Sveučilište u Zagrebu FAKULTET PROMETNIH ZNANOSTI Zavod za informacijsko-komunikacijski promet Katedra za tehniku ICT u prometu informacijsko-komunikacijskog prometa Kolegij: Arhitektura telekomunikacijske mreže Mobilni kumunikacijski sustavi 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 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 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 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: 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 = 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 UTRAN o Modulacija i pristupni mehanizmi temeljeni na W-CDMA (Wideband code-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