81
Zavod za telekomunikacije Pokretne mreže Pokretne mreže

Pokretne mreže - etfos.unios.hrdrago/predmeti/mip/MiP2(1).pdf · Internet PROTOKOLI GSM GPRS UMTS WAP Bluetooth IP Mobile IP . Mreže i protokoli Veljača 2004. 7od 81 Zavod za telekomunikacije

  • Upload
    vucong

  • View
    215

  • Download
    0

Embed Size (px)

Citation preview

Zavod za telekomunikacije

Pokretne mrežePokretne mreže

Veljača 2004.Mreže i protokoli 2 od 81

Zavod za telekomunikacije

Sadržaj

♦ Modeli mreže i pokretljivosti♦ GSM - Globalni sustav pokretnih komunikacija♦ Podaci u GSM mreži♦ GPRS – Opće paketske radijske usluge♦ Komunikacija porukama♦ UMTS – Opći pokretni telekomunikacijski sustav♦ Pokretni IP♦ WAP – Bežični aplikacijski protokol

Zavod za telekomunikacije

Modeli mreže i pokretljivostiModeli mreže i pokretljivosti

Veljača 2004.Mreže i protokoli 4 od 81

Zavod za telekomunikacije

Telekomunikacije u pokretu

Cilj ♦ komunikacija govorom, podacima i s više medija

za stacionarne i pokretne korisnike bez vremenskih i prostornih ograničenja uporabom jedne adrese - pozivnog broja

Pretpostavke♦ pokretljivost terminala i osoba, pokretljivost,

prenosivost i transparentnost usluga

Veljača 2004.Mreže i protokoli 5 od 81

Zavod za telekomunikacije

Model mreže (1)

Inteligencija mreže

Komutiranje/Usmjeravanje

Transport

Korisnik

Terminal

Pristup

Poziv/Usluga

Govor/Podatak …../Multimedij

JEZGRENA MREŽA

PRISTUPNA MREŽA

Veljača 2004.Mreže i protokoli 6 od 81

Zavod za telekomunikacije

Model mreže (2)

Inteligencija mreže

Komutiranje/Usmjeravanje

Transport

Korisnik

Terminal Pristup

Poziv/Usluga

Govor/Podatak …../Multimedij

BEŽIČNI ŽIČNI

POKRET

PRENOSIVOST TRANSPARENTNOST

IP

Internet PROTOKOLI

GSM GPRS UMTS

WAP Bluetooth

IP Mobile IP

Veljača 2004.Mreže i protokoli 7 od 81

Zavod za telekomunikacije

Arhitektura mreže

Jezgrena mreža

Pristupna mreža - bežična

Pristupna mreža - žična

Privremena mreža – bežična

Privremena mreža – bežična

Pokretni terminal

Bežični terminal

Žični terminal

Veljača 2004.Mreže i protokoli 8 od 81

Zavod za telekomunikacije

Model pokretljivosti

Područje i Područje j Područje k

Kretanje korisnika

Promjena lokacije

PozivKomunikacija

Nastavljanjepoziva/komunikacije

UključivanjeRegistriranje lokacije

Prekid pozivaKraj komunikacije

Veljača 2004.Mreže i protokoli 9 od 81

Zavod za telekomunikacije

Pokretljivost terminala i osoba

Pokretljivost terminala (Terminal Mobility)♦ Bežični pristup - prijenosni terminal♦ Inteligencija mreže: određivanje lokacije terminala

i praćenje kretanja

Pokretljivost osoba (Personal Mobility)♦ Žični ili bežični pristup♦ Inteligencija mreže: identifikacija osobe i dostup

osobi

Veljača 2004.Mreže i protokoli 10 od 81

Zavod za telekomunikacije

Usluge

Transparentnost♦ usluga se ostvaruje djelovanjem više različitih

mrežaPrenosivost♦ usluga izvedena u jednoj mreži uvodi se u druge

mrežePokretljivost♦ usluga se ostvaruje u pokretu

Veljača 2004.Mreže i protokoli 11 od 81

Zavod za telekomunikacije

Rješenja za pokretljivost

Pristupna

mreža

Jezgrena mreža

Pokretljivost Pokretljivost osoba terminala Pokretljivost usluga

Bežični pristup (radijski)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 12 od 81

Zavod za telekomunikacije

1. Generacija - Analogni sustavi (1)

Višestruki pristup u frekvencijskoj podjeli(FDMA - Frequency Division Multiple Access)

