Föreläsning 7 Mål Förstå begreppen PDH, SDH, SONET Känna till grundprinciperna bakom ATM Känna till protokollnivåerna i ATM Känna till anpassningsskikten i ATM Förstå svagheterna i ATM Förse en översikt av mobilnätens utveckling Förstå komponenterna i ett mobilt nät 01.11.2004 Bengt Sahlin 1 Standardiserade multiplexeringsnivåer Framsteg inom tekniken högre kapacitet (t ex genom att använda optisk fiber) har lett till standardisering av multiplexeringsförfaranden, baserad på avancerad TDM PDH (Plesionhronous Digital Hierarchy) SONET (Synchronous Optical Network) SDH (Synchronous Digital Hierarchy) ide: multiplexera ihop flera kanaler för att utnyttja länkar med hög kapacitet (förflyttning över långa avstånd) 01.11.2004 Bengt Sahlin 2 PDH och SONET PDH E1 multiplexera ihop 31 kanaler (2048 kb/s) PCM ram med 32 tidsluckor T1 24 kanaler (1544 kb/s) SONET amerikansk standard STS - 1 (Synchronous transport signal 1) 51,840 Mb/s STS - 3 (155,520 Mb/s) 01.11.2004 Bengt Sahlin 3 Bengt Sahlin 1
SDH (1/2) Baserat på SONET introducerar begreppet transport network Begrepp: VC (Virtual Container) informationen som skall överföras packas i en virtuell kontainer POH (Path Overhead) - kontrollinformation STM (Synchronous Transport Module) SOH (section Overhead) AU (administrative pointer) VC + SOH = STM 01.11.2004 Bengt Sahlin 4 SDH (2/2) Exempel: STM-1 155, 52 Mb/s stor PCM ram med 2430 tidsluckor 01.11.2004 Bengt Sahlin 5 B-ISDN ISDN (narrowband-isdn) PRI kapacitet < 2Mb/s Broadband-ISDN högre kapacitet än PRI optisk fiber standarder baseras på ISDN Asynchronous Transfer Mode (ATM) definierat som teknik som skall användas i B-ISDN 01.11.2004 Bengt Sahlin 6 Bengt Sahlin 2
ATM val Multiplexering asynkron TDM förmedling virtuell förbindelse Adressering indirekt Paketformat fast Paketlängd liten 01.11.2004 Bengt Sahlin 7 ATM begrepp (1/2) Adresseringen hierarkisk: VCI - virtual channel identifier unik inom en VPI VPI - virtual path identifier en mängd VP:n med samma ändpunkt HEC - header error control felkontrollmekanism för ATM huvudet 01.11.2004 Bengt Sahlin 8 HEC verifiering Inget fel Flera bitfel, cellen kastas Flera bitfel, cellen kastas Korrigering Inget fel Detektering Ett bitfel, rättat 01.11.2004 Bengt Sahlin 9 Bengt Sahlin 3
ATM begrepp (2/2) UNI User-Network Interface NNI Network-Network interface Metasignalering ingen reserverad kanal för signalering metasignalering används för att sätta upp signaleringskanaler 01.11.2004 Bengt Sahlin 10 Protokollnivåer (1/2) ATM Adaptation Layer (AAL) CS (convergence layer) gränssnitt mot högre nivåer SAR (segmentation and reassembly) segmenterar paket hos sändaren, bygger upp paketet hos mottagaren ATM generisk flödeskontroll huvudgenerering och -extrahering VCI/VPI byte Multi- och demultiplex 01.11.2004 Bengt Sahlin 11 Protokollnivåer (1/2) PHY TC (Transmission Convergence) celltakt HEC - generering cellavgränsning anpassning till länkramar generering av länkramar PM (Physical Medium) Bitklockning fysiskt medium 01.11.2004 Bengt Sahlin 12 Bengt Sahlin 4
Anpassningsskikt (1/2) klass A (typ 1) synkronisering: nödvändig bittakt: konstant förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: audio, video, telefoni klass B (typ 2) synkronisering: nödvändig bittakt: variabel förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: kodad audio och video 01.11.2004 Bengt Sahlin 13 Anpassningsskikt (2/2) klass C (typ 3/4, typ 5) synkronisering: behövs ej bittakt: variabel förbindelsetyp: virtuell förbindelse användning: data utan tidskrav klass D (typ 3/4, typ 5) synkronisering: behövs ej bittakt: variabel förbindelsetyp: datagram användning: data utan tidskrav 01.11.2004 Bengt Sahlin 14 ATM protokoll Q.9231 versus UNI Q.2100, Q.2110, Q.2130 versus Service Specific Convergence Protocol (SSCOP) 01.11.2004 Bengt Sahlin 15 Bengt Sahlin 5
ATM kritik ATM är en komplex modell cellstorleken diskutabel kontrollinformationen en stor del av cellen celltiden kort, gör kontrollbeslut per cell komplicerat storleken inte en potens av 2 signaleringen är komplex paketen måste komma i ordning, cellförluster ett problem 01.11.2004 Bengt Sahlin 16 Mobila nätverk (1/5) ARP - autoradiopuhelinverkko 1971 landsomfattande räckvidd 1978 cellens diameter ca 30 km 147,9-154,875 MHz half-duplex inte mera i användning 01.11.2004 Bengt Sahlin 17 Mobila nätverk (2/5) Första generationens nätverk analog teknik NMT (Nordic Mobile telephony) första kommersiella allmänna mobila nätverk - 1981 NMT 900 togs ur bruk i Finland årsskiftet 2000/2001, frekvenserna för GSM i stället AMPS (American Mobile Phone System) 1984, USA TACS (Total Access Communication System) efterföljare till AMPS 01.11.2004 Bengt Sahlin 18 Bengt Sahlin 6
