seminarski mobilne

34
1. Šta su mobilne komunikacije? Pod pojmom mobilnih komunikacija podrazumevaju se bežični komunikacioni sistemi u kojima se komunikacija između korisnika ostvaruje putem radio talasa, pri čemu se najmanje jedan od korisnika kreće ili je zaustavljen na unapred nepoznatoj lokaciji. 2. Svrha mobilnih komunikacija? Nastale su iz potrebe za mobilnošću korisnika i nezavisnosti od fizičke povezanosti na komunikacionu mrežu. Mobilnost se ostvaruje sistemom baznih stanica koje radio signalom pokrivaju određeno geografsko područje 3.Načini komuniciranja-servisi? govor (mobilna telefonija) tekstualne poruke (SMS) podaci (mobilni Internet...) video (streaming, mobilna TV) multimedijalne komunikacije. 4.Klasifikacija mobilnih komunikacionih sistema prema veličini oblasti pokrivanja ? Prema području pokrivanja i stepenu mobilnosti korisnika, mobilni komunikacioni sistemi se mogu klasifikovati na sisteme: unutar kuće ili zgrade (bežični telefoni, WLAN- wireless local area networks) unutar grada ili naselja (javni mobilni celularni sistemi, ) unutar države ili regije 5.Dupleks ? Tip komunikacije koji omogućuje istovremeni prijem i predaju signala, kako na strani mobilnog terminala, tako i na strani bazne stanice, se naziva dupleks. Dupleks se može ostvariti kao frekvencijski dupleks (FDD –Frequency Division Duplex) ili vremenski dupleks (TDD –Time Division Duplex).

Upload: zeljko-vidovic

Post on 26-Oct-2015

209 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

mobilne komunikacije

TRANSCRIPT

Page 1: Seminarski mobilne

1. Šta su mobilne komunikacije?

Pod pojmom mobilnih komunikacija podrazumevaju se bežični komunikacioni sistemi u kojima se komunikacija između korisnika ostvaruje putem radio talasa, pri čemu se najmanje jedan od korisnika kreće ili je zaustavljen na unapred nepoznatoj lokaciji.

2. Svrha mobilnih komunikacija?

Nastale su iz potrebe za mobilnošću korisnika i nezavisnosti od fizičke povezanosti na komunikacionu mrežu. Mobilnost se ostvaruje sistemom baznih stanica koje radio signalom pokrivaju određeno geografsko područje

3.Načini komuniciranja-servisi?

govor (mobilna telefonija) tekstualne poruke (SMS) podaci (mobilni Internet...) video (streaming, mobilna TV) multimedijalne komunikacije.

4.Klasifikacija mobilnih komunikacionih sistema prema veličini oblasti pokrivanja ?

Prema području pokrivanja i stepenu mobilnosti korisnika, mobilni komunikacioni sistemi se mogu klasifikovati na sisteme:

unutar kuće ili zgrade (bežični telefoni, WLAN- wireless local area networks) unutar grada ili naselja (javni mobilni celularni sistemi, ) unutar države ili regije

5.Dupleks ?

Tip komunikacije koji omogućuje istovremeni prijem i predaju signala, kako na strani mobilnog terminala, tako i na strani bazne stanice, se naziva dupleks. Dupleks se može ostvariti kao frekvencijski dupleks (FDD –Frequency Division Duplex) ili vremenski dupleks (TDD –Time Division Duplex).

6. Frekvencijski dupleks?

Kod frekvencijskog dupleksa radio kanal se definiše kao dvosmerni komunikacioni put koji se sastoji od dve frekvencije. Jedna frekvencija se koristi za povratni link (komunikacija od mobilne stanice ka baznoj stanici – uplink (UL)) dok se druga koristi za direktni link (komunikacija od bazne stanice ka mobilnoj stanici – downlink (DL).

7. Vremenski dupleks ?

Kod vremenskog dupleksa isti frekvencijski opseg se koristi i za povratni i za direktni link, u različitim vremenskim intervalima.

8. Celularni koincept mreže?

Page 2: Seminarski mobilne

Ćelijski koncept je razvijen sa ciljem da se poveća pokrivenost radio signalom. Suština ćelijske mreže se sastoji u korišćenju većeg broja predajnika male snage.

9. Osnovni ciljevi (prednosti) celularnog koncepta?

Pokrivanje širokih geografskih područja – sistem mora biti raspoloživ na svim lokacijama sa kojih korisnik želi da komunicira.

Mobilnost korisnika – korisniku se mora obezbediti kontinuitet poziva (alocirati potrebni resursi) pri njegovom kretanju, i omogućiti interoperabilnost u slučaju korišćenja sistema koji se zasnivaju na različitim standardima

Obezbeđenje stalno rastućih potrebnih kapaciteta sistema Obezbeđenje zahtevanog kvaliteta servisa

10. Handover?

Ključna funkcija u obezbeđivanju mobilnosti korisnika - obezbeđuje kontinuitet trajanja poziva (bez prekidanja veze) i zadržavanje željenog kvaliteta veze, pri kretanju korisnika iz ćelije u ćeliju.

11. Koja su dva tipa Handovera?

Tvrdi (hard handover) – pre uspostavljanja veze sa novom baznom stanicom prekida se veza sa starom baznom stanicoma

Meki (soft handover) – komunikacija sa starom baznom stanicom se ne prekida tokom handover procedure, već mobilna stanica istovremeno komunicira sa 2 ili više baznih stanica sve dok se handover ne završi

12.Celularni sistemi mobilnih komunikacija?

1G: analogni sistemi, FDMA, prenos govora - frekvencijska modulacija (FM) 2G: digitalni sistemi, prenos govora, SMS + prenos podataka ograničenim brzinama 2.5 generacija – prelaz ka trećoj generaciji 3G: prenos govora, podataka i multimedije velikom brzinom ka 4G sistemima (3.5G, beyond 3G,)

13. Celularni sistemi prve generacije (1G)?

1G celularne telefonske mreže bazirane su na analognoj tehnologiji. Jedan od najpoznatijih sistema iz ove generacije je AMPS (Advanced Mobile Phone Service) razvijen od strane

kompanije AT&T. AMPS je počeo sa radom 1983. godine . Kao tehnika višestrukog pristupa za ostvarivanje veze izmedju mobilnih pretplatnika i bazne stanice korišćen je multipleks na bazi frekvencijske raspodele kanala (FDMA - Frequency Division Multiple Access).

14. Nedostaci prve generacije (1G)?

skromne karakteristike u pogledu performansi sistema i kvaliteta signala/servisa, mali (ograničen) kapacitet, ograničena zona pokrivanja, nekompatibilnost izmedju pojedinih sistema u različitim zemljama itd.

Page 3: Seminarski mobilne

15. Celularni sistem druge generacije (2G)?

Suštinsku razliku 2G u odnosu na ćelijske sisteme prve generacije predstavlja prenos signala u digitalnoj formi. Kod 2G, govor je i dalje dominantan servis, ali postoje i neki dodatni servisi, kao što su zaštita privatnosti poziva i kodiranje korisničkih podataka, korišćenje servisa faksa, servisa kratkih poruka (SMS) i prenos podataka. (GSM, TDMA, CDMA, PDC).

16. Prednosti digitalnog načina prenosa-druga generacija (2G) ?

potreban je značajno manji odnos signal/šum za isti kvalitet govornog servisa, omogućen je veći kapacitet sistema, kompatibilnost sa digitalnom fiksnom mrežom itd. bolji kvalitet zvuka, postalo je moguće uvesti širok spektar servisa integrisanih sa govornim servisom kao

npr. prenos podataka malim brzinama i dr.

