64 + 16 = 144 kbit/s. Broj kanala i brzina prijenosa na T točki ovisi o vrsti pristupa.

Za osnovni pristup to je isto tako 2B+D kanala odnosno 144 kbit/s. Stvarna brzina prijenosa u S i T točkama je veća, jer su potrebni dodatni bitovi za adresiranje i zaštitno kodiranje. Npr. u S točki radi se s 192 kbit/s.

Primarni pristup dobio je naziv po primarnom vremenskom multipleksu od 32 kanala po 64 kbi/s, s ukupnom brzinom prijenosa 2,048 Mbit/s koja se javlja na T točki.

13

13

Glede fizikalnog medija, u S točki rabi se četverožični spoj, a osnovni pristup izvodi dvožično do mreže (zamjena opreme na postojećoj dvožičnoj telefonskoj instalaciji!). Kod primarnog pristupa taj spoj je četverozični, što je uobičajeno rješenje za primarni multipleks.

Dvije mogućnosti priključka korisnika su točka do točka (point-to-point) i točka do više točaka (point-to-multipoint) korištenjem pasivne sabirnice (passive bus) prema referentnoj konfiguraciji (sl. 9). Pasivna sabirnica ne dopušta međusobno komuniciranje priključenih terminala.

Slika 9 - Referentna konfiguracija za ožičenje na korisničkoj lokaciji

Izvedba korisničke instalacije ovisna je o broju terminalskih uređaja TE i ne može se proširivati po udaljenosti ili broju terminala bez provjere osnovnih parametara (kašnjenje, gušenje).

Mogućnosti priključivanja korisnika određuje pasivna sabirnica kod koje se TE može spojiti na odabranu točku duž kabela. Kako se prijemnik u NT mora prilagoditi impulsima koji s različitim kašnjenjem dolaze od pojedinih terminala, duljina sabirnice određena je najvećim dozvoljenim kašnjenjem.

Za udaljenost pojedinačnog terminala u spoju točka-do točke mjerodavno je gušenje kabela.

3.4 Komutiranje, signalizacija i numeracija u ISDN

Komutiranje

U ISDN mreži mogu se ostvariti komutirane i nekomutirane veze.

Komutirane veze uspostavlja korisnik na zahtjev. Takve veze ostvaruju se postupcima komutacije kanala ili komutacije paketa, pri čemu je u ISDN pri komutaciji paketa predviđen rad s virtualnim krugom.

S

S

a) pojedinacni prikljuËak

b) pasivna sabirnica (do 8 termina

14

14

Nekomutirane veze mogu biti stalne (permanentne) ili privremene, odnosno prospojene u dogovorenom vremenskom razdoblju. Nekomutirane veze uspostavlja u većini današnjih sustava (mreža) operater nakon dogovora s korisnikom.

ISDN nudi uslugu komutacije paketa koja se može ostvariti preko B i D kanala.

Signalizacija

Javna ISDN mreža koristi dva signalizacijska sustava:

• sustav signalizacije zajedničkim kanalom između čvorova u mreži, • digitalni korisnički signalizacijski sustav (DSS1 - Digital Subscriber Signalling System 1)

izveden u D kanalu na relaciji korisnik-pristupni komutacijski čvor i primijenjen u terminalskom uređaju vrste TE1.

Numeracija

U ISDN mreži koriste se za numeraciju :

• ISDN broj (ISDN number) duljine do 15 znamenaka i • ISDN adresa (ISDN address) koja predstavlja proširenje ISDN broja ISDN podadresom

(ISDN subaddress) duljine do 20 okteta. Postupci ISDN adresiranja temeljeni su na javnoj telefonskoj mreži čime je, uz preuzete principe numeracije u međunarodnom (kod države - Country Code) i nacionalnom (nacionalni odredišni kod - National Destination Code) prometu, omogućeno i međudjelovanje s mrežama izvedenim na drugim osnovama.

Moguća su dva načina pozivanja:

• korištenjem ISDN broja, pri čemu svaki terminal ima svoj ISDN broj. Korisnik s više terminala raspolaže s više ISDN brojeva. Svaki terminal može imati drukčiju namjenu i mogućnost međudjelovanja prema mrežama izvedenim na neISDN osnovama.

• korištenjem ISDN adrese, pri čemu svi terminali istog korisnika imaju jedan, zajednički,

ISDN broj. Pojedini terminal označava se ISDN podadresom, što se može primjenjivati samo za komunikaciju između ISDN korisnika.

Oba načina adresiranja mogu se koristiti u istoj mreži komplementarno, s različitim udjelom i mogućnostima zamjene u skladu s razvojem mreže i njene okoline.

3.5 Vrste telekomunikacijskih usluga

ISDN obuhvaća svih sedam slojeva OSI modela, pri čemu prva tri sloja pružaju tzv. prijenosne usluge (bearer services), a gornja četiri sloja teleusluge (teleservices).

Prijenosne usluge služe prijenosu različitih informacija između korisničkih priključaka (referentne točke S/T) u stvarnom vremenu, bez ikakvog mijenjanja informacijskog sadržaja. To su usluge kojima se ostvaruje siguran protok informacija kroz mrežu između pošiljatelja i primatelja.

Teleusluge, nasuprot gornjem ograničenju, su potpune komunikacijsko-informacijske usluge, dostupne korisniku na njegovom terminalu. Teleusluge se naslanjaju na prijenosne usluge.

15

15

Kod obje klase razlikuju se, nadalje, osnovne (Basic) i dodatne (Supplementary) usluge. Tako je npr. veza ostvarena komutiranim kanalom prijenosna usluga, govorna komunikacija telefonom predstavlja osnovnu teleuslugu, a skraćeno biranje dodatnu teleuslugu.

3.5.1 Atributi usluga

Preporučeni način opisivanja i karakterizacije pojedinih usluga jeste metoda atribucije.

Prijenosne usluge definiraju: • atributi prijenosa informacija - 1. način prijenosa 2. brzina prijenosa 3. mogućnosti prijenosa 4. strukturiranost informacije 5. uspostavljanje komunikacije 6. simetrija 7. konfiguracija • atributi pristupa- 8. pristupni kanal i brzina 9.pristupni protokol • opći atributi- 10. dodatne usluge 11. kvaliteta usluge 12. mogućnosti međudjelovanja 13. operativne i komercijalne značajke Za teleusluge navedeni atributi prijenosnih usluga predstavljaju atribute niže razine kojima se pridodaju atributi više razine i opći atributi teleusluge. Teleusluge su npr. govorna komunikacija telefonom i telefaks.

Telematičke usluge (objedinjuju u sebi telekomunikacije i informatiku, a oslanjaju se na komunikaciju podacima) ostvaruju se dodavanjem odgovarajućih programskih modula u sedmi i eventualno šesti OSI sloj. Takvo rješenje omogućuje da se ove usluge uvode na konzistentan način i da se uvođenjem nove usluge ne narušava koncepcija cijeloga sustava.

Pokažimo primjere atributa i njihove vrijednosti za govornu komunikaciju (podebljano):

1. način prijenosa Način prijenosa korisničke informacije kroz mrežu: - kanal - paket 2. brzina prijenosa Ovisno o načinu prijenosa: - brzina prijenosa bita, za komunikaciju kanalom, npr. 64 kbit/s - propusnost, za komunikaciju paketom (kbit/s) 3. mogućnosti prijenosa Vrsta korisničke informacije koja se može transparentno prenositi, npr.:

16

16

- neograničena digitalna informacija - prijenos niza bita zadane brzine - govor - digitalizirani govor prema normiranom pravilu - 3.1 kHz audio - digitalizirana audio informacija širine pojasa 3,1 kHz kao što su npr.

podaci u govornom kanalu 4. strukturiranost informacije Isporuka informacije na odredištu sa strukturom koja odgovara onoj na izvorištu: - 8kHz strukturirano - svakih 125 µs, odnosno s frekvencijom od 8 kHz, po 8 bita - integritet jedinice podataka - označen je početak/kraj jedinice na način određen

komunikacijskim protokolom - nestrukturirano - niti struktura niti integritet nisu osigurani 5. uspostavljanje komunikacije Komunikacija se uspostavlja: - na zahtjev (npr. uspostavljanje/prekidanje poziva) - rezervacijom (npr. dogovor za komunikaciju u određeno vrijeme) - stalno (npr. trajno uspostavljena veza, iznajmljeni kanal) 6. simetrija Odnos informacijskih tokova: - jednosmjerno - dvosmjerno simetrično, ako su informacijski tokovi u oba smjera jednakih

karakteristika (npr. govor), - dvosmjerno nesimetrično, ako su informacijski tokovi u različiti za svaki smjer (npr.

podaci 1200 bit/s prema mreži, 64 kbit/s od mreže) 7. konfiguracija Prostorni odnos točaka u komunikaciji: - točka do točka (point to point) - točka prema više točaka (multipoint) 8. pristupni kanal i brzina Definira kanale za: - prijenos korisničke informacije (npr. B kanal u ISDN) - prijenos signalizacijske informacije (npr. D kanal u ISDN). 9. pristupni protokol Definira komunikacijski protokol kojim se prenosi korisnička informacija i signalizacijska informacija. Protokol ovisi o vrsti mreže i vrsti kanala (npr. DSS1 u ISDN) 10. dodatne usluge Definira dodatne usluge koje se mogu rabiti uz neku osnovnu uslugu (npr. dodatne govorne usluge)

17

17

11. kvaliteta usluge Definira parametre kvalitete, npr. dopuštena učestalost pogrešaka ili dopušteno kašnjenje u prijenosu. 12. mogućnosti međudjelovanja Definira mogućnosti komuniciranja u više različitih mreža (npr. poziv iz telefonske mreže korisniku spojenom na ISDN). 13. operativne i komercijalne značajke Način zasnivanja pretplatničkog odnosa, troškovi, cijene i sl.

3.5.2 Klasifikacija usluga

Dok su atributi usluga oni koji definiraju "tehničke" uvjete komuniciranja klase usluga daju im "uporabna" obilježja. Osnovne klase usluga su sljedeće:

Konverzacijske usluge

Omogućuju izravnu komunikaciju i izmjenu informacija između korisnika. Vrste informacija u konverzaciji su govor, podatak (npr. datoteka), dokument (npr. telefaks), zvuk (npr. višejezični komentar-poruka), pokretna slika i zvuk (npr. videotelefon, video konferencija).

Usluge komunikacije porukama

Omogućuju "odloženu" komunikaciju u kojoj jedan korisnik ostavlja poruku za drugog korisnika u tzv. poštanskom sandučiću (mail box). Poruka može biti npr. govorna (govorna pošta - voice mail), podatak (elektronička pošta - e-mail), pokretna slika i zvuk (video mail).

Usluge pretraživanja

Korisnik pristupa bazi informacija u različitim oblicima (zvuk, tekst, podatak, crtež, pokretna slika), pretražuje je i odabire ono što mu treba za različite potrebe, npr. pribavljanje općih informacija, zabava, daljinsko učenje (npr. World Wide Web).

Distribucijske usluge

Distribucijske usluge su one u kojim mreža dostavlja korisnicima koji to zahtijevaju određenu vrstu informacija.

Moguće su dvije vrste distribucijskih usluga, one koje su bez korisničke kontrole prikaza ili one s korisničkom kontrolom prikaza.

Primjer distribucijske usluge bez korisničke kontrole prikaza su elektroničke novine koje korisnik može odabrati samo čitati, bez ikakve mogućnosti upravljanja.

18

18

4 INTELIGENTNA MREŽA

Različiti zahtjevi za komuniciranjem, a time i telekomunikacijske usluge kojima se oni ostvaruju postaju sve složenije i raznovrsnije tako da i korisnici i mrežni operatori traže nova rješenja. Za korisnika je važno da ne mora znati mnogo ili da čak ne mora znati ništa o funkcioniranju telekomunikacijske mreže. Za operatora je pak važno da sve korisničke zahtjeve posluži na najjednostavniji i najisplativiji način. Takvi zahtjevi na mrežu mogu se odrediti kao nužnost povećanja "inteligencije" mreže koja će tada raspolagati s više "znanja" o korisnicima i njihovim zahtjevima te o trenutnim vlastitim mogućnostima. Na taj način nastao je koncept inteligentne mreže.

Korisnik će mrežu smatrati inteligentnom ako ona omogućuje prepoznavanje i posluživanje zahtjeva na način koji korisnika odvaja od poznavanja same mreže i usluga. Korisnik očekuje širok spektar mogućnosti koje se jednostavno upotrebljavaju, ne zanima ga kako će se njegov komunikacijsko - informacijski zahtjev poslužiti, nego što će biti njegov rezultat. Osim toga, skup funkcija pridijeljenih mreži kao pružatelju usluge treba omogućiti dinamično posluživanje zahtjeva, i to na najpovoljniji način s obzirom na uporabu resursa mreže.