Mobila nätverk (3/5) Andra generationen digital transmission GSM (Global System for Mobile Communication) första kommersiella nätverket i användning 1992 D-AMPS kommersiellt tillgänglig 1991-1992 01.11.2004 Bengt Sahlin 19 Mobila nätverk (4/5) Tredje generationen Universal Mobile Telecommunication System Initiativ av ITU Standardiseringsarbetet i 3GPP idag 144 kb/s 2 Mb/s Baserad på CDMA (WCDMA) Cdma2000 144 kb/s 2 Mb/s Standardiseringsarbetet i 3GPP2 Baserad på CDMA, men skiljer sig från WCDMA 01.11.2004 Bengt Sahlin 20 Mobila nätverk (5/5) Trådlösa nätverk DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications) standard för trådlös telefoni (ETSI) kommersiellt tillgänglig sedan 1992 liten räckvidd typisk användning är ett kontor 01.11.2004 Bengt Sahlin 21 Bengt Sahlin 7
Begrepp Frequency Division Multiple Access (FDMA) frekvensmultiplexering Time Division Multiple Access (TDMA) tisdmultiplexering Code Division Multiple Access (CDMA) koddelning 01.11.2004 Bengt Sahlin 22 GSM CEPT (The Conference of European Posts and Telecommunications administrations) grundade Groupe Special Mobile (GSM) uppgift: att utveckla standarder for mobil radiotelekommunikation digital transmission TDMA/FDMA kryptering av trafiken på radiolänken Maximal datatakt 9600 b/s 01.11.2004 Bengt Sahlin 23 GSM begrepp (1/2) Cell begränsad räckvidd i mobil kommunikation varje basstation har en viss räckvidd uppdelning av ett geografiskt område i celler Attach ~ ON Detach ~ OFF Location Area (LA) a grupp av celler inom vilken en mobil inte behöver registrera sig Service Area (SA) 01.11.2004 Bengt Sahlin 24 Bengt Sahlin 8
GSM begrepp (2/2) Paging sökning i nätet efter mobilen man ringer upp Roaming en mobil som är påsatt men passiv rör sig i nätet mellan olika celler Handover en mobil rör sig från cell till cell under samtal kräver omkopplingar i nätet 01.11.2004 Bengt Sahlin 25 Enheter i GSM (1/3) MS (Mobile Station) t ex en telefon BTS (Base Transceiver Station) andra ändpunkten i radiokommunikationen BSC (Base Station Controller) kontrollerar en eller flera BTS sköter bl a handover för de BTS den kontrollerar MSC (Mobile Services Switching Center) ansvarar för en eller flera BSC växling handover mellan MSC:n 01.11.2004 Bengt Sahlin 26 Enheter i GSM (2/3) GMSC (Gateway MSC) gränssnitt mot andra nätverk HLR (Home Location Register) permanent registrering av en abonnent VLR (Visitor Location Register) data hos en MSC om abonnenenter som för tillfället befinner sig inom MSC:s område AuC (Authentication Center) sparar säkerhetsinfo 01.11.2004 Bengt Sahlin 27 Bengt Sahlin 9
Enheter i GSM (3/3) OMC (Operations and Maintenance Center) OSS (Operation Support System) NMS (Network Management System) EIR (Equipment Identity Register) 01.11.2004 Bengt Sahlin 28 Tilläggstjänster SMS (Short Message Service) sköts av SMS-C (Short Message Service Centre) en populär, mycket använd tjänst t ex i Finland WAP (Wireless Application Protocol) erbjuder inte riktig Internetkontakt baserar sig inte på Internetprotokollen WML (Wirelesss Markup Language) imode NTT DoCoMO i Japan blivit mycket populär (format Compact HTML) 01.11.2004 Bengt Sahlin 29 Från 2:a till 3:e generationen HSCSD (High-speed circuit-switched data) GPRS (General Packet Radio Services) EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution) UMTS ändring av radiogränssnittet CDMA ny linjekodning (flera faser utnyttjas i fasmoduleringen) 01.11.2004 Bengt Sahlin 30 Bengt Sahlin 10
Bluetooth Trådlös kommunikation på korta avstånd (< 10m) Exempel på potentiell användning trådlös headset kommunikation mellan tangentbord och dator kommunikation mellan printer och dator Frekvens 2,4 GHz frequency hopping ad hoc nätverk (piconets) en master, sju andra kan kommunicera i samma piconet alternativ till infraröd teknologi 01.11.2004 Bengt Sahlin 31 Bengt Sahlin 11