Korice 4 - bhtel.babhtel.ba/uploads/casopis/Telekomunikacije 4 za web.pdf · Kao i mnoge druge aktivnosti, pisanje i objavljivanje je vje‘ba efekta iskustva. Klju~ni je izbor teme

2/4/2003

9 7 7 1 5 1 2 8 3 1 0 0 0

I SSN 1512 - 8318

EDGE tehnologija

Evolutivni tok prelaska sa 2G na 3G mobilne komunikacione sisteme (mre`na platforma)

Evolutivni tok prelaska sa 2G na 3G mobilne komunikacione sisteme (servisne platforme)

Metodi mjerenja perceptualne kvalitete govora

ADSL i kvalitet parice

DVB MHP (Multimedia Home Platform) specifikacija; sagledavanje pogodnosti za involvirane u~esnike

ACADEMIC NAD PROFESSIONAL

Izdava~/PublisherBosanskohercegova~ko udruènje za telekomunikacije

Uredni~ki odbor/Editorials Boarddr Draguljub Milatovi, dipl. el. ing.dr Himzo Bajri, dipl. el. ing.dr Nediljko Bili, dipl. el. ing.dr Mirko [krbi, dipl. el. ing.dr Mesud Hadìali, dipl. el. ing.mr Akif [abi dipl. el. ing.mr Radomir Bai, dipl. el. ing.mr Hamdo Katica, dipl. el. ing.Dèmal Borovina, dipl. el. ing.

Glavni i odgovorni urednik /Editor and Chiefmr Nedàd Reidbegovi

Lektor/Linguistic Advisermr Dàfer Obradovi

Tehni~ki urednik/Technical Editormr Jasminko Mulaomerovi

Ra~unarska obrada/DTPTDP, Narcis Pozderac

[tampa/Printed bySaVart

________________________________

âsopis je evidentiran u evidenciji javnihglasila pri Ministarstvu obrazovanja, nauke iinformisanja Kantona Sarajevo pod brojemNKM 42/02. Prema Miljenju broj 04-15-2295/2002 Federalnog ministarstva obnrazovanja,nauke, kulture i sporta ~asopis je proizvod iz~lana 19. ta~ka 10. Zakona o porezu napromet proizvoda i usluga na ~iji se prometne plaa porez na promet proizvoda.

âsopis TELEKOMUNIKACIJE u praviluizlazi ~etiri puta godinje.

Cijena ~asopisa je 5 KM, za pravna lica10 KM i za inostranstvo 5 EUR.Ra~un broj: 1610000031970047 kodRaiffeisen bank d.d. Sarajevo

Adresa UrednitvaBosanskohercegova~ko udruènje za telekomunikacije Zmaja od Bosne 8871000 SarajevoE_mail: bhtelªbih.net.baTel.: 033 220-082

SADR@AJ / CONTENTS

Mujo Hodì dipl.ing.el. prof.dr. Himzo Bajri dipl.ing.el.AADDSSLL ii kkvvaalliitteett ppaarriicceeAADDSSLL aanndd qquuaalliittyy ooff ppaaiirr . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

mr. Hamdo Katica, dipl.el.ing.EEDDGGEE tteehhnnoollooggiijjaaEEDDGGEE TTeecchhnnoolloogg . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

Haris Dizdarevic, dipl.ing.el.EEvvoolluuttiivvnnii ttookk pprreellaasskkaa ssaa 22GG nnaa 33GG mmoobbiillnnee kkoommuunniikkaacciioonnee ssiisstteemmee ((mmrree`nnaa ppllaattffoorrmmaa))EEvvoolluuttiioonn ffrroomm 22GG ttoo 33GG mmoobbiillee ccoommmmuunniiccaattiioonn ssyysstteemmss ((nneettwwoorrkk ppllaattffoorrmm)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21

Sead Dizdarevi, dipl.ing.el.EEvvoolluuttiivvnnii ttookk pprreellaasskkaa ssaa 22GG nnaa 33GG mmoobbiillnnee kkoommuunniikkaacciioonnee ssiisstteemmee ((sseerrvviissnnee ppllaattffoorrmmee))EEvvoolluuttiioonn ffrroomm 22GG ttoo 33GG mmoobbiillee ccoommmmuunniiccaattiioonn ssyysstteemmss ((sseerrvviicceess ppllaattffoorrmmss)) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30

mr. Radomir Bai, Miroslav Mo~ini, dipl. ing el.DDVVBB MMHHPP ((MMuullttiimmeeddiiaa HHoommee PPllaattffoorrmm)) ssppeecciiffiikkaacciijjaa;; ssaagglleeddaavvaannjjee ppooggooddnnoossttii zzaa iinnvvoollvviirraannee uu~~eessnniikkee . . . . . 40

mr. Amir Kraljui, dipl. el. ing.MMeettooddii mmjjeerreennjjaa ppeerrcceeppttuuaallnnee kkvvaalliitteettee ggoovvoorraaMMeetthhooddss ffoorr mmeeaassuurriinngg ppeerrcceeppttuuaall ssppeeeecchh qquuaalliittyy . . . . . 48

TELEKOMUNIKACIJE 2, 4, 2003.

BOSANSKOHERCEGOVA^KOUDRU@ENJE ZA TELEKOMUNIKACIJESARAJEVO

God. 2, br. 4, 2003. Vol 2, No 4, 2003

NAU^NO-STRU^NI ÂSOPIS ZA TELEKOMUNIKACIONE TEHNOLOGIJEACADEMIC NAD PROFESSIONAL TELECOMMUNICATIONS TECHNOLOGIES JOURNAL

âsopis je namijenjen stru~njacima, inìnjerima, studentima i izlazi kvartalno.Svrha ~asopisa je izvjetavanje o istraìvanju, nau~nom razvoju, proizvodima i novostima iz svi-jeta telekomunikacija

Vodi~ za autore

U èlji da pomognemo i ohrabrimo sve nove i posebno mlade autore u njihovojnamjeri u pripremi i pisanju nau~no-stru~nog rada, dat je ovaj kratki vodi~ sa ko-mentarom procesa od prijave, podnoenja, pregleda, do objavljivanja usvojenog tek-sta. U ovom vodi~u koristim vlastito iskustvo autora stru~nih tekstova, knjige i ured-nika, kao i iskustvo drugih uspjenih autora nau~nih i radova. Mnogi mladi potenci-jalni autori imaju ve izgra|en stru~ni profil, istraìva~ki pristup i profesionalni anga`-man na poslu koji im pruà mogunost da se izraze na javni na~in pisanjem, o svo-jim stavovima, problemima, ili novim idejama. Neodlu~nost za ovo moè biti nedos-tatak iskustva u pisanju rada kao i nedostatak hrabrosti. Tako|er, ima primjera dase pojedini autori javljaju bez obzira na slabo iskustvo u pisanju, vjerojatno zbogslabog poznavanja ili nerealnog osjeaja za tekoe koje taj posao nosi.

Kao i mnoge druge aktivnosti, pisanje i objavljivanje je vje`ba efekta iskustva.Klju~ni je izbor teme koja moè biti prikaz originalnog istraìvanja, ideje ili kriti~kogstava odre|ene problematike. U ovom slu~aju iznosi se li~ni stav i izraz autora, toima karakter nau~nog pristupa. Drugi vid je pisanje iz vlastite prakse o aktualnojproblematici za koju se traì ili daje odgovarajua preporuka ili rjeenje. U ovomprimjeru radi se o stru~nom ili nau~no - stru~nom radu. Trei slu~aj je iznoenjepojedinih dostignua, trendova, iskustava drugih, i sli~no, to bez obzira na samuobradu rada ima karakter nau~no-stru~ne informacije. Sve zajedno, bez obzira naobim odre|enih tekstova, odlomaka ili knjiga, manje je va`no od stvarne vrijednos-ti, odnosno originalnosti njihovih ideja.

Pisanje pomaè da se osmisli vlastiti stav o odre|enoj problematici. Pisanje iobjavljivanje je podcrtavanje, prema vlastitom pogledu, odre|enog pitanja u odre-|enom vremenu, te predstavlja izraz komunikacije autora sa javnim miljenjemkroz podjelu vlastitih stavova sa drugima. U ovoj komunikaciji otvara se mogu-nost dijaloga, kako afirmativnog, tako i kriti~nog uz potencijalni sukob miljenja istavova. Kroz dijalog maèmo ostvariti bolje razumijevanje i razjanjavanje temakod ~italaca. Kod ovakvog su~eljavanja moè biti vie u~esnika, to je svakakobolje, nego dijalog "face to face".

U pogledu okvira obima rada, autorima se postavljaju odre|ena ograni~enjakao to su broj strana, broj rije~i, veli~ina slova itd., to traì odre|enu disciplinukako bi se ujedna~io standard objavljenih tekstova. Tako se obi~no saètak ogra-ni~ava na maksimalnih 500 rije~i, a ukupni tekst na 5,000 rije~i, to zna~i da raduz priloge, tabele, ilustracije i drugo ne prelazi 10 kucanih stranica. Iz tog razlogaoriginalni obim rada ne treba biti previe obiman. Stoga je veoma va`no konceptu-alno ure|enje rada. Postoje dva cilja koje rad treba da ispuni, a to su razumljivoslijediti nit sadràja i jasno profiliranje ideje do zaklju~ka. Ovdje nije namjera da segovoriti o na~inu pisanja, kao ni pokuaj da se sugerira odre|eni stil pisanja, jezik,gramatika i sli~no. Namjera je, potaknuti i uputiti zainteresirane, a nedovoljno is-kusne autore na pisanje. Zato je teko primijeniti iskustvo i savjetovati kako da sepie, ali svakako da je dobro imati na umu da obiman i nezgrapan tekst ima manjeefekta od saètog i jasno koncipiranog rada.

Tehni~ka obrada je tako|er dio opreme rada i uz pravopis i ispravnost je uvjetkoji tekst treba da ispuni prije objavljivanja. Mnogi autori misle da je uloga uredni-tva da otkloni gramati~ke, tamparske i druge greke u tekstu, to ni u kojem slu-~aju nije ta~no. Svaki rad je u sutini autorsko djelo i na njemu nema intervencijabez saglasnosti autora. Ali, kako tekst treba da ispuni odre|ene standarde i formu,daju se preporuke autorima, to je slu~aj i kod naeg ~asopisa. Mada je malo vje-rojatno da e neki rad biti odbijen, ako ne ispunjava ove uvjete, ipak treba navestiprocedure kojima se autor navodi da svoj rad usaglasi sa datim uvjetima. Izuzetaksu odbijeni radovi koji se ne odnose na karakter ~asopisa i oni koji su nerazumljivi,kontradiktorni i neta~ni, zbog ~ega se ne moè uspostaviti prava komunikacija ilineodgovara programskoj orijentaciji ~asopisa.

TELEKOMUNIKACIJE 2, 4, 2003.2

UUvvooddnnaa rriijjee~~

TELEKOMUNIKACIJE 2, 4, 2003. 3

Uloga urednika je da po prijemu rada ocijeni aktuelnost teme i predstavi radure|iva~kom kolegiju u cilju dobijanja saglasnosti da je rad prihvatljiv za objavljiva-nje. Obi~no su uspjeni ~lanci pisani od iskusnih autora. To nije za to to su oniveliki pisci, ve to su iskusni i pa`ljivi u pisanju i pripremi rada za objavljivanje.Savjet mladim i neiskusnim autorima je u tom smislu je dobro kopirati na~in radaiskusnih autora. Drugo to je va`no je poznavanje aktuelnih tema. Svakako da jeva`no da tema bude u okvirima profila ~asopisa, ili barem u odre|enoj korelacijisa njim. Ovakvi radovi ne moraju biti originalni, ali svakako daju poruku o trendovi-ma, to moè voditi ka preporuci za dalja nau~na istraìvanja. Isto tako, poznava-nje trìta za uspjenog autora zna~i da e biti aktuelno objavljivanje u pravomtrenutku za ~italatvo. Vrijeme predaje i pregleda svakog rada se vremenski aku-mulira sa vremenom pripreme ~asopisa za tampu, o ~emu tako|er autori trebada vode ra~una.

Sam proces predaje rada je sli~an kod veine izdava~a i sastoji se u uputstvuza autore (www.BHTEL.ba). Razlika je, me|utim, u procesu prihvatanja i pregledarada kod pojedinih izdava~a. Kod nekih izdava~a obi~aj je da se prethodno dos-tavlja saètak. U slu~aju prihvatanja teme, slijedi dostava rada u cijelosti. U ure|i-va~koj politici naeg ~asopisa praksa je da se dostavlja cjelovit rad u formi kojuzahtijeva urednitvo (elektronska forma i jedna hard kopija). Proces pregleda radazapo~inje prezentacijom podnesenih radova od strane glavnog urednika ure|i-va~kom kolegiju radi objavljivanja. Po prihvatanju rada od strane urednitva, odre-|uje se jedan ili vie stru~nih recenzenata, u principu stru~njaka iz date oblasti, saakademskim zvanjem magistra ili doktora nauka. Princip pregleda je zatvorenogtipa, s tim da se primjedbe recenzenta upuuju preko glavnog urednika autoru.Autor je obavezan da izvri otklanjanje i usaglaavanje teksta sa datim primjedba-ma, a u slu~aju neslaganja i neprihvatanja istih, duàn je dati argumentovanoobrazloènje. Glavni urednik donosi odluku o izjanjavanju autora po datim prim-jedbama.

Poslije recenzije, autori primaju jednu od ~etiri mogue obavijesti: rad se usva-ja bez primjedbi; rad se usvaja uz primjedbe; rad se vraa na doradu autoru, naispravku teksta prema primjedbama i rad se odbija. Ovaj proces u pravilu traje trisedmice. Zadnji dio procesa pregleda rada je lektorisanje teksta. Ovaj posaoobavlja profesionalno angaìran lektor i njegove primjedbe su obaveza autoru daih otkloni. I ovaj dio posla zahtijeva vrijeme od najmanje jedne sedmice. Kona~no,rad je spreman za objavljivanje u koliko je dobio saglasnost ure|iva~kog odbora ipoto je izvren pregled od strane recenzenta i lektora i postupljeno po primjedba-ma. Uvrtavanje rada za objavljivanje je u nadle`nosti glavnog urednika. Trebanaglasiti, da sve ove radnje ne umanjuju autorski rad, odnosno odgovornost auto-ra za iznesene teze - ideje. U principu radovi, bilo da su objavljeni ili odbijeni, nevraaju se autorima. Nije praksa da se prihvataju anonimni radovi, kao ni radoviautora koji nisu dostupni redakciji.

U mnogim slu~ajevima pisanje je potena i otvorena aktivnost. Ona se ogledasa jedne strane kod autora kao dio pi~eve odluke da se izloì kritici, a kod izdava-~a odsustvo bilo kakvog politi~kog utjecaja i li~nog interesa kod izdavanja ~asopi-sa koji se ponekad javljaju i u oblasti profesionalnog rada. Sagledavajui ukupniinteres autora u javnom iznoenju svojih stavova, treba navesti pozitivne efekte,~ak i ako je rad doìvio negativne kritike, ili nije prihvaen za objavljivanje. Bezsumnje, mudar autor e izvui pouke iz ovakve situacije. One mogu biti korekcijavlastitih greaka i zabluda, odnosno traènje ja~ih argumenata za podrku odre-|enih tvrdnji. Korisno je u~iti se na povratnim refleksima, bez obzira na njihovuprirodu.

mr Nedàd Reidbegovi, dipl. el. ing.


od 0.4, 0.6 i 0.8 mm (evropski standard),te 0.45 do 0.91 mm (ameri~ki standard),i nose ameri~ke oznake AWG 26, 24, 22i 19. Izolacioni dielektrik je obi~no poli-etilen. Tipi~an izgled kablova jedne TFmreè je prikazan na slici 1, i sastoji seod viepari~nog napojnog kabla koji po-lazi od CO. On moè sadràti vie veza-nih grupa parica, i svaka od njih moèsadràti 10, 25... 1200 parica. U interfej-su za distribuciju napojnog kabla, napoj-ni kabal se dijeli na nekoliko manjih dis-tributivnih kablova; i oni na kraju izlazeu puno individualnih slobodnih paricaprema prostorijama korisnika (sekun-darni kabal).

Unutar kabla, provodnici svake pari-ce su upleteni jedan oko drugog u formiupletene nezatiene parice (UTP). Ame-ri~ko tijelo za standardizaciju ANSI(American National Standard Institute)trenutno definie osobine (duìnu upli-tanja ili pitch, simetri~nost ili balans, gu-bitke u dielektriku itd.) nekoliko katego-rija UTP-a; a kategoriju 3 i kategoriju 5 udetalje. Pitch kategorije 3 moè iznositiod 1.5 do 3 ft, i uplitanje je teko primjet-no za neuvje`bano oko kada se uklonispoljanji plat kabla. U svrhu odràva-nja simetri~nosti parice, najva`niji para-metar je odnos izmedju talasne duìnesignala i pitch-a. âk na frekvenciji 15MHz, koja je blizu najvie frekvencijekoja se namjerava koristiti na UTP pari-cama, odnos talasna duìna/pitch je oko20:1. Pitch kategorije 5 je vrlo mali i va-rira od parice do parice unutar kabla; si-metri~nost presluavanja je za 20 decibe-la bolja nego kod kabla kategorije 3.

Duìna petlje - parice: Telefonskemreè se irom svijeta me|usobno znat-no razlikuju u usluìvanju svojih korisni-ka. U vrijeme razvoja T1.413 data je op-ta "saglasnost" da takozvani "produèninosilac posluìteljskog prostora" sa no-minalnim 18 kft (oko 6 km) pre~nikomuklju~uje oko 80% svih korisnika. To jebilo saglasno sa Belkoreovim pregledompetlje (AT&T 1982), koji pokazuje da je85% korisnika unutar duìna linija od 6km. Ovi podaci su danas zastarjeli i duì-na telefonske linije je danas znatno ma-nja. Po posljednjim podacima najkrau

1. UVODNajvei problem xDSL prijenosa je

vezan za medij koji je koriten za prije-nos. On je dizajniran za upredenu neok-lopljenu paricu - UTP (Unshilded Twis-ted Pair). Veina novijih mreà je ra|enapari~nim kablovima koji imaju PVC izo-laciju kao i odgovarajuu ispunu. Me|u-tim, u upotrebi je jo znatan broj starihkablova sa papirnom izolacijom. Praksaje pokazala da je teè obezbijediti kvali-tetan digitalni prijenos po ovim kablovi-ma, nego kada su u upotrebi kablovi saPVC izolacijom. U radu se opisuju nekiod problema na kablovima i na~ini kakoih elimisati.

2. OPIS MEDIJA ZA DSLPRIJENOS PODATAKAPreplatni~ke linije koje spajaju pros-

torije korisnika na centralni (ili komuta-cioni) ured CO (Communication Office),izgra|ene su i razvijene za prijenos govo-ra, dobro su objanjene od strane mnogihautora i za tu primjenu imaju izvrsne ka-rakteristike. Opisivanje preplatni~ke lini-je se nije mnogo promijenilo dugi niz go-dina njene primjene! Tek u nedavnimopisima karakeristika petlji daju se po-desne karakteristike za xDSL prijenose(Rezveni i Khalaj, 1998).

Svaka preplatni~ka petlja se sastojiod para izolovanih bakarnih ìca debljina

Mujo Hodì dipl.ing.el.prof.dr. Himzo Bajri dipl.ing.el.

