Upload
vucong
View
215
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
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
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
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
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
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
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