17. Ključne razlike izmedju 2G i 1G sistema ?

a) Kod 2G postoje kanali za digitalni prenos b) Kod 2G postoji kodiranje korisničkih podataka c) Kod 2G postoji sposobnost detekcije i korekcije grešaka d) Pristup kanalu

18. GSM (Global System for Mobile communication) ?

GSM standard je razvio ETSI - European Telecommunications Standards Institute. GSM je digitalna ćelijska tehnologija za prenos govora i podataka na bazi komutacije

kola. Jedna od osnovnih prednosti GSM sistema je mogućnost međunarodnog roaminga na

osnovu dogovora između GSM operatera širom sveta Zasniva se na kombinaciji FDMA/TDMA tehnika višestrukog pristupa i

frekvencijskom (FDD) dupleksiranju što znači da su odvojeno definisani frekvencijski opsezi koji se koriste za povratni i direktni link.

19. Prelaz ka sistemima treće generacije (2.5G) ?

HSCSD (High Speed Circuit Switched data)-Brzine prenosa podataka: 57.6 Kb/s GPRS (General Packet Radio service)-Brzine prenosa podataka: 14.4 - 115.2 Kbps EDGE (Enhanced data rate for GSM Evolution)-Brzine prenosa podataka: 384 Kbps

20. GPRS i EDGE (2.5)?

GPRS omogućava slanje i primanje informacija mobilnom mrežom uz nekoliko novih mogućnosti:

velika brzina prenosa podataka (do 115 kb/s), kraće vreme za konekciju i stalni pristup internetu, korišćenje potpuno novih aplikacija, povoljnija naplata usluge prenosa podataka, zasnovana na količini prenetih podataka, a

ne na vremenu provedenom na vezi sa internetom, i

Page 4: Seminarski mobilne

mogućnost primanja poziva i u toku pregledanja internet sadržaja.

EDGE može preneti tri puta veći broj bita nego GPRS u istom periodu. Tipično se za EDGE vezuje protok od 384 kb/s.

21. Celularni sistemi treće generacije (3G)?

3G dozvoljava istovremeni prenos govora, podataka, teksta, slika, audio i video signala.Mogućnosti 3G sistema

Mobilni pristup internetu velikom brzinom: Velika ponuda zabave različitih tipova. Ovo uključuje gledanje filmova (na ekranima

velike rezolucije), slušanje muzike (u uređaje je implementiran MP3 plejer) Praćenje video konferencija (u uređaje su ugrađene male kamere) Mobilni šoping (m-komerc). Mogućnost on-line izbora i plaćanje elektronskim

novcem Različite vrste informacija, kao i GPS sistem; I naravno uređaj koji će uvek služiti kao telefon

22. Tehnike treće generacije (3G)?

Širokopojasni CDMA (WCDMA) CDMA-2000 (Predstavlja evoluciju, odnosno nadogradnju IS-95 CDMA) TD-SCDMA (Sinhroni CDMA sa vremenskom raspodelom) UWC-136 (Predstavlja evoluciju IЅ-136) DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications), WiMax – Worldwide Interoperability for Microwave Access, dodan 2007g.

DRUGA PREZENTACIJA - P ro pagacija radio talasa u sistemima mobilnih komunikacija

1. Osnovne karakteristike bežičnog komunikacionog kanala?

Propusni opseg kanala Prisustvo šumova i interferirajućih (ometajućih) signala Kapacitet kanala [bit/s] Varijacije nivoa signala

2. Propusni opseg kanala (bandwidth)?

Predstavlja frekvencijsku karakteristiku kanala koja pokazuje sposobnost kanala da prenosi signale na različitim učestanostima.

3. Intersimbolska interferencija?

Pojava da signal iz jedne vremenske sekvence utiče na signale u ostalim vremenskim sekvencama naziva se intersimbolska interferencija.

4. Kapacitet digitalnog kanala?

Page 5: Seminarski mobilne

Maksimalna brzina kojom se podaci mogu prenositi preko nekog komunikacionog puta, ili kanala, pod datim uslovima naziva se kapacitet kanala.

5. Parametri koji definišu kapacitet kanala?

a) Brzina prenosa podataka (digitalni protok)-brzina kojom se može vršiti komunikacija, tj. broj bita koji se mogu preneti u jedinici vremena (b/s)

b) Propusni opseg-opseg učestanosti (Hz) limitiran karakteristikama predajnika i medijuma za prenos

c) Šum-srednja vrednost nivoa šuma na komunikacionom putu, tj odnos signal/šum d) Verovatnoća greške – stepen greške bita pri prenosu digitalnih signala

6. Efekti pri prostiranju radio talasa u sistemima mobilnih komunikacija?

slabljenje na trasi blokiranje (shadowing) refleksija od površine Zemlje, objekata (čije su dimenzije >>l ), slojeva atmosfere difrakcija (na ivicama objekata, krovova zgrada, brdima) rasejanje (na preprekama manjih dimenzija)

7. Blokiranje (shadowing) (osenčenje/zakljonjenost preprekom)?

Ekstremni slučaj slabljenja imamo kada se na putu radio signala nađe neka prepreka koja potpuno onemogućava propagaciju direktnog signala. Tada imamo efekat blokiranja (shadowing) što može izazvati pad snage prijemnog signala.

8. Refleksija?

Nastupa u slučajevima kada radio talas nailazi na površinu čije su dimenzije mnogo veće u odnosu na talasnu dužinu signala.

9. Difrakcija?

Difrakcija je osobina elektromagnetnih talasa da se blago zalamaju, odnosno krive, na ivicama objekata koji dodiruju njihov pravac prostiranja.

10.Rasijanje?

Rasijanje je pojava koja se dešava na manjim preprekama, čije su dimenzije približno jednake ili manje od talasne dužine signala.

11. Feding?

Multipath utiče na to da nivo snage signala na prijemu stalno varira u vremenu i prostoru. Ove promene nivoa primljenog signala nazivaju se feding. Dva tipa fedinga:

spori (long-term: dugotrajni) feding brzi (short term– kratkotrajni) feding

Page 6: Seminarski mobilne

12. Spori (dugotrajni) feding? Prilikom kretanja mobilne stanice (udaljavanjem mobilnog korisnika od bazne stanice

ili udaljenijih prepreka) i srednja vrednost primljenog signala značajno se smanjuje – varira.Ove promene se nazivaju spori (long-term: dugotrajni) feding

18. Brzi (kratkotrajni) feding?

Brze promene vrednosti snage primljenog signala nazivaju se short term (kratkotrajni) feding.

19. Doplerov efekatDoplerov efekart je pojava da usljed kretanja prijemnika ili predajnika dolazi do mijenjanja frekvencije talasa na strani prijemnika. Ako se prijemnik i predajnik kreću jedan prema drugome frekvencija se pomjera na više-raste, a ako se prijemnik i predajnik kreću jedan od drugoga frekvencija se pomera na niže-opada.

20. Modeli propagacije u sistemima mobilnih komunikacija?

Prema veličini područja pokrivanja Makroćelijski modeli Mikroćelijski modeli Pikoćelijski modeli

TREĆA PREZENTACIJA-CELULARNI KONCEPT I KAPACITET MOBILNIH KOMUNIKACIONIH SISTEMA

Celularni sistemi

1. Celularni koncept sistema?

Koristi se veći broj baznih stanica, sa značajno manjim snagama i manjim zonama pokrivanja

Svaka bazna stanica opslužuje područje jedne ćelije Ponovno korišćenje istih frekvencija na geografski dovoljno udaljenim lokacijama Raspoloživi kanali (frekvencije) se mogu višestruko (ponovo) koristiti sve dok

odgovarajuća ko-kanalna interferencija ne pređe određeni (prihvatljivi) nivo. Efikasno rešavaju problem spektralnog zagušenja i kapaciteta sistema

2. Šta je ćelija?