AADDSSLL ii kkvvaalliitteett ppaarriicceeAADDSSLL aanndd qquuaalliittyy ooff ppaaiirr

SKRA]ENICE

ADSL Asymmetric Digital Subscriber LineANSI American National Standards InstituteAWG American Wire GaugeATM Asyncronous transport modeFEXT Far end Cross TalkNEXT Near End Cross TalkTK10 Telekomunikacioni kabalUTP Unshielded Twisted Pair

Saètak: Kvalitet digitalnog ADSL prijenosa naj~ee zavisi od karakteristika telefonskelinije, odnosno bakrene parice. Veina problema kvaliteta parice je vezana zakvalitet izolacije izme|u parica, njihovog raspredanja, zavravanja kablovakao i na~ia njihovog spajanja. Ovi problemi mogu se prevazii upotrebomnovih kvalitetnijih kablova, pa`ljivim vezivanjem zavravanjem na odgovara-juim regletama.

Klju~ne rije~i: Parica, ADSL, linija, UTP, Tape-ra~va, distributivni kabl.

Abstract:Quality of ADSL digital transmission is depend of quality telephone line. Mostof problems are quality of isolation between pairs, aranging pairs, cable and,connecting of cables. All these problems we can solve using PIC cables, con-necting make by 3M tools, on the end of cable should be crone reglet.

Key words: Pair, ADSL, AWG, Line, UTP, tape, distribution cable.


lokalnu liniju ima Italija sa duìnom oko700 m, dok je njena duìna u SAD oko1.1 km. U naim uslovima smo tako|ezna~ajno smanjili ove duìne. Linije napodru~ju mjesnih mreà BH TelcomDirekcije Tuzla maksimalno idu do 3 km,a prosjek je oko 1.75 km, i tendencija jeda se ova duìna smanjuje sa izgradnjomnovih mreà koje opsluùju izdvojenistupnjevi digitalnih centrala, to je u sk-ladu sa onim to se radi u razbvijenimzemljama.

Presjek provodnika i promjena presje-ka: Primarni parametar koji odre|uje sna-gu CO opreme da izvede signalizaciju idijagnosti~ko odràvanje je dc otpor petl-je mjeren izme|u dva provodnika pariceu CO. U SAD-u, prema RRD pravilima,otpor petlje je ograni~en na 1500 oma.

Kod idealnog ure|enja petlje trebalobi podesiti presjek provodnika prema du-ìni petlje; ako je duà petlja uzeti veipresjek.

Poto se idealno ne moè postii uparksi, kao to je pokazano na slici 1 raz-li~ite parice (sve obavezno istog presje-ka) u velikom dovodnom kablu od COmogu ii prema korisnicima u razli~itimduìnama. Uobi~ajena praksa je da se po-~inje od CO sa dovodnim kablovima kojisadrè mnogo parica, i povea presjek naFDI ako se rastojanje od CO bitno pove-ava. Moè se desiti najmanje jednapromjena presjeka, unutar dovodno/dis-tributivnih kablova, i ona se mora uzeti uobzir u bilo kojoj matemati~koj analizi.Struktura pari~nom kabla je razli~ita. Umnogim zemljama (npr. Japanu, Evro-pi...) dvije parice se prvo upliu kao~etvorke a kasnije se one kombinuju uvee kablove. Presluavanje izme|u pari-ca u istoj ~etvorci je vee nego prosje~-no, a izme|u parica u razli~itim ~etvor-kama je manje od prosje~nog.

Ubacivanje mostova-ra~ve: Uba~enimostovi (Bridge taps) su otvorena kolaUTP-a koja se spajaju du` parice. Onimogu nastati kao rezultat mnogih razli~i-tih instalacija, ali i odràvanja.

Viestruki priklju~ak. U nekadanjojtelefoniji bilo je uobi~ajeno da nekolikokorisnika dijeli istu paricu. Kada je insta-lirano vie odvoda prema drugim prosto-

rijama, oni su bili raspajani, ostavljajuinezatvorenu paricu jo uvijek spojenu nakorienu petlju. Jednostavna konfigu-racije je prikazana na slici 2(a); kompli-kovaniji i manje uobi~ajen je mosni ume-tak na mosni umetak, kao na slici 2(b).

Nastavak distributivnog kabla poslijeodvoda prema korisni~koj prostoriji. Pre-ma (AT&T 1982) "kablovska parica kojaposluùje korisnika obi~no dovodi koris-nika do ta~ke u kojoj se kabl zavrava".Ovo se ponekad zove tapped - in drops(kod nas se zove izvod).

Popravke. Ako se parica negdje pre-kine u kablu, popravka se vri jednostav-nim premoavanjem mjesta prekidadrugom paricom bez otpajanja prekinute

Slika 1. Tipi~an izgled kablovske mreè: primarni (napojni) i sekundarni kablovi

Slika 2. Tipovi mostova-ra~vi: a) jednostruki b)dvostruki

Slika 3. Reparacija kabla sa izradom dvije ra~ve (mosta)


dodatne zavojnice veoma degradiraju ka-rakteristike iznad 4 kHz, tako da se onemoraju ukloniti (ili mo`da samo kratkospojiti) da se omogue usluge koje zahti-jevaju iri frekvencijski pojas parice.

Distribucija parica: Kada se paricanapokon pojavi iz distributivnog kabla,ona se spaja u korisni~ku prostoriji po-mou odvodnog voda - parice, i termin seodnosi na "odovod" od izvoda. Odvodnikablovi mogu biti ravni ili upleteni i nji-hov simetrija je obi~no mnogo loija odUTP dijela petlje. To moè proizvesti po-rast aditivnog RF uma. Karakteristi~naimpedansa odvodnih provodnika je obi~novea od UTP-a, i kao posljedicu imapromjene impedance to uti~e na slablje-nje, koje moè zna~ajno i na kraim pet-ljama ali i na viim frekvencijama kojekoristi VDSL modemska tehnologija.

Razvijeni model neoklopljene uplete-ne parice: U cilju matemati~ke analizeparica se moè analizirati kao ~etveropol.Stoga, moèmo UTP posmatrati kao ~et-veropol koji se sastoji od razdvojenog in-duktiviteta i otpornosti vezanih u seriju, irazdvojenog kapaciteta i provodnosti ve-zanih paralelno. Sva ~etiri primarna para-metra odnose se na jedinicu duìne ( kftu SAD-u , km kod ostalih). Homogenizi-rana sekcija na nespecificiranoj jediniciduìne i popre~ni presjek prikazani su naslici 4 (a) i (b). Podu`ni kapacitet je datkao:

(1)

gdje je k dielektri~na konstanata medija,ε0 dielektri~na konstanta slobodnog pros-tora ija je vrijednost 8.85x10-12 . Pret-postavljeno je da je izolacioni medij ho-mogen, iako to u praksi nije. Naime, pos-toje dva sloja izolacije kao to je prikaza-no na slici 4., a ~ak i pored toga, i nepoz-nata mjeavina vazduha izme|u ostalihparica. Dielektri~na konstanta polietilenaje 2.26, ali efektivna vrijednost za k, kojavjerovatno varira u zavisnosti od izradekabla, je pribli`no 2.05. Podu`na induk-tivnost parice na visokim frekvencijama,kada se struja uglavnom prenosi popovrini provodnika - je data izrazom:

m/F)d/D(harccos

kC 0επ

=

sekcije. To se moè vidjeti na slici 3 gdjesu ostavljena dva mosna umetka koja suspojena na petlju koja se koristi.

Dodavanje zavojnica: êsto se mislida parica ima pojasnu irinu od samo4kHz, ali to ograni~enje je nametnuto odstrane multipleksne opreme na mre`nojstrani CO; ali ne i u samoj parici. Zato tokomutacione telefonske mreè (STN),koje me|usobno spajaju CO, originalnokoriste frekvencujski multipleks koji imaosnovu 4 kHz pojas.

Ako se korisni~ka parica koristi samoza pristup samo na PSTN, nema porebeza irinom pojasa veom od 4 kHz.

Na niskim frekvencijama UTP radikao raspodijeljeno RC kolo, i njegov od-ziv pada unutar 4 kHz govornog pojasa.(12 dB na dugim petljama). Ovaj padsmanjuje kapacitet ranijih telefonskihsistema i degradira kvalitet govora, zatoje i predloèno (Heaviside) da se dodajeu seriju kompaktni induktivitet u pravil-nim rastojanjima du` parice. Uobi~ajenakonfiguracija u SAD-u je zavojnica od88 mH umetnuta na svakih 6.000 ft; takose u 26 AWG petlju dodaje 26H88. Ovedodatne zavojnice idealno kompenzirajukarakteristiku RC mreè u maksimalnoravan nisko propusni filter sa grani~nomfrekvencijom oko 3.4 kHz. U procesu po-boljanja karakteristike govornog pojasa

Slika 4. a) Model linije; b) Popre~ni presjek sekcije UTP parice


(H/m)

(2)

Gdje je µ0 permiabilnost slobodnog pros-tora = 4πx10-7

(3)

Za 26 AWG vrijedi D/d 1.7 pa su:

(nF/kft) (4)

Lperkft = 0,122 arccosh(D/d) (mH/kft ili

mH/km) (5)

Dvije ostale formule za Cper i Lper sekoriste u literaturi gdje je funkcija arccoszamjenjen sa ln (2D/d-1) ili ln (2D/d).Obje aproksimacije su dobre ako je D/d>>1, ali to nije potpuno ta~no za UTP.Ovo bi bilo ta~no ako se struja jednolikoprostire; ili kroz provodnik na niskimfrekvencijama ili po povrini na visokimfrekvencijama. U praksi, me|utim, efe-kat EM polja stvara koncentri~ne strujnesilnice u drugom provodniku, i me|usob-ni uticaj provodnika raste. Vrijednostikapaciteta i induktiviteta date izrazima 1i 2 su oko 20% vee nego one date safunkcijom ln (D/d-1). Funkcija Ln (D/d)se uglavnom koristi zato to je jednostav-nija a rezultirajua vrijednost je za oko7% vea od ta~ne.

Induktivitet na dc. Vrijednost Lper da-ta izrazom 2 se ~esto zove vanjska zatoto je ona rezultat fluksa izvan provodni-ka. Na niskim frekvencijama, kada strujate~e kroz puni presjek provodnika, posto-ji tako|e unutranji induktivitet,

(6)

i vrijednost Lper na niskim frekvencijamaje suma unutranjeg i spoljanjeg. Svakahomogena sekcija UTP-a tako|e se ka-rakterie parom sekundarnih parametara:Zo karakteristi~na impedansa, i γ kons-

πµ

=4

0intL

)/(arccos

6,17

dDhC perkft =

)()/(arccos

0

00 Ω

πεµ

==dDh

kC

LZ

per

per

( )

−

+π

µ=

πµ

= 1ln/arccos2

00

d

D

d

DdDhLper

tanta prostiranja. Parametar γ striktno de-finie prostiranje - propagaciju preko jed-nog dijela homogenog UTP-a koji jezatvoren (na oba kraja) sa kakteristi~nomimpedansom. Zo je kompleksna i frek-vencijski zavisna impedansa. Uprkos sve-mu, ~ak i sa definicijom ukupne otporneimpedanse, γ je veoma precizno (±0.2dB) i predvi|a slabljenje na jednoj sekci-ji iznad 20 kHz, uklju~ujui najvei broj,s kraja na kraj prenosnih puteva, gdje suuzetri u obzir i koncentrisani elementi(transformatori itd) i mosni umetci.Konstante prostiranja svake sekcije nisusame za sebe ipak dovoljne za preciznuanalizu takve petlje;

Zato se Zo i γ uglavnom koriste kaosrednji parametri koji definiu skup terci-jernih paramatera, kao to su elementilan~anih matrica koncentrisanih eleme-nata; i oni omoguavaju po redu precizneanalize bilo kojeg broja sekcija sa bilokakvom definicijom. Eksplicitno poznatoje γ=(α+ jβ), to je bilo korisno u ranijimfazama razvitka xDSL iz dva razloga:1. Brzina promjene β, koji je imaginarni

dio od γ, definie prostiranje kanje-nja (propagaciju) svake sekcije na bi-lo kojoj frekvenciji:

τ =dβ/dω (s/jedici duìne) (7)

Dijagram τ u zavisnosti od frekvenci-je za razne presjeke prikazan je naslici 5 Moè se vidjeti da je srednjekanjenje oko 1.5 µs /kft; tako je, br-zina prostiranja u UTP-u oko 65% odbrzine u slobodnom prostoru. Ovakanjenja mogu biti sabrana i dat eprosje~no propagacijsko kanjenjeparice.

2. Procjena slabljenja sekcije bie koris-na, kada se uzme u obzir efekat mos-nih umetaka. Iznad 300 kHz slablje-nje po jedinici duìne pribli`no je da-to izrazom

3. dB=8.86α (ƒ) ≈ α1√ƒ (8)

Promjena kanjenja kao funkcija frek-vencije po kft za:22 ( ),24 (o) i 26 (*)Raspodijeljeni R L G C parametri:

UTP se moè karakterizirati mjerenjemnekih tercijarnih parametara-ili sa otvo-renim ulazom - i kratko spojenim impe-dansama (Zoc i Zsc) ili podu`nim para-


(mH/kft ili /km)

(10)

Gdje je :xb = (ƒ / ƒm)b (11)

Primjedba: Jedna~ina 9 je razli~ita odCook-ove originalne formule; ona pojed-nostavljuje pretvaranje izmedju kft ikilometara. Svakako, originalna formulaje predstavljena u G.996. Formule 9 i 10mogu se postaviti na mnogo razli~itih na-~ina - minimizirajui graku u apsolut-nim ili relativnim vrijednostima za R i L- i sve to e dati prili~no razli~ite rezulta-te za R(0). Osim toga, projektant nikadnije siguran da je naao globalnu mini-malnu greku. Pored toga, primarni para-metri PIC izoliranih US kablova i CCPJapanskih izoliranih kablova prekoxDSL frekvencijskog opsega od 30 kHzdo 10 MHz mogu se postaviti dovoljnodobro za prakti~ne svrhe.

Radi to boljeg opisa medija za digi-talni prenos, modelovanje paricu je ura-|eno na sljedei na~in, prvo kao analog-ni filter a zatim na osnovu analognog fil-tra modelovan je digitalni filter. Modelo-vanje je ura|eno koritenjem Matlabprograma, i ono je ra|eno za vie tipovalinija: AWG24, AWG26, UTP kategorije3, i plosnati kabal.

Shodno tome, slika 7 daje predstavulinije kao analogni filter, s tim da je duì-na linije 2.85 km. I u ovom slu~aju linijase sastoji iz jedne sekcije kabla. Obziromda je cilj i zadatak obuhvatio modelova-nje ADSL modema (koritenjem MAT-LAB-a) za Down stream prenos (ATMbrzina 6.144 Mbit/s), to je, da bi se iz-bjeglo modelovanje AD/DA konverzije,pristupilo se modelovanju iste linije alikao digitalni filter. Prilikom modelovanjalinije kao digitalnog filtra, koeficijentidigitalnog filtra nisu idealno izabrani,tako da postoji djelimi~no odstupanje ka-rakteristika linija predstavljenih digital-nim filterom, od karakteristika linija pred-stavljenih sa analognim filterom. Koefici-jente digitalnog filtra je bilo izuzetno te-ko izabrati da bi zadovoljili sve kategori-je kabla.

b

b

x

xLOLfL

+∞+

=1

)()()(

metrima - po jedinici duìne na razli~itimfrekvencijama. Nakon toga mogu se izra-~unati Zo i γ, a odatle R, L, G i C. Obaskupa kalkulacija su prikazana do u deta-lje u (Pollakowski, 1995). Musson, me-|utim ukazuje da su ova izraunavanja -posebno ona koje se koriste samo za Zoci Zsc - veoma osjetljive na smetnje umjerenjima dospjelih ili od umova ili odne uniformnosti kablova; kao rezultatmogu se pojaviti izuzetne oscilacije L iC. Neka podeavanja od frekvencije dofrekvencije su zbog toga bitna, ali nepostoji jo univerzalna saglasnost kakoovo uraditi.Tabele sa izra~unatim vrijed-nostima za R i L na vie od 5 MHz objav-ljene su od strane Bellcore, 1983 ali nijejasno kako su podeene. Jednostavnijetabele su objavljene u Valenti,1997, zaovo su Zo i γ natimani kao to je obja-njeno u ASTM, 1994.

Za sve PIC (polietilenski izolovanikabal) kablove G je neznatno iznadxDSL frekventnog opsega <15MHz, C jeu osnovi konstantno u zavisnosti od frek-vencije; L i R su jedini parametri od inte-resa. Cook predlaè dva funkcionalnakoeficijenta za R:

(kΩ/kft ili /km)

(9)

25.02

1)()(

+=

rf

fORfR

Slika 5. Promjena kanjenja na liniji duìne 1 kft: za 22, 24 i 26 AWG UTP


Na slikama 8 i 9 predstavljene suuporedne karakteristike parica, modelo-vanih kao analogni i digitalni filter.Obzirom da preporuka ADSL foruma-ANSI T1 413 uglavnom tretira dvije vrs-te kablova, (AWG 24 i AWG 26) to e seu bunosti velika pa`nja u pogledu mo-delovanja posvetiti ovim kablovima, jerje navie pristupnih mreà ura|eno saova dva tipa kabla.

Slika 8 daje pore|enje prenosne karak-teristike linije koja je modelovana kaoanalogni i digitalni filtar za tip kabla AWG24, gdje je crvenom linijom predstavljenakarakteristika analognog filtra, dok je ze-lenom linijom predstavljena karakteris-tika modelovanog filtra, dok slika 9 dajeisto pore|enje za tip kabla AWG 26.

Na slici 10 je predstavljena karakte-ristika kaskadne veze filtera (linija) kojaima jedan mostni umetak (0.5 kf). [ta tozna~i. Naa linija se sastoji od vie seg-menata razli~itih kablova, pri ~emu ima imostnih umetaka.

Na ovoj karakteristici zelenom bojomje predstavljena kaskadna veza digitalnihfiltra, dok je crvenom bojom predstavlje-na veza analognih filtra. Evidentna sudva ekstrena dobijene karakteristike i to:prvi je na oko 315 kHz i ovdje je naglipad za oko 5 dB, drugi ekstrem je na oko950 kHz i ovdje je nagli pad za oko 2.5dB. Na ovaj na~in je pokazana potvrdateoretske analize prema izrazu 8. Stogane treba da iznena|uju problemi kod pru-ànja usluge ASDL-a na linijama koje sukrae od 2.7 km, jer te linije predstavlja-ju otvorena kola i na odre|enim frekven-cijama (koje zavise od duìne nastavka)javljaju se nagla slabljenja - ekstremi.

3. PRESLU[AVANJEPresluavanje u viepari~nom kablu,

izme|u parica je dominatno pogorano usvakom DSL sistemu. Uzrok ovom pres-luavanju je kapacitivna i induktivnasprega (ili, preciznije, neuravnoteènostsprega) izme|u provodnika. Ako se jednaparica posmatra kao ona to pravi smet-nje, naponi i struje su indukovani u dru-gim paricama u oba smijera, tako da onekoje nastavljaju u istom smijeru kao sig-nal koji pravi smetnju, dodaju se u formi

presluavanje daleko od kraja (FEXT),oni koji idu u suprotnom smijeru od izvo-ra smetnje dodaju se u formi blizu krajapresluavanja (NEXT). To je konceptual-no prikazano na slici 6, gdje debljina lini-ja koje pokazuje presluavanje je grubaindikacija relativnih nivoa obuhvaenihsignala. Ako se NEXT i FEXT mogu po-javiti u DSL sistemu, NEXT e biti uop-teno govorei mnogo ozbiljniji. NEXTse poveava sa frekvencijom, i na VDSLfrekvencijama (vie od 15 MHz ) e bitineprihvatljiv; zbog toga, VDSL sistem jedizajniran tako da to izbjegne potpuno.