Frekvencijska modulacija za prijenos govoraFSK (Frequency Shift Keying) za signalizaciju

NMT (Nordic Mobile Telephony)AMPS (Advanced Mobile Phone Service)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 13 od 81

Zavod za telekomunikacije

StandardFrekvencija

(MHz)Razmakkanala(kHz)

Broj kanala

NMT450

453-457,5463-467,5

25 180

AMPS 824-849869-894

30 832

1. Generacija - Analogni sustavi (2)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 14 od 81

Zavod za telekomunikacije

2. Generacija - Digitalni sustavi (1)

Višestruki pristup u vremenskoj podjeli(TDMA - Time Division Multiple Access)

Digitalni prijenos govora i signalizacije

GSM (Global System for Mobile communications)D-AMPS (Digital AMPS), novi naziv TDMA 136

Veljača 2004.Mreže i protokoli 15 od 81

Zavod za telekomunikacije

2. Generacija - Digitalni sustavi (2)

Standard Frekvencija(MHz)

Razmakkanala(kHz)

Broj kanala

GSM 900

DCS 1800

(TDMA)

890-915935-960

1710-17851805-1880

200

200

992

2992

D-AMPS

(TDMA)

824-849869-894

30 832

Veljača 2004.Mreže i protokoli 16 od 81

Zavod za telekomunikacije

3. Generacija - Potpuna pokretljivost

Višestruki pristup u kodnoj podjeli(CDMA - Code Division Multiple Access)FPLMTSFuture Public Land Mobile Telecommunication

SystemsIMT-2000International Mobile Telecommunications 2000UMTSUniversal Mobile Telecommunications System

Veljača 2004.Mreže i protokoli 17 od 81

Zavod za telekomunikacije

Frekvencijski spektar

♦ Ograničeni resurs♦ Kontrolirana dodjela i naplata (licence, koncesije)♦ Slobodna uporaba: bežični telefon (DECT – Digital

Enhanced Cordless Telecommunications, 1880-1900 MHz) i ad-hoc komunikacija (ISM – Industrial Scientific Medical, 2400-2500 MHz)

0 500 1000 1500 2000 2500

NMT GSM DCS UMTS DECT ISM

Veljača 2004.Mreže i protokoli 18 od 81

Zavod za telekomunikacije

Evolucija mreže

Vrijeme

Funkcionalnost

GSM - Govor

SMS

HSCSD 57,6 kbit/s

PODACI 9.6 kbit/s

CAMEL ASCI

GPRS 115,2 kbit/s

EDGE

UMTS

Veljača 2004.Mreže i protokoli 19 od 81

Zavod za telekomunikacije

International Telecommunication UnionITU (www.itu.org)

European Telecommunications Standard Institute ETSI (www.etsi.org)

GSM Forum (www.gsm-forum.org)UMTS Forum (www.umts-forum.org)3. Generation Partnership Project

3GPP (www.3gpp.org)

Standardizacija

Zavod za telekomunikacije

GSM GSM -- Globalni sustav pokretnih Globalni sustav pokretnih komunikacija komunikacija

Veljača 2004.Mreže i protokoli 21 od 81

Zavod za telekomunikacije

Načela

Ćelijska struktura (Cellular)♦ optimum: pokrivenost/iskoristivost frekvencijaVišestruki pristup (Multiple Access)♦ TDMA (Time Division Multiple Access)♦ 124 frekvencije x 8 kanala = 992 kanalaPrometni i kontrolni kanali (Traffic and Control

Channels)♦ odvajanje korisničke i upravljačke informacije

(signalizacije)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 22 od 81

Zavod za telekomunikacije

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTS

LA

MS

AUC

EIR

BSC

MSC (Mobile Switching Centre)GMSC (Gateway MSC)

BSS (Base Station System) BSC (Base Station Controller)BTS (Base Transceiver Station)

MS (Mobile Station)

HLR (Home Location Register)VLR (Visitor Location Register)AUC (Authentication Centre)EIR (Equipment Identification Register)

LA (Location Area)

Arhitektura GSM mreže

Veljača 2004.Mreže i protokoli 23 od 81

Zavod za telekomunikacije

Pretplata

U HLR:♦ IMSI (International Mobile

Subscriber Identification)♦ MSISDN (Mobile Station ISDN)

- pozivni broj♦ Ki (Authentication Key) -

autentifikacijski ključ♦ popis dopuštenih usluga

U MS:♦ SIM (Subscriber Identity

Module) s IMSI i Ki♦ zaštita s PIN (Personal

Identification Number)

