View
223
Download
0
Category
Preview:
Citation preview
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
1
MBO TELECOM/ICT
Mobiele netwerken
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
2
Agenda
– Markt Situatie 9.30-10.00
– GSM 10.00-11.15– WAP 11.15-11.45– GPRS 11.45-12.15– UMTS 13.00-14.30– Metingen in mobiele netwerken 14.45-15.45– Afsluiting 15.45-16.00
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
3
Introductie
Peter Luns, Ing.Peter Luns, Ing.
System Engineer, GSM Internationale ProjectenSystem Engineer, GSM Internationale Projecten
Siemens Nederland NVSiemens Nederland NV
Email Email : : Peter.Luns@siemens.nl
Mobile Mobile : +31 6 1296 2946: +31 6 1296 2946
Phone Phone : +31 70 333 1925 : +31 70 333 1925
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
4
Agenda
• GSM netwerk ontwerp
* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
5
Historie van GSM (1/4)
2de Generatie netwerken
Kwaliteit in bewoonde regio's Grotere capaciteit Services beschikbaar Aanvang Multimedia Connectivity (Roaming)
1ste Generatie netwerken
Analoge interface Beperkte capaciteit (Bandbreedte) Weinig services Onbetrouwbare kwaliteit Geen connectivity
NMT 450
TACS 900 NMT 900
AMPS
GSM 900
D-AMPS, CDMA-ONE, PDC
GSM 1800, 1900D-AMPS 1800, CDMA-ONE 1900
3de Generatie netwerken
Location Based Services Full Multimedia ....
1981
1992
1989
1987
1986
1985
1991
1984
1990
1982
1995
1996
UMTS, CDMA-2000
Phase 1
Phase 2
Phase 2+
Nordic voorstel aan CEPT
900Mhz Band gereserveerd voor GSM
15 Operators ondertekenen MoU
ETSI opgericht.
Final GSM specificaties + services
GSM Specs Release 96
GSM Specs Release 97
GSM Specs Release 98
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
6
Historie van GSM (2/4)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
7
Historie van GSM (3/4)
• Migratie van analoge naar digitale netwerken
– Hogere capaciteit van het netwerk– Betere transmissie kwaliteit– Encryptie mogelijk op digitale data– Data stroom is te herstellen– Compressie van spraak en data mogelijk
S / Nsignalquality
Distance from transmitter r
analog signaldigital signal
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
8
Historie van GSM (4/4)
GSM:Since 1992Freq’s : 900, 1800, 1900Usage : GlobalApprox. 140 countriesApprox. 650M users
PDC:Since 1993/94Freq’s : 800, 1500 Usage : JapanAppox. 43M users
IS-95:CDMASincs 1995Freq’s : 800, 1900Usage : Amerika, S. KoreaApprox. 35M users
IS-136:Digital AMPSSince 1991/92Freq’s : 800, 1900Usage: N/Z-AmerikaApprox. 15M D-AMPSApprox. 60M AMPS
2G Digital Cellular Networks
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
9
Agenda
• GSM netwerk ontwerp
* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
10
GSM Techniek (1/8)
MSCBSC
BSC
BSC
HLR
GMSC
VLR EIR AuC
BTS
PSTN
TE
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
11
GSM Techniek (2/8)
PLMN Service AreaMSC/VLR Service Area
Location Service Area
BTS Cell
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
12
GSM Techniek (3/8)
• GSM 900 (124 channels) * Uplink 890 - 915 MHz Downlink 935 - 960 MHz
• GSM1800 (374 channels)* Uplink 1710 -1785 MHz Downlink 1805 -1880 MHz
• GSM1900 (299 channels)* Uplink 1850 -1910 MHz Downlink 1930 -1990 MHz
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
13
GSM Techniek (4/8)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
14
GSM Techniek (5/8)
…… 7 71 2 3 4 5 60
TB GPTBInformation
Frame bestaat uit 8 Timeslots
Timeslot = 156.25 bits = 0.577 msec
1 bit = 3.7 µsec
71 2 3 4 5 60
71 2 3 4 5 60
71 2 3 4 5 60
Carrier 0
Carrier 1
Carrier 2
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
15
GSM Techniek (6/8)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
16
GSM Techniek (7/8)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
17
GSM Techniek (8/8)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
18
GSM Techniek
• GSM netwerk ontwerp
* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
19
Switching subsystem SSS IN Other networksBase stationsubsystem BSS
Value Added Services
Operation + maintenance subsystem
Globaal overzicht GSM netwerk
ABC Administration and Billing CenterAC Authentication CenterBSC Base Station ControllerBTS Base Tranceiver StationCBS Cell Broadcast Service
EIR Equipment Identification RegisterHLR Home Location RegisterMSC Mobile Services Switching CenterOAS Operator Assistance ServiceSCP Service Control Point
SMP Service Management PointSMS Short Message ServiceSSP Service Switching PointVLR Visitor Location RegisterVMS Voice Mail Service
VLRHLR SCPEIR
AC SMP
MSC/ SSP
OMSPLMN
Datanetworks
ISDN
PSTN
IN
BSCBTS
VMS OAS SMSCBS ABC
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
20
Siemens Switching System (1/5)
• Mobile Switching Center
call verwerkings functies(gelijkend op fixed network exchange)
• Set-up van signalering / gesprekken•Connection pad selectie•Supplementary service verwerking• Call monitoring• Traffic monitoring en meetingen• Overload beveiliging• Charging• Priority control (bijv. 112)• Ondersteuning van O & M functies
mobile communicatie - specifieke functies
• Toegang op abonnee & ME databases• Processing van mobiele services• Mobile management, bijv. paging, HOV, LR & LUP,...• Interworking Functie voor data services• Abonnee informatie, e.g. instructie berichten
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
21
Siemens Switching System (2/5)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
22
Siemens Switching System (3/5)
HLRHome Location Register
Taken:• Centrale opslag/management van abonnee data• Aanleveren van data aan VLR• Route information aan MTC• Geassiocieerd met AuC
Abonnee data:• Semipermanente data: MSISDN, IMSI, abonnee services, restricties,...