Primjeri rasprave u slijedeim sekci-jama su NEXT na ADSL frekvencijama(oko 1.1 MHz ). Do sada najgore vrijed-nosti prenosne funkcije viepari~nogpresluavanja, parica na paricu preslua-vanja je bila glavna tema, one su bile ko-ritene od strane DSL dizajnera modemai servisnih provajdera da predvide opse-ge podataka i visinu tete, i od stranestandardnih tijela da definiu testove zaDSL modeme. Sada, sa poveanjem mo-gunosti prenosnih protokola da koristebilo koji opseg podataka, mogua je sta-tisti~ka prosje~na vrijednost koja je tako-|e interesantna. Statisti~ki modeli za 1%najgori slu~aj i prosje~ne vrijednosti suopisani u T1 413 Anex B. Modeli zaprosje~ne vrijednosti su samo orijenta-cioni, ali oni bi trebalo biti dovoljo pre-cizni za planiranje sistema.

Slika 6. Me|upari~na veza opisana kroz FEXT i NEXT


izuzimajui mjesta gdje je to neiz-bje`no.

- Koritenjem kablova manjeg kapacite-ta, poveavaju se dionice kablova, a sa-mim time smanjuje se broj nastavaka.

- Spajanje kablova vriti sa 3M alatomi 10x2, ili 25x2 modulima.

- Kablove zavravati sa odgovarajuim(krone) regletama

- Presjek voda koritenog u kunim in-stalacijama treba da bude isti ili veiod distributivnog kabla (0.4 mm).

- Izbjegavati otvorene ra~ve u kunojinstalaciji.Svi gore navedeni zaklju~ci su iz

prakse, a neki detalji e biti dati u tabeli1. Rezultati dobijeni u Tabeli 1 su dobije-ni korienjem odgovarajueg instru-menta za telekomunikaciona mjerenja,konkretno u ovom slu~aju ba za ADSL.U drugoj koloni-kapacitet, dati su kapa-citeti kablova, u treoj koloni predstav-ljen je frekvencijski opseg, za koji je vr-eno mjerenje, trea kolona daje impe-dansu, ~etvta kolona je omski otpor, upetoj koloni je data duìna parice.

Obzirom da je mjerenje vreno zaADSL, to je stavljeno u estoj koloni (da- zadovoljava rezultate, ne -ne zadovolja-va rezultate), U sedmoj koloni je nave-den broj nastavaka - spojeva, u osmoj ko-loni je dat tip izolacije, i u devetoj kolonije godina ugradnje kabla.

5. ZAKLJUÂKSve je vie zahtjeva od strane korisni-

ka za digitalnim prenosom, me|utim ne-mogue je odgovoriti svim zahtjevima,prevashodno zbog ograni~enja koje na-mee instalirana parica. Veina kablov-skih mreà u urbanim sredinama je stari-jeg datuma, i ra|ena je sa kablovima kojiimaju papirnu izolaciju, te je stoga pre-poru~ljivo iste zamijeniti (ako je mogu-e) sa novijim i kvalitetnijim PIC kablo-vima. Pored toga, nu\no je izbjegavatikablove velikog kapaciteta, te iste zavr-avati sa odgovaraju'im regletama. Bitnoje raspredanje kablova na mjestu spoje-va, maksimalno smanjiti, kao i ograni~itibroj nastavaka na kablu.

4. PROBLEMI I KAKO IH RIJE[ITI ???Elektri~na i telekomunikaciona mje-

renja, kod kablova sa papirnom izolaci-jom (TK10, TK00) u veini slu~ajeva nepruàju dovoljno informacija da li su za-dovoljeni uslovi za digitalni prenos po-dataka. Evidentni su problemi koji uti~una digitalni prenos, te e biti navedeni oni,koji su uo~eni i imaju zana~ajan uticaj:- Svi ovi kablovi su starijeg datuma ug-

radnje, i dielekti~na svojstva papira,vremenom su degradirana.

- Mnogo ovih kablova je izuzetno veli-kog kapaciteta(400x4, 500x4, 600x4),te prilikom uva~enja u kablovsku ka-nalizaciju prave se nastavci na svakih100-150 m, te time negativno uti~u nakvalitet digitalnog prenosa.

- Raspredanje parica na kablovima ve-likog kapaciteta je veliko (70-100 cm),te se na taj na~in poveava preslua-vanje (gubi se simetri~nost parice).

- Kod starijih kablova, spajanje je vre-no ru~no (uvrtanjem parica), pri ~e-mu se stvara tanki izolacioni sloj, kojipoveava omski otpor.

- Kablovi se zavravaju na izvodima sakablovskim glavama, koje su ~estoizvor smetnji.

- Presjek voda, koji je koriten za izra-du kunih instalacija, nije istog pres-jeka kao dovodni kabal (promjenaimpedanse i pojava refleksije).

- Otvorene ra~ve na kunim instacija-ma tako|e degradiraju digitalni pre-nos (refleksija).

- Izbjegavati DSL prenos po paricamau istoj ~etvorci kabla /izraèno pres-luavanje zbog blizine).Neki gore navedeni problemi, evi-

dentni su i kod kablova sa plasti~nomizolacijom, ali se mogu izbjei pravilnomupotrebom. Da bi se obezbijedio kvalite-tan digitalni prenos porebno je gore na-vedene nedostatke otkloniti kako slijedi:- Preporu~ljivo je da ukoliko postoji

mogunost zamijene starih kablovasa novim PIC (polietilenski izolovanikablovi) kablovima (kablovska kana-lizacija).

- Izbjegavati koritenje kablova veli-kog kapaciteta (400x4, 500x4, 600x4)

LITERATURA1¹ ADSL/VDSL line simulationAndrew Wilkinson-University CollegeLondon, august 1999.

2¹ ADSL,VDSL and multicarrier mod-ulation, John A. , Bingham C., 2000,John Wiley & Sons.

3¹ US 24 & 26 AWG Cable models,DSL Forum, 1996.

4¹ ADSL Loop Reach, Rates, PSD, -1993, Bell Atlantic.

5¹ Prepopruka ADSL foruma ANSIT1 413 Issue 2, 1995.

PRILOZI:

r.b.

Kapacitet kabla

Frekvventni Opseg(kHz) Imp. Y R (om)

Duìna parice

ADSL

broj spojeva

Tip izolac. God.

1 600x4 20-2000(kHz)

112-215 583(751) 1650 m Da 8 PVC 2001

2 600x4 20-2000(kHz)

139-334 273(751) 930 m ne 9 papir 1989

3 600x4 20-2000(kHz)

142-311 287(751) 890 m ne 8 papir 1989

4 500x4 20-2000(kHz)

151-347 280(751) 790 m ne 7 papir 1989

5 25x4 20-2000(kHz)

119-238 634(751) 2110 m da 2 PVC 2002

6 25x4 20-2000(kHz)

132-288 786(751) 2850 m ne 3 PVC 2002

Tabela I. Rezulati SLT testa

Slika 7. Karakteristike modela linija kao analognih filtar (duìna linijeje 2.85 km) za 4 tipa kabla

Slika 8. Pore|enje prenosnih karakteristika linije predstavljene kaodigitalni/analogni filter- za AWG 24

Slika 9. Pore|enje prenosnih karakteristika linije predstavljene kaodigitalni/analogni filter- za AWG 26

Slika 10. Karakteristika kaskadne veze filtera(linija) koja ima jedanmosni umetak (0.5 kf)


en kao komponenta migracionog putaod GSM-a ka WCDMA. Ovdje su pred-stavljena tri mogua scenarija i analizeda se pokrene EDGE trìte i u~ini daEDGE postane glavna tehnologija kori-tena kroz GSM industriju. Pravi se jasnarazlika izme|u koritenja scenarija kojidovoljno obeava da funkcionie i da serazvija cijelo EDGE trìte i svega to jekorisno za operatore, oslanjajui se nadruge faktore da se aktuelno EDGE trì-te stavi u funkciju. Analiza mogunosti jezamijenjena pregledom postojeeg sta-tusa EDGE u industriji, te procjenom po-tencijalnih rizika za operatore ako prih-vate EDGE kao klju~nu komponentu teh-noloke migracije sa 2G na 3G.

Termin EDGE je koriten kao dioGSM/GPRS mreè koja je nadogra|enasa naprednim GPRS (EGPRS) mogu-nostima.

2. SCENARIJI ZA UVO\ENJEEDGE SISTEMA

2.1. Samostalni EDGE kao rjeenje za3G servise

Samostalan EDGE je scenarij u ko-jem se servis nudi isklju~ivo na mreì ba-ziranoj na EDGE, npr. kada mre`ni ope-ratori ne uklju~uju neki drugi IMT-2000radio pristup. Ovaj originalan plan zaEDGE kao koncept je odre|en. Istraùjese iskoristivost ovog sistema i njegovemogunosti kao pokreta~kog projekta zaEDGE trìte.

Ako bi htjeli procijeniti koje je mje-sto samostalnog EDGE-a u okviru 3Gtehnologija, vrlo je va`no razumjeti nje-gove mogunosti servisa u pore|enju sa3G tehnologijama koje e postojati na is-tom trìtu, kao to su npr. WCDMA icdma2000. Razli~ite migracije ka siste-mima tree generacije su dati na Slici 1.

Pitanje mogunosti servisa za 3Gmreè je vrlo kompleksno pitanje, kojeuklju~uje mogunosti za podrku razli~i-tih aplikacija u realnom vremenu i optihaplikacija, ali i posebne servise kao to jenpr. me|unarodni roaming. Pritom se na-glaavaju mogunosti i vrijednosti brzineprijenosa podataka za razli~ite tehnologi-je pa se pri ovom javljaju zablude u ovojoblasti, te je potrebno ukratko objasniti

1. UVODEDGE (Enhanced Data rates for

GSM/Global Evolution) je standardizo-van set poboljanja GSM radio intrefejsakoji omoguava visoke brzine podataka ipoveava spektralnu efikasnost GSMservisa za prijenos podataka.

Pojedine istraìva~ke institucije po-kuavaju da ublaè postojee dileme i ~i-njenice da EDGE nije generalno prihva-

mr. Hamdo Katica, dipl.el.ing. EEDDGGEE tteehhnnoollooggiijjaaEEDDGGEE TTeecchhnnoollooggyy

Saètak: Neke dileme o buduoj ulozi EDGE tehnologije u industriji beì~ne telefonijejo nisu razrijeene. Predloèno je nekoliko moguih scenarija za uvo|enjeEDGE i procjene njihovih potencijala da EDGE otvori trìte mobilne telefoni-je. Moglo bi se zaklju~iti da EDGE moè kvalitetno ponuditi povoljne cijene sis-tema ako se koristi u kombinaciji sa WCDMA za lansiranje usluga 3G. Ovajscenario prihvatljiv je za mnoge GSM operatore sa IMT-2000 spektrom, jermogu dovoljno efikasno napraviti EDGE sistem sa irokim koritenjem glavnihkomponenti GSM sistema. Da bi se ovo dogodilo, GSM operatori morajupokazati dovoljan interes za EDGE proizvode. Ako se to ne dogodi relativnobrzo, EDGE moè postati ostrvska tehnologija, a tako|er i u slu~aju da izos-tanu ~vrsti zahtjevi od operatora u kontroli glavnih dijelova GSM pretplatni~kebaze, proizvo|a~a terminala i davanja posebnog interesa proizvodima bezEDGE kompatibilnosti. U biti, u industriji je potrebno zamijeniti postojei moto"~ekaj i vidi". Ovakva promjena moè potencijalno opredijeliti operatore kaEDGE, te time odrediti put koritenju EDGE sa sigurnim tehni~kim kvalitetima.

Klju~ne rije~i: GSM, EDGE, WCDMA,UMTS, tehnologija, beì~na telefonija,EDGE terminali, IMT-2000 spektar

Abstract:Few questions about the use of the EDGE technology in the industry of wire-less telephony haven't been solved jet. A couple o suggestions about EDGEimporting has been given as well as estimates of their potentials, so thatEDGE opens market of mobile telephony. It might be concluded that EDGEcould provide a favorable prices of the system services if used in combinationwith WCDMA. This scenario is acceptable for lots of GSM operators with IMT-2000 spectrum, because they provide EDGE system with wide use of maincomponents of GSM system. If this could happen, GSM operators must showenough interest for the EDGE products. However, if it doesn't happen relative-ly fast, EDGE could become niche technology, so as in the case that reliablerequirements are missed out in the main parts of GSM subscriber base con-trol, terminal producers and giving special interest to the products withoutEDGE compatibility. The point is that the existing motto "wait and see" shouldbe replaced. This change might potentially determinate operators to theEDGE, and so determinate path for using of EDGE with reliable technical qual-ities.

Key words: GSM, EDGE, WCDMA,UMTS, technology, wireless telephony,EDGE terminals, IMT-2000 spectrum


U perspektivi servisnih sposobnosti,teoretski je vea brzina podataka zaWCDMA i cdma2000 u odnosu naEDGE, me|utim ovoj ~injenici ne trebapridavati posebnu va`nost, jer e sveva`nije komercijalne usluge biti omogu-ene sa brzinama sa kojima raspolaè sis-tem EDGE. Drugi aspekti, osim ~iste teh-nologije, e biti odrednica uloge sistema

kakave servise EDGE moè zapravo nu-diti u pogledu brzine prijenosa podataka.

Standardizirana je maksimalna brzinapodataka za EDGE od 474 kbps. Ipak,kao i za sve tehnologije beì~nog prije-nosa podataka, stvarna raspoloìva brzi-na prijenosa podataka je reducirana kaorezultat planiranja pokrivanja, mogu-nosti terminala i dimenzioniranog kapa-citeta mreè. Pri ambicioznom dimenzio-niranju mreè, stvarna brzina podataka udownlink-u moè postii pribli`no 150kbps (to je 3 puta vie nego 50 kbps kojeje ostvarivo sa GPRS-om u realnim uslo-vima), dok manje ulaganje u mreè moèobezbijediti brzine podataka 60-100 kbpsna downlink-u i 25-70 kbps na uplink-u.Cijeni se da su ove brzine garantovane nakrajevima elija, dok se u centru elijemoè o~ekivati i vea brzina podataka,odnosno da e prosje~na brzina prijenosapodataka za sve sesije biti zna~ajno viau odnosu na brzine na krajevima elija.

WCDMA i cdma2000 su odre|eni is-tim zakonima fizike kao EDGE, te erestrikcije realnog svijeta zbog toga bitiprimijenjene na ove sisteme. Ipak, na os-novu sadanjih pravaca razvoja trìta,WCDMA i cdma2000 e imati manja ter-minalska ograni~enja, a preko EDGE ter-minala e imati vee mogunosti.

Brzina prijenosa podataka za EDGEod 474 kbps je standirdizovana i zbogmogunosti terminala, planiranja mreà idimenzioniranja kapaciteta, te se garanto-vana brzina podataka ostvaruje u kratkomvremenskom intrevalu, ali je to dovoljnoza sve servise koji se u ranoj fazi trebajukomercijalno pruìti u sistemima 3G.

Druge servisne mogunosti su u su-tini sli~ne i za EDGE i WCDMA, uklju-~ivo i evoluciju ka IP-orijentiranim mul-timedijalnim uslugama. WCDMA stan-dard dozvoljava da usluge u realnom vre-menu sa komutacijom kanala sa brzinamapodataka viim nego EDGE-ovih 57.6kbps, ali se sumnja da e ovo biti klju~nirazlog za veliku dominaciju. [to se ti~eroaminga, EDGE je dio GSM/ GPRS fa-milije koja ve ima iroku mreù roamingugovora. Vjerovatno e to biti slu~aj i saWCDMA. Internacionalni roaming je pri-li~no nerazvijen sa gledite cdma2000, ato je njegov veliki nedostatak.

Slika 1. Migracije od sistema 2G prema 3G

Slika 2. Raspodjela frekventnog spektra za IMT 2000 nakon WRC2000


EDGE kao samostalnog, a koji omogu-uje usluge 3G tehnologije.

U kojim trìtima e samostalniEDGE biti primjenljiv kao 3G solucija?Generalno, strategija i migracija ka 3G iuspjenost IMT-2000 spektra na razli~i-tim trìtima mora biti osmiljena u skla-du sa mogunostima i uslugama koje mo-è dati samostalni EDGE.

2.2. GSM operatori sa IMT-2000spektrom

U Evropi i najveem dijelu Azije,preporuke o dodjeli IMT-2000 spektra suzavrene, pa je npr. spektar 2x60 MHz u2 GHz opsegu raspoloìv za IMT-2000,kako se vidi sa Slike 2. GSM operatori ioperatori u Japanu moraju izabratiWCDMA radio tehnologiju za ovu mi-graciju. Ogromna veina GSM operatorau regionima e izabrati za IMT-2000spektar i kao dalji razvoj WCDMA. Zaneke operatore, samostalan EDGE moèsamo biti ideja, odnosno kao prelaznafaza prije putanja u funkciju WCDMA.Neki vjeruju da je ovo pogodno samoako je vremenski interval izme|u uvo|e-nja EDGE i WCDMA tehnologije do-voljno veliki.

Da bi samostalan EDGE bio podesan,potrebno je da budu ispunjeni sljedeiuslovi:- Usluge prijenosa podataka se vrlo br-

zo razvijaju nakon to GRPS bude ufunkciji (uzrokujui veliki kvalitet ijavljaju se zahtjevi za usluge prijeno-sa podataka velikog kapaciteta kojemogu biti ispunjeni sa EDGE);

- EDGE oprema, uklju~ivo terminali,su ve raspoloìvi;

- WCDMA nee biti u punoj komerci-jalnoj funkciji za GSM operatore pri-je 2004. godine.Posljedice je jo uvijek teko preciz-

no predvidjeti, ali se pretpostavlja daGSM operatori s IMT-2000 spektrom ne-e imati dovoljan profit od momenta pu-tanja EDGE do WCDMA. Pretpostavljase, tako|er da ovakav scenario nee bitipokreta~ki program za EDGE trìte.Ipak, ako bude strategija da EDGE budeu WCDMA kao segment 3G, to moèbiti racionalan potez za primjenu EDGEsistema ~im bude raspoloìv.

2.3. Operatori bez IMT -2000 spektra

Ovi operatori imaju razli~ite situaci-je. Vjerovatno e veliki broj operatorapokuati da dobiju pristup za IMT-2000spektar. Trenutno, vrlo malo GSM opera-tora u Evropi je ostalo bez IMT-2000spektra nakon izrade plana podjele u nji-hovoj dràvi.

Za operatore bez IMT-2000 spektra,EDGE je primamljiv pravac, jer omogu-ava pristup za razvoj usluga koje e bitiraspoloìve sa WCDMA. Me|utim, obzi-rom da se radi o malim operatorima, nji-hov uticaj na dalji razvoj EDGE trìtanije zna~ajan.