Najznačajnijim se za razvoj mreže može smatrati opredjeljenje da se koncept inteligentne mreže mora moći primijeniti u mreži s različitim postignutim stupnjem integracije (npr. PSTN, ISDN, B-ISDN, ....), s različitim udjelom govornih i negovornih komunikacija kao i različite veličine po broju korisnika, području i ostvarenom informacijskom prometu. Da bi se to postiglo treba proširiti skup funkcija i omogućiti njihovo fleksibilno korištenje.

U inteligentnoj mreži se provodi modularizacija funkcija tako da se mogu upotrijebiti za stvaranje jedne ili više usluga, uz mogućnost ponovnog korištenja i fleksibilnog pridruživanja fizikalnih resursa mreže. Značajnim udjelom procesiranja informacija povećava se iskoristivost resursa, a korisniku pruža mogućnost upravljanja uslugama.

Inteligentna mreža uspostavlja fleksibilnije odnose između fizikalnih resursa, mrežnih funkcija i usluga te otvara mogućnosti bržeg, jeftinijeg i raznovrsnijeg rješavanja te uvođenja usluga. Veća je sloboda raspodjele inteligencije u mreži zahvaljujući rješenjima komutacije, prijenosa, signalizacije, distribuirane obrade podataka, upravljačkih baza podataka i ekspertnih sustava.

4.1 Koncepcijski model inteligentne mreže

Koncepcijski model inteligentne mreže (INCM- Intelligent Network Conceptual Model) je temeljni formalni model koji objedinjava različite druge modele i koncepte, identificira ih, opisuje i uspostavlja odnose među njima (sl. 10).

Koncepcijski model sastoji se od četiri ravnine (plane) od kojih svaka predstavlja drukčiji "pogled" na inteligentnu mrežu:

Ravnina usluga (SP - Service Plane) određuje pogled isključivo sa strane usluga, bez informacija o načinu izvedbe usluge u mreži, na način kako uslugu vidi korisnik. Svaka usluga (S - Service) sastoji se od jedne ili više odlika usluge (SF - Service Feature).

Globalna funkcijska ravnina (GFP - Global Functional Plane) opisuje cijelu inteligentnu mrežu kao jedan entitet. U njoj su sadržani osnovna obrada poziva (BCP - Basic Call Processing) i blokovi neovisni o usluzi (SIB - Service Independent Building Block). Osnovna obrada poziva je također blok neovisan o uslugama koji se s ostalima povezuje preko točaka započinjanja (POI - Point of Initiation) i točaka vraćanja (POR - Point of Return).

19

19

Distribuirana funkcijska ravnina (DFP - Distributed Functional Plane) opisuje distribuiranu strukturu inteligentne mreže. U njoj funkcijski entiteti (FE - Function Entity) izvode različite akcije (FEA - Function Entity Action). Jedna akcija mora se izvesti u jednom funkcijskom entitetu, ali više funkcijskih entiteta može izvoditi istovrsnu akciju. U funkcijskom entitetu različite akcije izvode se s jednom ili više elementarnih fukcija (EF - Elementary Function). Blok neovisan o usluzi se izvodi slijedom odabranih akcija u funkcijskim entitetima pri čemu se po potrebi izmjenjuju informacije između entiteta.

�����������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

usluga 1 usluga 2

������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

BCP SIB 1

SIB 2SIB n

POI

POR

PE 1PE 2

SP

GFP

DFP

PP

SF1

SF2

x

z

ySSF

PE 3

PE 4

p3p2

p1

GSL 1

GSL 2

GSL n

FE 3

FE 2FE 1

FE 5 FE 4

SCF

I

I

I

I

globalnalogika usluge

distribuirana logika usluge

SF1SF3

Slika 10 - Prikaz koncepcijskog modela inteligentne mreže

Fizikalna ravnina (PP - Physical Plane) modelira fizikalnu strukturu inteligentne mreže. Sadrži fizikalne entitete (PE - Physical Entity) i protokole za njihovo povezivanje. Svaki funkcijski entitet se izvodi u nekom fizikalnom entitetu (npr. terminal, komutacijski čvor, usmjeritelj).

Ovako su definirani moduli u svakoj ravnini. Zadaću uspostavljanja međuovisnosti i povezanosti dobiva logika usluga koja ima različito značenje za pojedinu ravninu.

U globalnoj funkcijskoj ravnini dodjeljuje se svakom dijelu usluge globalna logika usluge (GSL - Global Service Logic), jedna ili više njih. GSL opisuje koji su blokovi neovisni o uslugama uključeni u zadanu uslugu, kako su međusobno povezani i na koje su točke započinjanja i vraćanja povezani.

U distribuiranoj funkcijskoj ravnini svaki skup GSL prikazuje se jednom ili više distribuiranih logika usluge (DSL - Distributed Service Logic). DSL su programi koji se pridružuju se funkcijskim entitetima, a sadrže funkcije upravljanja uslugama.

Programi logike usluga se u fizikalnoj ravnini dodjeljuju i izvode na fizikalnim entitetima koji sadrže funkcijske entitete s funkcijama upravljanja uslugama.

20

20

4.2 Funkcijski entiteti

Ključni problem su funkcije tako da će se detaljnije obraditi upravo funkcijski entiteti (sl. 11).

Funkcijskim entitetom smatra se skupina funkcija na jednoj lokaciji koja označava podskup skupa funkcija potrebnih za izvedbu usluge. Dva funkcijska entiteta komuniciraju informacijskim tokom.

Za izvedbu usluga definirani su:

• funkcijski entitet za upravljanje pristupom pozivu (CCAF - Call Control Access Function) koji omogućuje pristup korisnika i njegovu interakciju s mrežom

• funkcijski entitet za upravljanje pozivom (CCF - Call Control Function) koji ostvaruje obradu poziva i veza

• funkcijski entitet za komutiranje usluga (SSF - Service Switching Function) koji proširuje pozive uslugama

• funkcijski entitet za upravljanje uslugama (SCF - Service Control Function) koji usklađuje upravljanje pozivom sa zahtjevima za uslugama, a pritom može uključivati i dodatne funkcijske entitete potrebne za ostvarenje usluge

• funkcijski entitet za podatke o uslugama (SDF - Service Data Function) koji osigurava podatke potrebne za izvedbu usluge i

• funkcijski entitet posebnih sredstava (SRF - Specialized Resource Function) koji osigurava sredstva kojima ne raspolažu ostali entiteti, a izvedbom i mogućnostima odudaraju od najčešće upotrebljavanih entiteta.

SMFSMAF

SCEF

SCFSDF

SRF

CCAF CCAFCCF CCF CCF

SSF SSF

Slika 11 - Funkcijski entiteti telekomunikacijske mreže

Pri stvaranju usluga, pri njihovom uvođenju u mrežu i operativnom vođenju potrebni su:

• funkcijski entitet okoline za kreiranje usluga (SCEF - Service Creation Environment Function) koji omogućuje razvoj, ispitivanje i uvođenje usluge u mrežu

• funkcijski entitet za pristup vođenju usluga (SMAF - Service Management Agent Function) kojim se ostvaruje pristup uslugama radi njihova operativnog vođenja i

21

21

• funkcijski entitet za vođenje usluga (SMF - Service Management Function) koji podupire statističko praćenje uporabe usluga, njihove modifikacije i administrativne poslove.

U konvencionalnoj mreži postoje samo funkcijski entiteti CCAF i CCF koji su sadržani u komutacijskom čvoru kao fizikalnom entitetu.

Komutacijskom čvoru se uz CCAF i CCF dodjeljuje obvezno funkcijski entitet SSF, a može mu se dodijeliti i entitet SCF, da bi mogao raditi kao čvor inteligentne mreže.

Pokažimo na primjeru usluge "besplatni poziv" (Freephone) kako radi inteligentna telefonska mreža (sl. 12). Usluga je zamišljena tako da pozivajući korisnik ne snosi troškove, nego pozvani korisnik – pružatelj usluge. Njegov je poslovni interes da omogući takvu komunikaciju (npr. nabavka zrakoplovnih karata) te nastoji poslužiti čim više takvih poziva i obaviti čim više poslova. Drugo što je važno za tu uslugu jest pozivanje pružatelja usluge jedinstvenim brojem, a svaki poziv će se usmjeriti prema njegovoj poslovnici koja je npr. trenutno najmanje opterećena. Naravno, da to sve korisnika ne zanima - on želi riješiti posao zbog kojeg telefonira, a komunikaciju obaviti najjednostavnije.

Pozivajući korisnik Kor-A bira broj usluge, a kako to više nije pozivni broj odredišta, funkcijski entiteti koji se bave "običnim" pozivom (CCAF i CCF) u njegovoj centrali će proslijediti poziv funkciji komutiranja usluge (SSF) koja će ga usmjeriti funkciji kontrole usluge (SCF) kako bi se provelo prevođenje biranog broja u odredišni broj na kojem će poziv završiti. SCF će pritom primijeniti dogovoreno pravilo odabira odredišta (npr. navečer samo dežurnoj poslovnici) i odrediti odredišni broj Kor-B(dez).

Slika 12 - Izvedba usluge "besplatni poziv" u inteligentnoj mreži

Odredišni pozivni broj će se vratiti u centralu i funkcije kontrole poziva nastaviti poziv prema dobivenoj odredišnoj adresi Kor B(dez). Očevidno je da je upravljanje poziva i usluga složenije s motrišta mreže, ali korisnik komunicira jednostavnije. U ovom primjeru poziv nije završio na bližem odredištu Kor-Bx nego na odredištu koje ga može poslužiti. Centrala CA raspolaže mogućnostima inteligentne mreže, dok ih centrala CB nema. To znači da njezini

Kor-A

Kor-B (x)

Kor-B (y)

Kor-B (dez)

Centrala CA

Centrala CB

2. birani broj

3. odredisni

broj

1. birani broj 4. odredisni broj5. pozivanje

CCAF CCAFCCF CCF

SSF

SCF

Kontrola usluge

22

22

korisnici ne bi mogli ostaviti uslugu besplatnog poziva ukoliko se funkcije komutiranja usluga ne obave na nekoj drugoj centrali.

U inteligentnoj mreži se javlja veći tok signalizacijske informacije i drugi način rukovanja s njom. Naime, signalizacija više nije pridružena samo pozivu kao u PSTN ili ISDN, već postoje i druge primjene. Tipične su transakcijske operacije zasnovane na konceptu upit-odgovor, što se isto tako rješava sustavom signalizacije zajedničkim kanalom.

23

23

5 SIGNALIZACIJA U TELEKOMUNIKACIJSKOJ MREŽI

5.1 Načela signalizacije

U mreži treba ostvariti komunikaciju od jednog korisnika do drugog, preko jednog ili više čvorova. Između korisnika i mreže, odnosno čvora mreže na kojeg je korisnik priključen, te između čvorova u mreži izmjenjuje se upravljačka informacija.

Izmjena upravljačke informacije kojom se ostvaruje usklađeno odvijanje i nadzor procesa naziva se signalizacijom, a pravila i protokoli izmjene signalizacijske informacije nazivaju se signalizacijskim sustavima. Postoje dvije vrste signalizacijskih sustava:

• signalizacijski sustav na sučelju korisnik-mreža koji služi za izmjenu upravljačke informacije između korisničkog terminala i čvora mreže na kojeg je priključen,

• mrežni signalizacijski sustav koji rješava izmjenu upravljačke informacije između čvorova u mreži.

Pogledajmo primjer javne telefonske mreže. Upravljačka informacija koju može generirati običan telefonski aparat je jednostavna: podizanje-spuštanje slušalice kao najava i prekid komunikacije te znamenke 0-9 kojima se može predočiti broj pozvanog korisnika. Takva se informacija mora proslijediti do čvora na koji je priključen telefonski aparat. U suprotnom smjeru do korisnika može stići samo signal pozivanja (zvonjenje) ili tonski signali koji označuju različita stanja komunikacije (npr. zauzetost pozvanog korisnika). Takva upravljačka informacija se mora proslijediti, naravno u drugom obliku, kroz mrežu do drugog korisnika. To je zadaća mrežnog signalizacijskog sustava.

Tri su načina prijenosa signalizacijske informacije (sl. 13):

• istim kanalom kojim se prenosi korisnička informacija, • posebnim kanalom, odvojeno od korisničke informacije, • posebnim kanalom, zajedničkim za skupinu kanala kojima se prenosi korisnička

informacija. Ako se signalizacijska informacija prenosi istim kanalom kojim se prenosi korisnička informacija, tada se kanal koristi u vremenskoj podjeli (npr. upravljačka informacija prenosi se prije i nakon korisničke informacije). Takva je situacija kod analognog priključka telefonskog aparata gdje se prvo izmjenjuje upravljačka informacija (podizanje slušalice, znamenke biranja, pozivanje, javljanje), zatim se obavlja govorna komunikacija (korisnička informacija) i na kraju ponovno prenosi upravljačka informacija (spuštanje slušalice, prekidanje veze). U analognoj mreži koristio se pretežno postupak prijenosa signalizacije istim kanalom.

