GSM A DATOVÉ PŘENOSY V BEZDRÁTOVÝCH SÍTÍCH

Slides:



Advertisements
Podobné prezentace
Síťové prvky.
Advertisements

Bezdrátové sítě.
Digitální a analogový signál
DIAL – UP ISDN ADSL kabelová televize bezdrátové (WiFi) mobilní
Připojení k internetu.
Autor:Ing. Bronislav Sedláček Předmět/vzdělávací oblast:Telekomunikace Tematická oblast:Datová komunikace Téma:OSI - spojová vrstva II. Ročník:4. Datum.
Mobilní sítě Petrásek Jan Petrásek Jan A1.
Bezpečnost mobilních telekomunikačních systémů Aleš Vincenc.
UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) Martin Raichl.
Projekt č.2 Sítě GSM, datové přenosy GPRS, HSCSD, EDGE
Ing. Roman Danel, Ph.D. Institut ekonomiky a systémů řízení Hornicko – geologická fakulta.
Modem Modem je zařízení umožňující vzájemné datové propojení dvou počítačů pomocí telefonní linky, přesněji – potřebujeme dva modemy, každý na jednom konci.
Informatika 1_6 6. Týden 11. A 12. hodina.
Kde jsme dnes a kam půjdeme zítra? Patrick Zandl – Pipeline a.s.
USB rozhraní aneb Jak to funguje Vypracoval: Vladimír Paločko Pro předmět: Periferní zařízení (X36PZA)
INTEGRATED SERVICES DIGITAL NETWORK
Vestavné mikropočítačové systémy 14. Týden – bezdrátové komunikace IV (3G sítě)
 vytváření signálů a jejich interpretace ve formě bitů  přenos bitů po přenosové cestě  definice rozhraní (pro připojení k přenosové cestě)  technická.
Technologie GPRS >Roman Slowioczek Specialista pro GPRS technologii Oskar.
Martin Šrotýř TELEKOMUNIKACE GSM Martin Šrotýř
Internet Eva Suchardová. Co je to internet Internet je celosvětová síť (WAN). Prakticky se skládá z mnoha menších sítí, jež jsou vzájemně propojeny. Pro.
Vestavné mikropočítačové systémy
Datové vs Hlasové přenosy Datové –přepojování paketů (packet switching) Hlasové –přepojování okruhů (Circuit Switching)
1 iptelefonie denis kosař. 2 obsah Co je ip-telefonie Jak to funguje Protokoly Kodeky Jak to použít Skype Zdroje.
Mobilní telefonní síť GSM
Základy mobilních systémů a GSM
Připojení k internetu (GPRS-EDGE-CDMA a Wi-Fi)
Sběrnice Obr. 1.
Orbis pictus 21. století Tato prezentace byla vytvořena v rámci projektu.
Přenosní zařízení Mobilní telefony PDA.
Úvod do nových médií a komunikace Ing. Jiří Kysela Katedra informačních technologií - Fakulta elektrotechniky.
Mobilní komunikační sítě
Maturitní otázka do Telekomunikačních systémů
Střední škola teleinformatiky Ostrava
1 Počítačové sítě Přenosový systém Jednoduchý spoj Lokální síť Rozlehlá síť.
2N® EasyGate PRO. 2N® EasyGate PRO 2N® SmartGate UMTS.
Úroveň přístupu ke komunikačnímu médiu
Druhy připojení k internetu
POWER LINE – PLC (POWER LINE COMMUNICATION)
Satelitní systémy Mobilní systémy, PF, JČU. Telefonní (radiové) sítě Telefonní sítě Přepojování okruh Přenos hlasu Datové/IP sítě Přepojování paketů Přenos.
PB169 – Operační systémy a sítě Řízení přístupu k médiu, MAC Marek Kumpošt, Zdeněk Říha.
Tato prezentace byla vytvořena
Bezdrátové sítě Používají se, pokud není možné propojení kabelem
Základní parametry kabelů
Tato prezentace byla vytvořena
Připojení k rozlehlých sítím Základy počítačových sítí Lekce 12 Ing. Jiří ledvina, CSc.
GSM.
1. 2 Zabezpečená mobilní komunikace 3 Private Circle chrání Vaši komunikaci před odposlechem či narušením. Jedná se o komplexní řešení pro zabezpečení.
Družicové datové přenosy. Družicové komunikační systémy jsou v dnešní době velmi důležitou součástí komunikačního řetězce. Doplňují pozemní kabelové,
Wifi, LAN a internet v elekt. drátech Počítačové sítě naší školy.
Vrstvy ISO/OSI  Dvě skupiny vrstev  orientované na přenos  fyzická vrstva  linková vrstva  síťová  orientované na aplikace  relační vrstva  prezentační.
Lekce 4. Vývoj GSM I ● 1982 – CEPT zakládá skupinu GSM (Groupe Spécial Mobile) jejímž úkolem je navrhnout panevropský systém s následujícími kritérii:
Moderní technologie linek Zvyšování přenosové kapacity Zvyšování přenosové spolehlivosti xDSL Technologie TDMA Technologie FDMA.
Inf Sítě mobilních telefonů a GPS. Výukový materiál Číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/ Šablona: III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím.
Modem usb/photos/sm/modem.jpg
Fyzická vrstva (PL) Techniky sériové komunikace (syn/asyn, sym/asym ) Analogový okruh (serial line) Přenos v přeneseném pásmu (modem) Digitální okruh.
Připojení k internetu Jakub Adam, 9.B GPRS General Packet Radio Service (GPRS) je služba umožňující uživatelům mobilních telefonů GSM přenos dat a připojení.
Lekce 6. 2 Generace mobilních systémů ● 0. generace - před rokem 1980 ● 1. generace (NMT) – začátek 80. let – buňková struktura – analogové systémy –
Nastavení serverů OB21-OP-EL-KON-DOL-M Orbis pictus 21. století.
Datové komunikace Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem, státním rozpočtem České republiky a rozpočtem Hlavního města Prahy.
Lekce 3. Linkový kód ● linkový kód je způsob vyjádření digitálních dat (jedniček a nul) signálem vhodným pro přenos přenosovým kanálem: – optický kabel.
Základy datových komunikací Verze 0.1. Principy datových přenosů Signál Je časová funkce fyzikální veličiny − generovaná vysílačem a přijímaná přijímačem.
Typy připojení k internetu
Lekce 5.
Možnosti připojení k internetu
Internet - historie.
PB169 – Operační systémy a sítě
MOBILNÍ KOMUNIKACE GSM a datové přenosy v bezdrátových sítích
v kostce Ing. Jan Stejskal
Transkript prezentace:

GSM A DATOVÉ PŘENOSY V BEZDRÁTOVÝCH SÍTÍCH (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

VĚTŠINA VEŘEJNÝCH BEZDRÁTOVÝCH SÍTÍ JE BUDOVÁNA PRIMÁRNĚ PRO POTŘEBY PŘENOSU HLASU, NEBOLI PRO TELEFONOVÁNÍ (S VÝJIMKOU MOBILNÍCH SÍTÍ 3. GENERACE, KTERÉ JSOU JIŽ BUDOVÁNY PRO HLASOVÉ I DATOVÉ SLUŽBY SOUČASNĚ). JEDNOU Z MOŽNÝCH CEST JAK VYUŽÍT TYTO SÍTĚ I PRO PŘENOS DAT JE NAMODULOVAT DATA NA ANALOGOVÝ SIGNÁL A TEN PAK PŘENÁŠET SKRZE PŘÍSLUŠNOU SÍŤ STEJNĚ JAKO HLAS (COŽ JE STEJNÝ PRINCIP, NA JAKÉM JSOU PŘENÁŠENA DATA SKRZE KLASICKOU VEŘEJNOU TELEFONNÍ SÍŤ). TOTO ŘEŠENÍ OBECNĚ PŘIPADÁ V ÚVAHU PRO VŠECHNY VEŘEJNÉ BEZDRÁTOVÉ SÍTĚ URČENÉ PRO PŘENOS HLASU. DALŠÍ VARIANTOU, KTERÁ PŘIPADÁ V ÚVAHU PRO VĚTŠINU VEŘEJNÝCH BEZDRÁTOVÝCH SÍTÍ, JSOU SAMOSTATNÉ PŘENOSOVÉ SLUŽBY, URČENÉ SPECIFICKY PRO PŘENOS "OBECNÝCH" DIGITÁLNÍCH DAT, BEZ NUTNOSTI JEJICH MODULACE UŽIVATELEM. LZE SI PŘEDSTAVIT, ŽE TAKOVÉTO PŘENOSOVÉ SLUŽBY VYTVÁŘÍ DIGITÁLNÍ PŘENOSOVÝ KANÁL SKRZE PŘÍSLUŠNOU BEZDRÁTOVOU SÍŤ, KTERÝ MÁ VŽDY URČITÉ PARAMETRY. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PŘEPOJOVÁNÍ PAKETŮ (PACKET SWITCHING) JEDNÍM Z NEJVÝZNAMNĚJŠÍCH PARAMETRŮ JE JEHO KAPACITA, VYJÁDŘENÁ V PŘENOSOVÉ RYCHLOSTI (V BITECH ZA SEKUNDU, RESP. V NÁSOBCÍCH). DALŠÍM VÝZNAMNÝM PARAMETREM JE TO, ZDA PŘÍSLUŠNÝ PŘENOSOVÝ KANÁL FUNGUJE NA PRINCIPU : PŘEPOJOVÁNÍ PAKETŮ (PACKET SWITCHING) PŘEPOJOVÁNÍ OKRUHŮ (CIRCUIT SWITCHING), PRO PŘENOSOVÝ KANÁL JE PŘÍSLUŠNÁ PŘENOSOVÁ KAPACITA VYHRAZENA A TAKÉ GARANTOVÁNA, COŽ ZNAMENÁ ŽE PŘÍSLUŠNOU PŘENOSOVOU RYCHLOST LZE SKUTEČNĚ DOSAHOVAT PO CELOU DOBU PŘENOSU, PŘESNĚJI PO CELOU DOBU EXISTENCE KANÁLU NEDOCHÁZÍ K ŽÁDNÉMU VYHRAZENÍ PŘENOSOVÉ KAPACITY ALE TATO JE SDÍLENA, COŽ ZNAMENÁ ŽE EFEKTIVNÍ (SKUTEČNĚ DOSAHOVANÁ) PŘENOSOVÁ RYCHLOST NEMUSÍ BÝT VŽDY DOSAHOVAT ÚROVNĚ (NOMINÁLNÍ) PŘENOSOVÉ RYCHLOSTI (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PŘEDSTAVA PŘEPOJOVÁNÍ OKRUHŮ

PŘEDSTAVA PŘEPOJOVÁNÍ PAKETŮ

SÍTĚ NA BUŇKOVÉM PRINCIPU PRO VĚTŠÍ POČTY UŽIVATELŮ JE NUTNÉ NAJÍT ZPŮSOB, JAK OMEZENÝ POČET FREKVENČNÍCH KANÁLŮ POUŽÍT OPAKOVANĚ, TEDY TAK ABY KAŽDÝ JEDNOTLIVÝ KANÁL MOHL BÝT VYUŽIT VÍCE KOMUNIKUJÍCÍMI ÚČASTNÍKY SOUBĚŽNĚ, BEZ TOHO ABY SE JEJICH PŘENOSY NAVZÁJEM OVLIVŇOVALY. ŘEŠENÍM JE TZV. BUŇKOVÝ (CELULÁRNÍ) PRINCIP. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