Ćelija je osnovna jedinica ćelijskog sistema i definiše se kao zona pokrivanja jedne bazne stanice. Zone pokrivanja susednih ćelija se delimično preklapaju. Svaku ćeliju opslužuje jedna bazna stanica, čija je predajna snaga mala (~10W).

3. Geometrija ćelije?

Page 7: Seminarski mobilne

Ćelije (teorijski) imaju heksagonalni oblik. Heksagonalni oblik ćelije (u poređenju sa kvadratnim) obezbedjuje ekvidistantne udaljenosti do baznih stanica pri kretanju mobilnog korisnika prema granicama ćelije. Heksagonalnim oblikom (u poređenju sa kružnim) izbegavaju se međusobna preklapanja ćelija i postojanje praznih (nepokrivenih) zona.

4. Veličina ćelije?

Veličina ćelije zavisi od koncentracije korisnika (veličine saobraćaja), geografskih karakteristika terena i predajne snage bazne stanice:

makro ćelije 1-20 (35) km – u ruralnim zonama mikro 100m-1km – u gradskim zonama - sa velikom gustinom korisnika (saobraćaja) piko ~10 do 100 m

5. Šta celularni koncept treba da ispuni ?

Celularni koncept se bazira na dva osnovna principa: podeli servisne zone na ćelije višestruko korišćenje frekvencija

Optimum: pokrivenost područja/ iskoristivost frekvencijaCelularni koncept omogućava ispunjavanje sledećih zahteva:

Veliki broj korisnika u sistemu; Efikasno iskorišćenje RF frekvencijskog spektra; Veliko pokrivanje (do nivoa država ili kontinenata); Prilagodljivost na različite gustine saaobaraćaja; Kvalitet servisa sličan kvalitetu servisa fiksne telefonske mreže; Prihvatljiva cena

6. Tematika celularnog koncepta?

Frekvencijski spektar koji može koristi jedan mobilni komunikacioni sistem je ograničen, pa je samim tim ograničen i broj korisnika koji može biti istovremeno opslužen. Jedan od načina povećanja broja korisnika koji se opslužuju istovremeno je podela servisne zone na više manjih oblasti (ćelija)Raspoloživi RF spektar mobilnog komunikacionog sistema je podeljen na različite grupe kanala (frekvencija). Frekvencjski kanali se dele na nekoliko skupova (ćelija) (najčešće 7 ili 12), i svakoj od ćelija se dodeljuje jedan određeni set frekvencijskih kanala.

7. Klaster?

Skup (grupa) od N ćelija u kojima se jednom koristi celokupan set raspoloživih frekvencija naziva se klaster. Znači, u cilju pokrivanja cele servisne zone ona se deli na klastere koji

koriste isti skup frekvencija. Broj klastera Q se može odrediti računanjem odnosa površine cele servisne zone Atot i površine jednog klastera Acluster

Veličina klastera zavisi od: Planiranog saobraćaja u ćeliji (stanje mreže) i Nivoa zaštite (protection ratio).

Broj ćelija u klasteru (veličina klastera) N, određuje spektralnu efikasnost ćelijskog sistema.

Page 8: Seminarski mobilne

8. Kapacitet celularnih sistema?

Kako je u mobilnom sistemu na raspolaganju ograničen broj frekvencijskih kanala, ukoliko gustina saobraćaja raste, što je obično slučaj, potrebno je smanjiti površinu ćelije u cilju održanja intenziteta saobraćaja na istom nivou. U slučaju daljeg porasta gustine saobraćaja smanjuje se površina ćelije korišćenjem tehnike podele ćelije. Najefektniji način povećanja kapaciteta ćelijskog sistema jeste smanjenje prečnika ćelije. Manje ćelije zahtevaju više opreme, jer svaka BS zahteva primopredajnik i komutacionu opremu. Kapacitet celularnih sistema zavisi od kapaciteta ćelije i mogućnosti podržavanja mikro i piko ćelija. Kapacitet ćelije zavisi od karakteristika radio interfejsa kojim se prenos ostvaruje i definiše se kao najmanji odnos snage nosioca i smetnje (C/I) (carrier-to-interference) pri kome sistem može da radi sa prihvatljivim kvalitetom. Kapacitet ćelije se izražava u Erlang/MHz/ćeliji, pri čemu se mora uzeti u obzir efikasnost modulacije (b/s/Hz) i faktor ponovnog koriščenja frekvencije

9. Povećanje kapaciteta celularnog sistema?

Pri trendu porasta saobraćaj može jednog trenutka da postane tako gust da se dodje u situaciju kada ne postoji dovoljan broj frekvencija koje se mogu dodeliti ćelijama.Povećanje kapaciteta može se postići :

Dodavanje novih kanala (frekvencija) -Sa porastom i proširenjem sistema uvode se oni kanali koji prvobitno nisu bili iskorišćeni.

Pozajmljivanje frekvencija -Ako su neke ćelije preopterećene (congested cells), moguće je pozajmiti frekvencije od susednih ćelija (koje imaju slobodne frekvencije- kanale).

Sektorizacija ćelije -Ćeliju delimo na veći broj sektora, pri čemu svakom sektoru se dodeljuje odgovarajući skup kanala.

Deoba ćelije -Deoba ćelije podrazumeva izgradnju novih baznih stanica u zoni visoke gustine saobraćaja, pri čemu novoizgrańene ćelije pokrivaju najčešće manje zone.

Formiranje mikroćelije- Najefektniji način povećanja kapaciteta ćelijskog sistema jeste smanjenje prečnika ćelije.Sa smanjenjem obima ćelija antene se premeštaju sa vrha brda ili visokih zgrada na manje zgrade pa se na taj način formiraju mikroćelije.

Dinamičko upravljanje veličinom ćelije- kapacitet zagušene ćelije se sa aspekta korisnika može prividno povećati primenom inteligentnih algoritama za upravljanje mobilnošću korisnika, koji detektuju zagušenja i u slučaju da susedne ćelije nisu zagušene forsiraju prelazak korisnika na opsluživanje preko susedne, manje opterećene ćelije.

10 . Tehnika diobe ćelije?

U celularnom konceptu je dozvoljena promena veličine ćelije, tako da se u formiranim celularnim mrežama, u slučaju daljeg porasta gustine saobraćaja smanjuje površina ćelije korišćenjem tehnike deobe ćelije. Kako na raspolaganju stoji ograničen broj kanala, ukoliko gustina saobraćaja raste (što je najčešće slučaj) potrebno je smanjiti površinu ćelije u cilju održanja intenziteta saobraćaja na istom nivou. Deoba ćelije podrazumeva izgradnju novih baznih stanica u zoni visoke gustine saobraćaja, pri čemu novoizgrańene ćelije pokrivaju najčešće manje zone.

11. Hijerarhiska struktura ćelija?

Page 9: Seminarski mobilne

Omogućava izgradnju ćelijske mreže u više nivoa (do 8 slojeva).Viši slojevi se mogu upotrebiti za ćelije većih dimenzija, a niži za ćelije manjih dimenzija.