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTS MS

AUC

EIR

BSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 24 od 81

Zavod za telekomunikacije

Uključivanje, registracija i pozivanje

Uključivanje/isključivanje(Attachment/ Deatachment)♦ prati se stanje MS (ON/OFF)

Registracija (Registration)♦ nakon uključivanja MS,

periodički, kod promjene lokacije

♦ provjera autentičnosti (AUC) i identiteta opreme (EIR)

♦ nova lokacijska informacija u VLR i HLR

Pozivanje (Paging)♦ traženje MS

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTS MS

AUC

EIR

BSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 25 od 81

Zavod za telekomunikacije

Kretanje, lociranje, nastavljanje poziva

Lociranje (Locating)♦ utvrđivanje potrebe za

prebacivanjem uključene MS u drugu ćeliju (signal/šum)

Prebacivanje poziva (Handover)♦ nastavljanje poziva pri promjeni

kanala/ćelije

Kretanje - prelaženje (Roaming) ♦ MS ostvaruje komunikaciju i u

drugim mrežama (ne samo vlastitoj)

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTS MS

AUC

EIR

BSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 26 od 81

Zavod za telekomunikacije

Lokacijske baze podataka

Baza podataka domaćih korisnika(HLR - Home Location Register)♦ Trajni zapis pretplatničkih podataka♦ Trenutna lokacija

Baza podataka korisnika posjetitelja(VLR - Visitor Location Register)♦ Privremeni zapis pretplatničkih podataka

Veljača 2004.Mreže i protokoli 27 od 81

Zavod za telekomunikacije

Registracija u vlastitoj mreži

Signalizacija:

1 - zahtjev za registracijom2 - registracijska poruka3 - pretplatnički podaci4 - uspješna registracija

HLR

VLR

MS

1

23

4

Veljača 2004.Mreže i protokoli 28 od 81

Zavod za telekomunikacije

Promjena lokacije u vlastitoj mreži

Signalizacija:

1 - zahtjev za registracijom2 - registracijska poruka3 - pretplatnički podaci4 - uspješna registracija5 - deregistracijska poruka6 - potvrda deregistracije

HLR

VLRstari

MS

1

2 3

4

VLRnovi

56

Veljača 2004.Mreže i protokoli 29 od 81

Zavod za telekomunikacije

Registracija u posjećenoj mreži

HLR

VLR

MS

1

2

3

4

HLR

Posjećenamreža

Domaćamreža

Veljača 2004.Mreže i protokoli 30 od 81

Zavod za telekomunikacije

Odlazni poziv

♦ MS traži kanal♦ provjera autentičnosti (AUC) i

identiteta opreme (EIR)♦ prospajanje poziva BTS - BSC -

MSC - GMSC - druga mreža♦ kriptografska zaštita tijekom

prijenosa (Ciphering)

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTSMS

AUC

EIR

PSTNISDNGSM

BSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 31 od 81

Zavod za telekomunikacije

Dolazni poziv

♦ GMSC od HLR traži lokacijsku informaciju (MSC/BSC) za MS

♦ HLR - VLR izmjenjuju podatke o pozvanom MS

♦ MSC prenosi svim BSC (BTS) zahtjev za pozivanjem MS

♦ provjera autentičnosti (AUC) i identiteta opreme (EIR)

♦ prospajanje, kriptografska zaštita tijekom prijenosa

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTS MS

AUC

EIR

PSTNISDNGSM

BSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 32 od 81

Zavod za telekomunikacije

MS BSS MSCRadio/AirInterface

AInterface

Sloj 2Layer 2

Sloj 1Layer 1

Sloj porukaMessage Layer

TDMA/FDMA TDMA/FDMA

LAPDm LAPDm

Radio ResourceManagement (RR) RR

MobilityManagement (MM)

ConnectionManagement (CM)

MTP

MessageTransfer

Part(MTP)

SCCP

BSSAPSignalling ConnectionControl Part (SCCP)

BSS ApplicationPart (BSSAP)

CM

MM

Signalizacija

Korisnička informacijaMS – BSS: TDMA kanalBSS – MSC – GMSC: 64 kbit/s govorni kanal

Procesi:BSSMAP i DTAP

GSM protokoli

Veljača 2004.Mreže i protokoli 33 od 81

Zavod za telekomunikacije

ModulacijaGMSK (Gaussian Minimum Shift

Keying Modulation)