Signalizacija se u digitalnim mrežama prenosi posebnim kanalima, tako da kod digitalnog korisničkog priključka na sučelju korisnik-mreža razlikujemo informacijski kanal i signalizacijski kanal koji se prenose istim fizikalnim medijem u vremenskoj podjeli. Npr. u ISDN-u to su B informacijski kanali i D signalizacijski kanal.

Za mrežne signalizacijske sustave najpovoljniji je zajednički signalizacijski kanal. Ako se signalizacijska informacija prenosi zajedničkim kanalom, tada signalizacijski kanal poslužuje u vremenskoj podjeli više ili mnogo korisničkih kanala.

24

24

isti kanal sig. sig.inf.

inf. kanal

sig. kanal

zajednicki sig. kanal

inf. 1 kanal

inf. 2 kanal

inf. 3 kanal

inf. n kanal

sig.1 3 2 1 n

inf.

inf. 1

inf. 2

inf. 3

inf.

sig. sig.

t

t

t Slika 13 - Prijenos signalizacijske informacije

5.2 Sustav signalizacije zajedničkim kanalom

U digitalnoj mreži primjenjuje se sustav signalizacije zajedničkim kanalom zasnovan na sljedećim načelima:

• signalizacijska informacija se digitalno kodira i prenosi u obliku signalizacijskih poruka, • posebni kanali - signalizacijski kanali koriste se za prijenos signalizacijskih poruka

između komutacijskih čvorova, • jedan signalizacijski kanal podržava više informacijskih kanala, • svaka signalizacijska poruka sadrži oznaku koja određuje na koju se komunikaciju (poziv)

odnosi, • pouzdanost se ostvaruje primjenom dva ili više alternativnih putova za signalizaciju, • odvajaju se funkcije prijenosa upravljačke informacije koje su neovisne od vrste

upravljačke informacije od korištenja. Funkcijske razine sustava signalizacije zajedničkim kanalom br.7 (SS - Signalling System No. 7) prikazane su na slici 14.

25

25

MTP 1

MTP 2

MTP 3

signalizacijska podatkovna veza

signalizacijska veza

signalizacijska mreza

ISUP TUP DUP

obrada poziva i usluga

SS7 razine

UP 4

ostale primjene

AP

TC

SCCP

Slika 14- Sustav signalizacije zajedničkim kanalom

Dio za prijenos poruka (MTP - Message Tranfer Part) sadrži tri razine:

Razina 1: Signalizacijska podatkovna veza (Signalling data link) Odgovara fizikalnom sloju OSI modela. Signalizacijski kanal je, kao i ostali kanali, digitalan, strukturiran je s 8 bita i osigurava brzinu prijenosa 64 kbit/s. Razina 2: Signalizacijska veza (Signalling link) Odgovara sloju podatkovne veze OSI modela. Informacijske jedinice koje prenose signalizacijsku informaciju između čvorova mreže nazivaju se jedinice signalnih poruka (MSU - Message Signal Unit), a u njih se smješta upravljačka informacija koju treba proslijediti kroz mrežu (npr. birani broj pozvanog korisnika, stanje pozvanog korisnika). Dio za prijenos poruka u cijelosti pa tako ni razina signalizacijske veze ni na koji način ne zadiru u sadržaj poruka, nego se samo brine za ispravan prijenos. Signalizacijski protokol signalizacijske veze je bit-orijentiran, ulazi u klasu protokola kontrole podatkovne veze visoke razine (HDLC - High-level Data Link Control) i omogućuje transparentan prijenos bilo kakve informacije. Razina 3: Signalizacijska mreža (Signalling network) Djelomično odgovara sloju mreže OSI modela, jer ne sadrži sve njegove funkcije, nego samo one neophodne za povezivanje čvorova u cilju izmjene signalnih poruka, uključujući obranu od pogrešaka i kvarova te alternativno usmjeravanje.

Razlike u izvedbi mreže i stupnju integracije usluga očituju se u rješenju korisničkog dijela signalizacijskog sustava, a ne u prijenosu signalizacijske informacije, odnosno rješenju dijela za prijenos poruka (MTP) koji je isti za sve mreže.

Korisnički dio (UP - User Part) na razini 4 ovisi o vrsti mreže i mogućim oblicima informacije. Korisnički dio tako može biti:

26

26

Telefonski korisnički dio (TUP - Telephony User Part), ako je riječ o signalizaciji za potrebe telefonske mreže i komunikaciji govorom,

Integrirani korisnički dio (ISUP - Integrated Services User Part), ako je riječ o

signalizaciji za potrebe ISDN mreže i komunikaciji govorom i/ili podacima, Podatkovni korisnički dio (DUP - Data User Part), ako je riječ o mreži za komunikaciju

podacima. Ovi korisnički dijelovi surađuju s funkcijama obrade poziva i usluga. Glede usporedbe s OSI modelom može se reći da korisnički dijelovi odgovaraju sloju primjene, a da slojeva transporta, sjednice i prikaza nema u ovakvom modelu signalizacijskog sustava, odnosno da su njihove funkcije sadržane u korisničkom dijelu.

U ostalim primjenama kad se ne može jednostavno povezati poziv ili usluga sa signalizacijskom informacijom (npr. u inteligentnoj mreži, u pokretnoj mreži) ili poziva uopće nema (npr. ako se prenose podaci o mjerenjima prometa ili pristupa bazama podataka za potrebe upravljanja mreže), rabe se rješenja tzv. aplikacijskih dijelova (AP - Application Part) koja trebaju potporu za transakcije tipa upit-odovor (TC - Transaction Capability) i dodatnu kontrolu signalizacijskih veza (SCCP - Signalling Connection Control Part).

Primjeri aplikacijskih dijelova su sljedeći:

INAP (Intelligent Network Application Part) za inteligentnu mrežu,

MAP (Mobile Application Part) za pokretnu mrežu,

OMAP (Operation and Maintenance Application Part) za upravljanje mreže.

5.3 Signalizacijski protokol korisničkog dijela

Korisnički dio na predajnoj strani (čvor na kojeg je priključen pozivajući korisnik) ubacuje upravljačku informaciju u signalne poruke koje se preko dijela za prijenos poruka fizikalnim medijem prenose do drugog čvora (npr. čvor na kojeg je spojen pozvani korisnik) gdje ih opet preuzima dio za prijenos poruka. Iz ispravno primljenih signalnih poruka "vadi" se upravljačka informacija i dostavlja korisničkom dijelu koji će je upotrijebiti za ostvarenje komunikacije. Pojednostavljeni primjer za uspostavljanje telefonske veze predočen je slikom 15.

Najprije se od čvora CA na koji je priključen pozivajući korisnik prenosi s jednom ili više poruka adresa (broj pozvanog korisnika) do čvora CB na koji je taj pozvani korisnik spojen. CB potvrđuje da je primio potpunu i ispravnu adresu porukom prema CA. Kad pozvani korisnik prihvati poziv (podigne slušalicu) signalizira se javljanje i uspostavlja veza. Govorna informacija se tijekom razgovora prenosi informacijskim kanalom. Kad pozivajući korisnik prekine poziv (spusti slušalicu) to se signalizira drugoj strani te oslobađaju kanali i sva oprema uključena u vezu.

Treba reći da ovakav pristup dopušta dodavanje novih korisničkih i aplikacijskih dijelova te dogradnju postojećih, a da se pritom ne mijenja način prijenosa poruka.

27

27

C CA B

adresna poruka 1

adresna poruka 2

adresa potpuna

adresna poruka n

javljanje

prekidanjeosloba

djanje kanala

oslobadjanje kanala

.

.

.

.

.

.

��������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������������

razgovor

Slika 15 - Primjer izmjene signalizacijskih poruka

28

28

6 INTERNET

Internet je globalna mreža koju tvori mnogo povezanih mreža uporabom TCP/IP protokola i zajedničkog adresnog prostora (sl. 16). Internet se zasniva na komutaciji paketa i nekonekcijskom povezivanju. TCP (Transport Control Protocol) je glavni transportni, a IP (Internet Protocol) mrežni protokol. Uz TCP i IP, u Internetu se javljaju i drugi protokoli.

Paket

Usmjeravanje

Korisnik Terminal: • računalo Pristup:

• lokalna mreža • javna mreža

Poziv/ Usluga

Podatak

Slika 16 - Internet

6.1 Struktura mreže

Internet mrežu (sl. 17) tvore:

• terminali, najčešće izvedeni kao osobna računala (PC - Personal Computer), radne stanice (WS - WorkStation), ili mrežna računala (NC - Network Computer),

• pristupne veze kojima se terminali povezuju na mrežu, • mreže, najčešće lokalne mreže (LAN) i druge podmreže, koje povezuju terminale, • usmjeritelji (router), koji ostvaruju komunikaciju između podmreža. S motrišta komunikacije riječ je o četiri komunikacijska sloja kako slijedi: • Sloj primjene • Transportni sloj • Mrežni sloj • Pristupni sloj i prijenosna mreža Internet protokoli sloja transporta (npr. TCP) i mreže (IP) se oslanjanju na fizikalni sloj i sloj podatkovne veze iz mreže koja se rabi kao prijenosna mreža, a poslužuju sloj primjene. TCP/IP pristup komunikaciji se zasniva na tri koncepta: proces, računalo i mreža. Procesi su jedinice sloja primjene koje komuniciraju jedna s drugom, izvode se na računalima - domaćinima (host) koji su povezani u mrežu.

29

29

Slika 17 – Arhitektura Interneta

Za pristup Internetu rabe se različite mreže i njihovi i protokoli, a isto tako se različita rješenja primjenjuju za prijenos u mreži (komutirani telefonski kanal, iznajmljena linija, ATM, itd.).

Za pristup Internetu preko iznajmljene linije, komutirane telefonske linije, ISDN priključka i pokretnog pristupa rabe se posebni protokoli koji “produžuju” IP protokol do korisničkog terminala. Takav je npr. protokol od točke do točke PPP (Point-to-Point Protocol). PPP prijenos odvija se u okvirima čije jedno polje označava koji je mrežni ili drugi protokol u upotrebi na pristupnoj vezi. Predviđene su četiri vrste protokola:

• mrežni protokol (IP i drugi), • posebni protokoli za mali volumen podataka (npr. za pokretnu mrežu), • posebni protokoli za kontrolu mrežnih protokola, • PPP protokoli za kontrolu veze.

6.2 Komunikacijski protokoli

6.2.1 Mrežni sloj

Osnovne dvije funkcije mrežnog sloja su usmjeravanje i adresiranje, a IP je temeljni protokol mrežnog sloja. IP je mrežni protokol s elementima protokola sloja podatkovne veze (razgraničavanje paketa, segmentiranje, kontrola pogrešaka). To je jednostavan protokol koji se prilagođava različitim izvedbama prijenosne mreže.

IP osigurava uslugu prijenosa jedinica podataka - datagrama između računala i usmjeritelja, kao i između usmjeritelja. Izvor i odredište određeni su IP adresom fiksne duljine. IP ujedno provodi segmentiranje podataka. IP ne sadrži funkcije za kontrolu toka, održavanje slijeda informacijskih jedinica i ponovni prijenos koje bi povećale pouzdanost prijenosa, već su one ostavljene višim slojevima. Zaštitni kod se rabi za otkrivanje pogreške i odbacivanje

TE TE

LokalnamrezaPodmrezaPodmreza R R

UsmjeriteljPristupnaveza

IP

Prijenosnamreza

Prijenosnamreza

IP

TCP

Primjena

Prijenosnamreza

IP

TCP

Primjena

IP

Prijenosnamreza

30

30

datagrama s pogreškom. Na IP razini sa svakim datagramom se rukuje kao s posebnom jedinicom podataka.