ČETVRTA PREZENTACIJA - TEHNIKE VIŠESTRUKOG PRISTUPA U MOBILNIM CELULARNIM SISTEMIMA

1. Nabrojati tri koncepta višestrukog pristupa?

Postoje tri (tradicionalna) koncepta višestrukog pristupaa) Frekvencijski multipleks (Frequency Division Multiple Access - FDMA)b) Vremenski multipleks (Time Division Multiple Access - TDMA)c) Kodni multipleks (Code Division Multiple Access - CDMA)

2. FDMA?

Višestruki pristup na bazi frekvencijske raspodele kanala (FDMA) je najjednostavnija tehnika koja omogućava višestruko iskorišćenje raspoloživog spektra Kod ove tehnike korisnici su razdvojeni u frekvencijskom domenu, na način što svaki korisnik sa baznom stanicom

komunicira na različitoj frekvenciji (kanalu). FDMA tehnika se uglavnom koristi kod analognih mobilnih radio sistema, a najpoznatiji celularni sistem koji se zasniva na ovoj tehnici je Advanced Mobile Phone System (AMPS).

3. TDMA ?

TDMA omogućava da različiti korisnici koriste celokupan raspoloživi frekvencijski opseg, ali ne istovremeno. Kada postoji više korisnika oni koriste različito alocirane vremenske slotove u istom frekvencijskom kanalu. Višestruki pristup na bazi vremenske raspodele (TDMA) omogućava korisnicima pristup celom opsegu učestanosti, koji se dodeljuje na vremenskoj bazi.

4. CDMA?

CDMA (Code Division Multiple Access) višestruki pristup na bazi kodne raspodjele kanala se zasniva na tehnici proširenog spektra (Spread Spectrum) i predstavlja najnoviju tehniku pristupa kod celularnih sistema. Svakom korisniku omogućava se da u svakom vremenskom trenutku koristi sve raspoložive frekvencije u datom sistemu. Kod CDMA iskorišćenost spektra se višestruko poboljšava. Praktično povećanje kapaciteta sistema od 2 do 5 puta u poređenju sa TDMA.

5. Dupleksni način prenosa?

Pored višestrukog pristupa, potrebno je korisnicima omogućiti da razmenjuju informacije u oba smera istovremeno. Ovakav tip veze naziva se dupleks. Dupleks se može postići razdvajanjem direkrnog i povratnog kanala u frekvencijskom ili vremenskom domenu, pa shodno tome razlikujemo 2 načina dupleksiranja:

Page 10: Seminarski mobilne

a) Frequency Division Duplexing (FDD)b) Time Division Duplexing (TDD)

6. Frequency Division Duplexing (FDD)?

Svaki korisnik za komunikaciju sa baznom stanicom koristi dva odvojena frekvencijska kanala.Direktni kanal se koristi za prenos od bazne stanice prema mobilnoj jedinici (downlink), dok povratni kanal služi za prenos od mobilne jedinice prema baznoj stanici (uplink).

7. Time Division Duplexing (TDD)?

Direktni i povratni kanal su razdvojeni u vremenu. Ako je vremenski razmak između vremenskog slota u direktnoj, odnosno povratnoj vezi dovoljno mali (manji od 300 ms), ljudsko uho će imati osećaj kao da se slanje i prijem odvija simultano. TDD omogućava komunikaciju u oba smera na istoj frekvenciji.

PETA PREZENTACIJA - OSNOVE GSM i GPRS SISTEMA

GSM (Global System for Mobile Communication)

1. Uopšteno o GSM-u?

GSM (Global System for Mobile Communication) je evropski standard za digitalne celularne sisteme koji se koristi za prenos govora i podataka zasnovan na komutaciji kola, koristeći nekoliko različitih frekventnih opsega: 900 MHz, 1800 MHz, i 1900 MHz.

Osnovne prednosti ove tehnologije su te što nudi internacionalni roaming, visok kvalitet u prenosu govornog signala, povećana sigurnost u prenosu informacije, i sposobnost da se implementira veliki broj različitih servisa

bazira na prenosu govora, GSM je digitalna celularna tehnologija, koja osim govornih servisa omogućava i prenos kratkih pisanih poruka (SMS – Short Message Service), glasovnih poruka (voice mail) i faksimil poruka (fax mail).

Tehnika višestrukog pristupa korisnika u GSM-u je zasnovana na kombinaciji višestrukog pristupa FDMA/TDMA, na bazi frekvencijske raspodele kanala (Frequency Division Multiple Access - FDMA) i višestrukog pristupa na bazi vremenske raspodele kanala (Time Division Multiple Access - TDMA).

Kod GSM se koristi GMSK (Gaussian minimum shift keying) modulaciona tehnika, koja je vrsta fazne modulacije. Jednim faznim stanjem (jednim simbolom) prenosi se jedan bit.

Standardi: GSM 900; DCS 1800; PCS 1900.

2. Ferkvencijski opsezi kod GSM-a?

Standard GSM 900 DCS 1800 PCS 1900

Page 11: Seminarski mobilne

Uplink890 – 915 MHz

(25MHz)1710–1785 MHz

(75MHz)1850-1910 MHz

(60MHz)

Downlink935 – 960 MHz

(25MHz)1805-1880 MHz

(75MHz)1930-1990 MHz

(60MHz)

Dupleks rastojanje 45 MHz 95 MHz 80 MHz

Kanalsko rastojanje

200kHz 200kHz 200kHz

# dupleksnih kanala

124 374 299

Celokupni raspoloživi frekvencijski opseg GSM sistema je podeljen na kanale koji se dodeljuju baznim stanicama (ćelijama). Svakoj baznoj stanici se dodeljuje jedan ili više RF kanala (u zavisnosti od obima saobraćaja)- GSM 900.

3. Dupleksno rastojanje i kanalsko rastojanje?

Dupleks rastojanje predstavlja rastojanje između para frekvencija (kanala) koji koristimo za dupleksnu (uplink i downlink) komunikaciju. Kanalsko rastojanje je rastojanje između susednih frekvencija nosilaca (za uplink ili downlink smer)- iznosi 200 kHz.

4. Osnovne karakteristike GSM-900 sistema?

Koriste se sledeći frekventni podopsezi širine po 25MHz: 890 do 915 MHz za uplink (od mobilne stanice ka baznoj stanici) 935 do 960 MHz za downlink (od bazne stanice prema mobilnoj stanici)

Primenjuje se kombinovana TDMA/FDMA tehnika višestrukog pristupa. Koristi se 124 RF nosilaca na različitim učestanostima, koji su međusobno pomereni za po 200kHz, a svaka frekvencija nosioca se deli na 8 kanala (vremenskih slotova) sa maksimalnim kvalitetom ili 16 kanala sa redukovanim kvalitetom govornog signala.

5. Frekvencijsko skakanje?

Svakom kanalu se dodeljuje određeni frekvencijski opseg tokom određenog perioda vremena.Način korišćenja frekvencija u vremenu definisan je skakajućom sekvencom - HSN (Hopping Sequence Number). U GSMu je definisano 64 različita oblika frekvencijskog skakanja koja se mogu primeniti. Povećava privatnost, optimizuje upotrebu kanala sa većim slabljenjem i smanjuje uticaj fedinga i interferencije,

6. Arhitektura GSM sistema?

a) Mobilna stanicab) Podsistem bazne stanice (BSS)

BTS (bazna primo-predajna stanica) BSC (kontrolor bazne stanice)

c) Mrežni komutacioni sistem (NSS) MSC (mobilni komutacioni centar)

Page 12: Seminarski mobilne

HLR (matični registar lokacija) VLR (registar novih lokacija) AUC (centar za autentičnost) EIR (registar identiteta opreme) OMC (upravljački sistem)

7. Handover kod GSM-a?

U GSM sistemu hendover je realizovan na način da mobilna stanica prekida komunikaciju sa baznom stanicom, i nakon kratkog prekida uspostavlja komunikaciju sa drugom baznom stanicom .Ovakva realizacija hendovera se naziva koncept prekida pre uspostave (break before make concept) ili tvrdi (hard) hendover. Odluka o hendoveru se donosi na osnovu merenja signala koje sprovodi mobilna stanica. Merenja obuhvataju opslužujuću ćeliju i šest susednih ćelija, koje su definisane u listi susednih ćelija. Na osnovu rezultata merenja kontroler baznih stanica (BSC) donosi odluku o hendoveru. Kada je odluka o hendoveru doneta, sistem obaveštava mobilnu stanicu o ćeliji i kanalu na kome će komunikacija biti nastavljena.