Prijenos informacije u snopu114 kriptiranih korisnih bita48 dodatnih bita

Logički kanaliMultiokvir (Multiframe)26 x okvir = 120 ms51 x okvir = 236 ms

0 1 2 3 4 5 6 7

Vremenski okvir (Frame)4,615 ms

Frekvencijskipojas

960 →MS935

915 ←MS890

200 kHz

Fizikalni kanal

Vremenski odsječak (Slot)0,577 ms

Snop (Burst)

0,546 msFizikalni kanali:124 frekvencijskih x 8 vremenskih = 992

GSM - fizikalni kanal (sloj 1)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 34 od 81

Zavod za telekomunikacije

LAPDm (Link Access Protocol D mobile)

♦ izveden iz ISDN LAPDRješenje za radio kanal♦ Fiksna duljina - razgraničavanje

okvirom ♦ Bez zastavica (Flag) na

početku/kraju♦ Informacijsko polje od 184 bita

se kriptira u 456 bita što stane u 4 snopa

8 7 6 5 4 3 2 1

Address Field

Control Field

Length Indicator Field (LI)

Information Field

Fill

LAPDmLink Access Protocol Data mobile

LI - označava duljinu Information FieldFill - punjenje do 23 okteta

GSM - protokol sloja veze (sloj 2)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 35 od 81

Zavod za telekomunikacije

Podaci u GSM mreži

Govor♦ 13 kbit/s (kodiranje govornih

blokova)

Podaci (u govornom kanalu)♦ do 9,6 (14,4) kbit/s

SMS (Short Message Service)♦ SMSC (SMS Centre)♦ do 160 znakova♦ ulančane poruke

(Concatenated Messages)

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTSMS

AUC

EIR

PC

BSC

SMSC

Veljača 2004.Mreže i protokoli 36 od 81

Zavod za telekomunikacije

Povezivanje GSM - Internet

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

Veljača 2004.Mreže i protokoli 37 od 81

Zavod za telekomunikacije

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)

Pristup Intranetu iz GSM mreže

Veljača 2004.Mreže i protokoli 38 od 81

Zavod za telekomunikacije

Opći problemi pokretnih komunikacija (1)

Bežična mreža♦ veće kašnjenje,♦ manja brzina prijenosa,♦ veća vjerojatnost pogreške i manja pouzdanost.Prijenosni terminal♦ manja memorija i slabiji procesor,♦ ograničeno trajanje baterije,♦ mali zaslon i skromnije korisničko sučelje,♦ sigurnost teže postići.Usluge♦ nepoznat broj korisnika (posjetitelji),♦ teže upravljanje i kontrola,♦ kretanje.

Veljača 2004.Mreže i protokoli 39 od 81

Zavod za telekomunikacije

Opći problemi pokretnih komunikacija (2)

Rješenja za 2G - posebna♦ smanjiti količinu informacije,♦ pojednostavniti/promijeniti komunikacijske protokole,♦ prikaz prilagoditi mogućnostima prijenosnog terminala,♦ povećati brzinu prijenosa podataka s 2.5 G (GPRS, EDGE).

Rješenja u 3G - opća♦ veće (velike) brzine prijenosa,♦ osobna pokretljivost,♦ veća gustoća korisnika,♦ kvaliteta usluge.Rješenja za sve mreže – lakši pristup + razvoj sadržaja

Zavod za telekomunikacije

GPRS GPRS Opće Opće paketske paketske radijske uslugeradijske usluge

Veljača 2004.Mreže i protokoli 41 od 81

Zavod za telekomunikacije

Obilježja♦ paketizirani podaci u GSM mreži♦ do 115,2 kbit/s (više s novim kodnim shemama)♦ pristup IP zasnovanim mrežama♦ simultana komutacija kanala i paketa (klasa A)♦ komutacija kanala i paketa s automatskim

prebacivanjem, ali ne simultano (klasa B)♦ komutacija kanala ili paketa s manualnim

prebacivanjem ili samo komutacija paketa (klasa C)