U Sjevernoj Americi, IMT-2000spektar nije dodijeljen. Osim toga, licita-cije za regionalni celularni (800 MHz) iPCS (1900 MHz) spektar imaju zna~ajanuticaj na situaciju sa ostatkom spektra.GSM operatori, ili oni koji planiraju bitiGSM operatori, nemaju dovoljno raspo-loìv spektar za razvoj WCDMA na baziosnovnog opsega. Naprimjer, Voice-Stream, isto kao i AT&T, imaju 2x5 MHzili manje od PCS spektra u podru~ju kojepokriva 20% populacije. Postoje planovida se dodatni 3G spektar alocira u opseg700 MHz i 1700/2100/2500 MHz opseg,ali ~ak i da se proces alokacije odmah za-po~ne, vjerovatno e spektar biti raspo-loìv za koritenje tek 2004. godine. Sa-da se vode diskusije i vri licitacija spek-tra izme|u operatora, te mogunosti ko-ritenja GSM-a u 800 MHz opsegu prekocelularnih operatora kao to su AT&T iCingular, pa se o~ekuju integracije ope-ratora sa svojim znanjem i iskustvom, ta-ko da e finalna slika spektra biti relativ-no kompleksna.

U 2003.godini, GSM/GPRS e vjero-vatno biti konkurentni sa odgovarajuimkvalitetom od strane Sprint PCS' i Veri-zon's sa ponudom baziranoj na cdma2000tehnologiji. Sa ovom pretpostavkom,EDGE moè biti sredstvo za GSM(TDMA) operatore da ponude konkuren-tne usluga sa solidnim mogunostima.Strategija za te operatore moè biti da sezadrè na EDGE sistemu, a da kasnijeuvedu WCDMA, kad bude spektar odre-|en i raspoloìv, s tim da nije neophod-no odmah izvriti taj izbor.


najzahtjevnije, prihvati EDGE tehnologi-ju), to e finalno rezultirati kombinaci-jom sa WCDMA, kad postane raspoloì-va. Osnovni problem u ovoj situaciji jeto se mora u po~etku samostalni EDGEinstalirati u gradskom podru~je, jer setamo o~ekuje i najvei broj potencijalnihkorisnika EDGE usluga, a ne u ruralnom,odnosno suburbanom podru~je gdje eEDGE imati svoju ulogu u kombinacijisa WCDMA za finalnu situaciju. Ovakavscenario e rezultirati da se u gradskompodru~ju dogodi preklapanje tehnologija,najprije s EDGE, a ubrzo sa WCDMA.Vrlo je teko sagledati korist od takve si-tuacije, ali se ovakav razvoj doga|aja na-mee kao logi~an, bez obzira na eventu-alne gubitke u investiranju.

Upravo kvalitetna analiza iskustava uovakvoj situaciji moè dati principe ko-ritenja EDGE kao komplementarne teh-nologije za WCDMA, te dati osnove ren-tabilnosti uvo|enja WCDMA u pristupnemetode.

3. EDGE - STATUSDANANJE INDUSTRIJE GSM industrija je trenutno u znatnoj

mjeri fokusirana na WCDMA. Uobi~ajenput od GSM ka WCDMA je prekoGPRS. Jasno, komercijalno pokretanjeGPRS, dodjela IMT -2000 spektra i ugo-

Zaklju~no, primjena EDGE kao sa-mostalne tehnologije je interesantna zaone operatore kod kojih je IMT -2000spektar nedovoljan. Ako najvei dioameri~kih operatora o~igledno teì kori-tenju EDGE, proizvodi u ovoj tehnologi-ji e najvjerovatnije biti ubrzo raspoloì-vi, jer je ameri~ko trìte obrazac za osta-la trìta, s obzirom na svoju veli~inu izahtjeve. Ipak, moè se postaviti pitanjeda li je ovakva ameri~ka predanost zaEDGE dovoljna za uvo|enje EDGE kaoglavne tendencije razvoja tehnologijanego ve uhodan proizvodan program saperspektivama GSM-a na globalnomplanu? Vjerovatno nije. Za EDGE infra-strukturu i terminale moè se rei da ebiti razvijeni na osnovu saznanja i iskus-tava svih GSM operatori i koriteni u i-rokoj lepezi usluga, koje e obezbijeditiodgovarajue benefite, a osim toga ebiti vjerovatno da e prednosti EDGE uo-~iti GSM operatori, a koji e uz to i ras-polagati IMT-2000 spektrom.

Za operatore sa IMT -2000 spektrom,EDGE bi mogao potencijalno biti jeftinai brza solucija da se ponude 3G uslugedok se ne realizuje WCDMA u punojfunkciji. Pod uslovom da GSM/GPRSoprema bude jeftino nadogradiva zaEDGE sposobnost (softverska nadograd-nja BSC-a i obezbje|enje baznih stanicasa EDGE mogunostima, Slika 3.) , ope-rator bi mogao pruìti 3G usluge u2003.-2004. godini, kada e se 3G uslugevjerovatno moi realizovati prekoWCDMA. O~ekuje se da EDGE omogu-i 3G usluge ruralnim i suburbanim pod-ru~jima, dok e WCDMA pokriti gradskapodru~ja.

U slu~aju da se proizvedu GSM/EDGE/WCDMA multimodni terminali,u ovakvom scenariju, operator e moiponuditi 3G usluge koje e se pruàti ipreko EDGE i preko WCDMA, a samkorisnik nee znati da li je usluga ostva-rena preko EDGE ili preko WCDMA unekom trenutku.

Ako WCDMA zbog nekih razloga za-kasni u stvarnoj primjeni, npr. poslije2004. godine, EDGE bi mogao ranije za-po~eti primjenu kao samostalan EDGE(pod uslovom da ameri~ko trìte, kao

Slika 3. Implementacija EDGE sistema na platformi GPRS-a


varanje WCDMA i razvoj proizvoda zamobilne sisteme 3. generacije je zajed-ni~ki rad operatora i proizvo|a~a. Kaoposljedica, pitanje kao to je ulogaEDGE, je definisano kao "ne-kriti~no",tako da se nije pokazao zna~ajan interesza EDGE.

3.1. Planovi operatora/isporu~ilaca

Trend GSM migracije me|u ameri~-kim TDMA operatorima je po~eo odAT&T "Wireless Services" najavljen unovembru 2000. godine kao dio njihovogplana migracije ka WCDMA (prekoGSM/GPRS/EDGE). Ova aktivnost jenatjerala druge TDMA operatore da prim-jene ovu strategiju, te su operatori kaonpr. Cingular Wireless u SAD, RogersWireless u Kanadi i Telcel u Meksikutako|er najavili migraciju ka WCDMApreko GSM/GRPS/EDGE.

U biti, kad se ima u vidu situacija upogledu spektralne alokacije u obje Ame-rike, vjerojatno e operatori i u TDMA-ui GSM-u imati (ili trebaju imati) visokinteres u EDGE tehnologiji. Ipak, s izu-zetkom nabrojanih ameri~kih operatoranema drugih koji su zainteresovani zaovu oblast.

U Evropi, miljenja su da se gotovonijedan GSM operator nee odràti bezUMTS licence nakon definisanja spek-tralne alokacije. Bouygues Telecom uFrancuskoj je jedan operator koji je pred-vidio plan za EDGE-baziranu evoluciju,ali u Francuskoj nije jo izvrena dodjelaspektra za UMTS. U Skandinaviji, gdjesu u velikoj mjeri zastupljena ruralnapodru~ja, predloèno je da WCDMApokrije gradove, a EDGE ira podru~ja,odnosno prostor koji pokrije WCDMAnee biti interesantan za EDGE. Stoga,Telia u [vedskoj, koja nije dobila licen-cu, se udruìla sa Tele2, koji je vrlouspjean kandidat za UMTS licencu iGSM konkurent, te e zajedni~ki nastu-pati u izboru za WCDMA mreù.

Kod UMTS spektralnih licenci, jav-nost je vrlo malo upoznata sa EDGE. Vo-dei operatori ili operatorske grupe, kaoto je Vodafone Group, nemaju javno iz-nesene planove u pogledu EDGE tehnolo-gija. Imajui u vidu veli~inu nekih od ovihoperatora, javna prezentacija bi mogla

potencijalno uticati na cijelo trìte, to bibila povoljna prilika da operatori iskoristeansu. Nejasno je zato ovi vodei opera-tori ne iskoritavaju ve sada ovu pogod-nost, pogotovu ako njihovi planovi pred-vi|aju u~ee EDGE tehnologije.

4. BUDU]NOST EDGE SISTEMA

4.1. Predvi|ene mogunosti proizvodau EDGE

EDGE struktura se u sutini sastoji odbaznih stanica, primopredajnika baznihstanica, BSC softvera i, posljednjih poredu, ali ne i po va`nosti, terminala.

Sa strane infrastrukture, EDGE-u sedosad nije poklanjala dovoljna pa`nja odstrane velikih proizvo|a~a. Vodei proiz-vo|a~i u svojom proizvodnim planovimasu ipak predvidjeli dalja istraìvanjaEDGE tehnologije, pa se o~ekuje da efinalna rjeenja za EDGE biti gotova dokraja 2003. godine. Proizvo|a~i su dizaj-nirali najnoviju baznu stanicu sa mogu-nou podrke za budui EDGE primo-predajnik. Neki proizvo|a~i su napraviliEDGE platforme raspoloìve prije neko-liko godina, dok su drugi jo uvijek u fazirazvoja. Za operatore, ovo zna~i daEDGE nadogradnja i implementacija za-vise od isporu~ilaca BSS, jer se morauzeti u obzir kompatibilnost od EDGEprimopredajnikom u ve postojeim baz-nim stanicama, sa jedne strane, te sa dru-ge strane kompatibilnost po uslovima ko-ji e biti osnova novih baznih stanica, akoje e podràvati i EDGE i WCDMAtehnologiju.

[to se ti~e terminala, stvari su netodruga~ije. Imajui ranije pomenute de-taljne planove za EDGE terminale i nji-hovu primjenu, sada se pokazuje da mno-gi proizvo|a~i terminala trebaju namet-nuti svoje poglede na dalji razvoj EDGE,ali problem je to je veina proizvo|a~afokusirala svoj interes na GPRS iWCDMA i njihove terminale, a koji ima-ju ve standardizovane funkcije. O~ekujese da e se voditi diskusija izme|u opera-tora i isporu~ilaca, te da barem Nokia,Sony, Ericsson i Siemens imaju plan zaEDGE terminale koji e raditi na 850 i1900 MHz.


Vjeruje se da je mogue izraditiEDGE terminale raspoloìve do polovine2003. godine, pod uslovom da proizvo-|a~i daju odgovarajui prioritet u dizajnui proizvodnji kao posljedici zahtjeva odoperatora. Naravno, tehni~ki problemipostoje, a dva od njih su da su radiofrek-vencije (RF) dizajnirane na bazi 8PSKmodulacije i da je ìvotni vijek baterijekratak kao posljedica toplotne disipacijei velike brzine podataka. Kako iskustvosa GPRS-om pokazuje, poseban izazovje dizajniranje prenosivih terminala, kaoi testiranje me|upovezivanja.

Pitanje terminala je, zapravo, viestru-ko komplikovano: kombinacija EDGE/WCDMA u 3G okruènju zahtijeva mul-timodne terminale sa GSM/EDGE/WCDMA mogunostima. Me|utim, mi-ljenja su da e proizvo|a~i svoj interesfokusirati na prvu generaciju telefona natrìtima sa GSM/WCDMA sposobnosti-ma, a da e potencijalni trostruko multi-modni telefon biti na trìtu neto kasnije.

Me|utim, situacija na trìtu je jouvijek veoma dinami~na i spremna nauticaj dominantnih trìnih igra~a, takoda uklju~ivanje EDGE mogunosti uGSM/WCDMA telefon ne mora biti odpresudnog zna~aja.

Danas, EDGE se ne vidi kao nuànkorak na migraciji od GSM ka WCDMA.Zbog toga operatori oprezno prihvatajurizike 3G koji uklju~uju EDGE kao sas-tavni dio u migracionom planu.

4.2. Terminalna probita~nost

Pravovremena raspoloìvost privla~-nih EDGE terminala, preporu~ena od vi-e prodava~a, je apsolutan imperativ zabilo koje EDGE-bazirane 3G migracije.Za samostalan EDGE pristup, GSM/EDGE terminali su dovoljni. Ovaj tip ter-minala e vjerovatno biti razvijen za objeAmerike. Ipak, postoji rizik da e tomo`da biti neiskoriten proizvodni pro-gram, osim ako EDGE tako|er bude prih-vaen u Evropi i Aziji.

Za kombinovanu 3G implementacijus EDGE/WCDMA, multimodni GSM/EDGE/WCDMA terminali e biti apso-lutno presudni. Veina WCDMA proiz-vo|a~a moraju osigurati privla~ne termi-nale s 3G sposobnostima u relativno ra-

noj fazi WCDMA implementacije. Alter-nativni slu~aj, gdje veina ranih termina-la ima samo GSM/WCDMA sposobnost,e natjerati veinu prvih 3G korisnika dapresko~e EDGE mogunosti, tako da ese EDGE investicija u~initi besmisle-nom. Pretpostavljajui da e prva genera-cija terminala biti GSM/WCDMA, pos-tavlja se pitanje koliko e kasniti multi-modni terminali. Znatan broj operatoraima potrebu za kombinovanim EDGE/WCDMA pristupom da bi se smanjilirizici kasnog izlaska GSM/EDGE/WCDMA terminala. U krajnjem slu~a-ju,moglo bi se rei da bi EDGE trebaobiti dio svakog GSM/WCDMA terminalaza prijenos podataka.

5. USLUGE "NE REALNI 3G" Industrija beì~ne opreme kroz istori-

ju je sutinski oslonjena na tehnologiju.Komunikacije prema krajnjim korisnici-ma i prema investitorima ~esto naglaa-vaju kako da se tehnologija iskoristi, a nekako da se ponude odgovarajue uslugeomoguene tom tehnologijom. Situacijase pomalo mijenja, ali suvie sporo u od-nosu na èljene potrebe. Trenutno subrojni operatori koji èle, napimjer, pred-staviti GPRS svojim pretplatnicima kaousvojenu tehnologiju, radije nego da sebave marketingom novih usluga kojeGPRS omoguava. Vjeruje se da e ovajtradicionalan pristup marketingu bitipromijenjen, jer on ne obezbje|uje otva-ranje budunosti, to realno moè bitiko~nica daljeg razvoja u 3G eri. Zbog to-ga e, sa domiljatim i efikasnim marke-tingom primamljivih usluga i aplikacije, iinvestitorima i i krajnjim korisnicima, bi-ti va`nije koje se usluge mogu koristiti, ane da li je to realizovano sa posebnom ra-dio pristupnom tehnologijom. Zato jerealno o~ekivati da nee biti potencijalneopasnosti da preko EDGE nee biti mo-gue pruìti neke usluge, posebno zarealne 3G usluge, ako se stvarno bude natrìtu nudila usluga a ne tehnologija.Ovakav pristup je realno potreban, bezobzira ta e se doga|ati u skorijoj idaljoj budunosti, jer je mogue iskoristi-ti tehnoloke mogunosti sistema za efi-kasno pruànje nekih usluga, a da koris-


nici realno ne osjete da su usluge pruènesa sistemima sa npr. manjim brzinama.

3G mre`ni operatori èle tehnologijukoju e biti iskoristiva u najiroj prim-jeni. Primjena superiornije tehnologije~esto nije u korealciji sa èljama operato-ra, jer je uspjeh neke tehnologiju usko ve-zan sa marketinkim planovima, konku-rencijom, kao i ekonomskim mjerilima.

Zbog toga je vrlo va`no za EDGEoperatore da se EDGE napusti kao pred-vi|ena tehnoloka komponenta koja je uponudi kod veine 3G operatora. U per-spektivi takvih operatora, EDGE sposob-nost bi bila sadràna u svim GSM primo-predajnicima, a koji e se montirati ukabinete istih baznih stanica kao iWCDMA primopredajnici, dok bi EDGEbio implementiran u svim GSM iWCDMA terminalima osposobljenim zaprijenos podataka. Ovo je tehni~ki mogu-

e, ali je potrebno dati odgovarajui prio-ritet u proizvodnom razvoju. IskoritenjeEDGE u ovom smislu, obezbijedie eko-nomske prednosti u odnosu na GSM/WCDMA i to moè biti razlog za veuprimjenu EDGE u prolaznoj fazi premaviim generacijama mobilnih sistema.

6. ZAKLJUÂK EDGE tehnologija ima neizvjesnu

budunost. Za razliku od GPRS iWCDMA, koje su tehni~ki komponentepotrebne u GSM evoluciji, mnogi u tele-kom industriji vide EDGE kao prateu ilidodatnu tehnologiju sa nejasnim pred-nostima.

Vjerovatno e EDGE proizvodi ipakzaìvjeti i egzistirati kod GSM i TDMAoperatora u Americi, zbog ameri~kesituacije na spektru. Ipak, ako se prihvatiiroko koritenje u Evropi i Aziji, EDGEbi mogao postati vaàn proizvodni pro-gram i perspektivan za ~itavu GSM oko-linu. Ovo moè imati za posljedicu gubi-tak interesa ameri~kih operatora da seopredijele za EDGE kao tehnologiju pre-laza prema 3G tehnologiji.

Mogue solucije za prelazak operatorasa pruànja funkcija druge generacije nausluge tree generacije su date na Slici 4.

Vodei operatori koji imaju UMTS li-cence mogu promjeniti situaciju u glo-balnom prihvatanju EDGE. Veina ope-ratora je jo uvijek neodlu~na i na osnovupa`ljivih procjena o~ekuje ta e se dea-vati u skorijoj budunosti i kako e sesituacija razvijati. U slu~aju da se opera-tori opredijele za EDGE kao jednu odva`nih tehnologija, ona bi mogla da iska-è svoje prednosti u dopunjavanju saWCDMA u evoluciji prema sistemima3G, uz veliku optimizaciju postojeegGSM spektra.

LITERATURA1¹ Katica Hamdo: Magistarski rad"Uvo|enje sistema 3.generacije uBosni i Hercegovini", Sarajevo, april2003.

2¹ http://www.northstream.se North-stream AB: White paper on the Roleof EDGE Technology

Slika 4. Alternativni putevi za GSM operatore sa i bez EDGE


gu generaciju (2G) i u generaciju 2,5Gmobilnih komunikacionih sistema. UMTSeksperimentalni sistemi su trenutno ufazi ispitivanja irom svijeta. Pokretanjeeksperimentalnih UMTS servisa omogu-it e evoluciju novog "otvorenog" ko-munikacijskog drutva.

UMTS sistem treba da omogui : • sutranje beì~no "informaciono dru-

tvo", podràvajui informacije kojezahtijevaju irok frekventni pojas,komercijalne i zabavne servise za mo-bilne korisnike preko fiksnih, beì~-nih i satelitskih mreà;

• sniàvanje cijena, visoki kapacitetmobilnih komunikacija poveavajuibrzinu prenosa podataka na 384 kbps,na globalnom nivou i 2 Mbps, na lo-kalnom nivou sa globalnim roamin-gom i ostalim naprednim mogunos-tima;

• prenos slika, crteà, video komunika-cija i ostalih informacija koje zahtije-vaju irok frekventni spektar, a tako-|er i prenos zvuka i podataka direkt-no do korisnika, koji moè biti i upokretu.

2. ARHITEKTURAI SCENARIJI RAZVOJAArhitektura i scenariji razvoja UMTS

sistema se baziraju na 3GPP (ETSI) spe-cifikacijama 3G TS 23.101 i 3G TS23.920 ñ1, 2ª .