• Tijdelijke abonnee informatie VLR adres, LMSI, MSRN, SMS flaggen,...
AuCAuthentication Center
Tasks:• Security data storage (Ki)• Generatie van triples (VLR verzoek)• Geassocieerd met HLR
Data / algorithmen:• Ki, IMSI, A3, A8
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
23
Siemens Switching System (4/5)
VLRVisitor Location Register
Tasks:• Abonnee management in MSC area• Authenticatie coordinatie• Geassocieerd met MSC
Abonnee data:• Gedeeltelijke HLR data (MSISDN, IMSI, abonnee services, restricties,..)
• Tijdelijke abonnee informatie (LMSI, TMSI, LAI, IMSI attach/detach, MSRN, HON, triplets,...)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
24
Siemens Switching System (5/5)
EIREquipment Identity Register
Tasks:• Storage of ME data (IMEI)• Monitoring of IMEI: "white", "gray", "black" list
ME data:• IMEI = International Mobile Equipment Identity
site: Dublin
CEIRCommon EIR
Tasks:• Central, worldwide ME register • Worldwide ME theft prevention
= Type Approval Code TAC + Final Assembly Code FAC (manufacture site) + Serial Number SNR (device serial number) + Software Version Number SVR
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
25
Service Nodes
Number Translation ServicesFreephone
Split / Reversed Charging
Premium Rate / Info Service (Weather,Sports, Events, Consulting...)Ordering / Booking Services(Warehouse, Travel, Ticketing...) Call Center ServiceUniversal NumberGroup HuntingVirtual Private Networks
Media Enhancements Voice / Fax Messaging Interactive Voice ResponseVoice Activated Diallinge-mail, SMSUnified Messaging
Personal ServicesPersonal Number /One Number ServicePersonal Communication ServiceFriends & FamilyScreening Services /Control of Use
Cost OptimizationInternational Automatic Call BackLeast Cost RoutingEqual AccessHome Zone BillingMobile Local Call
Alternate BillingPrepaid Service Account Card CallingCredit Card CallingAutomatic Alternative Billing
AdvertisementAd financed CallingAd sponsored Service
Number PortabilityLocal Number PortabilityService Number PortabilityProvider Number Portability
Voting / EntertainmentTelevoting /Mass CallingGamesOpinion Polls
Others Emergency, Wake up Call,Reminder Service...