♦ Između 2. i 3. generacije – 2,5 G

GPRS

Veljača 2004.Mreže i protokoli 42 od 81

Zavod za telekomunikacije

GMSC

MSC

HLR

MSC

VLR VLR

BSC BSC

BTSMS

AUC

EIR

SGSN

PSTNISDNGSM

GGSN

IP/FR. ATM

InternetIntranet

BSC

GPRS - GSM

Veljača 2004.Mreže i protokoli 43 od 81

Zavod za telekomunikacije

♦ usmjeravanje paketa iz/u područja usmjeravanja (RA – Routing Area) od/prema MS

♦ kriptografska zaštita i provjera autentičnosti♦ upravljanje sesijom♦ upravljanje pokretljivošću♦ upravljanje logičkom vezom prema MS♦ prikupljanje podataka za naplatu♦ suradnja s HLR, MSC, BSC, GMSC i GGSN

Serving GPRS Support Node

Veljača 2004.Mreže i protokoli 44 od 81

Zavod za telekomunikacije

♦ sučelje prema vanjskim IP mrežama♦ upravljanje sesijom i uspostavljanje komunikacije

prema vanjskim mrežama♦ pridruživanje korisnika pravom SGSN♦ upravljanje pokretljivošću♦ upravljanje logičkom vezom prema MS♦ prikupljanje podataka za naplatu♦ suradnja s SGSN

Gateway GPRS Support Node

Veljača 2004.Mreže i protokoli 45 od 81

Zavod za telekomunikacije

PDCH (Packet Data CHannel) ♦ jedan TDMA vremenski

odsječak (kao GSM kanal)♦ svaki PDCH mogu rabiti svi

korisnici u ćeliji/više PDCH jedan korisnik

♦ broj PDCH u ćeliji: fiksan ili se mijenja dinamički (do 2,4,..)

♦ 14,4 kbit/s

0 1 2 3 4 5 6 7

Vremenski okvir (Frame)4,615 ms

Frekvencijskipojas

960 →MS935

915 ←MS890

200 kHz

PDCH

Vremenski odsječak (Slot)0,577 ms

Snop (Burst)

0,546 msFizikalni kanali:124 frekvencijskih x 8 vremenskih = 992

GPRS fizikalni kanal za prijenos paketa

Veljača 2004.Mreže i protokoli 46 od 81

Zavod za telekomunikacije

GPRS - Internet

GTP

UDP

IP

IP/FR, ATM

SGSN GGSN Internet

GTP

UDP

IP

Aplikacija

TCP/UDP

IP

BSS

TDMA

Aplikacija

TCP/UDP

IP

TDMA

MS

Radio

Zavod za telekomunikacije

Komunikacija porukamaKomunikacija porukamaSMS, EMS, MMSSMS, EMS, MMS

Veljača 2004.Mreže i protokoli 48 od 81

Zavod za telekomunikacije

Komunikacija porukama

SMS (Short Message Service)♦ Usluga kratkih poruka (do 160 znakova)EMS (Enhanced Messaging Service)♦ Obogaćena usluga izmjene poruka (točkaste

slike, kratke melodije)MMS (Multi Media Messaging)♦ Izmjena višemedijskih poruka (bogati sadržaj,

početno do 30.000 okteta)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 49 od 81

Zavod za telekomunikacije

SMS

♦ Kratke poruke se prenose signalizacijskim kanalom SDDCH (Stand Alone Dedicated Control Channel) koji je namijenjen za signalizaciju ikratke poruke. SDDCH osigurava niže komunikacijske slojeve (ispod SM-CP).

Veljača 2004.Mreže i protokoli 50 od 81

Zavod za telekomunikacije

MMS (1)

MMSE

Multimedia Messaging Service Environment

GSM/GPRS mreža

UMTS mreža

PSTN Internet

MMSE

GSM GSM/UMTS UMTS GPRS

Veljača 2004.Mreže i protokoli 51 od 81

Zavod za telekomunikacije

MMS (2)

3G pokretna

mreža

MMS proxy

MMS korisnički

agent

MMS poslužitelj

MMS korisnički

agent

Korisnički podaci

npr: profili, pretplata, HLR

Vanjski

poslužitelj

Fiksni korisnik

elektroničke pošte

2G pokretna mreža A

MMSE

Pokretna mreža B

Roaming MMS korisnički agent

MMS spremnik

Internet / IP mreža

MMS VAS aplikacije

Veljača 2004.Mreže i protokoli 52 od 81

Zavod za telekomunikacije

MMS – E-mail

SMTP ili

POP3/ IMAP4 E-mail

poslužitelj

MMS spremnik

Agent za prosljeđivanje

elektroničke pošte

MMS poslužitelj

SMTP

Zavod za telekomunikacije

UMTS UMTS Opći pokretni telekomunikacijski sustavOpći pokretni telekomunikacijski sustav