8. Vrste Handovera u GSM sistemu?

Postoje 4 različita tipa handover-a u GSM-u: Intra-ćelijski handover: Promena noseće frekvencije (kanala, tj. vremenskih slotova) u

okviru iste ćelije kada se ustanovi da je su usled uskopojasne interferencije prevelike smetnje na datoj frekvenciji.

Inter-ćelijski, intra-BSC handover: Ovo je najčešći tip handover-a, dešava se kad MS prelazi iz ćelije u ćeliju, pri čemu su ćelije pod kontrolom istog BSC-a. U ovom slučaju, BSC izvršava handover , dodeljivanjem novog radio kanal u novoj ćeliji i oslobađanjem starog kanala.

Inter-BSC, intra-MSC handover: Dešava se kad MS prelazi u ćeliju koja je pod kontrolom različitog BSC-a od tekuće ćelije, pri čemu su oba BSC-a pod kontrolom MSC-a. Ovde MSC kontroliše proces handovera.

Inter- MSC handover: Dešava se pri prelasku u ćeliju koja je pod kontrolom drugog MSC-a. u ovom slučaju oba MSC-a učestvuju u procesu kontrole handover-a.

9. Obrada govornog signala kod GSM-a?

A/D konverzija govora se vrši primenom impulsne kodne modulacije (PCM, Pulse Code Modulation) koja se sastoji iz 3 koraka:

Vremensko odabiranje (semplovanje) Kvantizacija Kodovanje

Odabiranje podrazumeva uzimanje uzorka analognog signala u određenim vremenskim trenutcima.Preciznost pretvaranja analognog signala u digitalni signal zavisi od toga koliko često se uzorci uzimaju (frekvencija odabiranja)

Kvantizacija- U ovom procesu se amplitudi odabiranog signala dodeljuje vrednost iz skupa konačnih vrednosti, i tom prilikom se unosi greška (šum) kvantizacije.

Kodovanje podrazumeva konvertovanje kvantizovane vrednosti u binarnu sekvencu.

Page 13: Seminarski mobilne

U GSM-u se koristi 13 bita za kvantizaciju

33. Servisi u GSM mreži?

Telekomunikacioni servisi u GSM mreži se mogu podeliti na osnovne i dopunske serviseOsnovni servisi su podeljeni u 2 glavne kategorije:

servisi prenosa teleservisi

Servisi prenosa predstavljaju komunikacije između određenih pristupnih tačaka mreže. Ovi servisi obuhvataju:

Prenos govora redukovanog kvaliteta i paketski prenos podataka, asinhroni i sinhroni prenos podataka brzinom do 9.6 kbit/s, Prenos saobraćaja ka PSTN mreži Prenos saobraćaja ka ISDN mreži

Teleservisi omogućuju mobilnom pretplatniku komunikaciju sa drugim pretplatnikom putem glasa, podataka ili SMS (Short Messages Service - SMS) poruka. U teleservise spadaju:

Prenos govora (telefonija) - najvažniji servis u GSM mreži. Hitni pozivi Faksimil grupe 3 Servis kratkih poruka Servisi zajedničkih poruka Govorna i faks pošta

Dopunski servisi Preusmeravanje poziva Ograničenje poziva Obaveštenje o ceni Zadržan poziv Poziv na čekanju Multipozivni servisž Usluga identifikacije dolazećeg poziva Usluga identifikacije pozvanog broja Zatvorene grupe korisnika Signalizacija jednog korisnika drugom korisniku

10. Evolucija GSM servisa?

GSM faza 1: prenos govora protoka do 9,6 kb/s; GSM faza 2: prenos govora i podataka; GSM faza 2+ (2,5 G – HSCSD, GPRS,EDGE): veći protoci, povezivanje sa drugim

mrežama, novi servisi, aplikacije inteligentne mreže; GSM faza 3 (3G – WCDMA) protoci do 2 Mbs

11. HSCSD (High Speed Circuit Switched Data) ?

1999. godine Prenos podataka se vrši komutacijom kola

Page 14: Seminarski mobilne

Brzina prenosa podataka do max. 57.6 Kb/s, odnosno 64 Kb/s ukoliko se koriste filtriranje i kompresija

Prenos podataka obavlja se istovremenim korišćenjem nekoliko vremenskih slotova (obično 4) pri čemu se koristi dinamička alokacija vremenskih slotova

HSCSD ima jako dobre mogućnosti rada u realnom vremenu pa je pogodan, na primer za video konferencije. On garantuje kvalitet prenosa, jer ima dodeljen ceo komutacioni kanal, tako da je pogodan za aplikacije osetljive na kašnjenje.

Ovaj sistem se na jednostavan način dograđuje na postojeću GSM strukturu, samo softverski. Medjutim, u odnosu na GPRS ima brojne nedostatke (lošije korišćenje resursa mreže) pa je trenutno mnogo manje zastupljen

GPRS (General Packet Radio Service)

1. Uopšteno o GPRS-u ?

Uveden 2000. godine GPRS sistem predstavlja ekstenziju arhitekture GSM mreže. Koristi se postojeća

struktura GSM-a i isti radio interfejs. Prenos podataka na principu paketske komutacije - efikasnije korišćenje spektra. U ovom sistemu se uspostavlja IP konekcija sa kraja na kraj, između MS i ISP

(Internet Service Provider) servera. Teorijska brzina prenosa (u zavisnosti od primenjene kodne šeme) je do 171.2kb/s (uz

korišćenje 8 vremenskih kanala po 21.4kb/s) Omogućava se tarifiranje na osnovu količine prenesenih podataka, a ne na osnovu

trajanja veze GPRS se veoma lako nadograđuje na postojeću strukturu, uglavnom dodavanjem

softvera koji podržava GPRS uz minimalne hardverske promene - potreban je odgovarajući hardverski dodatak BSC-u i softverski dodaci kod više delova mreže.

GPRS je zasnovan na principu prenosa paketa podataka koji se ponavljaju sve dok ne stigne potvrda o ispravnom prijemu.

Potrebna su dva nova logička čvora za podršku, koji izvršavaju komutaciju paketskih podataka.

2. Arhitektura GPRS sistema?

GPRS podsistem bazne stanice GPRS čvorovi podrške GPRS terminali GPRS interfejsi

3. GPRS aplikacije?

Page 15: Seminarski mobilne

Aplikacije: e-mail Internet chat Tekstualne i vizuelne informacije Mirne slike Pokretne slike Prenos fajlova (file transfer) Određivanje lokacije vozila Elektronska trgovina Bankarsko poslovanje

4. Prednosti GPRS-a?

Proširenje postojeće GSM mreže za podršku servisima prenosa podataka velikim brzinama,

GPRS komunikacija je znatno jeftinija, obzirom da je tarifiranje zasnovano na količini prenetih podataka, a ne na vremenu trajanja konekcije,

Always on-line, Podrška bursty aplikacijama (e-mail, broadcast servisi, pretraživanje...)