Datagram sadrži IP zaglavlje i same podatke. IP zaglavlje (sl. 18) ima sljedeća polja:

• Verzija: verzija IP (u današnjoj mreži IP v.4), • Duljina Internet zaglavlja: broj 32-bitnih riječi, • Vrsta usluge: prioritet datagrama, • Ukupna duljina: broj okteta u datagramu (max. 65.535), • Identifikacija: način sastavljanja podataka nakon fragmentiranja, • Zastavice: oznaka da je datagram fragmentiran, • Mjesto fragmenta: pokazuje gdje je datagramu smješten fragment, • Vrijeme života: maksimalni boravak datagrama u mreži, • Protokol: protokol višeg sloja koji rabi IP, • Zaštitna suma zaglavlja: zaštitni kod za otkrivanje pogrešaka, • Izvorišna adresa: IP adresa s koje se odašilje datagram, • Odredišna adresa: IP adresa na koju se šalje datagram, • Posebne mogućnosti: nije obvezno, a može se koristiti npr. za određivanje puta • Punjenje: ostatak do 32 bita • Podaci (fragment)

Verzija IHL Vrsta usluge Ukupna duljina

Identifikacija Zas. Mjesto fragmenta

Vrijeme života Protokol Zaštitna suma zaglavlja

Izvorišna adresa

Odredišna adresa

Posebne mogućnosti Punjenje

Podaci (fragment)

Slika 18 - IP zaglavlje

Predajni IP proces radi ovako:

1. prima podatke, odredišnu adresu i druge parametre od protokola više razine, npr. TCP, 2. stvara zaglavlje datagrama, postavlja ga ispred podataka i određuje adresu čvora na putu

prema odredišnom čvoru kojem će usmjeriti datagram, 3. prosljeđuje datagram prijenosnoj mreži. Proces usmjeravanja provodi sljedeće:

1. prima datagram iz prijenosne mreže, provjerava zaštitnu sumu i čita IP adrese, 2. određuje sljedeću prijenosnu mrežu,

31

31

3. prosljeđuje podatke toj prijenosnoj mreži. Prijamni proces radi ovo:

1. prima datagram od prijenosne mreže, provjerava zaštitnu sumu i ako ne otkrije pogrešku nastavlja obradu datagrama,

2. odbacuje zaglavlje, 3. isporučuje podatke protokolu više razine. Uz IP, u mrežnom sloju javljaju se protokoli za usmjeravanje, nadzor i adresiranje kao šro su:

• OSFP (Open Shortest Path First) - protokol za dinamičko određivanje putova u mreži, uz uvažavanje promjena topologije, udaljenosti, vrste usluge i raspodjele prometa, na načelu najkraćeg puta.

• ICMP (Internet Control Message Protocol) - protokol za nadzor dinamičkog usmjeravanja prometa, posebice između računala i usmjeritelja, te izvještavanje o problemima (nedostupno odredište, istek dopuštenog vremena, nekorektni parametri, gomilanje, preusmjeravanje).

• ARP (Address Resolution Protocol) - protokol za povezivanje fizikalne mrežne adrese s IP adresom, logičkom adresom koja nije striktno pridružena niti jednom računalu. ARP poruka s IP adresom se distribuira svim računalima u lokalnoj mreži, a prijamno se računalo odaziva sa svojom fizikalnom adresom.

• RARP (Reverse Address Resolution Protocol) - protokol koji rabe terminali kad na temelju svoje fizikalne adrese žele ustanoviti IP adresu.

6.2.2 Transportni sloj

Transportni sloj ostvaruje potporu komunikaciji između procesa, od računala do računala (host-to-host). On sadrži rješenja za kontrolu pogrešaka i kontrolu toka. Ovisno o korisnikovim zahtjevima, rabe se protokoli TCP i UDP (User Datagram Protocol).

TCP je konekcijski orijentirani protokol koji uspostavlja logičku vezu između procesa u mreži. Treba podsjetiti da paketi ne prolaze unaprijed određenim putem, jer se usmjeravanje provodi IP protokolom koji je nekonenkcijski. TCP sadrži sljedeće funkcije:

• osnovni prijenos podataka: dvosmjerni prijenos kontinuiranog niza podataka pakiranjem okteta podataka u segmente koje prenosi protokol mrežnog sloja,

• adresiranje i multipleksiranje: više procesa na istom računalu može koristiti TCP simultano uporabom dodatne adresne informacije tzv. broja vrata (port number) koji jednoznačno određuje IP korisnika.

• ovisnost jedinica podataka: TCP tolerira gubitak, udvostručenje, pogrešni redoslijed i pogrešni sadržaj podataka, jer dodjeljuje slijedni broj (sequence number) svakom oktetu koji predaje i traži da prijamna strana potvrdi ispavan prijam. Pogrešna informacija se mora ponovno prenijeti.

• kontrola toka: svaka potvrda popraćena je s informacijom o veličini prozora (window) koji označuje koliko okteta smije predajnik odaslati prije prijama potvrde.

• veze: veza između procesa se uspostavlja prije, i raskida po obavljenoj komunikaciji uporabom posebnih statusnih podataka.

• prioritet i sigurnost: specificiraju ih procesi. TCP jedinica podataka sadrži zaglavlje i same podatke. TCP zaglavlje (sl. 19) je sljedeće:

32

32

• Broj vrata (port) na izvorišnoj i odredišnoj strani: određuje sjednicu (sesiju); neki su brojevi standardni, npr. 25 za SMTP,

• Slijedni broj: broj prvog okteta u segmentu, • Broj potvrde: određuje sljedeći segment koji treba primiti, • Mjesto podatka: broj 32-bitnih riječi sadržanih u zaglavlju čime se označuje gdje počinju

podaci, • Pričuva: ne koristi se, • Kontrolni biti: za potvrdu i druge svrhe, • Prozor: broj okteta koje predajnik smije poslati prije prijama potvrde, • Zaštitna suma: zaštitni kod za otkrivanje pogrešaka, • Pokazivač hitnosti: oznaka hitnih podataka, • Posebne mogućnosti: npr. maksimalna veličina TCP segmenta • Punjenje: do 32 bita • Podaci

Izvorišna vrata Odredišna vrata

Slijedni broj

Broj potvrde

Mj. pod. Pričuva Kont. biti Prozor

Zaštitna suma Pokazivač hitnosti

Posebne mogućnosti Punjenje

Podaci

Slika 19 - TCP zaglavlje

UDP (User Datgram Protocol) je jednostavan transportni bezkonekcijski protokol koji ne garantira da će poruke stići ispravno na drugu stranu. RTP (Real Time Protocol) protokol stvarnovremene usluge čini neovisnim o nižim slojevima, a pritom koristi UDP.

6.2.3 Sloj primjene

U sloju primjene nalaze se procesi koji poslužuju korisnike. Najvažnije usluge i pripadni protokoli su pobrojani u nastavku. Treba spomenuti da su tri početne usluge Interneta bile elektronička pošta, prijenos datoteka i daljinski rad na računalu.

Elekronička pošta • SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - elektronička pošta (e-mail) Prijenos datoteka • FTP (File Transfer Protocol) - prijenos datoteka između dva računala, uz mogućnost

pristupa sustavu datoteka i odabir datoteka, radi s TCP, • TFTP (Trivial File Transfer Protocol) - jednostavniji FTP za lokalne mreže, radi s UDP.

33

33

Daljinski rad • TELNET - komunikacija između terminala i terminalski orijentiranog procesa na

računalu zasnovana na konceptu mrežnog virtualnog terminala (NVT - Network Virtual Terminal) čime se omogućuje daljinski rad na udaljenom računalu (remote logon)

Informacijske usluge • NNTP (Network News Transfer Protocol) - potpora za interesne skupine i novosti

(rasprava i izmjena informacija o različitim temama) te funkcije distribucije, upita, punjenja i pristupa člancima ili odgovorima na prethodne članke,

• HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) - aplikacijski protokol za WWW. Upravljanje mrežom • SNMP (Simple Network Management Protocol) - protokol za prijenos upravljačke

informacije između elemenata mreže i upravljačkih centara

6.3 IP adrese i nazivi domena

Svako Internet računalo i usmjeritelj imaju svoju 32-bitnu IP adresu koja se smješta u polja Izvorišna adresa i Odredišna adresa u zaglavlju protokola IPv4.

Postoji pet klasa IP adresa:

A za veoma velike mreže (do 232 računala)

B za velike mreže (do 216 računala) - kritično danas! C za male mreže (do 256 računala) D za usmjeravanje na više odredišta E za ispitivanje Notacija za IP adrese nije praktična za ljudsku uporabu, jer se svaki oktet označava svojim dekadskim ekvivalentom (npr. 123.45.67.255) pa se primjenjuju domenski nazivi. Odnos IP adrese i domenskog naziva se održava s DNS poslužiteljem (Domain Name Server). DNS je hijerarhijska baza podataka raspodijeljena po poslužiteljima po Internetu. Korijen je na vrhu hijerarhije, a izveden je u nekoliko poslužitelja, većinom u SAD. Niži slojevi domene ustrojeni su po organizacijama ili zemljama, npr.:

com komercijalne tvrtke edu edukacijske institucije net organizacije koje podupiru Internet operatore org druge organizacije hr Hrvatska Nižim slojevima domene dodaju se nove domene, npr. fer.hr. Institucija koja raspolaže domenskim nazivom može po vlastitom nahođenju i potrebama organizirati nižu hijerarhiju, npr. tel.fer.hr.

Adrese se pohranjuju u DNS poslužiteljima koji tvore mrežu u kojoj je svaki odgovoran za jednu ili više domena. Kad lokalni (najbliži) poslužitelj ne zna adresu, šalje upit višem u hijerarhiji.

6.4 Novi Internet protokol IPv6

34

34

Tijekom uporabe IP protokola ustanovljene je potreba za boljim rješenjima, tako da nova inačica protokola IPv6 unosi sljedeće novosti:

• proširena adresa (128 bita) da bi se omogućio razvoj Interneta po broju mreža i korisnika, • smanjeno osnovno zaglavlje, a dodana posebna proširena zaglavlja, kako bi se

unaprijedilo usmjeravanje, • fragmentacija se provodi samo u izvorišnom čvoru te • uvedeni zahtjevi na kvalitetu usluge, • uvedeno rješenje za pokretljivost čvora i • sigurnost.

35

35

Elektrotehnički fakultet Osijek Ak.g. 2002./03. MREŽE I PROTOKOLI Bilješke s predavanja Prof.dr.sc. Ignac Lovrek

7 POKRETNA MREŽA

7.1 Pokretljivosti terminala i osoba

Pojam pokretljivosti (mobilnosti) u telekomunikacijama odnosi se na mogućnosti korisnika da svoje komunikacijske zahtjeve ostvaruje na različitim pristupnim točkama (priključcima) mreže na isti način, te u pokretu.

Pojam pokretljivosti (mobilnosti) u telekomunikacijama odnosi se na mogućnosti korisnika da svoje komunikacijske zahtjeve ostvaruje na različitim pristupnim točkama (priključcima) mreže na isti način, te u pokretu.

Aspekti pokretljivosti u telekomunikacijama obuhvaćaju sljedeće pojmove:

• fiksna mreža (Fixed Network) • pokretna mreža (Mobile Network) • pokretljivost terminala (Terminal Mobility) • pokretljivost osobe (Personal Mobility) • usluge. Pokretljivost terminala je pojam koji opisuje uporabu terminala u pokretu pri čemu se mreži pristupa radijskim prijenosom. Tri osnovne vrste komunikacije za potporu pokretljivosti terminala su sljedeće:

• radio poziv, • bežične interaktivne komunikacije (kućne, uredske i javne), • pokretne interaktivne komunikacije (privatne i javne). Radio poziv upotrebljava se za izvješćivanje o tome da netko želi komunicirati s korisnikom i dostavu informacije o pozivajućem korisniku, bez mogućnosti izmjene informacije. Primjer takvog sustava je ERMES (European Radio Message System). BIP mreža u Republici Hrvatskoj zasnovana na tom standardu nije zaživjela s obzirom na brzi prodor pokretne mreže.

Bežične interaktivne komunikacije utemeljene su na bežičnom terminalu (Cordless Terminal) priključenom na fiksnu mrežu. Bežične interaktivne komunikacije omogućuju pokretljivost terminala na ograničenom području (stan, kuća, okućnica). Normirano rješenje za digitalni bežični telefon je sustav DECT (Digital European Cordless Telephone).

Pokretne interaktivne komunikacije zasnivaju se na pokretnoj mreži koja, kao dio telekomunikacijske mreže, dopušta telekomuniciranje u pokretu. Razvijene su tri generacije pokretnih sustava, a u Europi i Republici Hrvatskoj upotrebljavaju se:

36

36

1. generacija: analogni sustavi, NMT (Nodic Mobile Telephony), Mobitel mreža u Republici Hrvatskoj.

2. generacija: digitalni sustavi, globalni sustav za pokretne komunikacije (GSM - Global System for Mobile communication), Cronet i Vipnet mreže u Republici Hrvatskoj.

3. generacija: opći pokretni telekomunikacijski sustav (UMTS - Universal Mobile Telecommnication System).

Pokretljivost osobe opisuje mogućnost pristupa telekomunikacijskim uslugama u svakoj mreži i na svakom terminalu temeljem jednoznačne osobne identifikacije. Provodi se personalizacija komunikacijskih potreba tako da se definira korisnički uslužni profil. Pokretljivost osoba u telekomunikacijskoj mreži dopušta korisniku da svaki terminal može smatrati svojim "bilo gdje, bilo kada i kako god hoće". Osobnu pokretljivost, koju treba postići u fiksnim i pokretnim dijelovima mreže, uvodi treća generacija sustava.