2.1 UMTS arhitektura sistemavisokog nivoa

2.1.1 Domeni UMTS sistemaNa Slici 1. su prikazani razli~iti do-

meni UMTS sistema po tehni~koj speci-fikaciji 3G TS 23.101. Identificirani do-meni pokazuju evoluciju trenutne ili pos-tojee mre`ne infrastrukture, ali ne is-klju~uju nove. Domen jezgro mreè(CN-Core Network) moè evoluirati npr.iz GSM sistema, N-ISDN, B-ISDN i PDNinfrastruktura.

Opta arhitektura se sastoji od dva os-novna domena: • Domen opreme korisnika (user equip-

ment domain);• Domen infrastrukture (infrastructure

domain);

1. UVODUMTS (Universal Mobile Telecom-

munications System) je evropska imple-mentacija svjetskog koncepta mobilnihkomunikacija IMT-2000 (InternationalMobile Telecommunications 2000).UMTS kao standard doneen od straneETSI-a (European TelecommunicationsStandards Institute ) je ~lan ITU (Interna-tional Telecommunication Union) IMT-2000 globalne familije mobilnih komu-nikacija tree generacije -3G. I sve tobude re~eno u nastavku za UMTS sistemvrijedi, u osnovi, i za ostale ~lanove fa-milije IMT-2000. IMT-2000 je globalnistandard za treu generaciju beì~nih ko-munikacija. IMT-2000 je poznat i podnazivom mobilni sistemi tree generacije(3G sistemi).

UMTS e igrati klju~nu ulogu u stva-ranju budueg masovnog trìta visokok-valitetnih beì~nih multimedijalnih ko-munikacija kojem e, prema nekim pred-vi|anjima, pristupiti oko 2 milijarde ko-risnika, irom svijeta, do 2010 godine.

UMTS se dobrim dijelom izgra|ujeiz dosadanjih zna~ajnih ulaganja u dru-

Haris Dizdarevic, dipl.ing.el. EEvvoolluuttiivvnnii ttookk pprreellaasskkaa ssaa 22GG nnaa 33GG mmoobbiillnneekkoommuunniikkaacciioonnee ssiisstteemmee ((mmrree`nnaa ppllaattffoorrmmaa))EEvvoolluuttiioonn ffrroomm 22GG ttoo 33GG mmoobbiillee ccoommmmuunnii-ccaattiioonn ssyysstteemmss ((nneettwwoorrkk ppllaattffoorrmm))

Saètak: U radu je opisan evolutivni tok prelaska sa 2G na 3G mobilne komunikacionesisteme kroz platformu razvoja UMTS (Universal Mobile TelecommunicationsSystem) sistema, arhitekturu sistema i scenarije razvoja. Ukratko su obra|eni osnovni domeni UMTS sistema, domen 'core' mreè i do-men pristupne mreè. Posebna pa`nja je posveena PS (Packet Switched) i CS (Circuit Switched)mre`nim elementima i klju~nim interfejsima za razvitak 3G sistema.

Klju~ne rije~i: UMTS, UTRAN, Iu interfejs, RNC, RNS, ~vor B, 3G MSC,WCDMA, EDGE, GSM, GPRS, SGSN, GGSN.

Abstract:In this work has been described evolution from 2G to 3G mobile communica-tions systems through the UMTS development platform, the UMTS systemarchitecture and deployment scenarios. Shortly has been described main UMTS domains, core network domain andaccess network domain.Special attention has been given to the PS (Packet Switched) i CS (CircuitSwitched) network elements and key interfaces in the evolution to 3G.

Key words: UMTS, UTRAN, Iu interface, RNC, RNS, Node B, 3G MSC,WCDMA, EDGE, GSM, GPRS, SGSN, GGSN.

SKRA]ENICE

2.5G 2.5 Generation 2G Second Generation 3G Third Generation 3GPP Third Generation Partnership

Program ATM Asynchronous Transfer Mode AuC Authentication Centre BG Border Gateway BGP Border Gateway Protocol B-ISDN Broadband Integrated Services

Digital Network BS Base Station BSC Base Station Controller BSS Base Station System or Base

Station Subsystem BSSAP Base Station System Application

Part BTS Base Transceiver Station CAMEL Customized Application for Mobile

network Enhanced LogicCAP CAMEL Application Part CAS Channel Associated SignallingCCS7 Common Channel Signalling 7 CDMA2000 Code Division Multiple Access

2000CDR Call Detail Record CG Charging Gateway CN Core Network CS Circuit Switched DHCP Dynamic Host Configuration

Protocol DNS Domain Name Server


Prvi od dva spomenuta domena seodnosi na opremu koju korisnik koristi zapristup UMTS servisima. Drugi spome-nuti domen se sastoji od fizi~kih ~vorita,koja izvravaju razli~ite funkcije koje suneophodne za zavretak radio interfejsa ipodràvaju zahtjeve za telekomunikacij-skim servisima korisnika. Pod-domenikoji su prikazani na Slici 1. su opisani uTabeli 1.

2.2 Koegzistencija sadanje i buduihmreà

Poto e UMTS pruìti nove servise iomoguiti nove opcije pristupa, uvo|enjeUMTS-a i njegov razvitak e se odvijatiu vie faza. UMTS e se u po~etku razvi-jati unutar okruènja mobilnih sistemadruge generacije (2G) kao to je npr.GSM (uklju~ujui i GPRS). Na Slici 2.su prikazani osnovni mre`ni elementi ti-pi~ne GSM mreè, uklju~ujui CS (Cir-cuit Switched) segment i GPRS entitetekao dio PS (Packet Switched) segmenta.Ovdje su uklju~eni i budui UMTS ele-menti na strani radio interfejsa. Neki ope-ratori ili davatelji usluga (servis provaj-deri) e koristiti i razvijati potpuno novuinfrastrukturu mreè, dok e ostali koris-titi GSM arhitekturu kao osnovu zaUMTS ili druge sisteme tree generacije(3G). UMTS sistem e upotpuniti GSMsistem u odre|enim slu~ajevima, ne zam-jenjujui ga.

Svi elementi prikazani na Slici 2. mo-raju sadràvati neophodne HW/SW ka-rakteristike (uklju~ujui protokole) za'interworking'. Na primjer, SMG (ETSI) i3GPP organizacija rade na specifikacija-ma i preporukama vezane za probleme'interworkinga' mobilnih sistema druge itree generacije. Tehni~ke specifikacijese iz prakti~nih razloga izdaju kao izvje-taji. Ovaj rad je baziran na izvjetaju R99(Release 1999) koji se odnosi na evoluci-ju GSM sistema i uvod u UMTS sistem.

3. DOMEN JEZGRO (CORE)MRE@E

3.1 Evolucija prema UMTS sistemu

Pod evolucijom se podrazumijeva di-nami~ka interoperabilnost sistema 2G(2,5G) i 3G generacije mobilne telefoni-

je na planu jezgro mreè (CN) i radiomreè (RN). Polazna osnova za ovo raz-matranje je Slika 2., tj. PS i CS gradivniblokovi na strani jezgro mreè i UTRANi EDGE na strani radio mreè.

Prvo e se razmatrati CN domen (do-men jezgro mreè), a u naredenoj cjelinidomen pristupne mreè.

UMTS platforma koja je prikazana naSlici 2. e se sastojati od brojnih 2G/3Gfunkcionalnih elemenata povezanih stan-dardnim interfejsima.

CN mreà uklju~uje komutacione sis-teme za komutaciju paketa i kanala, glav-ne (trunk) transmisione sisteme, sistemeza signalizaciju, pristup mreì i platfor-mama servisa.

Na Slici 3. je prikazana 3G mreà,kroz slojeve, ukazujui na neke nove ele-mente koji su inkorporirani u GSM mre-ù. Svaki sloj sadrì posebni mre`ni ele-ment baziran na razvitku CN infrastruk-ture. Na slici nisu prikazani samo slojeviCN mreè, nego je prikazan i sloj radiomreè.

Da bi se kompletirao opis CN-a, u na-rednom tekstu e biti opisani glavni GPRSelementi.

3.1.1 Glavni elementi paketski komutirane mreè

SGSN (Serving GPRS Support Node)je zaduèn za izvo|enje slijedeih zada-taka:• autentifikacija i upravljanje mobilom;• konverzija protokola koji se koriste u

IP 'backbone' mreì i protokola kojise koriste u BSS-u i MS-u;

• skupljanje podataka o naplati i statis-tici saobraaja;

• rutiranje podataka na relevantniGGSN kada se zahtijeva veza sa vanj-skom mreòm (sve veze izme|u mo-bilnih stanica unutar mreè se tako|erostvaruju posredstvom GGSN gejt-veja).GGSN (Gateway GPRS Support

Node) djeluje kao interfejs izme|u GPRSmreè i spoljnih mreà. On je jednos-tavno ruter za podmreù. Kada GGSNprimi podatke koji su adresirani odre|e-nom korisniku, on provjerava da li je ad-resa aktivna. Ukoliko jeste, GGSN pros-lije|uje podatke SGSN-u. Ako je adresa

DNS Domain Name System EDGE Enhanced Data rates for Global

Evolution EIR Equipment Identity Register ETSI European Telecommunications

Standards Institute FA Foreign Agent FDD Frequency Division Duplex GGSN Gateway GPRS Support Node GMSC Gateway Mobile Switching Centre GPRS General Packet Radio Service GSM Global System for Mobile

Communications GSN GPRS Support Node GTP GPRS Tunneling Protocol HLR Home Location RegisterHW HardwareIMT2000 International Mobile Telephony 2000 IN Intelligent Network IP Internet Protocol IPsec IP Security IPv4 Internet Protocol version 4 IPv6 Internet Protocol version 6 IS-41 Interim Standard 41 ISDN Integrated Service Digital Network ISP Internet Service Provider ISUP ISDN User Part IWF InterWorking Function LAN Local Area Network LIG Lawful Interception GatewayMAP Mobile Application PartME Mobile Equipment MM Mobility Management MS Mobile Station) MSC Mobile Switching Centre NE Network Element N-ISDN Narrowband Integrated Services

Digital Network O&M Operations & Maintenance OSPF Open Shortest Path FirstPCM Pulse Code Modulation PCU Packet Control Unit PDN Public Data Network or Packet Data

Network PDP Packet Data Protocol) PLMN Public Land Mobile Network PS Packet Switched PSTN Public Switched Telephone Network QoS Quality of Service R99 Release 99 RADIUS Remote Authentication Dial-In User

Service RAN Radio Access Network RANAP Radio Access Network Application

Part RIP Routing Information Protocol RNC Radio Network Controller RNS Radio Network Subsystem RTP Real time Transport Protocol SCP Service Control Point SGSN Serving GPRS Support Node SMG Special Mobile Group SMS Short Message Service SMSC Short Message Service Centre SS7 Signalling System No. 7 STM-1 Synchronous Transport Module - 1 SW Software


Slika 1. Domeni UMTS sistema sa referentnim ta~kamaCu = Referentna ta~ka izme|u USIM i ME (Domen mobilne opreme) domena;Iu = Referentna ta~ka izme|u domena pristupne i servisne mreè;Uu = Referentna ta~ka izme|u domena opreme korisnika i domena infrastrukture, UMTS

radio interfejs;Yu¹ = Referentna ta~ka izme|u domena servisne i tranzitne mreè;Zu¹ = Referentna ta~ka izme|u domena servisne mreè i 'home network' domena.

Tabela 1.

neaktivna podaci se odbacuju. GGSN ta-ko|er rutira pakete podataka koji se ge-neriu u mobilnoj mreì prema odgovara-juoj vanjskoj mreì.

Standardni interfejsi, specificirani odstrane ETSI-ja, koji obezbije|uju inter-konekciju izme|u klju~nih mre`nih ele-menata i omoguavaju multi-vendorskekonfiguracije su:• Gb interfejs (SGSN-BSS);• Gn interfejs (GSN-GSN);• Gp interfejs (inter-PLMN interfejs);• Gi (GGSN-vanjske IP mreè);• Gr (SGSN-HLR);• Gs (SGSN-MSC/VLR);• Gd (SGSN ka SMS-GMSC/SMS-

IWMSC).Ostali GPRS elementi koji su prika-

zani na Slici 2. su:1. 'Domain Name' serveri - Ovo su stan-

dardni IP ure|aji koji konvertuju IPimena u IP adrese npr. vms.orange.ch→ 172.19.52.92;

2. 'Firewalls' - Ovi ure|aji tite IP mre-ù od vanjskih napada (npr. od hake-


ra). Firewall moè odbaciti sve pake-te koji nisu sastavni dio GPRS vezekoju je inicirao korisnik;

3. Grani~ni ('border') gejtvej - Ovo jeruter koji obezbje|uje direktni GPRS'tunel' izme|u GPRS mreà razli~itihoperatora posredstvom inter-PLMNmreè, a ne posredstvom javne Inter-net mreè;

4. 'Charging' gejtvej - Svi SGSN i GGSN~vorovi skupljaju tzv. GPRS 'char-ging' podatke. 'Charging' gejtvej obje-dinjuje ove podatke, procesira ih iproslije|uje ih sistemu za naplaiva-nje tzv. 'billing' sistemu.

3.1.2 Otvoreni interfejsiDa bi se dobila prakti~na predstava o

inter-operativnom okruènju, kao refe-renca e posluìti GSM mreà u tranzici-ji ka mobilnom sistemu tree generacije(3G sistemu).

Postojei CN elementi e podràtiinterfejse za radio mreè druge i tree ge-neracije, tj. postojei elementi e biti os-posobljeni putem nadogradnje kroz Iu in-terfejs.

3G RAN (Radio Access Network) ese povezati na GSM CN posredstvom Iuinterfejsa. Ovaj interfejs obezbje|uje lo-gi~ko razdvajanje CS i PS signalizacijepruàjui mogunost za fizi~ko razdvaja-nje interfejsa, tj.• Iu-CS interfejs za CS (circuit-

switched) saobraaj, baziran na ATMtransportnom protokolu, i

• Iu-PS interfejs za PS (packet-switched) saobraaj, baziran uglav-nom na 'IP over ATM-u'.Spomenuti Iu interfejsi pretpostavlja-

ju da: MSC moè multipleksirati Iu-PSinterfejs za SGSN sa samo jednim fizi~-kim interfejsom od RNC-a prema 'jezgro'mreì, i da e MSC posjedovati ATMmodul za interakciju sa RAN-om bazira-nim na ATM-u.

Kada se razvije UMTS sistem, MSC-ovi e podràti IP konekcije. Prema to-me, rjeenje se moè predstaviti na slije-dei na~in:• MSC-ovi e imati nove karakteristi-

ke, tj bit e integrisan IP protokol;• Integrirana IP funkcija e uvesti novi

tip 'trunk' signalizacije u MSC komu-

tacioni sistem, tj. SS7 (sistem signali-zacije br.7) preko IP mreè;

• Prenos preko IP mreè e se vriti po-mou UDP (User Datagram Protocol)protokola;

• Podaci, fax i kompresovani govor ese pretvarati u IP pakete i prenositi dodrugog svi~a pomou RTP (Real-Time Transport Protocol) protokola uokviru UDP protokola;Ostali klju~ni interfejsi za razvitak

3G sistema su:• A-interfejs izme|u MSC-a i GSM

BSS-a e se nastaviti koristiti po po-trebi za aplikacije kao to su upravlja-nje radio resursima (Radio ResourceManagement-RRM), upravljanje mo-bilom (Mobility Management-MM) iupravljanje linkom (Link Manage-ment-LM);

• MAP interfejs izvrava signalizacijuizme|u MSC-a i ostalih NSS eleme-nata i izvrava kriti~ne operacije iz-me|u komutacionih elemenata i ele-menata baze podataka da bi podràoroaming;

• CCS7 - Sistem signalizacije po zajed-ni~kom kanalu povezuje MSC saPSTN mreòm ili ISDN mreòm ikoristi jedan kanal za prenos signali-zacije. Digitalna CAS (ChannelAssociated Signalling) signalizacijakoja se koristi izme|u centrala e setako|er koristiti po potrebi;

• Kratkoro~no gledano, X.25 FTAM(File Transfer Access and Manage-ment) interfejs e se nastaviti koristi-ti za komunikaciju sa biling sistemomdok se ne razviju linkovi za nove bi-ling centre;

• Standardni V.24 interfejsi koji pove-zuju O&M terminale na MSC e senajvjerovatnije nastaviti upotreblja-vati, dok se ne implementiraju sofisti-ciraniji interfejsi WWW tipa.Dva klju~na interfejsa koje UMTS

uvodi u CN mreù su Iu i IP. Ovi interfej-si daju novu dimenziju postojeoj GSMinfrastrukturi.

U nastavku e neto vie biti re~eno osutinskim mjerama tranzicije u pogleduarhitekturalnih zahtjeva mobilnih 3G sis-tema.

TD-CDMA Time Division - Code DivisionMultiple Access

TDD Time Division Duplex TDM Time Division Multiplexing UDP User Datagram Protokol UE User Equipment UMTS Universal Mobile

Telecommunications System USIM UMTS Subscriber Identity Module UTRA Universal Terrestrial Radio Access UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access

Network UWC-136, UWCC Universal Wireless

Communications Consortium) standard

VHE Virtual Home Environment VLR Visitor Location Register WCDMA Wideband Code Division Multiple

Access WWW World Wide Web


Slika 2. Koegzistencija mobilnih mreà druge (2G) i tree generacije (3G)

Slika 3. Prikaz slojeva CN mreè i slojeva radio mreè

3.2 R99 sinteza CN mreè

U prethodnom dijelu je bilo govora orazvitku CN mreè. Sinteza koja se ovdjerazmatra se odnosi na klasi~ni 2G (GSM)tip CN arhitekture koji se razvija u CNmreù tree generacije.

UMTS R99 CN e startati sa hibrid-nom GSM mreòm. Servisi u realnomvremenu (real-time services) kao to sunpr. govorni ili video servisi e nastavitikoritenje CS putanja kroz MSC (MobileSwitching Centre) komutacioni centar.Servisi koji nisu real-time servisi, kao tosu servisi Interneta (e-mail, ftp, informa-cioni servisi), e koristiti GPRS mreù.

CS telefonija za prijenos govora(voice telephony) moè u po~etku ostatikao najbolje rjeenje za veliko trìte. Sdruge strane, ukoliko mobilna end-to-endIP telefonija integrira svoju fleksibilnostsa minimalnom cijenom i visokim kvali-tetom servisa, i ukoliko IP terminali buduu masovnoj upotrebi, IP servisi e vrlobrzo osvojiti trìte.

Na Slici 4. su prikazani CN elementikoji su u skladu sa R99 specifikacijom.Moè se uo~iti da se spomenuti razvitaksistema prvenstveno odnosi na SGSN,MSC i HLR. Ovi elementi imaju novuarhitekturu ili posjeduju odgovarajuasoftverska poboljanja sa odgovarajuimhardverskim dodacima. Ovaj proces serazlikuje me|u razli~itim davateljima us-luga. Novi element, tj. RNC, se odnosi naradio mreù. Platforme servisa sa dodat-nom vrijednou (Value Added Services)- govorna pota, SMSC, IN, pre-paid,itd., e se tako|er realizovati u okviruCN mreè.

3.3 CS (Circuit Switched) mre`ni elementi

3.3.1 Mobilni komutacioni centar tree generacije (3GMSC)

Mobilni komutacioni centar tree ge-neracije (3G MSC) e postati osnovnielement R99 CS mreè, kao to je i kodGSM-a. U zavisnosti od proizvo|a~aopreme, 3G MSC e sadràti VLR i SSPza GSM BSS i 3G RAN i interfejse A i Iu.