5. Ograničenja GPRS sistema?

Ograničen kapacitet ćelije – govorni i GPRS pozivi koriste iste mrežne resurse; ono što se koristi u jednu svrhu nemoguće je koristiti i u drugu; zavisi od broja vremenskih slotova koji su rezervisani za isključivu GPRS upotrebu

Protoci su mnogo manji - u stvarnosti max je oko 53.6 kb/s uz primenu kodne šeme 2, a realno 20-30 kb/s ( max protok od 171.2 kb/s samo kada bi jedan korisnik zauzeo svih 8 vremenskih slotova)

Problem modulacije – koristi se GMSK kao GSM a moraće da se pređe na 8PSK (EDGE i UMTS)

Tranzitna kašnjenja – različiti putevi paketa

EDGE (Enhanced Data rates for Global Evolution)

1. Uopšteno o EDGE?

Predstavlja prelaz ka 3G sistemima i širokopojasnim multimedijalnim uslugama baziranim na IP: prenos i snimanje zvuka i slike, multimedijalne poruke, širokopojasni pristup Internetu, mobilni e-mail .

Početak primene 2003 EDGE sistemi omogućavaju protok podataka od 384 kb/s, što je oko 3 x više nego kod

GPRS najnovijim standardima (iz 2007, Q4) uvedena je poboljšana verzija EDGE koja

omogućava bitske brzine do 1Mb/s. U opštem slučaju, uvođenje EDGE tehnologije zahteva promene na mobilnoj stanici

(MS), baznoj stanici (BTS) i kontroleru bazne stanice (BCS), dakle kako sofversku tako i hardversku nadogradnju u delovima mreže za komutaciju kola i paketsku komutaciju.

Page 16: Seminarski mobilne

EDGE tehnologija koristi istu TDMA strukturu EDGE može da pruži tradicionalne GPRS servise sa većim protokom podataka,

osiguravajući bolji QoS. Servisi koje podržava EDGE uključuju mobilni Internet, MMS, mobilna TV i video

streaming, interaktivne igre i mogućnost daljinskog pristupa.

2. Modulacija kod EDGE-a?

Kod EDGE sistema, pored GMSK, koristi se novi tip modulacije, 8-PSK modulacija (8-phase shift keying), za 5 od ukupno 9 modulacionih i kodnih šema. Karakteristika 8-PSK modulacije je da ona ima 8 faznih stanja. Jednim faznim stanjem (jednim simbolom, tj. svakom promenom faze nosioca) moguće je predstaviti 3 bita. Iz ovoga je jasno da je bitska

brzina tri puta veća od one koja se nudi kod GSM / GPRS sistema. 8-PSK modulacija je manje otporna na uticaj šumova i smetnji.

3. EDGE kanali?

Kod EDGE postoje 4 tipa kanala (vremenskih slotova): Kanal za GSM govor i GSM podatke na principu komutacije kola, Kanal za GPRS paketski komutirane podatke, Kanal za GSM govor, podatke koji se prenose komutacijom kola i poboljšanom

komutacijom kola (Enhanced CSD - ECSD), Kanal za EDGE paketske podatke (EGPRS), koji dozvoljava simultano mešanje GPRS

i EDGE korisnika.

ŠESTO PREDAVANJE - MOBILNI SISTEMI TREĆE GENERACIJE (3G

1. Osnovne karakteristike IMT-a?

IMT (International Telecommunication Union) -2000 predstavlja familiju standarda za 3G mobilne sisteme, uključujući i zemaljski i satelitski prenos. Osnovne karakteristike IMT-2000 su:

Integracija zemaljskih (fiksnih i mobilnih) i satelitskih sistema za obezbeđivanje globalne pokrivenosti,

Primena u svim radio okruženjima, počev od LAN, bezgajtanskih, celularnih sve do satelitskih komunikacija)

Širok spektar integrisanih servisa (od osnovnog pejdžinga, preko govora, audio signala, prenosa podataka, (mirne) slike, do video i multimedijalnih sadržaja)

Dostupnost servisa nezavisno od lokacije korisnika (kopno, more, vazduh Podrška prenosa komutacijom kola i komutacijom paketa Brzine do 2Mb/s Visoka spektralna efikasnost Rad u opsegu oko 2GHz.

2. 3G – ciljevi?

velika brzina prenosa podataka

Page 17: Seminarski mobilne

veći kapacitet sistema, širokopojasni (multimedijalni) servisi globalni roming kroz različite mobilne mreže povezivanje zemaljskih i satelitskih sistema efikasnije korišćenje frenkvencijskog spektra mogućnost da se podrži brza veza sa Internetom i drugim IP (Internet Protocol)

baziranim mrežama, obezbeđivanje visokog nivoa sigurnosti pri prenosu informacija

3. Ćelijska organizacija 3G sistema?

3G sistem organizuje ćelije po hijerarhijskom nivou. Ovo je učinjeno iz razloga što se ćelija najnižeg hijerarhijskog nivoa koristi za veliki obim saobraćaja, na mestima gde je protok podataka maksimalan, a viši hijerarhijski nivoi služe za manji obim saobraćaja. Hijerarhijska struktura 3G mreže:

Mega ćelije - globalno pokrivanje Makro ćelije - pokrivaju široke oblasti, npr. ceo grad ili šire; Mikro ćelije - imju srednji nivo pokrivenosti, npr. centar grada; Piko ćelije – najmanji nivo pokrivenosti, npr. hotel ili aerodromi.

4. 3G Servisi?

3G sistemi predstavljaju univerzalne mobilne komunikacione sisteme koji omogućavaju širok spektar integrisanih servisa govora, podataka, slike i videa

GOVOR - servis osetljiv na kašnjenja. SMS: E-mail i kratke poruke, servis tolerantan na kašnjenja. CIRCUIT SWITCHED DATA: mali protoci - servis osetljiv na

kašnjenja. MEDIUM MULTIMEDIA: Internet, korporacijski intranet,

edukacija - servis tolerantan na kašnjenja. HIGH MULTIMEDIA: visoki protoci, file transfer (ftp); video servis - servis

tolerantan na kašnjenja. HIGH INTERACTIVE MULTIMEDIA: video konferencije, daljinski monitoring-

servis osetljiv na kašnjenja.

5. Brzine prenosa?

Brzine prenosa podataka različite su od zone do zone, a zavise od trenutne brzine kojom se korisnik kreće kao i od koncentracije korisnika unutar zone:

2084 Kbps unutar zgrade ili kancelarije, u okolini piko ćelija gde je koncentracija korisnika najveća, i gde se korisnik kreće hodajući

384 Kbps – 2084 Kbps u gradskom okruženju i to gde se korisnik ne kreće brzinom ne većom od 120Km/č

144 Kbps – 384 Kbps gde je srednja gustina korisnika, npr. u suburbanim zonama gde se korisnici kreću brzinom od 120-150 Km/č

Do 144 Kbps u udaljenim zonama (planine, okeani) pri brzinama od 1000 Km/č (npr. u avionima).

Page 18: Seminarski mobilne

UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)

1. Uopšteno o UMTS-u?

Implementaciju svetskog koncepta IMT-2000 u Evropi predstavlja UMTS (Universal Mobile

Telecommunications System) - evropsko rešenje za mobilne 3G sisteme. UMTS je 3G naslednik GSM tehnologije, koja omogućava pružanje širokopojasnih servisa mobilnim

korisnicima. Osnovni cilj UMTS bio je prelazak sa 2G mreža ka all-IP mrežama. Zasnovan je na kodnom multipleksiranju korisnika W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access). Kod kodnog multipleksa, koji je primenjen u UMTS mreži, svi korisnici koriste ceo spektar istovremeno. Razlikuju se po kodu kojim koduju korisnu informaciju.

