Embed Size (px)
Citation preview
Sveučilište u Zagrebu
FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI
Zavod za informacijsko-komunikacijski promet
Katedra za tehniku informacijsko-komunikacijskog prometa
Kolegij:
Sveučilište u Zagrebu
FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI
Zavod za informacijsko-komunikacijski promet
Katedra za ICT u prometu
Kolegij:
Arhitektura telekomunikacijske mreže
Mobilni Mobilni kumunikacijskikumunikacijski sustavi i mrežesustavi i mreže
prof.dr.sc. Slavko Šarić
Ivan Forenbacher, dipl.ing.
Bežične mreže
Karakteristike mobilnih mreža
o Bežični prijenos – radio veza
o Potreba za identifikaciju uređaja
o Praćenje lokacije korisnika
o Upotreba složenog komercijalnog modela
Komercijalni model mobilnih mreža
o Mobile service providers (MSP)
o Mobile network operators (MNO)
o Mobile virtual network operators (MVNO)
Generički model mobilnog sustava
Radio veza
o Pružanje transmisije
o Uspostavljanje radio veza vibrirajućih elektromagnetskih valova između odašiljača i prijemnika
o Upotreba frekvencija u mikrovalnom području: 300 MHz – 3 GHzo Upotreba frekvencija u mikrovalnom području: 300 MHz – 3 GHz
o Upotreba dipolne antene
o Potreba duljina antene: λ/2 [λ – valna duljina]
Radio veza
Propagacija radio valova
Razlozi slabljenja signala
o Blokiranje signala – zgrade, zidovi itd.
o Reflekcija signala
o Lomljenje i raspršenost signala
o Multi-path efekti
o Apsorpcija i raspršenost signala zbog kiše
Razlozi slabljenja signala
Multi-path propagacija signala
Propagacijski učinci na radio valove
o Dopplerov effekt – promjena frekvencije zbog kretanja prijamne strane u odnosu na stranu odašiljanja
o Električne smetnje – interferencija sa ostalim radio izvorima
Frekvencije
o Frekvencije rada mobilnih mreža su strogo ograničene i definirane
o Moraju biti usklađene sa sveukupnom podjelom radio spektra u određenoj zemlji
o 450, 900, 1800, 1900 i 2000 MHzo 450, 900, 1800, 1900 i 2000 MHz
Mobilne mreže - retrospektiva
o 1950. g. radio-telefonski auto sustavi malog kapaciteta
o 1970. g. uvod u mobilne mreže
o Prvotne mobilne mreže temeljene su na analognom prijenosu• AMPS – SAD• AMPS – SAD
• NMT – Nordijske zemlje
• TACS – UK
o Tijekom 1990. g., uvodi se 2 generacija mobilnih mreža (digitalni
prijenos!)• D-AMPS, TDMA, CDPD, CDMAone – SAD
• PDC – Japan
• GSM - Europa
Mobilne mreža - retrospektiva
o Prednosti digitalnog prijenosa:
� Povećana kvaliteta prijenosa
� Bolja zaštita od prisluškivanja
� Poveća upotreba radio spektruma
o 2000. g. konačan prijelaz na 3G
Mobilne mreže - koncept
Ponovna upotreba frekvencija u sedmero ćelijskoj strukturi
Mobilne mreže - koncept
Mikro i piko ćelije
Mobilne mreže - koncept
o Moguće je nekoliko frekvencijskih struktura ćelija – 4, 7, 11 ili 21
o Veličina ćelija ovisi o veličini dostupnog frekvencijskog pojasa i broja prognoziranih simultanih poziva
o Funkcije za nesmetan rad mobilne mreže:o Funkcije za nesmetan rad mobilne mreže:• Sustav za kontroliranje jačine odašiljanog signala
• Hand-over system
• Sposobnost lociranja i uspostave poziva u mreži
• Kontrola
Arhitektura mobilne mreže
Arhitektura mobilne mreže
Funkcije mobilnog sustava
Arhitektura mobilne mreže
Arhitektura mobilne mreže
Arhitektura mobilne mreže
Odašiljač i bazna stanica
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
I. Frequency-division multiple access (FDMA)
II. Time-division multiple access (TDMA)
III. Code-division multiple access (CDMA)
IV. Digital speech interpolation (DSI)
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
FDMA
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
TDMA
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
CDMA
Pristupni mehanizmi u mobilnim mrežama
DSI
GSM sustav
o Groupe Speciale de Mobile, 1980. g.
o 900, 1800 MHz
o Glavne značajke:• Automatski handover
• Automatski roaming
• Kodiranje glasa (13 kbit/s naspram 64 kbit/s u PSTN-u)
• Prijenos podataka (data)
• SMS
Arhitektura GSM-a
Arhitektura GSM-a
o Home location register – HLR
o Visitor location register – VLR
o Interworking functions (IWF) i echo cancellers (EC)
o Equipment identity register (EIR)
o Short message services centre
o Operation and network management centre
Upravljanje lokacijama u GSM-u
Ažuriranje lokacije unutar iste mreže
Upravljanje lokacijama u GSM-u
Ažuriranje lokacije između dvije različite mreže
Poziv unutar mobilne mreže
Handover
Evolucija mobilnih sustava
4G = LTE4G = LTE
3G mobilni sustavi
o Universal mobile telecommunication system – UMTS
o 2 Mbit/s (stacionarni terminali), 384 kbit/s (pješaci) i 144 kbit/s (vozila u kretanju)
o UMTS terrestrial radio access network – UTRANo UMTS terrestrial radio access network – UTRAN
o Modulacija i pristupni mehanizmi temeljeni na W-CDMA (Widebandcode-division multiple access), FDD (Frequency division duplex)
Arhitektura UMTS sustava
Arhitektura UMTS sustava
Arhitektura UMTS sustava
o Node B -> Base station u GSM-u
o RNC (Radio network controllers) -> BSC u GSM-u
Opseg primjene bežičnih sustava
Pitanja