Iu interfejs e biti realizovan pomouhardverske (HW) nadgradnje, tj. umetan-jem (plug-in) novih modula u MSC, ili


ATM modula koristei novu HW platfor-mu za povezivanje na MSC. Dakle, isti3G MSC e kontrolisati servise i 'charg-ing' za 2G/3G servise. Neki mobilni ko-mutacioni stupnjevi tree generacije ese me|usobno povezati putem IP interfej-sa i multipleksirati Iu saobraaj sa RNC(Radio Network Controller) kontrolera.

3.3.1.1 ATM funkcionalnostIz prakti~nih razloga na ovom mjestu

e se pretpostaviti da funkcije ATM-apreuzima element koji e se u daljem tek-stu spominjati kao ATM jedinica. ATMjedinica e imati kao osnovnu funkcijuobezbje|ivanje 'inter-workinga' izme|u3G MSC-a i UMTS radio pristupne mre-è (UTRAN-UMTS Radio Access Net-work). U veini slu~ajeva ova jedinica eobezbje|ivati funkcije transkodiranja za3G CS servise. ATM jedinica e podrà-vati:• Iu interfejs za ATM (Asynchronous

Transfer Mode) prijenos na straniUTRAN-a i TDM prijenos na straniMSC-a;

• Transkodiranje govora i prilago|enjekorisni~ke ravni (user plane) za CSpodatkovne servise;

• 3G u 2G konverziju protokola (npr.WCDMA RANAP-Radio NetworkSubsystem Application Point i GSMBSSAP-Base Station SubsystemApplication Point);

3.3.2 Registar domaih korisnika tree generacije (3G HLR)

U veini slu~ajeva e se 3G HLR raz-viti iz 2G HLR-a putem softverskih (SW)nadogradnji, tj. isti HLR (koji npr. sadrìAuC i EIR) e posluìvati 2G/3G 'dual-mode' korisnike sa centraliziranim infor-macijama o pretplatnicima. Dakle, dava-telji usluga e koristiti samo jedan centarza aktiviranje 2G pretplatnika (np. GSMili GPRS pretplatnika) i UMTS pretplat-nika sa njihovim razli~itim saobraajnimprofilima.

3G HLR sadrì slijedee informacije:• Profil korisni~kih podataka za 2G i

3G servise:- identitet pretplatnika;- polu-dinami~ke informacije, npr.

trenutni profil korisnika sa aktivi-ranim servisima itd.;

- dinami~ke podatke, npr. podaci oupravljanju mobilnou;

• Informacije o autentifikaciji;• Informacije o identitetu opreme.

Za vrijeme tranzicije ka totalnoj IPCN mreì, samo dio CS mreè e biti ustanju da podrì usluge koje zahtijevajukonstantnu bitsku brzinu sa malim ka-njenjima. Dakle, mre`ni elementi treegeneracije (3G NE) e jednostavno podr-àti transparentne i CS podatkovne servi-se u realnom vremenu pri brzinama od 64kbps do 384 kbps.

3.4 PS (Packet Switched) mre`ni elementi

3.4.1 3G SGSN (Serving GPRS Support Node)

Kao to je prikazano na Slici 4., zapotrebe UMTS-a R99 e se SGSN moratirazviti u 3G SGSN da bi uspjeno podr-ào 3G PS servise. Ovaj razvitak postajeimperativ koji djeluje kao link izme|uradio pristupne mreè tree generacije(3G RAN-3G Radio Access Network) ijezgra paketske mreè, s ciljem izvo|e-nja kontrolnih funkcija i funkcija uprav-

Slika 4. Elementi druge generacije (2G) razvijeni za UMTS R99


• Podràvanje standardnih protokola zarutiranje, npr. RIPv1-v2, OSPF, BGP4,uklju~ujui stati~ko rutiranje;

• IPsec;• Pre-paid, 'hot' bilinig, CDR (Call

Detail Record) konsolidacija (CDR-ovi raznih servisa se grupiu zajedno)i uklanjanje mogunosti dupliciranjaCDR-ova. CDR je jedinica baze po-dataka koja se koristi za kreiranje bi-ling zapisa, tj. zapisa o obra~unu tro-kova. CDR sadrì slijedee detalje:pozvana i pozivajua strana, duìnapoziva, vrijeme i sl.

3.4.3 CG, BG i LIG gejtvejiNe postoje promjene u sutinskim

funkcijama CG (Charging Gateway), BG(Border Gateway), i LIG (Lawful Inter-ception Gateway) gejtveja za sisteme tre-e generacije mobilne telefonije.

CG je element koji konsolidira, filtri-ra i optimizira CDR zapise prije njihovogprijenosa biling platformi. 'Charging' po-daci se, kao i u GPRS-u, skupljaju odstrane svih SGSN i GGSN ~vorova umreì.

Za BG gejtvej e se koristiti PLMN(Public Mobile Land Network) rjeenjabazirana na roaming ugovorima izme|uoperatora. Dakle, nastavit e se izvrava-ti osnovni zadaci, kao to je npr. obezbje-|ivanje sigurne veze izme|u PLMN mre-à posredstvom inter-PLMN 'backbone'mreè.

LIG gejtvej e tako|er zadràti su-tinske funkcije za 3G infrastrukturu,omoguavajui administratoru da nad-gleda i prihvata 3G mobilne 'data' pozive.

3.4.4 DNS, DHCP i IP 'backbone'DNS, DHCP i IP 'backbone' ne mora-

ju posjedovati jedinstvene funkcije za 3G.Naprimjer, u 3G-u, DNS (Domain

Name System) e nastaviti omoguavatiSGSN-ovima da prevode logi~ka imenau fizi~ke adrese GSN-ova. 3G SGSN ekoristiti DNS server za odre|ivanje IPadrese GGSN-a. Zadràt e se principkoritenja dva DNS servera, od kojih jejedan primarni, a drugi sekundarni (za-titni-backup) DNS server.

ljanja saobraajem za PS domen 3G sis-tema.

3G SGSN e obezbijediti:• Interfejs izme|u kontrolera radio

mreè (Iu) i 3G jezgro mreè (Gn,Gp). Fizi~ki Iu interfejs e koristitiATM STM-1 opti~ki interfejs, dok eGn i Gp fizi~ki interfejsi moi koris-titi Ethernet ili ATM tehnologije;

• SS7 mre`ni interfejs za komunikacijusa HLR-om (Gr), EIR-om (Gf) iSMSC-om (Gd). Za povezivanjeSMSC-a se moè koristiti X.25 pro-tokol ili IP protokol. Fizi~ki SS7 in-terfejsi za Gr, Gf i Gd e koristiti E1-PCM veze ili T1-PCM veze;

• Interfejs sa 'charging' gejtvejem pos-redstvom Ga interfejsa.Ostale funkcije 3G SGSN-a (od kojih

neke zavise i od proizvo|a~a) su: IPv6, up-ravljanje mobilnou, upravljanje sesijom,kvalitet servisa (QoS), tuneliranje, 'char-ging', IPsec, SMS, pre-paid servisi itd.

3.4.2 3G GGSN (Gatewey GPRS Support Node)

U veini slu~ajeva, da bi se nadogra-dio na 3G GGSN, GGSN druge generaci-je ne bi trebao pretrpjeti promjene ustrukturi, izuzev softverske (SW) nado-gradnje. On povezuje GPRS i 3G 'Core'na Internet, ISP-ove i privatne ili korpo-racijske intranete, omoguavajui da 2G(GPRS) i 3G mobilni korisnici dobijupodatkovne servise. Poto se GGSN pos-matra kao ruter za vanjske mreè, glavnepromjene se odnose na dodatne funkcije.Ostale uobi~ajene funkcije su:• Integrirana podrka GPRS-u i 3G sis-

temima;• Podrka za vie pristupnih ta~aka po

GGSN-u i viestruki PDP kontekstipo IP adresi. PDP (Packet Data Proto-col) Context je logi~ka asocijacija iz-me|u mobilne stanice (MS-MobileStation) i PDN (Public Data Net-work) mreè pokrenuta u GPRS mre-ì. Kontekstom se definiu aspekti kaoto su rutiranje, kvalitet servisa, bez-bjednost, tarifiranje isl.;

• IPv6 i kvalitet servisa (QoS);


DHCP (Dynamic Host Control Proto-col) protokol u GPRS sistemu i 3G-utako|er ima istu funkciju, tj. on automa-tizira upravljanje IP adresama. U GPRS-u i 3G-u e se stati~ko dodijeljivanje IPadresa deavati u HLR-u, dok e se dina-mi~ko dodjeljivanje adresa vriti pomouRADIUS/DHCP servera unutar privat-ne/korporacijske mreè ili pomou inter-ne grupe adresa GGSN-a.

Nastavit e se koristiti IP 'backbone',kao i u slu~aju GPRS-a, pri ~emu je jedi-na razlika da se zahtijevaju LAN svi~eviveeg kapaciteta.

3.5 R00 i implementacija IPv6 protokola

Release 2000 ili R00 je druga fazarazvoja UMTS sistema koja uvodi novekoncepte i osobine. Specifikacija R00 jepodijeljena na verzije R4 i R5. U verzijiR00 je zadràn PS domen, to se ne moèrei i za CS domen.

Uvo|enje IP terminala u 3G sistemee dramati~no poveati potrebu za novimIP adresama. Uvodi se IPv6 Internet pro-tokol s ciljem obezbije|ivanja novih ser-visa i rjeavanja problema koji su karak-teristi~ni za IPv4 mreè. IPv6 pruà veiadresni prostor, npr. u IPv4 Internet pro-tokolu duìna adrese je 32 bita, dok IPv6adrese imaju duìnu 128 bita. IPv6 pro-tokol pruà, na osnovu adresa vee duì-ne, ukupno 2128 IP adresa.

Osim veeg adresnog prostora, IPv6protokol omoguava mobilnim mreàmatree generacije:• Istu IP adresu bez obzira gdje se

nalazili, tj. globalnu dostupnost;• Raznovrsne 3G servise;• Poveanu bezbjednost;• Raspoloìvost IP adresa milijardama

terminala;• Ugra|ene QoS performanse.

S druge strane, upotreba IPv6 u 3Gmobilnim mreàma implicira promjene urazli~itim elementima 3G mreè. Ovepromjene uklju~uju:• HLR i SGSN se moraju softverski na-

dograditi da bi podràli IPv6 parame-tre;

• GGSN e morati podràti IPv6 stekprotokola na svom eksternom inter-fejsu (tj. Gi interfejsu);

• Mobilne stanice (tj. MS stanice) mo-raju podràvati IPv6 stek protokola.S obzirom da bi se IPv6 korisni~ki

saobraaj trebao prenositi po 3G 'back-bone' mreì unutar GTP tunela, nije cjeli-shodno da se svi 'backbone' ruteri u po-~etku prebace na IPv6 Internet protokol.S druge strane, mobilne stanice koje po-dràvaju IPv6 protokol bi mogle koristitiIPv4 'backbone' mreù zbog GTP proto-kola za tuneliranje koji razdvaja IP 'back-bone' nivo od sadràja IP paketa korisni-ka. IPv6 e nastaviti koristiti 'backbone'nivo.

4. DOMEN PRISTUPNEMRE@ES obzirom da domen pristupne mreè

(Access Network Domain) sadrì ele-mente koji po~inju od fizi~kog sloja i ra-dio kontrole, u ovom dijelu rada e seopisati UTRAN kao dio radio pristupnemreè.

4.1 UTRAN arhitektura

UTRAN (UMTS Terrestrial RadioAccess Network) mreà se po tehni~kojspecifikaciji 3G TS 25.401 ñ6ª sastoji odpodsistema radio mreè (RNS-RadioNetwork Subsystem) koji komunicirajusa 'core' mreòm (CN mreòm) posred-stvom Iu interfejsa.

UTRAN mreà je prikazana na Slici 5.

Slika 5. Primjer UTRAN arhitekture


valitetnih beì~nih multimedijalnih ko-munikacija kojem e, prema nekim pred-vi|anjima, pristupiti oko 2 milijarde ko-risnika, irom svijeta, do 2010 godine.

Razvoj 3G sistema i prateih servisaje preputen komercijalnim i trìnimfaktorima, jer e se jedino tako osiguratifleksibilnost i brzina odgovora na svemogue budue zahtjeve u tehnologija-ma koje se jako brzo razvijaju.

Osnovna razlika izme|u 2G mobilnihsistema kao to je GSM, i 3G sistema kaoto je UMTS, je bez sumnje prilago|enjena novi radio WCDMA interfejs (Wide-band Code Division Multiple Access),koji e omoguiti mnogo vee bitske br-zine i veliku fleksibilnost. Najvea brzi-na sa WCDMA interfejsom je 2 Mb/s, alie tako|er biti dostupan i irok niz me|u-brzina (do 2 Mb/s), to e teoretski omo-guiti podrku bilo kojem tipu sadanjihi buduih telekomunikacionih usluga. Toje presudna promjena u odnosu na GSMsistem gdje uz govorni kanal imamo josamo kanal za prijenos podataka brzine9,6 Kb/s, koji je u nemogunosti da osi-gura brz i efikasan prijenos podatkovnihinformacija.

RNS se sastoji od kontrolera radiomreè (RNC-Radio Network Controller)i jednog ili vie B ~vorova. ^vor B jezapravo 3G BTS stanica koja obavljadaleko vie funkcija od 2G BTS stanice uGSM-u. ^vor B je sa RNC kontrolerompovezan putem Iub interfejsa i moè po-dràvati FDD ili TDD ili kombinovanina~in rada.

RNC kontroleri se me|usobno pove-zuju posredstvom Iur logi~kog interfejsa.Ovaj interfejs se moè ostvariti putemdirektne fizi~ke veze izme|u RNC kon-trolera ili kroz odgovarajuu transportnumreù.

5. ZAKLJUÂKRazvitak univerzalnog mobilnog tele-

komunikacionog sistema e se odvijati uvie faza. UMTS sistem e se razvijatiunutar okruènja mobilnih komunkacio-nih sistema druge generacije, kao to jenpr. GSM (uklju~ujui i GPRS sistem).Operatori i davatelji usluga e razvijatipotpuno novu infrstrukturu mreè ili ekoristiti postojeu GSM arhitekturu kaoosnovu za razvitak sitema tree generacije.

UMTS e igrati klju~nu ulogu u stva-ranju budueg masovnog trìta visokok-

LITERATURA1¹ 3GPP, Technical SpecificationGroup Services and System Aspects,General UMTS Arhitecture (3G TS23.101. version 3.0.1)

2¹ 3GPP, Technical SpecificationGroup Services and System Aspects,Evolution of the GSM platform towardsUMTS (3G TS 23.920. version 3.1)

3¹ Dr. Jonathan P. Castro, TheUMTS Network and Radio AccessTechnology - Air Interface Techniquesfor Future Mobile Systems, JohnWiley & Sons, Ltd, 2001

4¹ Dr. Nediljko Bili, Univerzalne mo-bilne komunikacije, Sarajevo, 2002

5¹ 3GPP, Technical SpecificationGroup Services and System Aspects,Architectural Requirements for Relea-se 1999 (3G TS 23.121. version 3.1.0)

6¹ 3GPP, Technical SpecificationGroup Radio Access Network,UTRAN Overall Description (3G TS25.401. version 3.1.0)

7¹ http://www.webopedia.com

8¹ http://www.mpirical.com


1. UVODPo~etkom 1988. godine zapo~eti su

razgovori izme|u est partnera (ARIB,TTA, ETSI, T1, CWTS i TTC) o saradnjipri donoenju standarda za treu genera-ciju mobilnih sistema, sa osnovnom mre-òm baziranom na nadogra|enoj GSMmreì, kao i radio mreì podrànoj odstrane razli~itih partnera. Ovaj zajedni~kiprojekat je nazvan 3GPP (Third Genera-tion Partnership Project).

Unutar 3GPP-a, izrada UMTS speci-fikacije je podijeljena u dvije faze. Zaprvu fazu specifikacije UMTS-a (Relea-se 1999 ili R99) standardizacijski poslovisu zavreni pred sam kraj 1999., odnosnopo~etkom 2000. godine. Kao rezultatovoga, prva faza UMTS-a je dostupna tr-ìtu u toku 2000. godine. Dok je prvafaza UMTS-a manje ili vie faza logi~keevolucije iz 2G sistema, dotle je drugafaza (ina~e nazvana Release 2000 iliR00) - faza kompletne revolucije kojauvodi nove koncepte i osobine. Standar-dizacijski poslovi oko druge faze izradespecifikacije su kompletirani u toku2002. godine.

U ovom dokumentu e upravo bitirazmatrane predstojee specifikacijeUMTS-a, odnosno Release 4 i Release 5(ranije ozna~avane kao Release 00 iliR00).

2. MRE@NO-SERVISNOORJENTISANA ARHITEK-TURA UMTS SISTEMA

2.1 UMTS Release 99 i srednjero~naarhitektura UMTS sistema

• Release 99Na Slici 1. je prikazana arhitektura

UMTS-a za R99, kao i neke funkcijekoje su dodate u R99 radi buduih verzi-ja UMTS sistema, pri ~emu se prven-stveno misli na R00. Ina~e, verzija R00je podijeljena na verzije R4 i R5.

Sa slike se moè uo~iti da arhitekturuUMTS sistema ~ine dva osnovna seg-menta, tj. dvije zasebne mreè:- Radio pristupna mreà ili RAN (Ra-

dio Access Network) i- Osnovna (core) mreà ili Komutacio-

na i ruting infrastruktura,pri ~emu je RAN vezan na Komuta-

cionu infrastrukturu. Osim toga, Komutaciona infrastruk-

tura UMTS sistema je sastavljena iz dvaosnovna (core) mre`na domena:- Kanalno komutirani domen (Circuit

Switched - CS domen) ili Osnovnamreà za kanalno komutirane usluge i

- Paketsko komutirani domen (PacketSwitched - PS domen) ili Osnovnamreà za paketsko komutirane usluge.Neke od osnovnih karakteristika ver-

zije R99 podrazumijevaju po specifikaci-ji TSGS#8(00)0337 ñ1ª: kompatibilnostsa GSM mre`nom infrastrukturom, viso-ke brzine prenosa podataka i kontrolukvaliteta servisa (QoS).

Kanalno komutirani dio mreèUMTS sistema, kao to i proizilazi iznjegovog naziva, obezbje|uje kanalnokomutirane usluge bazirane na proire-nom GSM komutacionom centru E-MSC(Extended MSC). Dakle, CS domen jedirektno proiziao iz standardne GSMmre`ne platforme.

PS domen obezbje|uje IP konektiv-nost izme|u mobilnih i IP mreà. Ovajdio UMTS sistema za paketsku komuta-

Sead Dizdarevi, dipl.ing.el. EEvvoolluuttiivvnnii ttookk pprreellaasskkaa ssaa 22GG nnaa 33GG mmoobbiillnneekkoommuunniikkaacciioonnee ssiisstteemmee ((sseerrvviissnnee ppllaattffoorrmmee))EEvvoolluuttiioonn ffrroomm 22GG ttoo 33GG mmoobbiillee ccoommmmuunnii-ccaattiioonn ssyysstteemmss ((sseerrvviicceess ppllaattffoorrmmss))

Saètak: U ovom radu se razmatraju predstojee specifikacije UMTS-a, odnosnoRelease 4 i Release 5 (tj. verzija R00). Tako|er je izloèna vizija evolucijetehni~ke specifikacije za UMTS sisteme, kao i opis arhitekture UMTS sistema,zatim funkcionalni elementi referentne arhitekture za verziju R00, kao iosnovne referentne ta~ke. Dat je i osvrt na upravljanje mobilom, kao i osnovnekomunikacione funkcije. Na samom kraju ovog dokumenta su predo~eneservisne platforme VHE i SAT.