2. Prednosti CDMA u poređenju sa FDMA i TDMA?

Otpornost na uskopojasne interferencije Otpornost na feding usled multipath propagacije Tajnost prenosa Kapacitet sistema zavisi od nivoa prihvatljive interferencije (nije hardverski limitiran)

3. Širokopojasni CDMA (W-CDMA, Wideband CDMA)?

WCDMA je standard za 3G mobilne komunikacione sisteme koji koristi CDMA tehnologiju u širokom frekvecijskom opsegu. Kod WCDMA se primenjuje i frekvencijsko (FDD) i vremensko (TDD) dupleksiranje. FDD radio kanali se primarno koriste za prenos govornih i servisa podataka, dok se TDD radio kanali koriste kod sistema koji nemaju na raspolaganju dualne frekvencijske opsege. Suština je da se osnovni korisnički sadržaj (glas, slike, podaci ili video zapis) najpre konvertuje u uskopojasni digitalni radio signal, a zatim mu se dodeljuje kod koji će ga razlikovati od signala drugih korisnika.

4. WCDMA karakteristike?

Page 19: Seminarski mobilne

, 16-QAM

5. RAKE prijemnik?

Poseban tip prijemnika dizajniran tako da rešava problem prostiranja po višestrukim putanjama (multipath). Multipath komponente su zakasnele replike originalnog EM talasa koje su putovale različitim putanjama i stoga svaka od njih ima različitu amplitudu i vreme

dolaska na mesto prijema. Koristi se nekoliko ulaznih grana koji predstavljaju korelatore, od kojih svaki prima po jednu multipath komponentu signala. Svaka ulazna grana nezavisno dekoduje jednu posebnu multipath komponentu, a zatim se doprinosi pojedinačnih grana kombinuju. Tipičan broj ulaznih grana RAKE prijemnika je 4.

6. Metode dupleksiranja?

WCDMA podržava oba moda dupleksnog načina prenosa: FDD (Frequency Division Duplex) - odvojeni opsezi (kanali) širine 5 MHz se koriste

za uplink i downlink, TDD (Time Division Duplex) – koristi se samo jedan opseg od 5 MHz, uplink i

downlink kanali su razdvojeni u vremenu.

7. Arhitektura UMTS sistema?

Arhitekturu UMTS sistema čine 3 osnovna segmenta: Korisnička oprema (UE, User Equipment) jezgro mreže (CN-core network), pristupna radio mreža, UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network).

8. UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)?

Dva elementa UTRAN mreže su: Kontroler radio mreže (RNC, Radio Network Controler) - upravlja i optimizuje

radio mrežne resurse Node B čvorovi - fizičke jedinice za radio predaju/ prijem sa ćelijama. Jedan Node B

upravlja grupom ćelija.

Page 20: Seminarski mobilne

UTRAN se sastoji iz odredjenog broja radio mrežnih sistema -RNS (radio network systems). Jedan RNS se sastoji iz većeg broja baznih stanica i kontrolera baznih stanica (RNC).RNC obezbeđuje upravljanje resursima radio mreže

9. Efekat blizu-daleko (near-far)?

Za svakog korisnika u WCDMA sistemu, svi ostali korisnici predstavljaju izvor interferencije. Problem se javlja kada su neki korisnici blizu BS, a drugi daleko od nje. Signal koji potiče od udaljenih korisnika može biti potencijalno veoma slab (zbog uslova propagacije) tako da može biti zamaskiran jakim korisnim signalom koji potiče od bliskih korisnika, pa je signale koji potiču od udaljenih korisnika potenecijalno nemoguće uspešno dekodirati. Pomenuti

problem se naziva efekat blizu-daleko. Da bi se pomenuti problem prevazišao, u sistemima sa proširenim spektrom primenjuje se kontrola snage predajnika. To znači da svaki korisnik emituje minimalnom snagom potrebnom za zahtevani kvalitet veze. Time se minimizira interferencija koju taj korisnik stvara ostalim korisnicima.

10.Podjela handover-a u UMTS mrežama?

Imamo tri handovera u UMTS mrežama a to su:a) Tvrdi handover (hard handover), kod kojeg mobilna stanica prekida komunikaciju sa starom BS i nakon kratkog vremena uspostavlja komunikaciju sa drugom (novom) baznom stanicom.b) Meki ( soft ) handover je realizovan tako da mobilna stanica u fazi prelaska iz jedne ćelije u drugu komuncira sa 2 (ili više) baznih stanica istovremeno, putem nezavisnih kanalac) Kod mekšeg ( softer ) handovera mobilna stanica se nalazi u prostoru koji prekriva više sektora iste bazne stanice.

11. 3G - Oblasti primene?

Informacije: WWW, kupovina,pristup javnim medijima on-line. Edukacija: virtuelne škole, on-line pristup bibliotekama, bazama znanja, laboratorijama. Zabava: audio, video, igre na zahtev, virtuelna putovanja ... Društveni servisi: socijalne službe, pomoć u kuci, vladine agencije. Poslovi: virtuelna radna mesta, firme, poslovanje, banke, berza, … Komunikacije: svi oblici personalnih komunikacija, video telefon, video konferencije. Saobraćajni servisi: saobraćajne informacije, navigacija. Specijalni servisi: telemedicina, nadzor i obezbedjenje, hitna pomoc on-line ...

SEDMA PREZENTACIJA -Paketski pristup velikim brzinama

Page 21: Seminarski mobilne

1. HSDPA (High-Speed Downlink Packet Access)?

HSDPA je novi protokol za paketski prenos podataka u downlink smeru preko WCDMA kanala širine 5MHz. To je evolucija i poboljšanje W-CDMA-a 3G protokola. Poznat je i kao 3.5G tehnologija. HSDPA koncept donosi nova unapredenja paketskog prenosa:

Maksimalni binarni protoci sa inicijalnih 384 Kb/s su povecani na 1.8-3.6 Mb/s, a kasnije na 7.2.-14.4 Mb/s;

Spektralna efikasnost i efikasnost mreže je znacajno povećana Kašnjenje sa kraja na kraj veze je znacajno smanjeno, sa 200-300ms na ispod 100ms.

2. Tehnike HSDPA?

Osnovne HSDPA tehnike se zasnivaju na brzoj adaptaciji promenama radio kanala. HSDPA koristi tehnike

adaptivne modulacije i kodovanja (QPSK,16QAM) u cilju obezbeđenja većih brzina prenosa,

brzu adaptaciju linka sa kontrolom brzine prenosa podataka, brzo pronalaženje ćelije, brzo raspoređivanje resursa korisnicima, MIMO (Multiple In Multiple Out) antenske tehnike, Hybrid Automatic Request (HARQ) i napredna rešenja prijemnika.

Koristi zaseban kanal koji se zove HS-DSCH (high-speed downlink shared channel).

3. HSUPA (High Speed Uplink Packet Access)?

HSUPA - paketski pristup velikim brzinama u povratnom linku.Za razliku od HSDPA koji optimizira performanse direktnog (down) linka, HSUPA koristi unapređeni dodeljeni kanal (EDCH, Enhanced Dedicated Channel) i unapređuje performanse povratnog linka. Unapređenja se odnose na:

veću brzinu prenosa podataka u uplinku, smanjeno kašnjenje paketa, povećan kapacitet sistema i povećanu spektralnu efikasnost.

Maksimalne brzine prenosa podatakau (u zavisnosti od kategorije HSUPA terminala) su: 0.73, 1.46, 2.00, 2.92 i 5.76 Mb/s.