Sredstva za postizanje i potporu pokretljivosti osoba su telekomunikacijske usluge, a problem se rješava na način primijenjen u inteligentnoj mreži. Primjer je usluga univerzalnih osobnih telekomunikacija (UPT - Universal Personal Telecommunication) čija definicija odgovara prije spomentoj definiciji pokretljivosti korisnika. Personalizaciji pridonosi usluga pozivanja karticom (Card Calling), jer omogućuje dogovaranje naplate, usluga osobnog broja (Personal Number) i slične. U poslovnim sustavima važna je usluga virtualne privatne mreže (VPN - Virtual Private Network) kojom se profiliraju telekomunikacije za skupinu korisnika i pojedinu osobu u njoj, tako da svi imaju osjećaj da rade u vlastitoj mreži.

7.2 Pokretljivost u javnoj mreži

Za ostvarivanje pokretljivosti u javnoj mreži (sl. 20) danas su najvažniji globalni sustav za pokretne komunikacije (GSM - Global System for Mobile communications), njegovo proširenje općim paketskim radijskim uslugama (GPRS - General Packet Radio Services) te opći pokretni telekomunikacijski sustav (UMTS - Universal Mobile Telecommunication System).

S motrišta mrežnih protokola posebno je važan IP protokol, njegovo proširenje Mobile IP te nova inačica IPv6 (Internet Protocol version 6). Posebna rješenja nude bežični aplikacijski protokol (WAP - Wireless Application Protocol) i ad-hoc mreže u Bluetooth konceptu.

S korisničkog motrišta treba ostvariti iste mogućnosti komuniciranja (usluge) na priključku (pristupnoj točki) fiksne i pokretne mreže te privremeno (ad-hoc) umrežavanje prijenosnih naprava oko priključka fiksne i pokretne mreže (sl. 21).

Arhitektura nove generacije mreža sadrži sljedeće dijelove: • zajednička fiksna jezgrena mreža (Core Network) za različite mreže koja je izvedena

jedinstvenom mrežnom okosnicom (Backbone), • različite žične (Wireline) i bežične (Wireless) pristupne mreže te • medijski prilaz (Media Gateway) koji služi za prilagodbu korisničke informacije na

jezgrenu mrežu, razdvajanje kontrole poziva od kontrole veze te ostvarivanje strujanja medija (Media Streaming).

37

37

Inteligencijamreže

Komutiranje/Usmjeravanje

Transport

Korisnik

Terminal Pristup

Poziv/Usluga

Govor/Podatak …../Multimedij

BEŽIČNIŽIČNI

POKRET

PRENOSIVOSTTRANSPARENTNOST

IP

InternetPROTOKOLI

UMTSGPRS

WAPBluetooth

IPMobile IP

Slika 20 – Problemski prostor pokretne mreže

Jezgrenamreža

Pristupnamreža -bežična

Pristupnamreža -žična

MediaGateway

MediaGateway

Privremenamreža –bežična

Privremenamreža –bežična

Pokretniterminal

Bežičniterminal

Žičniterminal

Slika 21 – Arhitektura nove generacije mreža

Korisnik se kreće sa svojim terminalom i pritom prolazi različita područja (sl. 22). Područja mogu biti određena prostorno ili zemljopisno (npr. pokrivanje radijskim signalom) te administrativno (npr. Internet domena). Prigodom uključivanja terminala potrebno je registrirati njegovu lokaciju i početi pratiti kretanje (područje i). Registriranje lokacije uključenog terminala olakšava uspostavljanje poziva, jer time područje u koje treba uputiti poziv postaje poznato unaprijed.

Kad korisnik prijeđe granicu između dva područja treba ustanoviti promjenu lokacije (područje j). U nekom trenutku pokreće se poziv i ostvaruje komunikacija, a korisnik nastavlja kretanje. Pri prijelazu u novo područje treba nastaviti poziv odnosno komunikaciju (područje k). Obično se kretanje prati preciznije tijekom komunikacije nego dok je terminal

38

38

samo uključen. Po završetku komunikacije terminal ostaje uključen te se nastavlja s praćenjem kretanja.

Područje i Područje j Područje k

Kretanje korisnika

Promjena lokacije

PozivKomunikacija

Nastavljanjepoziva/komunikacije

UključivanjeRegistriranje lokacije

Prekid pozivaKraj komunikacije

Slika 22 – Upravljanje pokretljivošću

Evolucija pokretnih telekomunikacija od GSM-a prema UMTS-u uključuje sljedeća predočena slikom 23.

Vrijeme

Funkcionalnost

GSM - Govor

SMS

HSCSD57,6 kbit/s

PODACI9.6 kbit/s

CAMEL ASCI

GPRS115,2 kbit/s

EDGE

UMTS

Slika 23 – Evolucija pokretnih mreža

To su:

• HSCSD (High Speed Circuit Switched Data): komutacija kanala za brzinu prijenosa do 57,6 kbit/s koja se postiže sa 4 kanala, svaki s 14,4 kbit/s (druga kodna shema). Modulacijski postupak nije promijenjen tako da radijski dio GSM-a ostaje nepromijenjen.

39

39

• GPRS (General Packet Radio Services): komutacija paketa za brzine prijenosa do 115,2 kbit/s (i više s boljim kodnim shemama). Modulacijski postupak nije promijenjen tako da radijski dio GSM -a ostaje nepromijenjen.

• EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution): komutacija paketa do 384 kbit/s. Uveden je novi modulacijski postupak tako da se radijski dio GSM-a mijenja.

• CAMEL (Customized Application for Mobile Enhanced Logic): skup rješenja za izvedbu usluga inteligentne mreže u GSM-u.

• ASCI (Advanced Speech Call Items): dodatne mogućnosti za posebne i poslovne mreže.

7.3 GSM

GSM je digitalni pan-europski zemaljski sustav za pokretne komunikacije namijenjene korisnicima javne mreže koji osigurava pokretljivost terminala (sl. 24). GSM mreža namijenjena je prvenstveno za govornu komunikaciju, a omogućuje prijenos podataka brzinom 9,6 kbit/s u govornom kanalu. Dodatnu mogućnost predstavlja komunikacija kratkim porukama, do 160 znakova (SMS – Short Message Service).

Kanal

Komutiranje

Korisnik Terminal:• pokretni telefon Pristup:

• bežični

Poziv/Usluga

Govor/Poruka

Slika 24 – GSM mreža

GSM mreža (sl. 25) sadrži prilazni pokretni komutacijski centar (GMSC – Gateway Mobile Switching Centre) preko kojeg se povezuje s drugim mrežama i preko kojeg se pristupa GSM mreži te pokretne komutacijske centre (MSC - Mobile Switching Centre). Oni povezuju GMSC i sustave baznih postaja (BSS - Base Station System). BSS se sastoji od dva dijela, kontrolnog (BSC – Base Station Controller) i primopredajnog (BTS – Base Transceiver Station) koji sadrži antenski sustav. Jedan BSC upravlja s više BTS-ova. Područje pokrivanja radijskim signalom jednog BTS-a naziva se ćelija (Cell). Skup ćelija koje pripadaju jednom MSC-u naziva se lokacijsko područje (LA - Location Area). Korisnički terminal (pokretni telefon) naziva se općenito pokretnom postajom (MS – Mobile Station).

U fiksnoj mreži lokacija korisnika jednoznačno je povezana s njegovom adresom (pozivnim brojem). Te podatke ima čvor (centrala) na kojeg je korisnik priključen tako da je pronalaženje lokacije pretplatnika jednostavno. Obrada poziva i usluga u pokretnoj mreži složenija zbog sljedećeg:

• mora se znati mjesto - lokacija u kojoj je registriran pokretni korisnik (tj. operator s kojim je zasnovan pretplatnički odnos) i pohranjeni svi podaci o korisniku (komunikacijski

40

40

profil – dopuštene usluge i mogućnosti) te trenutna lokacija na kojoj se nalazi. To je zadaća domaćeg lokacijskog registra (HLR - Home Location Register).

• mora se znati mjesto - lokacija na kojoj se korisnik trenutno nalazi. To je zadaća posjetiteljskog lokacijskog registra (VLR - Visitor Location Register).

• mora se provesti zaštita od neautoriziranog pristupa mreži, provjera autentičnosti korisnika i zaštita tajnosti informacija.

Dakle, HLR sadrži sve podatke o domaćim (vlastitim) pretplatnicima i uslugama koje koriste te o njihovoj trenutnoj lokaciji, ukoliko je poznata. VLR sadrži podatke o pretplatnicima koji su trenutno u lokacijskom području dotičnog MSC-a. Te podatke VLR dojavljuje HLR-u pretplatnikove domaće mreže.

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTSMS

AUC

EIR

PC

BSC

SMSC

Slika 25 – Arhitektura GSM mreže

Centar za uslugu kratkih poruka (SMSC – SMS Centre) usmjerava poruke od izvorišnog prema odredišnom MS-u. Kratke poruke se prenose jednim od signalizacijskih kanala.

Centar za provjeru autentičnosti (AUC - AUthentication Centre) sadrži autentifikacijski ključ s kojim se provjerava pretplatnik pri registraciji i pozivu. Registar identifikacije opreme (EIR – Equipment Identity Register) sadrži podatke o MS-u s kojima se može provjeriti da li je u vlasništvu pretplatnika.

Svaki terminal sadrži pretplatnički identifikacijski modul (SIM - Subscriber Identification Module) koji isto tako sadrži autentifikacijski ključ.

Pokretni terminal – pokretni telefon sustavu pristupa radio kanalom u području 900 Mhz (890-915 MHz i 935-960 MHz). Višestruki pristup u vremenskoj podjeli (TDMA - Time Division Multiple Access) omogućuje da se na svakoj od 124 prijenosne frekvencije izvede 8 kanala u vremenskoj podjeli, tako da je ukupan broj kanala kojima mogu pristupiti korisnici

41

41

892. Uporaba frekvencija radijskih kanala zasnovana je na ćelijskom konceptu koji omogućuje rad s ograničenim brojem frekvencija. Ukratko, različite frekvencije rabe se u istoj ćeliji i u susjednim ćelijama, a iste frekvencije ponavljaju se u udaljenim ćelijama.

Bazna postaja automatski otkriva sve pokretne postaje (terminale) u svojem području, a ta se informacija registrira u VLR-u. Ukoliko korisnik isključi terminal lokacijska informacija se gubi, a ako napusti neko područje i prijeđe u drugo, lokacijska se informacija ažurira.

Kako je HLR pridružen MSC-u po mjestu zasnivanja pretplatničkog odnosa tj. operatoru mreže (domaća mreža), a VLR je tipično uz MSC u čijem se području korisnik trenutno nalazi, VLR mora tu informaciju slati u HLR. Pri promjeni lokacije ona će se registrirati u “novom” VLR-u koji će o tome izvijestiti HLR. HLR će promjenu dojaviti "starom" VLR-u (provodi brisanje informacije o korisniku), a "novom" VLR-u poslati korisnički profil (provodi upisivanje informacije o komunikacijskim mogućnostima korisnika).

MSC kontrolira i obrađuje pozive od/prema pokretnim korisnicima te usklađuje prebacivanje pokretnih veza između baznih postaja kako se korisnik kreće i pritom mijenja ćeliju.

Uzmimo primjer u kojem fiksni korisnik A poziva pokretnog korisnika B koji je trenutno na području MJ (sl. 26), uz oznake slijeda operacija (1, 2, ...).

A

B

MSC I MSC J

M I M J

BS I1 BS I2 BS J2BS J1 BS J3

fiksna mreža

pokretna mreža

područje područje

12

3

4

5

6

GMSC

HLRVLR I VLR J

Slika 25 – Arhitektura GSM mreže

Poziv (1) se od A korisnika usmjerava kroz fiksnu mrežu (2) do GMSC u pokretnoj mreži (3) kako bi se dohvatio HLR od B korisnika i očitala informacija o njegovoj trenutnoj lokaciji, MJ. Poziv se prosljeđuje do MSCJ (4) uz koji je VLR u kojem je registriran B. MSCJ odašilje poziv svojim baznim postajama (5). Odazvat će se ona na čijem je području trenutno B (6) i

42

42

nakon toga će se pokrenuti postupak uspostave veze. Naravno, prigodom ulaska korisnika B iz područja MI u područje pokriveno s baznim postajama od MSCJ trebalo je uskladiti podatke u HLR, VLRI i VLRJ.

Ovo je navedeno samo kao primjer, a u stvarnim mrežama javljaju se različiti scenariji ovisno o korisnicima (fiksni, pokretni), mrežama (nacionalna, međunarodna) i sl.