Klju~ne rije~i: UMTS, GSM, RAN, SGSN, GGSN, CSCF, HSS, MSC, GMSC,VHE/OSA, SAT.

Abstract:This document covers the forthcoming releases of UMTS that is Release 4and Release 5 (e.g. Release 00). The vision of the UMTS technical specifica-tion evolution will be described, as well as reference architecture, correspon-ding functional elements and reference points. Also, mobility management willbe outlined as well as basic communication functions. At the end of this doc-ument service platforms VHE and SAT will be discussed.

Key words: UMTS, GSM, RAN, SGSN, GGSN, CSCF, HSS, MSC, GMSC,VHE/OSA, SAT.

SKRA]ENICE

2G Druga generacija celularnih mobilnihsistema.

3G Trea generacija celularnih mobilnihsistema.

3GPP Third Generation Partnership Project.AAL2 ATM Adaptation Layer 2. AH Address Handling.ARIB Association of Radio Industries and

Businesses. ATM Asynchronous Transfer Mode. BS Base Station ili Bazna stanica. CAMELCustomized Application for Mobile

Networks Enhanced Logic. CAP CAMEL Application Part. CC Call Control.CS Circuit Switched.CSCF Call State Control Function.CWTS China Wireless Telecommunication

Standard group. DHC Dynamic Host Configuration. DS0 Digital Service Level Zero.E-GSM Extended GSM.EIR Equipment Identity Register.E-MSC Extended MSC.ETSI The European Telecommunications

Standards Institute. GERAN GSM/EDGE Radio Access Network.GGSN Gateway GPRS Support Node.GMSC Gateway Mobile Switching Centre.GPRS General Packet Radio Switching. GSM Global System for Mobile

communication.GSTN Global Switched Telephone Network.


tem evoluirao do tog stupnja da on sadaprakti~no moè zamijeniti sve servisekoje je prethodno obezbje|ivao CSdomen. Dakle, u verziji R00 je prisutanodnosno zadràn PS domen, to se nemoè rei i za CS domen. S obzirom datehni~ka specifikacija i standardizacijskizadaci vezani za ovaj domen jo uvijeknisu zavreni ostaje, naravno, da se vidida li se moè obezbijediti, odnosnozadràti i CS domen (pogotovo to se ti~esvih sigurnosnih aspekata).

2.3 Pregled arhitekture za verziju R00

Na Slici 3. je prikazana opta arhitek-tura za verziju R00. Va`no je uo~iti daslijedei interfejsi odgovaraju, tj. nalazese tako|er i u verziji R00: - E interfejs - izme|u MSC-ova (uklju-

~ujui MSC server/MGW), - G interfejs - izme|u VLR-ova, - Gn interfejs izme|u SGSN-ova, - Gm interfejs - izme|u CSCF i UE, - Gs interfejs (opcionalan) izme|u

MSC (ili MSC servera) i SGSN.

2.4 Funkcionalni elementi

Na Slici 4. su prikazani funkcionalnielementi referentne arhitekture, po speci-fikaciji (3G TR 23.821) ñ2ª za verzijuR00.

• Funkcija kontrole poziva (CSCF)CSCF (Call State Control Function)

djeluje kao centralna ta~ka IP multimedi-jalnog kontrolnog sistema; kao i optakontrola poziva (uspostava poziva, su-pervizija, prekid poziva). Moè biti lo-gi~ki podijeljena na tri komponente: ser-ving CSCF (S-CSCF), proxy CSCF (P-CSCF) i interrogating CSCF (I-CSCF).

Prva komponenta (S-CSCF) se koristiza podrku mobilnim komunikacijama(koje su zapo~ete/inicirane i zavrene/terminirane u mobilnoj mreì). HSS aljepretplatni~ke/korisni~ke podatke do S-CSCF-a radi pohranjivanja istih. I-CSCFse koristi za Mobile Terminated ili, skra-eno, MT (terminirano u mobilnoj mreì)komunikacije, kao i da bi se odredilo ru-tiranje za pozive terminirane u mobilnojmreì. Proxy CSCF ili P-CSCF, koji semoè porediti sa posjeenim MSC-om uGSM mreì, upravlja translacijom/mapi-

ciju je proiziao iz infrastrukture upo-trebljene za uvo|enje GPRS-a u GSMmreù ili, skraeno, E-GSM (ExtendedGSM).

• Release R4 i R5Kao to se moè uo~iti na Slici 1., u

srednjero~noj viziji arhitekture UMTSsistema dodate su neke funkcije koje seodnose na IP multimedijalni podsistem ito prvenstveno radi slijedeih verzijaUMTS sistema, tj. verzija R4 i R5. Ka-rakteristike ovih slijedeih verzija podra-zumijevaju: kompatibilnost sa verzijomR99, IP-bazirani multimedijalni servi-si/usluge, zatim efikasnu podrku multi-medijalnom servisu "Voice-over-IP-over-radio", ali isto tako, ne i nu`nu kompati-bilnost sa telefonskim servisima i dodat-nim (telefonskim) servisima. Va`no je is-tai da:- CS domen zadràva i obezbje|uje

potpunu kompatibilnost sa servisimaCS domena iz verzije R99. Ovaj do-men moè biti implementiran krozrazvoj ili MSC-ova, ili MSC servera ibackbone-a;

- PS domen tako|er zadràva i obez-bje|uje IP konektivnost. Ovaj domenje proiren, odnosno nadogra|en radipodrke kvalitetu servisa (QoS) zaIP-multimedijalne servise.Dodavanjem IP multimedijalnog pod-

sistema se obezbje|uju novi IP multime-dijalni servisi, koji nadopunjuju serviseobezbje|ene od strane CS domena (ta~-nije, oni su kompatibilni sa servisima CSdomena).

2.2 Dugoro~na vizija arhitektureUMTS sistema

Nakon to je razvoj verzije R99 kul-minirao novom verzijom R00 (odnosnoR4 i R5), sada je cilj imati prije svega in-tegrisanu platformu baziranu u potpunos-ti na paketsko komutiranom sistemu. Ka-rakteristike dugoro~ne arhitekture (Slika2.) UMTS sistema podrazumijevaju iuklju~uju: migraciju velikog broja koris-nika na IP multimedijalne servise, prih-vaanje i usvajanje IP multimedije u iro-kim razmjerama.

Vezano za verziju R00, va`no je na-pomenuti da je IP multimedijalni podsis-


H.323 specificira kako se servisi u realnomvremenu implementiraju preko IPmreà.

HLR Home Location Register.HSS Home Subscriber Server.HTML Hypertext Markup Language.IETF Internet Engineering Task Force. IM IP multimedijalni podsistem. IMEI International Mobile Equipment

Identifier. IP Internet Protocol. ISDN Integrated Service Digital Network.ISO International Standards Organization. ISUP ISDN User Part. ITU International Telecommunications

Union.M3UA MTP3-User Adaptation. MAP Mobile Application Part. ME Mobile Equipment ili Mobilna oprema.MGCF Media Gateway Control Function. MGW Media Gateway. MO Mobile Originated.MRF Multimedia Resource Function.MS Mobile Station ili Mobilna stanica.MSC Mobile Services Switching Centre.MT Mobile Terminated.MTP Message Transfer Part.NAT Network Address Translation.OSA Open Services Access. PDP Packet Data Protocol.PLMN Public Land Mobile Network.PS Packet Switched.PSE Personal Service Environment.PSTN Public Switched Telephone Network.QoS Quality of Service. RAN Radio Access Network.R-SGW Roaming Signalling Gateway

Function.RTP Real-Time Transport Protocol.SAT SIM Application Toolkit.SCCP Signaling Connection Control Part.SCS Service Capability Server.SCTP Stream Control Transmission ProtocolSGSN Serving GPRS Support Node. SIGTRAN Signalling Transport.SIM Subscriber Identity Module.SIM ATK SIM Application Toolkit .SIP Session Initiation Protocol.SPD Serving Profile Database. SS7 Signalling System No.7. T1 T1 ili T-1 carrier,naj~ee koritena

digitalna linija u USA, Kanadi i Japanu.T-SGW Transport Signalling Gateway

Function.TTA The Texas Telephone Association, Inc.TTC Toronto Transit Commission.UE User Equipment.UDP User Datagram Protocol. UMTS Universal Mobile Telecommunication

System.UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access

Network.VHE Virtual Home Environment.VLR Visitor Location Register.VPN Virtual Private Network.WAP Wireless Application Protocol.WML Wireless Markup Language.

ranjem adresa kao kontrolom poziva zaodre|ene tipove poziva kao to su hitnipozivi, legalno presretnuti pozivi (legallyintercepted calls), itd.

• Kuni pretplatni~ki server (HSS)HSS (Home Subscriber Server) sluì

kao master (glavna) baza podataka za da-tog korisnika. HSS ~uva slijedee infor-macije vezano za korisnika/pretplatnika:- informacije o korisni~koj identi-

fikaciji, prebrojavanju, adresiranju isigurnosti;

- informacije o lokaciji korisnika name|u-sistemskom nivou;

- informacije o korisni~kom profilu(servisima, specifi~ne informacijevezano za servise, itd.).

• T-SGW funkcija (Transport Signal-ling Gateway Function)Ova komponenta sluì kao PSTN/

PLMN terminacijska ta~ka za definisanumreù. - T-SGW vri mapiranje signala koji se

odnose na pozive iz/prema PSTN/PLMN na IP bearer i alje ih prema/izMGCF;

- T-SGW treba da obezbijedi PSTN/PLMN ↔ IP mapiranje adresa natransportnom sloju.

• R-SGW funkcija (Roaming SignallingGateway Function)Funkcija R-SGW-a se odnosi samo

na roaming iz/u 2G/R99 CS i GPRS do-mena u/iz R00 UMTS tele-servisni do-men i UMTS GPRS domen, a ne podra-zumijeva multimedijski domen. Premaspecifikaciji (3G TR 23.821) ñ2ª glavnefunkcije su:- da osigura pravilan roaming: R-SGW

vri konverziju signalizacije na trans-portnom sloju (konverzija: SigtranSCTP/IP nasuprot SS7 MTP) izme|ulegacy SS7 baziranog prenosa signal-izacije i IP baziranog prenosa signal-izacije. R-SGW ne interpretira MAP/CAP poruke, ali moè se zahtijevatiinterpretacija SCCP sloja da bi seobezbijedilo pravilno rutiranje signa-lizacije, tj. signala;

- da podrì 2G/R99 CS terminale: koris-te se R-SGW servisi da bi se osiguralotransportno me|udjelovanje (inter-

working) izme|u SS7 i IP prenosaMAP-E i MAP-G signalnih interfejsasa 2G/R99 MSC/VLR-om.

• MGCF funkcija (Media GatewayControl Function)MGCF sluì kao PSTN/PLMN termi-

nacijska ta~ka za definisanu mreù. Defi-nisana funkcionalnost e zadovoljitistandardne protokole/interfejse za: - kontrolne dijelove stanja poziva koji

pripadaju kontroli konekcije za medi-jske kanale u MGW-u i komunikacijusa CSCF-om;

- odabir CSCF-a u zavisnosti od rutingbroja za dolazee pozive iz legacymreà;

- vri konverziju protokola izme|ulegacy (npr. ISUP, R1/R", itd.) i R00mre`nih protokola za kontrolu poziva;

- pretpostavlja prijem "out of group"informacija za proslije|ivanje premaCSCF/MGW-u.

• MGW funkcija (Media GatewayFunction)MGW sluì kao PSTN/PLMN trans-

portna terminacijska ta~ka za definisanumreù i UTRAN interfejse sa CN-ompreko Iu-a. MGW moè terminirati bear-er kanale iz kanalno komutirane mreè(tj. DS0-ove), kao i medijske tokove izpaketske mreè (npr. RTP tokovi u IPmreì). MGW preko Iu-a moè podràtimedijsku konverziju, bearer kontrolu ipayload procesiranje (npr. kodek, echocanceller, konferencijski most) zapodrku razli~itih Iu opcija za CS servise(i AAL2/ATM i RTP/UDP/IP bazirane).

• MRF funkcija (Media ResourceFunction)MRF izvrava:

- funkcije koje se odnose na multipartypoziv (sa vie u~esnika) i multimedi-ja konferencije;

- bearer kontrolu u slu~ajevima multi-party/multimedija konferencije;

- komunikaciju sa CSCF-om radi vali-dacije servisa i multiparty/multimedi-ja sesija.

• MSC i Gejtvej MSC serverMSC server podrazumijeva, odnosno

uklju~uje uglavnom kontrolne dijeloveGSM/UMTS MSC-a koji se ti~u kontrole


Slika 1. Release 99 i srednjero~na arhitektura UMTS-a

Slika 2. Dugoro~na arhitektura UMTS sistema

Slika 3. Referentna arhitektura za verziju R00 (R4 i R5)

poziva i mobilnosti. On terminira koris-nik-mreà signalizaciju i prevodi je u rel-evantnu mreà-mreà signalizaciju. MSCserver tako|er sadrì VLR da bi ~uvaoservisne podatke i podatke koji se odnosena CAMEL, vezano za mobilne pretplat-nike, kontrolie dijelove stanja pozivakoji pripadaju kontroli konekcije zamedijske kanale u MGW-u (3G TR23.821) ñ2ª.

GMSC server obuhvata primarnokontrolne dijelove GSM/UMTS GMSC-a koji se odnose na kontrolu poziva imobilnosti. MSC server i MGW ~inepunu funkcionalnost MSC-a, dok GejtvejMSC, GMSC server i MGW ~ine punufunkcionalnost GMSC-a.

2.5 Referentne ta~ke

• Cx referentna ta~ka (HSS - CSCF)Cx referentna ta~ka podràva prenos

informacija izme|u CSCF-a i HSS-a, adetalji glavnih procedura koje zahtijeva-ju transfer informacija izme|u CSCF-a iHSS-a mogu se nai u specifikaciji (3GTR 23.821) ñ2ª.

• Gf referentna ta~ka (SGSN - EIR)SGSN server podràva standardni Gf

interfejs prema EIR serveru. Preko ovoginterfejsa se koristi MAP signalizacija dabi se podràle procedure provjere iden-titeta (IMEI).

• Gi referentna ta~ka (GGSN -Multimedijalna IP mreà)GGSN podràva Gi interfejs. Koristi

se za prenos svih IP podataka krajnjegkorisnika izme|u UMTS jezgre mreè ieksternih IP mreà.

• Gn referentna ta~ka (GGSN - SGSN)Gn interfejs se koristi za kontrolnu

signalizaciju (tj. upravljanje mobilom isesijom) izme|u SGSN servera i GGSN-a, kao i za tuneliranje podataka krajnjegkorisnika unutar jezgre mreè.

• Gm referentna ta~ka (CSCF - UE)Ovaj interfejs omoguava UE-u da

komunicira sa CSCF-om, tj. Gm referen-tna ta~ka podràva prenos informacija iz-me|u UE-a i S-CSCF-a.

• Mc referentna ta~ka (MGCF - MGW)


Slika 4. Integrisana arhitektura za verziju R00

Mc referentna ta~ka ozna~ava inter-fejse izme|u MGCF-a i MGW-a, zatimizme|u MSC servera i MGW-a, kao i iz-me|u GMSC servera i MGW-a.

• Mg referentna ta~ka (MGCF - CSCF)SIP bazirana Mg referentna ta~ka omo-

guava prenos informacija koje se odnosena sesiju izme|u CSCF-a i MGCF-a.Ovaj interfejs se koristi za komunikacijuizme|u IP multimedijalnih mreà i lega-cy PSTN/ISDN/GSM mreà.

• Mh referentna ta~ka (HSS - R-SGW)Ovaj interfejs podràva razmjenu in-

formacija koje se odnose na upravljanjemobilom i pretplatni~kih podataka izme-|u HSS-a i R99 i 2G mreà.

• Mm referentna ta~ka (CSCF -Multimedijalne IP mreè)Mm SIP bazirana referentna ta~ka

predstavlja IP interfejs izme|u CSCF-a iIP mreà. Ovaj interfejs se koristi npr. zaprimanje zahtijeva za poziv od strane ne-kog drugog VoIP servera za kontrolu po-ziva ili terminala.

• Mr referentna ta~ka (CSCF - MRF)Mr omoguava CSCF-u da kontrolie

resurse unutar MRF-a, tako omoguava-

jui mreì da podrì CSCF-MRF komu-nikaciju ili putem SIP-a ili H.248 proto-kola, u zavisnosti od izbora standarda.Evidentno je interesovanje za prihvatanjeIETF protokola kao to je SIP, npr. za Mrreferentnu ta~ku.

• Ms referentna ta~ka (CSCF - R-SGW)Ms referentna ta~ka predstavlja inter-

fejs izme|u CSCF-a i R-SGW-a. Najvje-rovatnije je da e biti implementirana ko-ritenjem M3UA/SCTP-a.

• Mw referentna ta~ka (CSCF - CSCF)Ovaj interfejs omoguava I-CSCF-u

da usmjeri MT pozive (terminirane u mo-bilnoj mreì) prema S-CSCF-u. Protokolkoji je podràn je SIP u skladu sa RFC2543. Me|utim, mogu se zahtijevati i ne-ki dodaci (ekstenzije) za SIP, osim onihdefinisanih dokumentom RFC 2543, npr.kod zahtjeva vezanih za sigurnost i do-datne sevise.

• Mc referentna ta~ka (MSC server -GMSC server)Preko Nc referentne ta~ke se izvrava

kontrola poziva tipa "mreà-mreà". Ne-ki od primjera za ovo su: ISUP ili evolu-cija (razvoj) ISUP-a za bearer nezavisnukontrolu poziva (Bearer IndependentCall Control ili skraeno BICC). U R00arhitekturi cilj je imati razli~ite opcije(uklju~ujui IP) za signaliziranje/signali-zaciju prenosa na Nc-u.

• Nb referentna ta~ka (MGW-MGW)Preko Nb referentne ta~ke se izvrava

bearer kontrola i prenos. Moè se koristi-ti RTP/UDP/IP ili AAL2 za prenos koris-ni~kih podataka. U R00 arhitekturi cilj jeimati razli~ite opcije za prenos korisni~-kih podataka i bearer kontrolu, npr.AAL2/Q.ALL2, STM/nijedan, RTP/H.245.

• CAP bazirani interfejsiOdnose se na interfejse od SGSN-a

prema SCP-u, zatim od S-CSCF-a (a naj-vjerovatnije i I-CSCF-a) prema CSP-u,od MSC servera prema SCP-u, kao iGMSC servera prema SCP-u. CAP bazi-rani interfejsi se mogu implementiratikoritenjem CAP-a preko IP-a, ili CAP-apreko SS7 (3G TR 23.821) ñ2ª.

• Iu referentna ta~ka


Iu interfejs je veza UTRAN-a sa os-novnom mreòm. Povezuje RNC (RadioNetwork Controller) sa 3G MSC-om (3GMobile Switching Centre) ili sa 3GSGSN-om (3G Serving GPRS SupportNode).

3. FUNKCIJE MOBILNOSTIKAO PODR[KA OSNOV-NIM SERVISIMA

3.1 Upravljanje adresama

UMTS mreà se moè implementiratikao vie logi~ki zasebnih IP mreà, kojesadrè razli~ite dijelove sveukupnog sis-tema. Ovi elementi e se u ostatku doku-menta nazivati IP adresnim domenama.U IP adresnom domenu je za o~ekivati da~vorovi imaju IP adresni prostor koji sene preklapa, i da su ovi ~vorovi u stanjuda vre rutiranje IP paketa od bilo kojeg~vora u domenu do bilo kojeg drugog~vora u domenu. Implementacija IP ad-resnog domena se moè zasnivati na fi-zi~ki zasebnoj IP mreì ili IP VPN mreì.