VZNIK BUŇKOVÝCH SÍTÍ 1947 RODÍ SE MYŠLENKA BUŇOVÝCH SÍTÍ. D.H.RING Z BELLOVÝCH LABORATOŘÍ AT&T V USA. OPAKOVANÉ VYUŽITÍ STEJNÝCH FREKVENCÍ V NESOUSEDNÍCH BUŇKÁCH. LEDEN 1969 17. ČERVNA 1947 BELL SYSTÉM SPUŠTÍ PRVNÍ BUŇKOVÝ SYSTÉM V PÁSMU 450 MHz NA TRASE DLOUHÉ 225 MIL. AT&T A SOUTHWESTERN BELL SPOUŠTÍ PRVNÍ MOBILNÍ RADIOTELEFONNÍ SLUŽBU V PÁSMU 150 MHz. NA TZV. ZÓNOVÉM PRINCIPU. DOWNLINK VYSÍLAL CENTRÁLNÍ VYSÍLAČ PRO VŠECHNY POHYBLIVÉ STANICE S VELKÝM VÝKONEM. UPLINK VYSÍLALA MOBILNÍ STANICE S MALÝM VÝKONEM K JEDNÉ Z NĚKOLIKA RETRANSLAČNÍCH STANIC. TA PŘEDÁVALA HOVOR DO CENTRÁLNÍHO VYSÍLAČE (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PRVNÍ MOBILNÍ TELEFON 1973 RODÍ SE MOBILNÍ TELEFON – ZKONSTRUOVAL HO DR. MARTIN COOPER, DODNES POVAŽOVANÝ ZA VYNÁLEZCE OSOBNÍHO MOBILNÍHO TELEFONU PODÁVÁ PATENT S NÁZVEM „RADIO TELEPHONE SYSTÉM“. MOBILNÍ TELEFON, CIHLA – VÁŽÍCÍ 0,85 kg. 1973 3. DUBNA 1973 MOTOROLA UVÁDÍ NA TRH MOBILNÍ TELEFON DynaTAC – 0,45 kg – 3500 USD. 1983 PRVNÍ MOBILNÍ HOVOR Z MOBILNÍHO TELEFONU 1990 1 MILION MOBILNÍCH TELEFONŮ / USA (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GENERACE MOBILNÍCH SÍTÍ 1. GENERACE (1G) 2. GENERACE (2G) JEŠTĚ ANALOGOVÁ, POUŽÍVÁ TECHNIKU FREKVENČNÍHO MULTIPLEXU FDM/FDD. PRO JEDNOTLIVÉ HOVORY SE POUŽÍVAJÍ VŽDY CELÉ FREKVENČNÍ KANÁLY. JIŽ DIGITÁLNÍ , POUŽÍVÁ TECHNIKU ČASOVÉHO MULTIPLEXU, PRO HOVORY JSOU VYUŽÍVÁNY JEN ČÁSTI FREKVENČNÍCH KANÁLŮ, ČASOVÉ SLOTY. HLAS JE PŘENÁŠEN V DIGITÁLNÍ PODOBĚ. AMPS – ADVANCED MOBILE PHONE SERVICE, V USA. GSM (EVROPA), CDMA (USA), D-AMPS(USA), PDC (JAPONSKO). 2,5. GENERACE (2,5G) NMT – NORDIC MOBILE TELEPHONE, V EVROPĚ. OBOHACENÉ O MOŽNOST PŘENOSU DAT. GPRS, HSCSD, EDGE TACS – TOTAL ACCESS CONTROL SYSTÉM, UPRAVENÝ AMPS, HLAVNĚ VE VB. 3. GENERACE (3G) UMTS – ORIENTACE NA DATA (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

HOSPODAŘENÍ S FREKVENCEMI MOBILNÍ SÍTĚ ZÁSADNĚ FUNGUJÍ V LICENČNÍCH PÁSMECH. FREKVENCE DOSTÁVAJÍ PŘIDĚLENÉ NA ZÁKLADĚ INDIVIDUÁLNÍ LICENCE. POČET OPERÁTORŮ JE OMEZEN DOSTUPNOSTÍ FREKVENCÍ. MOBILNÍ OPERÁTOŘI POTŘEBUJÍ : POKRÝT NEOMEZENĚ VELKOU PLOCHU, ALE JEN S OMEZENÝM PŘÍDĚLEM FREKVENCÍ. STRUKTURA BUNĚK MOBILNÍ SÍTĚ NENÍ PEVNĚ DÁNA. MOBILNÍ OPERÁTOR MUSÍ VELMI PEČLIVĚ PLÁNOVAT VYUŽITÍ FREKVENCÍ. REALIZACE TZV. FREKVENČNÍHO PLÁNOVÁNÍ ŘEŠENÍ – BUŇKOVÝ (CELULÁRNÍ) PRINCIP. PLOCHA K POKRYTÍ JE ROZDĚLENA NA DÍLČÍ ČÁSTI (BUŇKY). V SOUSEDNÍCH BUŇKÁCH SE NESMÍ POUŽÍT STEJNÉ FREKVENCE. FREKVENCE SE MOHOU OPAKOVAT V NESOUSEDNÍCH BUŇKÁCH. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