7.4 GPRS

Pojavom pokretnog Interneta potrebno je omogućiti pristup i rad u Internetu preko pokretnog telefona i drugih pokretnih terminala. Kako se u tom slučaju radi o komunikaciji podacima preko bežičnog pristupa, odnosno o usnopljenom prometu, potrebno je omogućiti prijenos podataka komutacijom paketa. GPRS upravo omogućava komutaciju paketa unutar postojeće GSM arhitekture, dakle radi se o proširenju GSM-a sa sljedećim značajkama za operatera:

• bolje karakteristike prilikom bežičnog prijenosa podataka, • korak bliže trećoj generaciji usluga, • jednostavno dodavanje čvorova koji omogućavaju komutaciju paketa u postojeću GSM

infrastrukturu, • bolja iskoristivost kanala u odnosu na prijenos podataka komutacijom kanala.

Sa gledišta krajnjeg korisnika GPRS omogućuje:

• povezanost s Internetom ili Intranetom preko pokretnog terminala (pokretni Internet), • stalnu vezu s IP, • povećanje brzine komuniciranja, • brzi pristup mreži, • naplata prema primljenom/poslanom volumenu podataka, a ne prema trajanju

komunikacije.

Novi čvorovi (sl. 26) pri uvođenju GPRS-a su uslužni GPRS potporni čvor (SGSN - Serving GPRS Support Node) i prilazni GPRS potporni čvor (GGSN - Gateway GPRS Support Node).

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTSMS

AUC

EIR

SGSN

PSTNISDNGSM

GGSN

IP/FR. ATM

InternetIntranet

Gs

Gs

Gb

Gi

Gf Gr

Gn

Gn

BSC

Slika 26 – Arhitektura GPRS mreže

43

43

SGSN poslužuje korisnika, odnosno rukuje prometom korisnikovih paketiziranih podataka. Područje mreže koje pokriva jedan SGSN čvor naziva se područjem usmjeravanja (RA - Routing Area). SGSN je odgovoran za usmjeravanje paketa od/prema pokretnim postajama unutar svojeg područja pokrivanja, tj. poslužuje sve GPRS korisnike koji su locirani unutar SGSN područja usmjeravanja. GPRS korisnik može biti poslužen od strane bilo kojeg SGSN u mreži ovisno o lokaciji. Podaci se usmjeravaju od SGSN prema BSC i preko BTS do pokretne postaje. SGSN ekvivalentna je MSC/VLR entitetu u GSM-u.

GGSN predstavlja sučelje prema drugim GPRS mrežama, ali isto tako i prema vanjskim IP mrežama. Kako bi omogućio komunikaciju sa različitim mrežama, GGSN vrši translaciju formata podataka, signalizacijskih protokola i adresne informacije. On usmjerava promet određenom SGSN čvoru i vrši konverziju protokola. Može sadržati DNS i DHCP funkcije.

Čvorovi SGSN i GGSN su međusobno povezani mrežnim IP protokolom koji se izvodi najčešće u FR (Frame Relay) ili ATM mreži. GPRS čvorovi se povezuju međusobno i s GSM čvorovima preko različitih G sučelja.

Kod pristupa Internetu, paketi od SGSN prema GGSN i obratno tuneliraju što znači da se ne "gleda" sadržaj paketa već se oni samo propuštaju prema odredištu (izvorni IP paket se smješta u polje podataka drugog IP paketa). Dakle paketi od MS dolaze do SGSN gdje ih se posebnim tunelskim protokolom ovija (encapsulate) i takvi se propuštaju prema GGSN i dalje prema Internetu. Odredišni SGSN razvija (decapsulate) dobivene pakete od GGSN i šalje ih odredišnom MS.

BSC se proširuje s paketskom kontrolnom jedinicom (PCU - Packet Control Unit), dok ostali dijelovi GSM-a ostaju nepromijenjeni.

GPRS fizikalni kanal na radijskom sučelju isti je kanal koji osigurava GSM. Vremenski odsječak koji se dodijeli paketskom prijenosu naziva se paketski podatkovni kanal (PDCH – Packet Data Channel). U svakoj se ćeliji broj PDCH kanala, odnosno omjer GSM i GPRS fizikalnih kanala određuje na temelju očekivanog prometa. Broj PDCH može biti fiksan ili se dinamički prilagođavati stvarnom prometu. U tom slučaju se mogu postaviti granične vrijednosti broja PDCH kanala. Kako je broj kanala u ćeliji konstantan, povećanje GPRS kanala smanjuje broj raspoloživih GSM kanala i obrnuto.

Paketska komunikacija u pokretu zahtijeva posebna rješenja, različita od onih koja se primjenjuju u kanalskoj komunikaciji. Ključna je razlika da treba upravljati sesijom tj. sudionicima u komunikaciji, a ne samo vezom. Tome služe:

• zapis o kretanju kojim se MS pridružuje SGSN-u u čijem se području nalazi. On sadrži informaciju o lokaciji MS tako da u svakom trenutku MS može primati podatke, slati podatke ili ih primati i slati istovremeno.

• zapis o paketskom protokolu koji opisuje karakteristike veze (vrsta mreže, adresa pristupne točke, protokol, zahtijevana kvaliteta usluge i drugi parametri). Neke vrijednosti se mogu dogovoriti pregovaranjem ili mogu biti postavljene unaprijed ovisno o pretplatniku. Svaki korisnik može imati nekoliko različitih ovakvih zapisa i neovisno ih aktivirati i deaktivirati ovisno o željenoj usluzi. U slučaju da zapis o paketskom protokolu nije aktiviran iz bilo kojeg razloga, mreža nadolazeće pakete izbacuje.

• podatak o fizikalnom kanalu kojim se prenose paketi na radijskom sučelju.

DNS se nalazi unutar svake GPRS mreže, uz GGSN. IP adresu pokretnoj postaji dodjeljuje GGSN. To je privatna IP adresa se koristi unutar vlastite mreže, dok javna IP adresa ostaje za vanjsku komunikaciju. Moguće su statičke i dinamičke adrese, ali se zbog IPv4 ograničenja rabi samo dinamičko adresiranje.

44

44

7.5 UMTS

Zahtjevi postavljeni na UMTS su sljedeći: • osobna pokretljivost, uz prijenos govora, podataka i multimedije visokom brzinom, • do 144 kbit/s u svim uvjetima (udaljeni krajevi, slaba naseljenost, velika brzina kretanja),

do 384 kbit/s na otvorenom prostoru (prigradska područja, srednja naseljenost, brzina kretanja 120-500 km/h), do 2 Mbit/s u gradskom području (velika naseljenost, brzina kretanja do 120 km/h), 2 Mbit/s u zatvorenom prostoru (veoma velika gustoća korisnika, mirovanje ili hodanje),

• komutacija kanala i paketa, • simetrični i asimetrični prijenos • više istodobnih usluga, • kvaliteta govora usporediva s onom u fiksnoj mreži, • integracija s fiksnom mrežom, • koegzistencija s 2. generacijom (GSM) te • brzi pristup Internetu.

Usluge koje se očekuju su sljedeće: • od uskopojasnih (govor) do širokopojasnih (multimedij u stvarnom vremenu), • brza komutacija paketa (pretraživanje WWW, isporuka informacija, udaljeni i bežični

pristup Internetu/Intranetu), • unificirano rukovanje porukama (e-mail, govorna poruka...), • pokretna trgovina (m-commerce), • pokretni ured (m-office).

U UMTS-u primjenjuje se širokopojasni višestruki pristup s kodnom podjelom (W-CDMA - Wideband Code Division Multiple Access). Za razliku od vremenske podjele u kojoj se MS-u dodjeljuje vremenski odsječak za komunikaciju, kod kodne podjele se svakoj MS dodjeljuje se jednoznačni kod (Chip Sequence). U prijenosu se “1” zamjenjuje se s Chip sequence, a “0” s komplementarnom Chip sequence. Razlozi za W-CDMA su ovi

• veći kapacitet i bolja pokrivenost od TDMA i drugih CDMA rješenja, • mogućnost varijabilne i visoke brzina prijenosa, • paketski i kanalski prijenos, • višestruke istodobne usluge u jednom terminalu, • moguće hijerarhijsko strukturiranje ćelija (od male piko ćelije u zatvorenom prostoru do

velike svjetske ćelije).

W-CDMA je namijenjen za otvoreni prostor i široko područje što je karakteristično za javne mreže. UMTS-u je dodijeljeno frekvencijsko područje 1920 - 1980 MHz i 2110 - 2170 MHz, uz frekvencijski odvojene smjerove komuniciranja (FDD - Frequency Division Duplex).

UMTS arhitektura zasniva se na konceptu domena (sl. 27), pri čemu je osnovna podjela na korisničku opremu (User Equipment (UE) Domain) i mrežnu infrastrukturu (Infrastructure Domain).

Korisnička oprema sadrži dvije domene: • UMTS pretplatnički identifikacijski modul (UMTS Subscriber Identity Module (USIM)

Domain) s podacima i procedurama za nedvosmislenu i sigurnu identifikaciju osobe pametnom karticom (Smart Card),

45

45

• Pokretna oprema (Mobile Equipment (ME) Domain) koja sadrži pokretno zaključenje radijskog prijenosa (MT - Mobile Termination) i terminalsku opremu (TE - Terminal Equipment)

Mrežna infrastruktura podijeljena je na sljedeće domene:

• Pristupna mreža (Access Network Domain) u kojoj su fizikalni entiteti za upravljanje pristupom i mehanizmi pristupa korisnika jezgrenoj mreži,

• Uslužna mreža (Serving Network Domain) koja sadrži funkcionalnost za posluživanje korisnika na korisničkoj pristupnoj točki; otkriva lokaciju kako se korisnik kreće i usmjerava poziv/informacije prema korisniku.

• Domaća mreža (Home Network Domain) koja osigurava funkcionalnost povezanu sa stalnom lokacijom korisnika neovisnom o korisničkoj pristupnoj točki, a sadrži informacije o podacima/uslugama ovisnim o korisniku,

• Tranzitna mreža (Transit Network Domain) koja ostvaruje komunikacijski put između uslužne mreže i udaljene stranke u drugoj mreži (ako je udaljena stranka u istoj mreži, ne radi se preko tranzitne mreže).

Uočljivo je da UMTS arhitektura formalizira "izgled" mreže koji je u ranijim rješenjima bio prikriven različitim izvedbama.

User Equipment Domain Infrastructure Domain

USIM MobileDomain Equipment

Domain

Access CoreNetwork NetworkDomain Domain

Serving TransitNetwork NetworkDomain Domain

HomeNetworkDomain

Cu Uu Iu [Yu]

[Zu]

Slika 27 – UMTS arhitektura

Nova pristupna rješenja s W-CDMA izvedena su na Uu sučelju, dok sučelje Iu uređuje odnos pristupne i jezgrene mreže. Pristupna mreža UMTS-a (UTRAN – UMTS Access Network) predočena je sl. 28. Podsustav radijske mreže (RNS – Radio Network Subsystem) sadrži B čvorove (Node B) i kontrolere radijske mreže (RNC – Radio Network Controler). Analogni dijelovi GSM-a bili bi BSS, odnosno BTS i BSC. Jezgrena mreža UMTS-a će u mnogim dijelovima biti zajednička s GSM-om, posebice za operatore koji će pružati obje vrste usluga. U jezgrenoj mreže će u ranim fazama uvođenja UMTS-a koegzistirati kanalski i paketski dio koji će se povezivati na druge mreže (PSTN, ISDN; Internet, …).

46

46

Međutim, UMTS ne uvodi samo nova rješenja pristupne mreže već i novu način rješavanja usluga korisnicima. Uz osobnu pokretljivost za koju je važna osobna identifikacija pametnom karticom predviđena su rješenja za tzv. virtualno domaće okruženje koje će omogućiti jednostavniju uporabu usluga, neovisnu o mjestu pristupa i vrsti terminala.

Core Network

RNSRadio Network Subsystem

RNSRadio Network Subsystem

RNCRadio Network Controler

RNCRadio Network Controler

Node B Node B Node BNode B

Iu Iu

Iur

IubIub

UE

Slika 28 – UMTS pristupna mreža

8 POKRETNI INTERNET

8.1 Pristup Internetu iz fiksne mreže

Moguća rješenja za pristup Internetu iz fiksne mreže su sljedeća (sl. 29):

• stalna veza na Internet zakupljenim vodom (Leased line), • veza na Internet primjenom tehnologije digitalne pretplatničke petlje (xDSL – Digital

Subscriber Loop), npr. ADSL (Asymetric DSL) u Hrvatskoj, • komutirani pristup Internetu kroz PSTN ili ISDN (pozivom/na zahtjev), pri čemu je

korisnik Internet pretplatnik) • komutirani pristup računalu stalno spojenom na Internet (pozivom/na zahtjev), pri čemu

je vlasnik računala Internet pretplatnik ) Primjenjuje se protokol PPP (Point to Point Protocol) za IP vezu od točke do točke na relaciji između korisničke opreme (npr. osobno računalo) i pristupne točke Interneta.