4. HSPA?

Kombinacija HSDPA i HSUPA oznacena je jednim imenom kao HSPA (High Speed Packet Access).Trenutni maksimalni protoci (u R6) su 14Mb/s za downlink kanal i 5.75Mb/s za uplink kanal.Brzine prenosa podataka se mogu povećati na više načina:

Korišćenjem šireg frekvencijskog opsega, što će biti u sledećoj generaciji mobilnih mreža (LTE), gde je predviđeno korišćenje opsega širine do 20MHz, za razliku od HSPA gde je predviđen kanal fiksne širine (5MHz)

Povećanjem odnosa S/N, što omogućava primena unapređenih prijemnika ili pomoću antenske MIMO tehnike

Page 22: Seminarski mobilne

Primenom prostornog multipleksiranja pomoću MIMO tehnike Primenom modulacija sa više nivoa, gde modulator može emitovati veći broj bita po

jednom simbolu

5. HSPA evolucija (HSPA+)?

Evolucija HSPA (HSPA+) nastavlja kroz nove 3GPP specifikacije (R7, R8, R9, R10, R11) cime se dodatno povecavaju HSPA mogucnosti:

korišcenjem modulacija višeg reda (64-QAM na downlink i 16-QAM na uplink kanalu),

korišcenjem tehnologija višestrukih nosilaca (multicarrier HSPA) sa 2, 3 ili 4 nosioca. korišcenjem tehnologije višestrukih antena na predaji i prijemu MIMO (Multiple-

Input/Multiple-Output).

LTE (Long Term Evolution)

1. Uopšteno o LTE-u?

LTE je tehnologija optimizovana za paketski prenos, koja je razvijena kao proširenje i unapređenje UMTS (3G) tehnologije u cilju ostvarivanja konkurentnosti sa drugim bežičnim tehnologijama (Mobile WiMax). Kako se temelji na familiji ćelijskih sistema (GSM, GPRS, EDGE, WCDMA, HSPA), LTE predstavlja razvojni put mobilnih celularnih sistema ka celularnim sistemima četvrte generacije (4G). 3GPP je započeo projekat definisanja LTE standarda 2004 godine. Prdestavlja koncept all-IP tehnologije. Od LTE se očekuje:

da efikasnije koristi spektar, da obezbedi povećan kapacitet sistema, manje kašnjenje (ispod 5ms – odlično za VoIP), manje troškove po bitu, da obezbedi najmanje 200 istovremenih razgovora u spektralnom opsegu širine 5MHz.

2. Mogućnosti LTE-a?

LTE omogućava, minimalno, u downlinku 100Mb/s, odnosno 50Mb/s u uplinku, za svakih 20MHz iskorišćenog spektra, a sama tehnologija dozvoljava brzine i preko 300Mb/s.

Širina kanala se može skalabilno podešavati od 1,25MHz do 20MHz, zavisno od potreba korisnika.

Efikasno korišćenje spektra postignuto je korišćenjem naprednih MIMO(Multiple In Multiple Out) antena. MIMO predstavlja tehniku prenosa korišćenjem višestrukih antena, sa dva ili više predajnika i dva ili više prijemnika

LTE će koristiti različite frekvencijske opsege, a u svetu se najčešće koriste 700, 800, 1800, 1900 i 2600 MHz.

3. LTE karakteristike ?

Povećana propusna moć radio interfejsa Vršna brzina na direktnom linku: 100Mb/s u opsegu širine 20MHz, i 50

Mb/s u povratnom linku spektrom širine 20MHz

Page 23: Seminarski mobilne

Spektralna efikasnost: očekuje se poboljšanje od 3 do 4 puta za direktni i 2-3 puta za povratni link u odnosu na HSPA.

Navedenim brzinama u direktnom i povratnom linku odgovaraju spektralne efikasnosti od 5bit/s/Hz i 2.5bit/s/Hz, respektivno

Skalabilan propusni opseg od 1.4 do 20MHz i za povratni i za direktni link. Mobilnost: optimizirane performanse za male brzine (do 15km/h), visoke performanse

(od 15 – 120km/h), funkcionalnost od 120 do 350 km/h (č ak i do 500km/h, zavisno od frekvencijskog opsega – u fazi razmatranja)

Koegzistencija i operabilnost sa postojeć im standardima Smanjenje kašnjenja: nove E-UTRAN specifikacije zahtevaju kašnjenje paketa manje

od 5ms u uslovima malog opterećenja:

4. Višestruki pristup kod LTE?

Direktni link: OFDMA - Orthoghonal Frequency Division Multiplexing Access (višestruki pristup na bazi frekvencijske raspodele sa međusobno ortogonalnim nosiocima).

Povratni link - koristi se tehnika SC-FDMA Single Carrier Frequency Division Multiple Access (višestruki pristup na bazi frekvencijske raspodele kanala sa jednim nosiocem)

5. Prednosti LTE sa aspekta korisnika?

velikih brzina prenosa fleksibilnijem i efikasnijem iskorišćenju spektra smanjenom kašnjenju paketa

6. LTE servisi?

VoIP, videokonferencija visokog kvaliteta Foto poruke,IM, mobilni e-mail,video poruke Super brzo pretraživanje, upload sadržaja E-novine, audio striming visokog kvaliteta On-line igre za fiksne i za mobilne mreže TV servisi, TV na zahtev, video striming Download muzike visokog kvaliteta i skladištenje Distribucija video klipova, mobilno video oglašavanje Mobilno plaćanje Prenos velikih fajlova, poslovne aplikacije

7. Arhitektura LTE sistema?

Pristupni deo: unapređeni UTRAN (e-UTRAN, enhanced UTRAN)– naziv projekta je LTE

Jezgro mreže: unapređeno paketsko jezgro (EPC, Evolved Packet Core) – naziv projekta je SAE (System Architecture Evolution)

8. Frekvencijski opsezi kod LTE-a?

Page 24: Seminarski mobilne

LTE specifikacije podržavaju sve frekvencijske opsege definisane za UMTS (14 FDD i 8 TDD), a njihov broj se stalno povećava.

LTE podržava i FDD i TDD dupleksiranje 3GPP specifikacije za LTE definišu promenljivu širinu kanala od 1.4 (što je manje od

postojećeg od 5MHz), pa do 20MHz, sa podkanalima širine 15kHz Za širinu kanala od 20MHz maksimalna brzina prenosa podataka će biti 100Mb/s, a uz

primenu MIMO tehnike i preko 300Mb/s

IEEE 802.16 Standard

1. WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access)?

IEEE 802.16 standard za bežični širokopojasni pristup. Prvobitno namenjen za fiksni širokopojasni pristup na velikim udaljenostima (~50km), kao alternativa kablovskim sistemima za širokopojasni pristup (kablovska TV, DSL), a kasnije i za mobilni pristup (konkurent mobilnim celularnim sistemima). Namenjen za metro pokrivanja.

2. Mobilni WiMax (802.16e)?

Podrazumeva potpunu mobilnost korisnika i nesmetanu upotrebu širokopojasnih servisa pri brzini kretanja korisnika (vozila) većoj od 70km/h sa zadovoljavajućim QoS. Postojanje

handover-a između BS unutar jedne mreže i roaming-a između mreža. Za mobilne korisnike očekuje se kapacitet do 15Mb/s unutar oblasti do oko 3 km u prečniku.

3. Wi-Max karakteristike?

Zasniva se na korišćenju OFDM tehnike Fleksibilni propusni opsezi širine 1.25, 2.5, 5, 10 i 20 MHz Scalable OFDM – broj podkanala varira od

o u kanalu širine 1,25MHzo 2048 u kanalu širine 20MHz

Mobilni Wi-max koristi OFDMA Multiple Input-Multiple Output (MIMO) Antenski Sistem