TERMINOLOGIE POCHÁZÍ ZE SATELITNÍCH TECHNOLOGIÍ. STREAM LINK (SPOJ) TÝKÁ SE DATOVÉHO TOKU, MĚŘÍ SE V JEDNOTKÁCH PŘENOSOVÉ RYCHLOSTI, bit/s. TÝKÁ SE POUŽITÝCH FREKVENCÍ, MĚŘÍ SE V JEDNOTKÁCH ŠÍŘKY PÁSMA (Hz). DOWNLINK DOWNSTREAM JE SPOJ K UŽIVATELI UPLINK JE DATOVÝ TOK K UŽIVATELI. JE SPOJ OD UŽIVATELE UPSTREAM TERMINOLOGIE POCHÁZÍ ZE SATELITNÍCH TECHNOLOGIÍ. JE DATOVÝ TOK OD UŽIVATELE. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

MOBILNÍ SÍTĚ 1. GENERACE 12.ZÁŘÍ 1991 EUROTEL SPOUŠTÍ SÍŤ NMT V PÁSMU 450 MHz. DŘÍVE PROVOZOVÁN JAKO EUROTEL TIP. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

SYSTÉM NMT Vysílací pásmo základnové stanice : 463-467,5 MHz SYSTÉM NMT (NORDIC MOBILE TELEPHONE) PATŘÍ DO SKUPINY SYSTÉMŮ PRO MOBILNÍ KOMUNIKACI PRVNÍ GENERACE A JE TEDY JEDNÍM Z MNOHA ANALOGOVÝCH SYSTÉMŮ, POUŽÍVANÝCH PO CELÉM SVĚTĚ.  JEDNÁ SE O MOBILNÍ TELEFONNÍ SÍŤ, VYVINUTOU TELEKOMUNIKAČNÍMI SPRÁVAMI FINSKA, DÁNSKA, NORSKA A ŠVÉDSKA PRO ZAJIŠTĚNÍ KOMPATIBILNÍHO RADIOTELEFONNÍHO SYSTÉMU VE VŠECH TĚCHTO STÁTECH. Vysílací pásmo základnové stanice : 463-467,5 MHz Vysílací pásmo mobilní stanice : 453-457,5 MHz Šířka kanálu : 25 kHz Počet kanálů : 180 SUBSYSTÉM ZÁKLADNOVÝCH STANIC BSS (BASE STATION SUBSYSTEM) SÍŤOVÝ SPOJOVACÍ SUBSYSTÉM NSS (NETWORK SWITCHING SUBSYSTEM)

MOBILNÍ SÍTĚ 2. GENERACE PRO DĚLENÍ DOSTUPNÝCH FREKVENCÍ NA MENŠÍ ČÁSTI SE POUŽÍVÁ TECHNIKA FREKVENČNÍHO MULTIPLEXU (FDMA). KAŽDÝ FREKVENČNÍ KANÁL JE DÁLE DĚLEN NA PRINCIPU ČASOVÉHO MULTIPLEXU (TDMA). CELÉ ŠIRŠÍ FREKVENČNÍ KANÁLY SE SDÍLÍ NA PRINCIPU KÓDOVÉHO MULTIPLEXU (CDMA). PRO ZAJIŠTĚNÍ OBOUSMĚRNÉHO PŘENOSU SE POUŽÍVÁ BUĎ FDD NEBO TDD. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

ZÁKLADNOVÁ STANICE MÁ MÁ CELKOVOU KAPACITU MAX. 124x8=992 KANÁLOVÉ KÓDOVÁNÍ ZDROJOVÉ KÓDOVÁNÍ 8000 x 13= 104 kb/s PŘENOSOVÁ RYCHLOST V JEDNOM KANÁLU JE 22,8 kb/s 13 kb/s 8 kHz – 13 BITŮ MOBILNÍ STANICE - BTS BTS – MOBILNÍ STANICE TDMA 8 ČASOVÝCH KANÁLŮ ? FDMA KANÁLOVÉ KÓDOVÁNÍ ZABEZPEČENÍ PROTI CHYBÁM VZNIKLÝCH PŘI PŘENOSU, ZVÝŠENÍ ODOLNOSTI SIGNÁLU PROTI SHLUKŮM CHYB. ČÁST SIGNÁLU JE PODROBENA ŠIFROVÁNÍ. 125 SUBPÁSEM 0-124 ZÁKLADNOVÁ STANICE MÁ MÁ CELKOVOU KAPACITU MAX. 124x8=992 (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