ApplicationsApplications
IN Features
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
26
TRAU
MSCBSC TRAU
4 TCH’s16 kbit/s
naar BTSs
4 TCH’s64 kbit/s
4 TCH’s 64 kbit/s
Optimaal gebruik van PCM verbindingen* TRAU geplaatst bij MSC* BSC fungeert als controller en concentrator
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
27
BSC
Management van:• Transmissie netwerk• “Channels” op de radio interface• Base Transceiver Station• Radio Netwerk• Informatie van/naar OMC• BSS database
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
28
BTS (1/2)
Pico BTS
Micro BTS
BS-40 BS-240 / 240XL
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
29
BTS (2/2)
Um
paritybits
convolutionalencoding
inter-leaving
channel coding
burst blocksformation
burstmultiplexing
transmitHF generation modulation
modulation
receive
• Frequency hopping• Synchronization (time and frequency)• Monitoring and optimization of transmission quality• Power Control PC• Timing Advance TA
ciphering
+
AbisBTS
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
30
Operation & Maintenance Center (1/3)
WS
• Subscriber and equipment data management e.g. clearing services, bills
• Network operation, configuration and management
• Error detection and correction
• Security management
• Performance management
•Test management
OMS
MSC/VLR
MSC/VLR
HLR/AuC
EIR
SSS
BSC
BTS
BSS
TRAU
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
31
Operation & Maintenance Center (2/3)
Radio Commander
BSC
BSS
LMTCT
SSS
MSCVLR MSC
VLREIR
HLRAC
CG : Charging GatewayDNS : Domain name server
OMC-B OMC-S
Switch Commander
BSC
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
32
Operation & Maintenance Center (3/3)
ApplicationsApplications
Network Status DisplayNetwork Status Display
Performance ManagementPerformance Management
StatisticsStatistics
Fault ManagementFault Management
SS7 ManagementSS7 Management
Event & Log Management Event & Log Management
SecuritySecurity
Backup / RestoreBackup / Restore
Redundancy ConceptRedundancy Concept
Documentation, Help ...Documentation, Help ...
NetworkManagement
ElementManagement
NetworkElements
ServiceManagement
ININCommanderCommander
ININCommanderCommander
EM ofEM ofother NEother NEEM ofEM of
other NEother NE
CSCCSC
NetworkNetworkPlanningPlanning
ToolsTools
NetworkNetworkPlanningPlanning
ToolsTools
PerformancePerformanceManagementManagemente.g. Metricae.g. Metrica
PerformancePerformanceManagementManagemente.g. Metricae.g. Metrica
HLRHLR GSNGSN
Service Management Service Management ToolsTools
Service Management Service Management ToolsTools
other NEother NE(e.g. ransport)(e.g. ransport)SCPSCPSMPSMP
RadioRadioCommanderCommander
RadioRadioCommanderCommander
RNCRNC NodeBNodeB
SwitchSwitchCommanderCommander
SwitchSwitchCommanderCommander
MSCMSC UMSCUMSCBSSBSSEricssonEricsson
NENE
TMOSTMOSTMOSTMOS
Mobile IntegratorMobile Integrator(based on TeMIP)(based on TeMIP)
Mobile IntegratorMobile Integrator(based on TeMIP)(based on TeMIP)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
33
Mobile Station (1/2)
+SIM
• IMSI = Subscriber Identification nummer Mobile Country Code + Mobile Network Code + Mobile Subscriber Id Number
•Network data (preferred / forbidden)•Geheime Sleutels•SMS Berichten•Telefoon boek
Mobile Equipment
• Frequentie band• Power klasse:
• 900Mhz = 2W• 1800Mhz = 1W• 1900Mhz = 0.6W
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
34
Mobile Station (2/2)
speechconversion
Subscriber Identity Module SIM
Mobile Equipment ME
• channel coding• interleaving• burst block formation
ciphering• HF generation• modulation• amplification
reverse speech conversion
• channel decoding• de-interleaving• reformation
de-ciphering• filtering• amplification• de-modulation
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
35
Agenda
• GSM netwerk ontwerp
* History van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
36
Ontwerp parameters
• Aantal gebruikers• Wat voor dekking• Transmissie eisen / mogelijkheden• Verkeers matrix• Gewenste services• Groeiscenario• …
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
37
Globaal netwerk ontwerp
PSTNPSTN
PDNPDN
MSCMSC BSCBSCTRAUTRAU
BTSBTS
BTSBTS
BTSBTS
BTSBTS
BTSBTS
SMSSMS
VMSVMS
MSCMSC
BMBMBPBP
SNSN ININ
HRL/VLR/AuC/EIRHRL/VLR/AuC/EIR
RIGRIG
GGSNGGSN SGSNSGSN
LMTLMT
BTSBTSBTSBTS
IN mgmtIN mgmt SC CmdSC Cmd RC CmdRC CmdSMSSMSVMSVMSSNSN
Operation and Maintenance CenterOperation and Maintenance Center
SonetSonet
SonetSonet
CBCCBC
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
38
Capaciteit en fasering
Planning Phase 1 Phase 2 Phase 3Launch date 01/04/2002 31/12/2002 31/12/2002
TobagoBSS CapacityBTS sitesBSC sitesTRAU sitesMSC/VLR
20,00010000
20,00010000
30,00016000
TrinidadSSS Core CapacityBSS CapacityBTS sitesBSC sitesTRAU sitesMSC/VLR
100,00000111
200,000100,000
66222
300,000270,000
104333
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
39
Initieel Radioplan (1/2)
Siemens Nederland N.V. 2001
Mobiele Netwerken
Get a bit more. Siemens.
40
Initieel Radioplan (2/2)
Recommended