pokretna telefonska mreža vrste službi i način rada ...mafpz.fpz.hr/~kavranz/pdf/23.pdfplaniranje...

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran

Pokretna telefonska mreža

Vrste službi i način rada pokretnih mreža

⁄Pokretni sustavi osiguravaju: jednosmjerne ili

⁄ dvosmjerne veze između baznih postaja i onih u

⁄ vozilima ili rukama pješaka.

⁄Jednosmjerne veze služe za selektivno pozivanje osoba uz mogućnost odašiljanja

kratkih obavijesti.

⁄Dvosmjerne veze rabe se za javni promet ili veze unutar pojedinih službi (policija,

elektroprivreda, željeznica, poduzeća za ceste...)

⁄Pokretne veze u javnim mrežama moraju osigurati dupleksni rad.

⁄FDD (eng. Frequency Division Duplex) – dupleksna veza pomoću dva radio kanala

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄APOC (eng. Advanced Paging Operators Code), koji je izradila tvrtka Philips,

⁄FLEX, koji je izradila tvrtka Motorola, te

⁄RDS (eng. Radio Data System), koji je 1984. godine izradila EBU (eng. European

Broadcasting Union), a 1990. godine odobrio komitet CENELEC (eng. Comite European de

Normale Electrotechnique).

⁄ERMES (eng. European Radio Message System), 1994., prva realizirala Francuska.

Proširenjem ERMES sustava izvan granica Europe, kratica standarda je preimenovana u

Enhanced Radio Message System, odnosno napredni sustav za radio poruke.

⁄ERMES - VHF frekvencijsko područje 169.4 MHz do 169.8 MHz, koji je podijeljen na

šesnaest odvojenih kanala širine 25 kHz.

⁄Paging signal određene frekvencije se simultano emitira sa svih temeljnih radio postaja.

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


TELE

FON

SKI P

RIS

TUP

NET

ELEF

ON

SKI P

RIS

TUP

IZRAVNIPSTNPLMNISDN(TAU)

NEIZRAVNIPSTN(OAS)

PSPDNINTERNET

(GWU)

PRIS

TUPN

I PO

DSU

STAV

I

CENTAR

PNC PAC

OMC

BILLING

DISTRIBUCIJSKAMREZA

(DN)

IZNAJMLJENIVODOVI

TEMELJNAPOSTAJA

BS-1

TEMELJNAPOSTAJA

BS-3

TEMELJNAPOSTAJA

BS-2

DRUGE ERMES MREZE

64 kb/s 64 kb/s

⁄PSTN – Public Switched Telephone Network (javna komutirana telefonska mreža),

⁄PLMN – Public Land Mobile Network (javna zemaljska pokretna mreža),

⁄TAU – Tele Access Unit (pristupna jedinica), OAS – Operator Assisted Service (služba za prijem poziva),

⁄PSPDN – Packet Switched Public Data Network (javna komutirana paketska mreža za prijenos podataka),

⁄GWU – Gate Way Unit (jedinica ulaza), PNC – Paging Network Center (centar pagerske mreže),

⁄PAC – Paging Area Controller (kontrolnik paging područja),

⁄DN – Distribution Network (distribucijska mreža), OMC – Operation and Maintenance Center (centar za upravljanje

i održavanje),

⁄BS – Base Station (bazna postaja), BSC – Base Station Controller (kontrolnik temeljne postaje), te

⁄BST – Base Station Transmitter (odašiljač temeljne postaje),

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Struktura dvosmjerne pokretne mreže