KÓDOVÁNÍ HLASU V GSM GSM JE DIGITÁLNÍ SÍŤ, HLAS JE PŘENÁŠEN V DIGITÁLNÍ FORMĚ. HLAS JE SNÍMÁN 8000 x ZA SEKUNDU, KAŽDÝ VZOREK JE VYJÁDŘEN POMOCÍ 13 BITŮ ( CELKOVĚ 8000 x 13 = 104 kbit/s). NÁSLEDUJE KOMPRESE RPE/LTP (REGULAR PULSE EXSITATION/LONG TERM PREDICTION) – SNÍŽÍ DATOVÝTOK ZE 104 kbit/s NA 13 kbit/s. NÁSLEDUJE PŘIDÁNÍ ZABEZPEČOVACÍCH ÚDAJŮ, PRO DETEKCI A KOREKCI CHYB BĚHEM RÁDIOVÝCH PŘENOSŮ – VÝSLEDKEM JE DATOVÝ TOK 22,8 kbit/s. VE SKUTEČNOSTI – FULL RATE KODEK, SNÍMAJÍ SE ÚSEKY HOVORU DLOUHÉ 20 ms, KAŽDÝ ÚSEK JE VYJÁDŘEN POMOCÍ 260 BITŮ – ODPOVÍDÁ TO 13 kbit/s. PO PŘIDÁNÍ ZABEZPEČUJÍCÍCH ÚDAJŮ Z 260 BITŮ JE 456 BITŮ, Z RYCHLOSTI 13 kbit/s JE 22,8 kbit/s. 456 BITŮ SE ROZDĚLÍ NA 8 BLOKŮ PO 57 BITECH. DO KAŽDÉHO TIMESLOTU (1 Z 8) SE VKLÁDÁ TZV. BURST, KTERÝ OBSAHUJE 2x 57 BITŮ (UŽITEČNÁ DATA REPREZENTUJÍCÍ HLAS, PŘÍPADNĚ DATA). 1x 26 BITŮ TRAINING SEQUENCE – PEVNĚ DANÁ POSLOUPNOST, SLOUŽÍ K ZAJIŠTĚNÍ RADIOVÝCH PŘENOSŮ. DALŠÍ REŽIJNÍ BITY 2 ŘÍDÍCÍ, 2x3 OKRAJOVÉ BITY 8,25 OCHRANNÝCH BITŮ. CELKEM MÁ 1 BURST 156,25 BITŮ, TRVÁ 0,577 msec., RYCHLOST 270, 833 kbit/s. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GSM 1900 – MAX. 298 KANÁLŮ, ŠÍŘKA PÁSMA 2x75 MHz VARIANTY GSM 1800 A GSM 1900 JSOU NĚKDY OZNAČOVÁNY JAKO SYSTÉMY DCS (DIGITAL COMMUNICATION SYSTÉM NEBO DIGITAL CELLULAR SYSTÉM ) GSM 1800 1710 1785 1805 1880 GSM 1800 GSM 1800 75 MHz 75 MHz 95 MHz F1 F2 F3 F374 F1 F2 F3 F374 GSM 1900 – MAX. 298 KANÁLŮ, ŠÍŘKA PÁSMA 2x75 MHz 200 MHz (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GSM PŮVODNĚ – GROUPE SPECIAL MOBILE, POZDĚJI GLOBAL SYSTÉM FOR MOBILE TELECOMMUNICATIONS. PRVNÍ KOMERČNĚ PROVOZOVANÝ SYSTÉM 2. GENERACE – VYVINUT V 80-TÝCH LETECH V EVROPĚ. DNES NEJROZŠÍŘENĚJŠÍ STANDARD 2.GENERACE. V EVROPĚ JE PROVOZOVÁN V PÁSMU 900 A 1800 MHz OD ROKU 1992, V USA V PÁSMU 1900 MHz OD ROKU 1996 ČASTO TAKÉ POD OZNAČENÍM PCS 1900 (PERSONAL COMMUNICATIONS STANDARD). (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

FREKVENCE V GSM (900 MHz) V PÁSMU 900 MHz GSM POUŽÍVÁ : 124 FREKVENČNÍCH KANÁLŮ PRO UPLINK 890 – 915 MHz. 124 FREKVENČNÍCH KANÁLŮ PRO DOWNLINK 935 – 960 MHz, KAŽDÝ O ŠÍŘCE 200 kHz. KAŽDÝ FREKVENČNÍ KANÁL JE DÁLE DĚLEN NA 8 ČASOVÝCH SLOTŮ – TIMESLOTŮ. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

HLASOVÉ HOVORY V GSM JEDNOTLIVÉ TDMA RÁMCE (KAŽDÝ S 8 TIMESLOTY) SE STŘÍDAÍ S FREKVENCÍ 217 Hz. 1 TDMA RÁMEC TRVÁ 4,615 MILISEKUND (120/26 ms). 1 TIMESLOT TRVÁ 0,577 ms (120/26/8 ms). SKUPINA 26 TDMA RÁMCŮ TVOŘÍ 1 MULTIRÁMEC TRVÁ 120 ms. HLASOVÝ HOVOR ZABÍRÁ VŽDY 1 TIMESLOT V TDMA RÁMCI. VYSÍLÁNÍ Z MOBILNÍ STANICE JE POSUNUTO O 3 SLOTY. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

VYUŽITÍ SLOTU V GSM (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

ARCHITEKTURA GSM SÍTĚ SÍŤ GSM JE BUDOVÁNA NA BUŇKOVÉM PRINCIPU. PLOCHA,KTEROU POKRÝVAJÍ JE ROZDĚLENA NA BUŇKY. V JEDNOTLIVÝCH BUŇKÁCH JSOU UMÍSTĚNY TZV. ZÁKLADNOVÉ STANICE BTS (BASE TRANSCEIVER STATION) . VŽDY NĚKOLIK BTS JE NAPOJENO NA JEDEN SPOLEČNÝ ŘADIČ BSC ( BASE STATION CONTROLLER). PÁTEŘNÍ ČÁST MOBILNÍ SÍTĚ ŘÍDÍ MOBILNÍ TELEFONÍ ÚSTŘEDNA MSC (MOBILE SWITCHING CENTRE). MSC OVLÁDÁ ŘADIČE BSC. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