47

47

PSTN Internet

PC

ISP

LAN

Router Modem Modemleased

line

PC Modem Modem

PC ModemComputerModem

ISP – Internet Service Provider

Slika 29 – Pristup Internetu iz fiksne mreže

8.2 Pristup Internetu iz pokretne mreže

Pokretni terminal može obavljati obradne funkcije i komunikacijske funkcije (sl. 30). Obradne funkcije obavljaju računala različite izvedbe i kapaciteta kao što su npr. prijenosno računalo (laptop), ručno računalo (handheld computer) i osobni digitalni asistent (PDA - Personal Digital Assistant).

Komunikacijskim funkcijama ostvaruje se pristup javnoj pokretnoj mreži, prilaz drugoj mreži kroz javnu mrežu te privremeno povezivanje drugih naprava na terminal. Privremeno povezanim napravama terminal omogućuje pristup javnoj mreži i prilaz drugoj mreži.

Primjer može biti pokretni telefon izveden za jedno ili više frekvencijskih područja (multiband) preko kojega putem Bluetooth privremene veze prijenosno računalo pristupa Internetu.

P TO EK RR ME IT NN AI L

Pristupjavnoj mreži

GSMGPRSUMTS

Ad hocpovezivanje

drugih naprava

Bluetooth

Prilaz drugoj mreži(Usluge)Internet

Slika 30 – Komunikacijske mogućnosti pokretnog terminala

48

48

8.2.1 Pristup Internetu iz GSM mreže

Pristup Internetu iz GSM mreže može se ostvariti preko PSTN (ISDN) ili izravno (sl. 31) Pristup preko PSTN (ISDN) rabi se ako GSM operator nije ujedno davatelj Internetske usluge (ISP - Internet Service Provider). Obilježja takvog rješenja su sljedeća:

• podatkovni poziv se spaja na skup modema na izlazu iz GSM mreže, • javlja se kašnjenje od 20-ak s za uspostavljanje veze, • GSM operator snosi PSTN (ISDN) troškove, • nema mogućnosti uvođenja usluga s dodanom vrijednosti.

Kod izravnog povezivanja na Internet, GSM operator je ujedno ISP. Tipično je rješenje sljedeće:

• podatkovni pozivi završavaju u GSM mreži na pristupnom poslužitelju (Access Server), • ostvaruje se digitalna prospojenost s kraja na kraj, • uspostavljanja veze je manje od 10 s • mogućnost uvođenja usluga s dodanom vrijednosti.

a

GSM PSTN InternetPC

MS Skup modema(Modem Pool)

ISP

PC GSM ISP Internet

Pristupni poslužitelj(Access Server)

Dodatna mogućnost Internet: e-mail → GSM: SMS

MS

Slika 31 – Pristup Internetu iz GSM-a

Pokažimo primjer povezivanja na Intranet (sl. 32). Pristup Intranetu odvija se u koracima kojima se postupno gradi pristupna veza na temelju PPP protokola:

1. Bira se pozivni broj pristupnog poslužitelja, 2. Uspostavlja se PPP veza na relaciji korisnički uređaj – pristupni poslužitelj, 3. Provjerava se dopuštenje za pristup, 4. Uspostavlja se tunel kroz Internet, 5. Provjerava se autentičnost korisnika, 6. Uspostavlja se PPP veza na relaciji korisnički uređaj – Intranet, 7. Provodi se izmjena podataka.

Tako se može ostvariti i virtualna privatna mreža (VPN - Virtual Private Network) koja rabi Internet kao transportnu mrežu kroz koju se tuneliraju paketi između GSM mreže i Intraneta.

49

49

PC GSM Internet

Pristupni poslužitelj(Access Server)

MS

Intranet

PC1. Biranje pristupnog poslužitelja2. Uspostavljanje PPP veze

3. Provjera pristupa Intranetu

4. Uspostavljanje tunela

5. Provjera autentičnosti korisnika

6. PPP veza korisnik – Intranet, dodjela IP adrese7. Izmjena podataka (virtualni kanal)

Slika 32 – Povezivanje na Intranet

8.2.2 Pristup Internetu iz GPRS mreže

Pristup Internetu iz GPRS mreže predočen je sl. 33.

GTP

UDP

IP

L2

L1

IP/FR, ATM

SGSN GGSN Internet

GTP

UDP

IP

L2

L1

Aplikacija

TCP/UDP

IP

Bearer

BSS

SNDCP

LLC

BSSGP

L2

L1

BSSGP

L2

L1

RLC

MAC

TDMA

Aplikacija

TCP/UDP

IP

SNDCP

LLC

RLC

MAC

TDMA

MS

Gb Gn GiRadio

Slika 33 – Pristup Internetu iz GPRS-a

Osnovna je zamisao “privesti” Internet protokole do MS. Između IP i najvišeg GPRS protokola (LLC - Logical Link Control) na MS nalazi se SNDCP (Sub Network Dependency Control Protocol) kojim se IP prilagođava radu u GPRS-u na relaciji MS - SGSN. Paketi koji dolaze u GPRS sustav i veći su od 1500 okteta segmentiraju se i formiraju jedan ili više LLC okvira.

50

50

S motrišta korisnika svi slojevi i protokoli ispod IP protokola između radijskog i Gi sučelja služe kao prijenosni sloj (bearer) kojim se korisnički terminal bežično, u pokretu, spaja na Internet.

Glavni zadatak BSS je prenijeti LLC okvire od SGSN prema MS. BSS sadrži PCU (Packet Control Unit) koji segmentira LLC okvire (≤ 1500 okteta) u MAC/RLC blokove za odredišni MS i koji su takve veličine da se mogu prenositi radio sučeljem (20-50 okteta).

Na radijskom sučelju najniži, 1. protokolni sloj predočen je GSM kanalom koji se naziva PDCH (Packet Data Channel). Kako svakom kanalu kao zajedničkom mediju može pristupiti više korisnika, potrebno je kontrolirati pristup, za što služi 2.sloj (MAC - Medium Access Control). Slijedi sloj kontrole radio veze (RLC - Radio Link Control) između MS i BSS-PCU.

Viši slojevi se ne obrađuju u BSS već se transparentno prenose do SGSN. Tako su riješene funkcije kontrole logičke veze LLC kojom teku paketi.

Na Gb sučelju između BSS-PCU i SGSN donja dva sloja (L1, L2) mogu se riješiti na različite načine (FR, ATM), dok je treći namijenjen za protokol BSSGP (BSS GPRS Protocol) kojim se izmjenjuju informacije o usmjeravanju i kvaliteti usluge (QoS - Quality of Service). Između SGSN i GSGN komunicira se mrežnim protokolom IP i transportnim protokolom UDP. Paketi koji idu iz ili u vanjsku mrežu tuneliraju se protokolom GTP (GPRS Tunneling Protocol).

8.3 Pokretni IP

Kod “klasičnog” (IPv4) Interneta, IP adresa globalno i jednoznačno označuje računalo, odnosno sučelje usmjeritelja. Protokoli usmjeravanja usmjeravaju datagrame isključivo na temelju odredišne adrese, koristeći pri tom tablice usmjeravanja. Primjenom maske podmreže na odredišnu adresu, dobiva se mrežni prefiks, iz kojeg se određuje sučelje po kojem treba proslijediti datagram.

Pokretni IP (Mobile IP) je rješenje za pokretljivost izvedeno u mrežnom sloju. To znači da je ono potpuno nevidljivo sloju transporta i aplikacijama. Drugim riječima, postojeće TCP veze se održavaju u kada je čvor u pokretu, a sve aplikacije rade kao i kada je čvor fiksno priključen u svojoj matičnoj mreži.

Osnovna je ideja mobilnog IP-a: zadržati stalnu IP adresu, ne mijenjati postojeće protokole usmjeravanja u mrežnom sloju, a pokretljivost osigurati putem novih funkcijskih entiteta i uvođenja trenutne adrese (sl. 34). Kao rješenje izvedeno u mrežnom sloju, Mobile IP je potpuno neovisan i o mediju preko kojeg se vrši prijenos (žično, bežično, ...).

Pokretni čvor mora se moći kretati kako između različitih priključnih točaka na istoj vrsti medija (npr. s jednog Etherneta LAN-a na drugi), tako i s jednog medija na drugi (npr. Etherneta na bežičnu vezu) bez gubitka veze na Internet. Na sloju podatkovne veze mora se riješiti odabir načina kompresije te zaštite podataka, kao i postupak pri promjeni priključne točke.

Na mrežnom sloju moraju se riješiti pitanja identifikacije čvora i mreže, određivanje priključne točke te usmjeravanje datagrama prema pravom odredištu. Identifikacija čvora i mreže je pitanje mrežnog adresiranja. Određivanje priključne adrese odnosi se na prepoznavanje linka na kojeg je priključen pokretni čvor. Usmjeravanje uključuje posebne mehanizme za usmjeravanje ka/od pokretnog čvora za vrijeme njegovog boravka u stranoj mreži.

51

51

Aplikacija HTTP, FTP, Telnet, SMP, SNMP, NFS, …

Transport

TCP, UDP, RTP

Mre ža

IP , ICMP, IGMP, …

Prijenos Podatkovna veza Fizikalni sloj

Slika 34 – Interneski protokoli

Mobile IP definira pojmove domaće adrese i trenutne adrese:

• Domaća adresa (Home Address) je IP adresa stalno dodijeljena pokretnom čvoru. Ona se ne mijenja prigodom kretanja čvora, tj. vrijedi i u domaćoj i posjećenoj točci priključka.

• Trenutna adresa (Care-of Address) je IP adresa dodijeljena pokretnom čvoru kad je priključen preko neke posjećene točke priključka. Trenutna adresa je jednoznačno određena za svaku točku priključka, što znači da se mijenja s promjenom točke priključka. Ta adresa koristi se kao odredišna adresa za datagrame namijenjene pokretnom čvoru. Primijetimo da je izvorišna adresa datagrama kojeg šalje pokretni čvor i dalje domaća adresa pokretnog čvora.Pokretni IP definira tri funkcijska entiteta u kojima je izvedena

podrška pokretljivosti:

1. Pokretni čvor (MN - Mobile Node): čvor koji mijenja točku priključka na Internetu s jednog linka na drugi, pri čemu zadržava sve već uspostavljene veze i koristi svoju stalnu, domaću IP adresu.

2. Domaći agent (HA - Home Agent): usmjeritelj sa sučeljem na domaćem linku mobilnog čvora sa sljedećim zadaćama:

• pokretni čvor ga obavještava o trenutnoj točki priključka - IP adresi (Care-of address),

• omogućuje usmjeravanje prema stalnoj adresi pokretnog čvora,

• presreće datagrame adresirane na pokretni čvor i tunelira ih prema njegovoj trenutnoj adresi. Primjena tuneliranja kod Mobile IP-a detaljnije je objašnjena na sljedećoj stranici.

3. Strani agent (FA - Foreign Agent): usmjeritelj na stranom linku gdje je mobilni čvora povezan na trenutnu točku priključka sa sljedećim zadaćama:

• obavještava domaćeg agenta o trenutnoj IP adresi

52

52

• usmjerava datagrame ka/od pokretnog čvora.Već je rečeno da domaći agent tunelira datagrame adresirane na stalnu adresu pokretnog čvora prema njegovoj trenutnoj adresi (sl. 35). Tunel je staza kojom prolaze datagrami na putu od domaćeg agenta prema stranom agentu Tunelirani datagrami, adresirani na pokretni čvor, se ovijaju datagramom adresiranim na trenutnu adresu.

RouterHA

RouterFA

Računalo

MN

Tunel

192.11.35.43

Domaćamreža

161.53.19

Stranamreža

152.97.84

Home address: 161.53.19.68Care-off address: 152.97.84.x

Slika 35 – Usmjeravnje paketa prema pokretnom čvoru

Svaki agent na linku (može ih biti više) periodički objavljuje da je spreman poslužiti kao domaći agent, strani agent, ili oboje, i to na svim linkovima za koje pruža tu uslugu. Te objave se kao Agent Advertisement (AA) poruke razašilju na lokalnom linku (sl. 36).

Druge su vrste poruke Agent Solicitation (AS) poruke, koje mogu slati pokretni čvorovi u pokušaju traženja agenta. Po primitku Agent Solicitation poruke, svi agenti odgovaraju s Agent Advertisement porukom. Taj mehanizam omogućuje brzo pronalaženje agenta za slučaj kada agenti rijetko razašilju Agent Advertisement, kao i kada pokretni čvor brzo mijenja točku priključka.

Registracija se obavlja putem poruka Registration Request (1, 2) i Registration Reply (3, 4). Za razliku od poruka koje se koriste za otkrivanje agenta koje se prenose ICMP-om, registracijske poruke prenose se UDP datagramima (sl. 37).