Veljača 2004.Mreže i protokoli 54 od 81

Zavod za telekomunikacije

Obilježja♦ osobna pokretljivost uz prijenos govora, podataka i

multimedije visokom brzinom♦ do 144 kbit/s u svim uvjetima, do 384 kbit/s na otvorenom

prostoru, do 2 Mbit/s u zatvorenom prostoru♦ komutacija kanala i paketa♦ simetrični i asimetrični prijenos♦ kvaliteta govora usporediva s onom u fiksnoj mreži♦ više istodobnih usluga♦ integracija s fiksnom mrežom, koegzistencija s 2.

generacijom (GSM), brzi pristup Internetu

UMTS (1)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 55 od 81

Zavod za telekomunikacije

Problemi prijelaza 2G → 3G♦ izuzetno visoke cijene licenci u većini EU zemalja

(pravo za uvođenje UMTS i dodjela frekvencija) ♦ izgradnja nove pristupne mreže (potrebni novi

uređaji zbog novog načina rada te nove lokacije za pristupne uređaje kako bi se povećao broj ćelija)

♦ terminali novih mogućnosti za rad u 2G i 3G♦ sadržaji♦ sadržaji, sadržaji, ...

UMTS (2)

Veljača 2004.Mreže i protokoli 56 od 81

Zavod za telekomunikacije

User Equipment Domain Infrastructure Domain

USIM MobileDomain Equipment

Domain

Access CoreNetwork NetworkDomain Domain

Serving TransitNetwork NetworkDomain Domain

HomeNetworkDomain

Cu Uu Iu [Yu]

[Zu]

UMTS domene

Veljača 2004.Mreže i protokoli 57 od 81

Zavod za telekomunikacije

USIM Domain (UMTS Subscriber Identity Module)Podaci i procedure za nedvosmislenu i sigurnu identifikaciju osobe (Smart Card)Mobile Equipment DomainPokretna oprema ME (Mobile Equipment)Radio prijenos MT (Mobile Termination) + Aplikacija TE (Terminal Equipment)

User Equipment Domain Infrastructure Domain

USIM MobileDomain Equipment

Domain

Access CoreNetwork NetworkDomain Domain

Serving TransitNetwork NetworkDomain Domain

HomeNetworkDomain

Cu Uu Iu [Yu]

[Zu]

UMTS korisnička oprema

Veljača 2004.Mreže i protokoli 58 od 81

Zavod za telekomunikacije

Access Network DomainPristup jegrenoj mrežiCore Network DomainUpravljanje lokacijskom informacijom, kontrola uslugaTransfer korisničke i upravljačke informacije

User Equipment Domain Infrastructure Domain

USIM MobileDomain Equipment

Domain

Access CoreNetwork NetworkDomain Domain

Serving TransitNetwork NetworkDomain Domain

HomeNetworkDomain

Cu Uu Iu [Yu]

[Zu]

UMTS mrežna infrastruktura

Veljača 2004.Mreže i protokoli 59 od 81

Zavod za telekomunikacije

UMTS arhitektura

3G-SGSN

3G-GGSN

3G-MSC/VLR 3G-HLR

Jezgrena mreža

RNS Radio Network Subsystem

RNS Radio Network Subsystem

RNC Radio Network Controler

RNC Radio Network Controler

Node B Node B Node B Node B

Iu Iu

Iur

Iub Iub

UE

Zavod za telekomunikacije

Pokretni IP Pokretni IP

Veljača 2004.Mreže i protokoli 61 od 81

Zavod za telekomunikacije

IP - Mobile IP

IP♦ pokretan korisnik/čvor

izazvao bi promjenu IP adrese, s posljedicama natransport i aplikacije

Mobile IP♦ zadržati stalnu IP adresu♦ uvođenje novih funkcijskih

entiteta i trenutne adrese♦ RFC 2002 – 2006 (za

IPv4)

AplikacijaHTTP, FTP, Telnet, SMP,SNMP, NFS, …

Transport

TCP, UDP, RTP

Mreža

IP, ICMP, IGMP, …

PrijenosPodatkovna vezaFizikalni sloj

Veljača 2004.Mreže i protokoli 62 od 81

Zavod za telekomunikacije

Mobile IP - Prijenos

Fizikalni sloj♦ žično/bežičnoPodatkovna veza (Link)♦ kompresija i sigurnost ♦ promjena priključne točke

(handoff)♦ više terminala na istoj

priključnoj točki (hiddden terminal)