VLR

ISDN

PSPDN

CSPDN

PSTN

PLMN

AUCHLR

GMSC

EIR

MSCBSC BTS

MS

KOMUTACIJSKI SUSTAV

SS

BS

TEMELJNAPOSTAJA

POKRETNAPOSTAJA

PSPDN – Packet Switched Public Data Network - Javna mreža za prijenos podatka sa komutacijom paketaCSPDN – Circuit Switched Public Data network – Javna mreža za prijenos podataka sa komutacijom kanalaPSTN – Public Switched Telephone Network – Javna komutirana telefonska mrežaPLMN – Public Land Mobile Network – Javna zemaljska pokretna mrežaSS – Switching system – Komutacijski sustav GMSC – Gateway MSC – Pristupni komutacijski centar za pokretne komunikacijeMSC- Mobile Switching Center – Komutacijski centar za pokretne komunikacijeHLR – Home Location Register – Registar podataka o domaćim pretplatnicimaVLR – Visitor location Register – Registar podataka o gostujućim pretplatnicimaAUC – Authentication Center – centar za provjeru vjerodostojnostiEIR – Equipment Identity Register – Registar identiteta mobilne opremeOMC – Operation and Maintenance Center – Centar za eksploataciju i održavanjeBS- Base Station – Temeljna (radio) postaja BSC – Base Station Controller – Kontroler surađujućih temeljnih radio postajaBTS – Base Transciever Station – Primopredajnik temeljne radio postaje MS – Mobile Station – Pokretna postaja

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Djelotvornost mobilnog radiosustava

TPS ηηηη ⋅⋅=

⁄Gdje je : spektar (S), prostor (P) i vrijeme (T)

ffi

S ∆∆

=η ⁄(odnos širina kanala referentnog i promatranog sustava)

2

0

=

DDi

Pη ⁄(D – razmak istokanalnih baznih postaja)

1

1

iT η

ηη = ⁄(omjer prosječnog prometa u glavnom satu koji se može

ostvariti jednim radiokanalom u promatranom i referentnom

sustavu)

nA

=1η

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Wa

=η

⁄Gdje je: a-površinska gustoća prometa

⁄ (ukupan promet u grozdu kroz površina grozda)

⁄W-ukupan spektar kojeg zauzima sustav

⁄ (ukupan broj kanala u jednom grozdu pomnožen sa širinom

kanala)

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Propusna moć sustava ovisi o:

• spektru i polarizaciji elektromagnetskog vala,

• prostoru i vremenu u kojem se odašilje poruka i

• vrsti modulacije ili koda

⁄Načini višestrukog pristupa:

• FDMA (Frequency Division Multiple Access) – pojedinom sudioniku dodjeljuje se

određeni frekvencijski pojas

• TDMA (Time Division Multiple Access) – pojedinom sudioniku dodjeljuje se određeni

vremenski interval

• CDMA (Code Division Multiple Access) – pojedinom sudioniku dodjeljuje se jedan kod

• SDMA (Space Division Multiple Access) – pojedinom sudioniku dodjeljuje se određeni

prostor

• PDMA (Polarization Division Multiple Access) – sa dva para ortogonalno polariziranih

antena može se uspostaviti veza sa sudionicima na istom području u istom

frekvencijskom pojasu

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄SDMA tehnika rabi se u pokretnim mrežama sa velikim brojem zona (ćelija)

⁄Poboljšanja u primjeni SDMA tehnike:

• uporaba mikro ćelija u kojima bazne postaje imaju vrlo malu snagu (oko 3mW)

• uporaba makro ćelija za signalizacijske kanale (prekrivaju veliki broj mikro ćelija)

• uporaba sektoriziranih ćelija

pravilan šesterokut dijeli se na dva(180°), tri (120°) ili šest (60°) sektora sa

usmjerenim antenama

• uporaba aktivnih antena (mogućnost prostornog praćenja pokretne postaje

elektroničkim pomicanjem glavne latice)- mogućnost višestruke uporabe istog fizičkog

kanala unutar iste ćelije

• uporaba CDMA tehnike kod koje dvije susjedne ćelije mogu imati isti radiokanal

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Oblik ćelija

a) istostranični trokut b) kvadrat c) šesterokut

22 babaN ++=⁄Grozd ćelija – skup ćelija

unutar kojeg se svaki kanal

pojavljuje jedanput ⁄a,b=cijeli brojevi ili 0

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


• troćelijska struktura

• oblik šesterokuta

⁄4/12 3/9

⁄Skupina ćelija (cluster)

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Problemi radio prijenosa

⁄Path loss (gubitak puta) – L

22 fdL ⋅≈

⁄Fading (zamiranje signala) – Log normal

⁄ - Rayleigh (multipath)

⁄ - Total

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Rx jakost signala ovisno o udaljenosti od BTS Tx antenskog sustava

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄PCM (eng. Pulse Code Modulation)

• uzimanje uzoraka

• kvantiziranje

• kodiranje

⁄Multipleksiranje 32 kanala (32 x 8 x 8000)

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Koncept kanala

Logički kanali: Prometni kanali TCH

0 1 2 3 4 5 6 7

TS0 TS7

7 6 5 4 3 2 1 0

Pokretni radiotelefon (PRT)

TS1

Temeljna radiopostaja (TRP) Kontrolni kanali

⁄Fizički kanal

⁄downlink

⁄uplink

Prometni kanali TCH (eng. Traffic Channel) prenose kodirani govor ili korisničke podatke.