Protokol IPv6 uvodi nova rješenja za pokretni IP. Isti kao u Mobile IPv4 definirani su pokretni čvor, domaći agent, domaći link i strani link. Drugačije odnosu na Mobile IPv4 riješeno je adresiranje te pridjeljivanje domaće i trenutne adrese. Nema više stranog agenta, jer tu zadaću obavlja IPv6 usmjeritelj.

53

53

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

AA

AS

MN

MN

AA

ICMP

Slika 36 – Traženje i oglašavanje agenta

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

4

MN

MN

AA

1

2

3

UDP

Slika 37 – Registracija pokretnog čvora

8.4 Bežični aplikacijski protokol

Opći problemi Interneta u pokretu proizlaze iz karakteristika bežične mreža (veće kašnjenje, manja brzina prijenosa, veća vjerojatnost pogreške i manja pouzdanost), karakteristika pokretnog terminala (manja memorija i slabiji procesor, ograničeno trajanje baterije, mali zaslon i skromnije korisničko sučelje, sigurnost teže postići) te zahtjeva koje postavljaju usluge (broj korisnika, upravljanje i kontrola, kretanje).

54

54

Pretraživanje WWW preko pokretnog telefona s bežičnim pristupom (sl. 38) najbolji je primjer da se uoče potrebe za posebnim rješenjima i razlozi uvođenja bežičnog aplikacijskog protokola (WAP – Wireless Application Protocol).

KlijentWeb

Browser Zahtjev (URL)

WebPoslužitelj

Odgovor (sadržaj)

KlijentMicro

Browser

WWW

WAP

Gateway WebPoslužitelj

Kodiranizahtjev

Kodiraniodgovor

Zahtjev

Odgovor

Slika 38 – Usporedba WWW - WAP

WWW usluga u Internetu ostvaruje se tako da klijent opremljen Web pretraživačem (Browser) upućuje zahtjev za određenim sadržajem označavajući poslužitelja. Poslužitelj se odaziva vraćajući odgovor sa zahtijevanim sadržajem.

Ograničene mogućnosti korisničkog sučelja na pokretnom telefonu zahtijevaju posredovanje između takvog klijenta i poslužitelja, jer se sadržaj prilagođen za prikaz na npr. osobnom računalu ne može predočiti na malom zaslonu telefona.. To je zadaća WAP prilaza (Gateway).

Klijentov mikro pretraživač rukuje s dokumentima prilagođenim mogućnostima pokretnog telefona koji se oblikuju s posebnim jezikom za označavanje, WML (Wireless Markup Lnaguage). WML je sličan jeziku HTML (Hyper Text Markup Language), a optimiziran za ručne uređaje ograničenih mogućnosti.

Ukoliko Web poslužitelj raspolaže samo HTML dokumentima potrebno je provoditi pretvorbu između WML i HTML (filtriranje). Ukoliko Web poslužitelj raspolaže i WML dokumentima potrebno je riješiti samo pristup poslužitelju, jer je Web poslužitelj ujedno i WAP poslužitelj (sl. 39).

Bežični aplikacijski protokol namijenjen je sljedećim uslugama: • Pretraživanje informacija na Internetu (WWW na pokretnom telefonu uporabom

MicroBrowsera), • Označavanje pristiglih poruka (e-mail, govorne poruke, odabrane informacije) • E-trgovina u pokretu (rezervacija, narudžba, plaćanje)

55

55

• Vertikalne usluge (npr. serviserske aplikacije, provjera i narudžba rezervnih dijelova u skladištu)

• Telefoniranje (prihvaćanje/odbacivanje/preusmjeravanje poziva)

KlijentMicro

Browser

HTMLfilter

WebPoslužitelj

WAPproxy

WML HTML

WML WML

Slika 39 – WAP arhitektura

WAP protokolni slojevi predočeni su sl. 40 i uspoređeni s Internet protokolima.

WAP aplikacijski sloj naziva se WAE (Wireless Application Environment) izgradnja aplikacija i usluga za kombinaciju WWW i pokretne telefonije. Uz WML, na raspolaganju je sučelje za usluge telefoniranja WTA (Wireless Telephony Application) i različiti formatirani sadržaji (Content formats).

WAP sloj sesije (WSP - Wireless Session Protocol) optimiziran je za mreže s malom propusnosti i velikim kašnjenjem., kompatibilan s protokolom HTTP (Hyper Text Transport Protocol).

WAP transakcijski sloj (WTP - Wireless Transaction Protocol) optimiziran je za ugradnju u MS ograničenih mogućnoisti (“thin client”). Podržava dva načina rada: jednosmjerni zahtjev, dvosmjerni zahtjev-odgovor.

Sigurnosni sloj WTLS (Wireless Transport Layer Security) zasnovan je na TLS (Transport Layer Security) i optimiziran za uskopojasni kanal. Omogućuje sljedeće funkcije: integritet podataka, privatnost, autentifikacija, otkrivanje i odbacivanje neprovjerenih podataka.

WAP transportni sloj (WDP - Wireless Datagram Protocol) provodi prilagodbu prilagođavanje posebnim odlikama prijenosnih usluga tako da omogućuje višim slojevima rad u različitim bežičnim mrežama koje služe za WAP prijenos (Bearer), kao GSM kanal, SMS, GPRS, Bluetooth, …

56

56

WWW(HTML)

HTTP

TLS

TCP(UDP)IP

Application

Session

Transaction

Security

Transport

Bearer

Slika 40 – WAP protokoli

8.5 Ad-hoc umrežavanje Bluetooth tehnologijom

Ad-hoc ili privremene mreže omogućuju bežično umrežavanje u pokretu bez prethodne izgradnje mrežne infrastrukture. Povezuje se promjenljivi broj čvorova koji se kreću (obično na ograničenom prostoru) tako da su topologija i uvjeti komuniciranja promjenljivi.

Javne mreže za sada rješavaju probleme lokalnog povezivanja različitih uređaja od kojih su neki komunikacijske, a neki druge osnovne namjene. Takvo povezivanje treba biti jeftino, neopterećeno troškovima uporabe frekvencijskog spektra i izvedivo svugdje u svijetu.

S motrišta frekvencijskog spekctra, za Bluetooth kao tehnologiju ad-hoc mreže, odabran je pojas u kojem je dopušteno bežično povezivanje industrijskih, znanstvenih i medicinskih uređaja ISM (Industrial Scientific Medical) na kratkim udaljenostima.

Bluetooth omogućuje:

• bežično povezivanje bliskih elektroničkih naprava u privremenu mrežu (bežični/pokretni telefon, modem, računalo, miš, projektor, mikrofon, slušalica, …),

• prijenos govora, podataka i medija, • radio sučelje bolje od infracrvenog (domet, usmjerenost, točka do točke).

ISM frekvencijski pojas (2400 - 2500 MHz) globalno je dostupan i slobodan za uporabu bez licence, ali zahtijeva robusni radio link zbog mogućih smetnji i interferencije s drugim sustavima (“teški” kanal).

S obzirom da se želi omogućiti prijenos govora, podataka i različitih medija treba osigurati kanalski i paketski način rada, sinkrono i asinkrono, asimetrično i simetrično. Bluetooth to postiže na sljedeći način:

• robusni link: kratki paket, brza potvrda i frekvencijski skok, • zaštita od pogrešaka FEC (Forward Error Correction), • dvosmjerni prijenos TDD (Time Division Duplex), • kanali i paketi, • asinkrono i sinkrono, • asimetrični (721 kbit/s - 57.6 kbit/s) i simetrični prijenos (432,6 kbit/s - 432,6 kbit/s).

57

57

Bluetooth fizikalni kanal širine je 1 MHz (sl. 41). Primjenjuje se tehnika frekvencijskog skoka (frequency hop) tako da se svaki blok podataka prenosi drugim kanalom čija je frekvencija određena slijedom skokova (hopping sequence). Normirano je 1600 skokova/s. Jedan blok podataka sadrži do 2745 bita, a prenosi se u 625 ms. S motrišta snage, predviđena su dva rješenja, do 10 m (npr. radni prostor) i do 100 m (npr. javni prostor).

2,400 2,500 GHz

1 MHz

f

t

625 µs 0 – 2745 bit

Slika 41 – Bluetooth fizikalni kanal

Najviša i najniža frekvencija u ISM frekvencijskom pojasu su u različitim zemljama različito definirane. SAD te većina europskih i drugih zemalja propisuju 2,400 - 2,4835 GHz u što se smješta 79 Bluetooth kanala. Stoga je bitno osigurati mogućnost podešavanja broja skokova.

Bluetooth ad-hoc mreža naziva se Piconet. Broj uređaja u Piconetu i njihov sastav su promjenljivi. Mreža povezuje do 8 uređaja od kojih jedan djeluje kao glavni (Master) i sinkronizira ostale (Slave). Omogućena je komunikacija točka do točke (point-to-point) ili više točaka (point-to-multipoint). Više neovisnih i nesikroniziranih Piconet mreža tvori Scatternet mrežu.

Bluetooth protokoli obuhvaćaju sljedeće vrste protokola (sl. 42):

• jezgreni Bluetooth protokoli (Bluetooth Radio, Baseband, LMP, L2CAP, SDP) • protokoli za zamjenu kabela (RFCOMM) • protokoli za kontrolu telefonije (TSC BIN, AT commands) • preuzeti protokoli (PPP, UDP/TCP/IP, WAP, vCARD, vCAL, OBEX i drugi).

Jezgreni Bluetooth protokoli ostvaruju opisani fizikalni kanal (Bluetooth Radio), vezu između uređaja u mreži (Baseband), uspostavljanje/prekidanje veze između uređaja u mreži (LMP – Link Management Protocol), kontrolu logičke veze i prilagodbu viših protokola (L2CAP – Logical Link Control and Adaptation Protocol) te otkrivanje usluge (SDP – Service Discovery Protocol).

RFCOMM (Serial Cable Emulation Protocol) zamjenjuje uporabu kabela prema normi RS 232. Protokol TCS BIN (Telephony Control Protocol Binary) služi za kontrolu telefonije, a AT Commands za upravljanje modema.

58

58

Preuzeti su protokoli za izmjenu elektroničkih posjetnica (vCARD - Electronic Business Card Exchange), elektronički kalendar i rokovnik (vCAL - Electronic Calendaring and Scheduling Exchange), izmjenu objekata (OBEX - OBject EXchange protocol).

Bluetooth Radio

Baseband

LMP

L2CAP

RFCOMM

PPP

IP

TCPUDPvCARD/vCAL

OBEX AT Commands TCS BIN SDP

WAP

Bluetooth Core

Govor

Slika 42 – Bluetooth protokoli

Pokazat će se primjer ad-hoc povezivanja osobnog računala na Internet kod kojeg pokretni telefon ili bežični modem služe kao modem. Fizička povezanost osobnog računala i pokretnog telefona nije potrebna. Pritom se upotrebljava skup protokola predočen sl. 43.

Bluetooth Radio

Baseband

L2CAP

SDP

Modem Emulation or DriverApplication

AT Com.

RFCOMM

PPP

Slika 43 – Protokoli za ad-hoc pristup Internetu

Kad bi se osobno računalo povezivalo na Internet komutiranim priključkom kroz PSTN što je pokazano u poglavlju 8.1, priključilo bi se RS 232 kabelom na modem koji bi se programirao AT komandama (postavljanje komunikacijskih parametara).

U ovom primjeru osobno računalo i pokretni telefon (npr. za GSM) su Bluetooth uređaji koji komuniciraju bežično, a jedina je razlika što trebaju biti opremljeni Bluetooth modulima.

59

59

Ulogu stvarnog kabela "odigrat" će protokol RFCOMM, a ulogu stvarnog modema emulacijski program i protokol AT Commands. Tako za aplikacije i usluge koje se izvode na osobnom računalu neće biti nikakvih promjena.

Drugi primjer će pokazati problem otkrivanja usluge (sl. 44). Naime, da bi Bluetooth uređaj mogao jednostavno koristiti usluge raspoložive u prostoru u kojem se privremeno nalazi, on ih mora prepoznati. WAP klijent i WAP proxy su Bluetooth uređaji. WAP klijent (npr. pokretni telefon) traži raspoloživ WAP proxy da bi pristupio WAP poslužitelju na Internetu. WAP klijent treba saznati:

• naziv poslužitelja, • naziv poslužiteljive domaće stranice (Home Page), • funkcionalnost poslužitelja (WAP proxy, poslužitelj WAP sadržaja).

WAP klijent će to ostvariti koristeći protokol za otkrivanje usluga (SDP).

WAPklijent

WAPproxy

Piconet

Internet

Slika 44 – Primjer otkrivanja usluge

Slično može WAP proxy oglašavati usluge kojima raspolaže i tako "privlačiti" klijente.