♦ otkrivanje susjeda (neighbour discovery)

AplikacijaHTTP, FTP, Telnet, SMP,SNMP, NFS, …

Transport

TCP, UDP, RTP

Mreža

IP, ICMP, IGMP, …

PrijenosPodatkovna vezaFizikalni sloj

Veljača 2004.Mreže i protokoli 63 od 81

Zavod za telekomunikacije

Mobile IP - Mreža

♦ identifikacija čvora i mreže♦ određivanje priključne

točke♦ usmjeravanje paketa

prema pravom odredištu

AplikacijaHTTP, FTP, Telnet, SMP,SNMP, NFS, …

Transport

TCP, UDP, RTP

PrijenosPodatkovna vezaFizikalni sloj

Mreža

IP, ICMP, IGMP, …

Veljača 2004.Mreže i protokoli 64 od 81

Zavod za telekomunikacije

Mobile IP - Funkcijski entiteti

♦ Mobile Node, MN (pokretni čvor): čvor koji mijenja točku priključka, a pritom zadržava stalnu IP adresu (Home address)

♦ Home Agent, HA (domaći agent): usmjeritelj povezan sa stalnom točkom priključka kojeg pokretni čvor obavještava o trenutnoj točki priključka - IP adresi (Care-of address) te kojemu proslijeđuje pakete

♦ Foreign Agent, FA (strani agent): usmjeritelj povezan na trenutnu točku priključka koji obavještava domaćeg agenta o trenutnoj IP adresi te usmjerava pakete od pokretnog čvora prema mreži

Veljača 2004.Mreže i protokoli 65 od 81

Zavod za telekomunikacije

Mobile IP - Adrese

♦ Home address (domaća adresa): IP adresa stalno dodijeljena pokretnom čvoru, koja se ne mijenja prigodom kretanja čvora

♦ Care-of address (trenutna adresa): IP adresa dodijeljena pokretnom čvoru kad je priključen preko neke posjećene točke priključka.

jednoznačno je određena za svaku točku priključkamijenja se pri promjeni točke priključkaodredišna je za pakete namijenjene pokretnom čvoru

Veljača 2004.Mreže i protokoli 66 od 81

Zavod za telekomunikacije

Adresiranje

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

Veljača 2004.Mreže i protokoli 67 od 81

Zavod za telekomunikacije

Procedure pokretnog čvora

Otkrivanje agenta (Agent Discovey)♦ određivanje da li je spojen na domaći ili strani link♦ utvrđuje da li je promijenio link♦ dobiva trenutnu (care-off) adresu kad promijeni linkRegistracija (Registration)♦ zahtijeva uslugu usmjeravanja preko stranog linka od

stranog agenta ♦ informira domaćeg agenta o trenutnoj adresi♦ periodički obnavlja registraciju♦ odregistrira se pri povratku na domaći link

Veljača 2004.Mreže i protokoli 68 od 81

Zavod za telekomunikacije

Otkrivanje agenta - Određivanje linka

Agent Advertisement (AA)♦ svaki agent periodički

odašilje AA poruke svim linkovima koje može poslužiti kao HA ili FA

♦ MN ustanovljava prisutnost agenta

Agent Solicitation (AS)♦ MN odašilje AS poruke da

bi prisilio agenta na AA

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

AA

AS

MN

MN

AA

ICMP

Veljača 2004.Mreže i protokoli 69 od 81

Zavod za telekomunikacije

Registracija

Registration Request (1, 2)♦ MN šalje care-off preko

FA do HARegistration Replay (3, 4)♦ HA potvrđuje preko FA do

MN

(Postupak se može provesti i bez FA za colocated care-off address)

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

4

MN

MN

AA

1

2

3

UDP

Veljača 2004.Mreže i protokoli 70 od 81

Zavod za telekomunikacije

Usmjeravanje paketa na pokretni čvor

Home Agent ♦ presreće izvorne pakete

upućene na Home address i tunelira ih do Foreign agent

Foreign Agent♦ vadi izvorne pakete iz

tuneliranih i isporučuje ih pokretnom čvoru

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

MN

MNUDP

Računalo

Veljača 2004.Mreže i protokoli 71 od 81

Zavod za telekomunikacije

Odašiljanje paketa s pokretnog čvora

Foreign Agent♦ sam usmjerava pakete prema

odredištu

(može se koristiti i neki drugi Router naveden u Agent Advertisement poruci)