Kontrolni kanali prenose signalizacijske i sinkronizacijske podatke, a mogu se podijeliti na:

-kanale koji prenose sinkronizacijske i sistemske informacije (npr. identitet bazne postaje),-zajedničke kontrolne kanale za svrhu prozivanja i dostupa sustavu pokretnih telefona, te-namjenske kontrolne kanale, dodijeljene na upotrebu određenim pokretnim telefonima; ti se kanali koriste u fazi uspostave veza, za prijenos rezultata mjerenja jačine signala od pokretnog telefona i za signalizaciju prilikom preuzimanja veze.

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Usporedni pregled karakteristika sustava NMT i GSM

Tehnička karakteristika

NMT-450 GSM-900

Način prijenosa analogni digitalni Frekvencijsko

područje pokr. telefon-tem.

postaja tem. postaja-pokr.

telefon

oko 420 MHz(450) 411,675-415,850

MHz 421,675-425,850

MHz

oko 900 MHz 890-915 MHz 935-960 MHz

Broj kanala 168 (180) 124x8=992 Razmak kanala 25 kHz 200 kHz Širina kanala 300-3000 Hz 300-3400 Hz (64kb/s)

Snaga predajnika temeljne radio

postaje

50 W 25 W

Razmak temeljnih radio postaja

15-40(25) km 2-18(10) km

Snaga predajnika pokretnog telefona

Ugrađeni ili prijenosni 15 - 20 W

Ugrađeni 5 - 8 W Ručni (handy)

0.8 - 2W

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Način korištenja nosećih frekvencija u pojedinim sustavima pokretne telefonije

Frequency DivisionMultiple Access FDM

a. NMT

Time Division MultipleAccess TDMA

b. GSM

7 6 5 4 3 2 1 0

0 1 2 3 4 5 6 7

TS0 TS7TS1

fN+45 MHZ

fN

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Frekvencijsko područje rada sustava GSM

890

Predajni pojas MS

915 935

Predajni pojas BS

960uzlazni snop silazni snopMHz

Dupleksni razmak 45 MHz

25 MHz

Kanal1

200 kHz

Kanal124

25 MHz

Kanal1

Kanal124

1930-19901805-1880925-950935-960Dolazni kanal (MHz)

1850-19101710-1785880-905890-915Odlazni kanal (MHz)

1900-PCSDCS 1800EGSMGSM 900

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Organizacija i numeracija pokretne telefonske mreže

⁄MCC – MobileCountryCode

⁄MNC – MobileNetworkCode

⁄SN - MobileStationIdentificationNumber

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Kretanje broja korisnika pokretne telefonije u Svijetu

0

200000

400000

600000

800000

1000000

1200000

1400000

1999 2000 2001 2002

Godina

(u 0

00)

11626752002.

940848,82001.

740119,12000.

489961,91999.

⁄Izvor:

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Gustoća korisnika pokretne telefonije u Svijetu /100

0

5

10

15

20

25

1999 2000 2001 2002

19,072002

15,482001

12,332000

8,321999

⁄Izvor:

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


⁄Kretanje broja korisnika pokretne telefonije u Republici Hrvatskoj

⁄Izvor:

0

500000

1000000

1500000

2000000

2500000

1990

.19

91.

1992

.19

93.

1994

.19

95.

1996

.19

97.

1998

.19

99.

2000

.20

01.

2002

.20

03

22966912003.

210000002002.

17550002001.

10330002000.

2950001999.

1920001998.

1205931997.

619751996.

329481995.

216641994.

112391993.

63201992.

20191991.

5001990.

Plan

iran

je T

K m

reža

Kavran


Gustoća /100 stanovnika

0

10

20

30

40

50

60

1999. 2000. 2001. 2003.

53,272003.

37,72001.

23,092000.

6,591999.

pokretna telefonska mreža vrste službi i način rada ...mafpz.fpz.hr/~kavranz/pdf/23.pdfplaniranje...

Documents