ARCHITEKTURA GSM SÍTĚ (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PŘEDSTAVA HOVORU V GSM SÍTI (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PŘIHLAŠOVÁNÍ DO GSM SÍTĚ KDYŽ MOBILNÍ OPERÁTOR ZÍSKÁ NOVÉO ZÁKAZNÍKA : PŘIDĚLÍ MU REGISTRAČNÍ ČÍSLO – MSIN, STANE SE SOUČÁSTÍ IMSI. ULOŽÍ SE NA SIM KARTU. PŘIDĚLÍ MU TELEFONNÍ ČÍSLO MSISDN, ULOŽÍ SE HLR, SPOLU S IMSI. KDYŽ SE MOBIL (MS) PŘIHLAŠUJE DO SÍTĚ : PŘEDÁ SÍTI IMEI (IDENTIFIKUJE ZAŘÍZENÍ), IMSI (IDENTIFIUJE UŽIVATELE). EIR (EQUIPMENT IDENTITY REGISTER) – ZKONTROLUJE IMEI SE SVÝMI BLACK/WHITE/GREY LISTEM ZDA JE ZAŘÍZENÍ OK. HLR (HOME LOCATION REGISTER) PODLE IMSI SI ZJISTÍ MSISDN, ZAPAMATUJE SI POLOHU MS, PŘEDÁ ÚDAJE DO VLR (VISITOR LOCATION REGISTER). AUC (AUTHENTICATION CENTER) - VYŠLE DO MS NÁHODNÉ ČÍSLO, MS JEJ TRANSFORMUJE POMOCÍ KLÍČE NA SIM KARTĚ, MS VRÁTÍ VÝSLEDEK DO AUC. AUC TÍM OVĚŘUJE IDENTITU UŽIVATELE (SIM KARTY). (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GSM A MOŽNOST PŘENOSU DAT GSM JE DIGITÁLNÍ – PŘENÁŠÍ HLAS JAKO DATA. KAŽDÝCH 20 ms JE GENEROVÁNO 260 BITŮ, UŽ PO KOMPRESI, 260 BITŮ KAŽDÝCH 20 ms = 13 kbit/s. PŘIDÁNÍM SAMOOPRAVNÝCH KÓDŮ SE Z 260 BITŮ STÁVÁ 456 BITŮ, 456 BITŮ KAŽDÝCH 20 ms = 22,8 kbit/s. NA KAŽDÝ SLOT VYCHÁZÍ HRUBÁ PŘENOSOVÁ RYCHLOST 33,8 kbit/s VČETNĚ REŽIJNÍCH BITŮ. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

CSD – CIRCUIT SWITCHED DATA PRINCIP – MÍSTO (ZDIGITALIZOVANÉHO) HLASU SE BUDOU PŘENÁŠET OBECNÁ DATA. CSD – FUNGOVÁNÍ GSM SÍTĚ SE NEMĚNÍ, JDE O PŘENOS DAT NA PRINCIPU PŘEPOJOVÁNÍ OKRUHŮ, DATA SE PŘENÁŠÍ HLASOVÝMOKRUHEM, OBDOBNĚ JAKO PRO HLAS PO 2-BODOVÉM SPOJI. RYCHLOST CSD – NEJBLIŽŠÍ NIŽŠÍ NORMOVANÁ RYCHLOST JE 9,6 kbit/s, SE ZMENŠENÍM OBJEMU ZABEZPEČOVACÍCH ÚDAJŮ LZE SE DOSTAT NA 14,4 kbit/s. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

HSCSD HSCSD (HIGH SPEED CSD), VARIANTA CSD, KTERÁ VZUŽÍVÁ TZV. CHANNEL BUNDLING, TJ. VYUŽÍVÁ VÍCE TIMESLOTŮ SOUČASNĚ, RYCHLOST JE PŘÍSLUŠNÝM NÁSOBKEM POČTU SLOTŮ. STÁLE FUNGUJE NA PRINCIPU PŘEPOJOVÁNÍ OKRUHŮ JEN JE RYCHLEJŠÍ. NEVYŽADUJE ZMĚNU HW SÍTĚ, STAČÍ JEN ZMĚNA SW. MAXIMÁLNÍ RYCHLOST JE DÁNA TŘÍDOU. ZÁLEŽÍ TAKÉ NA TOM, JAK TIMESLOTY PŘIDĚLUJE MOBILNÍ SÍŤ. OBECNÉ PRAVIDLO – PRIORITY PŘIDĚLOVÁNÍ TIMESLOTŮ : 1. HLASOVÉ HOVORY 2. POŽADAVKY HSCSD 3. POŽADAVKY GPRS (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GENERAL PACKET RADIO SERVICE GPRS GENERAL PACKET RADIO SERVICE GPRS FUNGUJE NA PRINCIPU PŘEPOJOVÁNÍ PAKETŮ, KDYŽ NIC NEPŘENÁŠÍ NESPOTŘEBOVÁVÁ ŽÁDNÉ TIMESLOTY, JE TO ŠETRNĚJŠÍ VŮČI ZDROJŮM MOBILNÍ SÍTĚ, TA DOKÁŽE OBSLOUŽIT VÍCE UŽIVATELŮ, DÍKY TOMU MŮŽE BÝT LACINĚJŠÍ. UMOŽŇUJE TRVALÉ PŘIPOJENÍ UŽIVATELE (TRVALÁ DOSTUPNOST ALWAYS-ON). PROSTŘEDNICTVÍM GPRS LZE REALIZOVAT TRVALÉ PŘIPOJENÍ K INTERNETU. GPRS FUNGUJE STYLEM BEST EFFORT, NEGARANTUJE PROPUSTNOST, TA JE DÁNA MOMENTÁLNÍ ZÁTĚŽÍ SÍTĚ A SOUBĚHEM POŽADAVKŮ NA GPRS PŘENOSY. MOBILNÍ OPERÁTOR OBVYKLE REZERVUJE 1 AŽ 2 TIMESLOTY V KAŽDÉM TDMA RÁMCI PRO GPRS. GPRS VYŽADUJE ZÁSAHY DO MOBILNÍ SÍTĚ – NOVÉ PRVKY GSN (GPRS SUPPORT NODE – SMĚROVAČE), SW UPGRADE BTS A BSC. GPRS ZAVÁDÍ NOVÁ KÓDOVACÍ SCHÉMATA. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GPRS ZMĚNY V SÍTI (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GPRS KÓDOVACÍ SCHÉMA KÓDOVACÍ SCHÉMA SE LIŠÍ V TOM, JAK ROZDĚLUJÍ HRUBOU PŘENOSOVOU RYCHLOST 22,8 kbit/s MEZI : UŽITEČNÁ DATA A ZABEZPEČENÍ. VYŠŠÍ KÓDOVACÍ SCHÉMA VYŽADUJE LEPŠÍ PODMÍNKY PROPŘENOS – VYŠŠÍ SPOLEHLIVOST. MS SI KÓDOVACÍ SCHÉMA VOLÍ SAMO, PODLE AKTUÁLNÍCH PODMÍNEK A PODLE TOHO CO SÍŤ NABÍZÍ. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