HomeAgent

ForeignAgent

ForeignAgent

MN

MNUDP

Računalo

Zavod za telekomunikacije

WAPWAPBežični aplikacijski protokol Bežični aplikacijski protokol

Veljača 2004.Mreže i protokoli 73 od 81

Zavod za telekomunikacije

Bežični aplikacijski protokol - WAP

Namjena

Pretraživanje informacija na Internetu♦ WWW na pokretnom telefonu uporabom MicroBrowseraOznačavanje pristiglih poruka♦ e-mail, govorne poruke, odabrane informacijeE-trgovina u pokretu♦ rezervacija, narudžba, plaćanjeDodatne usluge pri telefoniranju♦ prihvaćanje/odbacivanje/preusmjeravanje poziva

Veljača 2004.Mreže i protokoli 74 od 81

Zavod za telekomunikacije

WWW - WAP (1)

KlijentWeb

Browser Zahtjev (URL)

WebPoslužitelj

Odgovor (sadržaj)

KlijentMicro

Browser

WWW

WAP

Gateway WebPoslužitelj

Kodiranizahtjev

Kodiraniodgovor

Zahtjev

Odgovor

Veljača 2004.Mreže i protokoli 75 od 81

Zavod za telekomunikacije

WWW - WAP (2)

KlijentMicro

Browser

HTMLfilter

WebPoslužitelj

WAPproxy

WML HTML

WML WML

WML

Veljača 2004.Mreže i protokoli 76 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP arhitektura

Micro BrowserWML (Wireless Markup

Language)WTA (Wireless Telephony

Applications)Content Formats

GSM, GPRS, UMTS, Bluetooth

WWW(HTML)

HTTP

TLS

TCP(UDP)IP

Application

Session

Transaction

Security

Transport

Bearer

Veljača 2004.Mreže i protokoli 77 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP - aplikacijski sloj

WAE (Wireless Application Environment)

♦ izgradnja aplikacija i usluga za kombinaciju WWW i pokretne telefonije

♦ WML (Wireless Markup Language) - sličan HTML, optimiziran za ručne naprave

♦ WMLScript - sličan JavaScript♦ WTA (Wireless Telephony

Application) - sučelje usluga♦ formatirani sadržaji (Content

formats)

Application Layer (WAE)

Session Layer (WSP)

Transaction Layer (WTP)

Security Layer (WTLS)

Transport Layer (WDP)

Bearer

Veljača 2004.Mreže i protokoli 78 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP - sloj sesije

WSP (Wireless Session Protocol)♦ optimiziran za mreže s malom

propusnosti i velikim kašnjenjem

WSP/B (WSP Browsing)♦ HTTP 1.1♦ spajanje WSP/B klijenta preko

WAP proxy na WWW

Application Layer (WAE)

Session Layer (WSP)

Transaction Layer (WTP)

Security Layer (WTLS)

Transport Layer (WDP)

Bearer

Veljača 2004.Mreže i protokoli 79 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP - transakcijski sloj

WTP (Wireless Transaction Protocol)♦ optimiziran za ugradnju u MS

(“thin client”)♦ učinkovit u datagram mreži♦ jednosmjerni zahtjev, dvosmjerni

zahtjev-odgovor♦ asinkrone transakcije

Application Layer (WAE)

Session Layer (WSP)

Transaction Layer (WTP)

Security Layer (WTLS)

Transport Layer (WDP)

Bearer

Veljača 2004.Mreže i protokoli 80 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP - sloj sigurnosti

WTLS (Wireless Transport Layer Security)

♦ zasnovan na TLS (Transport Layer Security), optimiziran za uskopojasni kanal

♦ rabi se s WDP♦ može se izostaviti♦ funkcije: integritet podataka,

privatnost, autentifikacija, otkrivanje i odbacivanje neprovjerenih podataka

Application Layer (WAE)

Session Layer (WSP)

Transaction Layer (WTP)

Security Layer (WTLS)

Transport Layer (WDP)

Bearer

Veljača 2004.Mreže i protokoli 81 od 81

Zavod za telekomunikacije

WAP - transportni sloj

WDP (Wireless Datagram Protocol)♦ prilagođavanje posebnim odlikama

prijenosnih usluga♦ omogućuje višim slojevima rad u

različitim bežičnim mrežama♦ omogućuje globalnu

interoperabilnost

Application Layer (WAE)

Session Layer (WSP)

Transaction Layer (WTP)

Security Layer (WTLS)

Transport Layer (WDP)

Bearer