PŘÍSTUP K INTERNETU PŘES GPRS STANDARDNÍ VYUŽITÍ GPRS JE PRO PROPOJENÍ DVOU GPRS ZAŘÍZENÍ. DVOU GPRS MODEMŮ A DVOUBODOVÉHO SPOJE. GPRS SE POUŽÍVÁ I PRO PŘÍSTUP K INTERNETU. APN (ACCESS POINT NAME) – OBVYKLE DEFINUJE VLASTNOSTI A PARAMETRY PŘIPOJENÍ, NAPŘ. STATICKÉ/DYNAMICKÉ PŘIDĚLENÍ IP ADRESY. APN JE JAKOUSI BRANOU DO INTERNETU. VEDE Z NĚJ TUNEL SKRZ DALŠÍ ČÁST SÍTĚ AŽ DO SÍTĚ ISP. MOBILNÍ OPERÁTOR MŮŽE NABÍZET VÍCE RŮZNÝCH APN. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GPRS VS. EDGE EDGE (ENHANCED DATA RATE FOR GSM EVOLUTION). TÝKÁ SE JAK HSCSD TAKI GPRS. EGPRS (ENHANCED GPRS) – MĚNÍ RADIOVOU ČÁST KOMUNIKACE. NEMĚNÍ ROZDĚLENÍ (FDMA) NA KANÁLY A JEJICH ČLENĚNÍ (TDMA) NA TIMESLOTY. ZAVÁDÍ NOVÝ ZPŮSOB KÓDOVÁNÍ 8-STAVOVÁ FÁZOVÁ MODULACE, 1 ZMĚNA 3 BITY. MODULAČNÍ RYCHLOST ZŮSTÁVÁ STEJNÁ JAKO U GPRS, ALE RYCHLOST PŘENOSU SE ZVYŠUJE 3X. PŘIDÁVÁ NOVÁ KÓDOVACÍ SCHÉMATA. CELKEM 9 (4x S PŮVODNÍ 2 STAVOVOU MODULACÍ, 5x S NOVOU 8 STAVOVOU MODULACÍ. NUTNÝ HW UPGRADE TRANSCEIVERŮ V KAŽDÉMSEKTORU BTS. NEMĚNÍ GPRS SÍŤ. GPRS (GENERAL PACKET RADIO SERVICE) – ZACHOVÁVÁ RADIOVOU ČÁST KOMUNIKACE MEZI MS A BTS. NEMĚNÍ ROZDĚLENÍ (FDMA) NA KANÁLY A JEJICH ČLENĚNÍ (TDMA) NA TIMESLOTY, NEMĚNÍ ZPŮSOB KÓDOVÁNÍ – 2 STAVOVÁ FÁZOVÁ MODULACE GSK (GAUSSIAN SHIFT KEYING) 1 ZMĚNA 1 BIT. PŘIDÁVÁ NOVÁ KÓDOVACÍ SCHÉMATA – ROZLOŽENÍ DATOVÉHO TOKU MEZI UŽITEČNÁ DATA A REŽIJNÍ DATA. LZE OBVYKLE ŘEŠIT JEN SW ÚPRAVOU BSS. PŘIDÁVÁ NOVÉ PRVKY DO SÍTĚ GSN (SGSN S GGSN) (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

GPRS VS. EGPRS (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

EDGE – KÓDOVACÍ SCHÉMA VOLBA KÓDOVACÍCH SCHÉMAT V EDGE JE DYNAMICKÁ. SÍŤ A MS ROZHODUJÍ O TOM JAKÉ SCHÉMA POUŽÍT. LINK ADAPTION – VOLÍ TAKOVÉ SCHÉMA, KTERÉ MOMENTÁLNĚ DÁVÁ NEJVYŠŠÍ PROPUSTNOST. INCREMENTAL REDUNDANCY – NEJPRVE SE POUŽÍVAJÍ MÉNĚ REDUNDANTNÍ SCHÉMATA (S MENŠÍM PODÍLEM ZABEZPEČOVACÍCH BITŮ), A TEPRVE PŘICHYBĚ SE REDUNDANCE ZVYŠUJE TJ. VOLÍ SE VÍCE REDUNDANTNÍ KÓDOVACÍ SCHÉMA. (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM UMTS Konec roku 2005 přinesl ČR spuštění dvou sítí UMTS, ve variantách TDD (T-Mobile) a FDD ( Rurotel) PRO SÍTĚ TŘETÍ GENERACE BYLA ZVOLENA TECHNOLOGIE CDMA (CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS), COŽ JE PŘÍSTUPOVÁ METODA KÓDOVÉHO DĚLENÍ. PRO UMTS JE POUŽITA JEJÍ VARIANTA WB-CDMA (WIDEBAND CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS), ŠIROKOPÁSMOVÁ PŘÍSTUPOVÁ METODA. V CDMA NEEXISTUJE ŽÁDNÉ ČASOVÉ DĚLENÍ A VŠICHNI UŽIVATELÉ POUŽÍVAJÍ PŘIDĚLENÉ FREKVENČNÍ PÁSMO PO CELOU DOBU. K ROZEZNÁNÍ RŮZNÝCH UŽIVATELŮ, KTEŘÍ POUŽÍVAJÍ JEDNO FREKVENČNÍ PÁSMO SOUČASNĚ, SE POUŽÍVÁ UŽIVATELI PŘIDĚLENÝ BINÁRNÍ KÓD. SPEKTRUM SE SKLÁDÁ Z JEDNOHO PÁROVÉHO PÁSMA (1920-1980 MHZ + 2110-2170 MHZ) A JEDNOHO NEPÁROVÉHO PÁSMA (1910-1920 MHZ + 2010-2025 MHZ). DUPLEXNÍ METODY PRO WB-CDMA JSOU DVĚ: FDD (FREQUENCY DIVISION DUPLEX) PRO PÁROVÉ PÁSMO; TDD (TIME DIVISION DUPLEX) PRO PÁSMO NEPÁROVÉ. SYSTÉMY DRUHÉ GENERACE JSOU PRIMÁRNĚ ZAMĚŘENY NA PŘENOS HLASU, ZATÍMCO UMTS  JE SYSTÉM PŘINÁŠEJÍCÍ PŘEDEVŠÍM VYSOKORYCHLOSTNÍ DATA. PŮVODNÍ MYŠLENKOU UMTS BYLO NABÍDNOUT TUTO SLUŽBU TAM, KDE SE KONCENTRUJÍ POTENCIÁLNÍ UMTS UŽIVATELÉ, TEDY VE VELKÝCH MĚSTECH A V HUSTĚ OBYDLENÝCH OBLASTECH. NAPŘÍKLAD VE ŠVÉDSKU, KTERÉ JE CELOPLOŠNĚ POKRYTO SÍTÍ GSM/GPRS, SE STAVÍ MALÉ OSTRŮVKY UMTS POKRÝVAJÍCÍ POUZE NEJVĚTŠÍ ŠVÉDSKÁ MĚSTA. S MALÝMI MODIFIKACEMI BY TAKOVÝ MODEL MĚL, ALESPOŇ ZPOČÁTKU PO ZAVEDENÍ UMTS, FUNGOVAT V CELÉ EVROPĚ, TEDY I V ČR. PŘEDPOKLADEM PRO TENTO PŘECHOD JE IMPLEMENTOVANÁ TECHNOLOGIE GPRS V SÍTI GSM. ZATÍM SE TEDY NEPOČÍTÁ S VÝSTAVBOU ŽÁDNÉ ČISTĚ SAMOTNÉ UMTS SÍTĚ (MIMO JAPONSKA), I KDYŽ TAKOVÁ MOŽNOST SAMOZŘEJMĚ V PRAXI EXISTUJE. UNIVERSAL MOBILE TELECOMMUNICATIONS SYSTEM (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

(c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved Číslo na obrázku Frekvenční rozsah Šířka pásma Použitá technologie pásmo č. 1 1885 - 1900 MHz 15 MHz DECT pásmo č. 2 1900 - 1920 MHz 20 MHz TD-CDMA pásmo č. 3 1920 - 1980 MHz 60 MHz W-CDMA - Uplink pásmo č. 4 1980 - 2010 MHz 30 MHz Satelitní složka pásmo č. 5 2010 - 2025 MHz pásmo č .6 2110 - 2170 MHz W-CDMA - Downlink pásmo č. 7 2170 - 2200 MHz (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

(High Speed Downlink Packet Access) HSDPA - HSUPA (High Speed Downlink Packet Access) NEPĚKNĚ DLOUHÁ ZKRATKA HSDPA (HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS) JE OZNAČENÍM PRO TECHNOLOGII, KTERÁ JEŠTĚ POSOUVÁ MOŽNOSTI SÍTÍ TŘETÍ GENERACE UMTS. ZAJIŠŤUJE TOTIŽ DATOVÉ PŘENOSY S RYCHLOSTÍ VÍCE NEŽ DVOJNÁSOBNOU. ZNAMENÁ PODOBNÝ POKROK, JAKO JE TECHNOLOGIE EDGE V SÍTÍCH GSM. HSDPA VE ZKRATCE POSTAVENO NA ZÁKLADĚ STÁVAJÍCÍCH SÍTI TŘETÍ GENERACE UMTS PRŮMĚRNÁ RYCHLOST STAHOVÁNÍ AŽ 1 MB/S MAXIMÁLNÍ TEORETICKÁ RYCHLOST 14 MB/S KRATŠÍ LATENCE (DOBA ODEZVY) NEŽ U UMTS JEN MÁLO TELEFONŮ S PODPOROU HSDPA, NAVÍC SE VĚTŠINA JEŠTĚ NEPRODÁVÁ – MOŽNOST VYUŽITÍ ZATÍM JEN PŘES DATOVOU KARTU (c) 1999. Tralvex Yeap. All Rights Reserved

LITERATURA SVOBODA, J. A KOLEKTIV : TELEKOMUNIKAČNÍ TECHNIKA - DÍL 1-3 PUŽMANOVÁ, R. ŠIROKOPÁSMOVÝ INTERNET ŽALUD, V. – MODERNÍ RADIOELEKTRONIKA INTERNET: http://www.earchiv.cz/

OTÁZKY K OPAKOVÁNÍ CO VÍTE O HISTORII VÝVOJE MOBILNÍCH TELEFONŮ PROVEĎTE ROZDĚLENÍ GENERACÍ MOBILNÍCH SÍTÍ A STRUČNĚ JE CHARAKTERIZUJTE STRUČNĚ POPIŠTE SYSTÉM NMT VYSVĚTLETE PRINCIP SYSTÉMU GSM - PODROBNĚ GSM A MOŽNOST PŘENOSU DAT