IP adresni domeni se mogu me|usob-no povezati na/u razli~itim ta~kama ukojima moraju biti prisutni gejtveji, fire-wall-i ili NAT-ovi. Me|utim, ne moè segarantovati direktno rutiranje IP paketa izjednog IP adresnog domena u bilo kojidrugi povezani IP adresni domen. Umjes-to ovoga, me|udomenski saobraaj enajvjerovatnije biti preuzet i upravljan odstrane firewall-a ili tunela. Zbog toga,razli~iti IP adresni domeni mogu imatirazli~ite (i vjerovatno preklapajue) ad-resne prostore (3G TR 23.821) ñ2ª.

UMTS omoguava koritenje razli~i-tih IP adresnih domena. Tako|er je mo-gue da nekoliko razli~itih IP adresnihdomena budu pod zajedni~kim menad`-mentom (upravljanjem). Ina~e, razli~itiIP adresni domeni se mogu fizi~ki imple-mentirati kao jedan domen.

3.2 Adresiranje i rutiranje vezano zapristup servisima IM podsistema

Kada UE dobije pristup servisima IMpodsistema, zahtijeva se IP adresa, a onalogi~ki predstavlja dio IP adresnog do-mena IM podsistema posjeene mreè.Ova adresa se bazira na koritenju odgo-varajueg PDP konteksta, a zbog efikas-

nosti rutiranja ovaj kontekst biva konek-tovan kroz GGSN u posjeenoj mreì.

3.3 Aktivacija i registracija konteksta

IP adresa alocirana za UE pomouGPRS-a ili na neki drugi na~in, npr. po-mou DHC-a, se moè koristiti (a pri to-me ne biti ograni~ena) za slijedee (3GTR 23.821) ñ2ª: - signalizaciju razmjene na aplikativ-

nom nivou sa S-CSCF-om iz pristup-ne mreè koja se trenutno koristi;

- registraciju na aplikativnom nivou zaIP MM CN podsistem putem adresekoritene za pristup UE-u;

- adresu koritenu da se pristupi UE-uvezano za multimedijalne pozive.Na Slici 5. je prikazan redoslijed izvr-

avanja procedure registracije, kao i na-~in alokacije IP adrese. Koraci po kojimase izvrava procedura registracije IP ad-rese su slijedei:1. registracija na nivou bearer-a; 2. kada se aktivira PDP kontekst, UE

ima na raspolaganju slijedee dvijeopcije:- aktivirati primarni PDP kontekst i

pribaviti novu IP adresu;

Slika 5. Registracija IP adrese


preko R-SGW-a prenosi transparent-no, dok se, za to vrijeme, u R-SGW-uizvrava konverzija iz/u SS7 u/iz IP;

4. HSS obezbje|uje VLR-u pretplatni~-ke podatke za roaming korisnika takoto alje MAP poruku "Ubaci pret-platni~ke podatke" preko R-SGW-a.Poruka sadrì IMSI i ostale neophod-ne parametre kao to je to definisanou UMTS/GSM specifikaciji. Porukase prenosi preko R-SGW-a transpa-rentno, dok se u R-SGW-u izvravakonverzija iz/u SS7 u/iz IP;

5. Opsluùjui VLR zatim potvr|ujeHSS-u prijem pretplatni~kih podata-ka preko R-SGW-a;

6. HSS potvr|uje MSC/VLR-u preko R-SGW-a zavretak izvravanja (tj.kompletiranje) procedure aùriranjalokacije;

7. MSC/VLR potvr|uje UE-u kompleti-ranje procedure aùriranja lokacije;

8. HSS alje starom MSC/VLR-u MAPporuku o otkazivanju lokacije;

9. Potvrda o otkazivanju lokacije jeposlata HSS-u od strane starogMSC/VLR-a.

3.5 Handover (HO)

- Handover je mehanizam koji omogu-ava da korisnik za vrijeme trajanjapoziva (ili tokom njegovog uspostav-ljanja) pre|e sa podru~ja pokrivanjajedne bazne stanice u podru~je pokri-vanja druge, a da mu se poziv ne pre-kida;

- U UMTS-u, zahvaljujui upotrebi'Iur' interfejsa (interfejs izme|u dvaRNC-a), UTRAN moè upravljatihandoverom neovisno od u~eaMSC-a;

- Proces UMTS handovera se u samompo~etku odvija putem 'irenja' 'Iu' in-terfejsa preko 'Iur' interfejsa, koji omo-guava 'dohvatanje' novog RNC-a.Kasnije se uspostavlja konekcija pre-ma novom RNC-u i osloba|a 'proi-reni' 'Iur'.

4. NOVA SERVISNAOKRU@ENJAJedan od glavnih ciljeva UMTS-a je

neophodnost da se garantuje mobilnost

- aktivirati sekundarni PDP konteksti ponovno koristiti IP adresu jednogod ve aktivnih PDP konteksta;

3. UE izvrava proceduru otkrivanjaCSCF-a da bi izabrao CSCF sa kojime se registrovati.

4. UE izvrava registraciju na aplikativ-nom nivou tako to obezbje|uje IPadresu pribavljenu u koraku 2 zaCSCF izabran u koraku 3.

3.4 Upravljanje lokacijom

Redoslijed, odnosno sekvenca doga-|aja za UMTS R00 pretplatnika koji je uroamingu sa CN domenom se odvija naslijedei na~in (Slika 6.) (3G TR 23.821)ñ2ª:1. UE inicira proceduru aùriranja (Loca-

tion Update - LU) UMTS R99/GSMlokacije sa MSC/VLR-om posjeenemreè, pri ~emu LU poruka sadrìIMSI tog pretplatnika;

2. Zatim se izvrava UMTS/GSM au-tentifikacija i to u skladu sa aktuelnimUMTS R99/GSM specifikacijama;

3. MSC/VLR inicira MAP proceduruaùriranja lokacije prema HSS-u ko-risnika preko R-SGW-a. HSS pohra-njuje VLR adresu, itd. Poruka sadrìIMSI i druge parametre. Poruka se

Slika 6. Sekvenca poruka vezano za roaming u CN domen


terminala, mobilnost korisnika i servisnamobilnost. Da bi se omoguilo naprijednavedeno, razvijene su servisne platfor-me tj. nova servisna okruènja, na prim-jer, VHE/OSA, SAT, CAMEL itd. Uglav-nom, osvrnut emo se na VHE i SAT.

4.1 VHE/OSA

VHE (Virtual Home Environment) jekoncept za personalno servisno okruè-nje (PSE - Personal Service Environ-ment) baziran na standardizovanim alati-ma kao to su CAMEL, MexE, SAT iOSA. OSA je alat unutar VHE-a kojiomoguava servisnim provajderima daobezbijede razli~ite mre`ne funkcional-nosti kao to su kontrola poziva, uprav-ljanje konferencijskim pozivima i sl. - VHE platforma predstavlja okruènje

u kojem e pretplatnik koristiti isteusluge bez obzira na specifi~nostlokacije i terminala;

- VHE promovira stajalite da UMTStreba biti slojevita arhitektura sastavl-jena iz mre`nih i servisnih slojeva;

- Interfejsi izme|u mre`nih i servisnihslojeva se nazivaju OSA interfejsi.Na Slici 7. su prikazane glavne kom-

ponente za realizaciju VHE okruènja.Servisna platforma se sastoji od: pristup-nih elemenata servisne mreè, servera IPinfrastrukture, servisnih enabler-a koji sesastoje od servera servisnih mogunosti,servera za podrku aplikacijama i ostalihgejtveja. Platforma tako|er podrazumije-va: mre`no upravljanje servisima, uprav-ljanje personalnim servisima, aplika-cione servere i aplikacije, hardver-ske/servisne platforme za servere.

4.2 SIM aplikacioni alat (SAT)

SAT (SIM Application Toolkit) pre-traìva~ (browser) na (U) SIM kartici, iSIM SCS (SIM Application ToolkitService Capability Server) omoguavajupretplatnicima da pristupaju standardnimWeb aplikacijama na Internetu, koristeiiroko rasprostranjenu Web tehnologiju iugra|enu sigurnost pametnih kartica. Nataj na~in otvaraju jedan ~itav niz potpunonovih aplikacija, kao to je npr. beì~naelektronska trgovina.

SAT SCS rjeenje omoguava servisprovajderima ili mre`nim operatorima,

kao i provajderima sadràja (contentprovider) da podrè napredne servise ko-ritenjem standardnih alata, i HTML-a iliWML-a koji je definisan pomou WAPprotokola. Zbog toga, 3G terminali saSIM aplikacionim alatom mogu koegzis-tirati sa WAP terminalima pristupajui is-tim servisima. SAT SCS ne zavisi od is-poru~ioca SIM kartice.

Udvostru~ujui SIM-ov inherentnipotencijal u rjeavanju sigurnosnih pita-nja i OTA (Over-The-Air) provisioning-aza upravljanje ure|ajima, SAT na baziInternet interfejsa omoguava aplika-

Slika 7. bazirana servisna mreà i njen odnos prema 'jezgri' i pristupnoj mreì


cionim provajderima da kreiraju servisebazirane na SMS-u, OTA SIM upravljan-ju datote~nim sistemom, i SIM aplika-tivnom alatu. Na strani beì~ne mreè,SAT SCS koristi SIM toolkit messaging,tj. za siguran prenos web stranica. Na In-ternet strani, SAT SCS se konektuje najednu ili vie aplikacija kroz HTTP. Nastrani terminala, SIM kartica uklju~ujeodnosno podrazumijeva pretraìva~ kojiod aplikacija prima web stranice i kon-vertuje ih u SAT komande, pri ~emu os-tvaruje interakciju sa korisnikom.

Daljnja realizacija SAT-a e uklju~i-vati npr. SCS koji se logi~ki moè podi-jeliti na dva dijela, tj. "request" i "push"module. SCS prima web stranice od apli-kacija, konvertuje ih u niz bajta (bytecode) i alje pretraìva~u koristei GSM03.48 za prenos. Razlika leì u na~inu ka-ko se web stranica prihvata od neke apli-kacije. "Request" modul ~eka na zahtjeveod strane pretraìva~a za nekom izvjes-nom web stranicom, dohvata traènuweb stranicu i vraa je nazad do pretraì-va~a. "Push" modul ~eka da aplikacijapoalje web stranicu odre|enom pretraì-va~u, tako da niti korisnik niti pretraì-va~ ne moraju poduzeti bilo kakvu inici-jativu nego se ona o~ekuje od strane sa-me aplikacije. Web stranica moè biti na-pisana u HTML-u ili u WML-u.

Pretraìva~ se nalazi na SIM karticiterminala. On izvrava stringove kao ni-zove bajta (byte code string), i konvertu-je ih u SAT komande. Niz bajta moè bitidohvaen sa dva mjesta, tj. oni se mogunalaziti na SIM kartici ili se oni moguslati od strane SAT SCS-a. Kada pretraì-

va~ primi niz bajta, on ga po~inje inter-pretirati i konvertovati u SAT komande.Niz bajta je prvobitno bio napisan uHTML/WML-u, i zbog toga se interpre-tacija moè smatrati konverzijom izHTML/WML-a u SAT komande.

Klju~ni dio SAT-a se sastoji od meni-ja koji je uba~en u standardnu menistrukturu terminala. Meni postaje polaz-na ta~ka za korisnika koji èli pristupitiweb-u kroz terminal. Svaka stavka meni-ja u pretraìva~u pokazuje na string kojise sastoji od niza bajta (byte code string)koji se izvrava kada korisnik izabere tustavku iz menija.

5. ZAKLJUÂKUMTS je evropska implementacija

svjetskog koncepta mobilnih komunika-cija. UMTS treba da omogui sutranjebeì~no "informaciono drutvo", podrà-vajui informacije koje zahtijevaju irokfrekventni pojas, komercijalne i zabavneservise za mobilne korisnike preko fik-snih, beì~nih i satelitskih mreà.

Tako|er, treba da omogui sniàvan-je cijena, visoki kapacitet mobilnih ko-munikacija, poveavajui brzinu prenosapodataka na 384 kbps na globalnom i2Mbps na lokalnom nivou, sa globalnimroamingom i ostalim naprednim mogu-nostima to ga ~ini superiornom tehnolo-gijom u odnosu na tehnologije 2G i 2.5G.

UMTS eksperimentalni sistemi sutrenutno u fazi ispitivanja irom svijeta.Pokretanje eksperimentalnih UMTS ser-visa e omoguiti evoluciju novog "otvo-renog" komunikacijskog drutva.

LITERATURA1¹ Drafting Team. Vision and RoadMap for UMTS Evolution, TSGS#8(00)0337, 2000.

2¹ 3GPP, Architecture principles forRelease 2000 (3G TR 23.821), V1.01,2000-07).

3¹ Dr. Jonathan P. Castro, TheUMTS Network and Radio AccessTechnology - Air Interface Techniquesfor Future Mobile Systems, JohnWiley & Sons, Ltd, 2001

4¹ Dr. Nediljko Bili, Univerzalne mo-bilne komunikacije, Sarajevo, 2002

5¹ http://www.webopedia.com

6¹ http://www.mpirical.com


nala koji omoguuje prijem i predstavlja-nje aplikacija u "neutralnom radnom ok-viru", koji je nezavisan od ponu|a~a, au-tora, pa i samog emitera. Pojam "neutra-lan" uklju~uje scenario koji posmatra in-frastrukturne konsekvence. To zna~i dae aplikacije koje generiraju razli~iti ser-vis provajderi biti interoperabilne sa raz-li~itim MHP implementacijama u tzv. ho-rizontalnom trìtu, na kome aplikacije,mreè i MHP terminali mogu biti nu|enii od strane nezavisnih ponu|a~a.

Multimedia Home Platform (MHP)definie generi~ko su~elje, tj. interface,izme|u interaktivne digitalne aplikacije iterminala na kome se ove aplikacije izvr-avaju. Ovakav interface uklanja uslov-ljenost primjene aplikacija razli~itih pro-vajdera sa specifi~nim HW i SW detalji-ma razli~ith implementacija MHP termi-nala. To omoguuje provajderima digi-talnih sadràja da adresiraju sve tipoveterminala, po~ev od donjeg do gornjegranga STB-a, zatim integralne TV pri-jemnike pa i multimedijalne PC-e. MHPpodràva mnoge vrste aplikacija, uklju-~ujui sljedee tipi~ne primjere /1/:• elektronski programski vodi~ (EPG), • informacijski servisi ("super tele-

text", tikeri vijesti, tikeri berzi),• aplikacije sinhronizovane sa TV sadr-

àjem, kartice rezultata, rezultati lo-kalnih igara,

• e-commerce i sigurne transakcije. • obrazovne aplikacije

2. OSNOVA DVB MHPSPECIFIKACIJEOva specifikacija namijenjena je, pri-

je svega, realizatorima MHP-a na razli~i-tim HW i SW platformama. Zatim, ista jenamijenjena onima koji razvijaju aplika-cije koje koriste MHP funkcionalnost, teaplikacijske programske interface(API).MHP specifikacija je usmjerena na osig-uranje interoperabilnosti izme|u MHPapplikacija i razli~itih MHP implemen-tacija.

DVB MHP rjeenje je namijenjenoza obuhvat implementacija, uklju~ujuiintegrisane dekodere prijemnika (IRDs),integrisane TV prijemnike, multimedijal-ne komputere, kao i lokalne grozdove,

1. UVODDVB MHP( kuna multimedijalna

platforma) je nova platforma, tipa otvo-renog standarda, za interaktivnu televizi-ju i multimedijalne usluge.

DVB sistem /1/ obezbje|uje kompletalata koji omoguuje implementaciju in-teroperabilnog DVB sistema zasnovanogna MPEG-2 standardu; pri tome su uzeteu obzir osobenosti razli~itih transmisio-nih medija kao to su satelitski, kablov-ski, terestrijalni i mikrotalasni. Isti kom-plet podrazumijeva uklju~enje interaktiv-nih servisa koji koriste, tavie, i razli~itevrste povratnih kanala kao i podrku dalj-njim funkcionalnostima tipa servisne in-formacije kao i mnoge druge.

Multimedia Home Platform (MHP)daje tehni~ko rjeenje korisni~kog termi-

mr. Radomir Bai, dipl. ing el.Miroslav Mo~ini, dipl. ing el.

DDVVBB MMHHPP ssppeecciiffiikkaacciijjaa;; ssaagglleeddaavvaannjjeeppooggooddnnoossttii zzaa iinnvvoollvviirraannee uu~~eessnniikkee DDVVBB MMuullttiimmeeddiiaa HHoommee PPllaattffoorrmm ssppeecciiffiiccaattiioonn;; bbeenneeffiittss ffoorr iinnvvoollvveedd aaccttoorrss

Saètak: DVB konzorcij, u saradnji sa EBU, je nakon viegodinjeg rada 26 februara2002 godine izdao najnoviju specifikaciju pod nazivom MHP 1.0.2, DVB Blue-Book A057 Rev 2. Ovdje e biti prezentirane osnovne postavke ovog generi~kikoncipiranog sistema, primarno sa aspekta mape puta ka standardu koji vodido ve proklamovane "killer aplikacije DTV", nazvane iTV. U cilju pribliàvanjakorisniku nekih svojstava STB tj. korisni~kih terminala kao interface-a bazira-nih na MHP specifikaciji, prezentirana su neka rjeenja GUI renomiranih firmi.Kao rezime prethodnog izlaganja e posluìti rekapitulacija o~ekivanih prei-mustva u~esnika u lancu implementacije i primjene MHP rjeenja.

Klju~ne rije~i: MHP, oblasti aplikacije, MHP profili i slojevi, MHP generi~kaarhitektura, protokoli broadcasting i interaktivnih kanala, koordinatni prostori,karakteristike MHP display-a, MHP terminal i interface, vertikalno i horizontal-no trìte, koristi za uklju~ene strane

Abstract:DVB consortium, in cooperation with EBU, after long years work has issuedon February 26 of 2002 the latest specification, under name MHP 1.0.2, DVBBlueBook A057 Rev 2. Here will be presented the basic ideas of this genericdeviced system, primarily from point of view of roadmap to standard whichleads to announced "killer application of DTV", called iTV. In order to makecloser some of extraordinary STB features, that is user`s terminals based onMHP specification, here are presented some GUI solutions of respected cor-porations. As a summary of previous presentations there will serve a recapit-ulation of expected benefits to participants in chain of implementation andapplication of MHP solutions.

Key words: MHP, application areas, MHP profiles and layers, MHP genericarchitecture, broadcasting and interactive channels protocols, space coordi-nates, MHP display features, MHP terminal and interface, vertical and hori-zontal market, benefits to involved parties

SKRA]ENICE

API Application Programming InterfaceCI Common InterfaceDAVIC Digital Audio Visual CouncilDTV Digital TelevisionDVB Digital Video BroadcastingEPG Electronic Program GuideGUI Graphical User InterfaceHW HardwareIHDN In Home Digital NetworkIPR Intellectual Property RightsIRD Integrated Receiver DecoderiTV INTERACTIVE TELEVISIONJDK Java Development KitMHP Multimedia Home PlatformOCAP OpenCable Application PlatformPVR Personal Video RecorderSTB Set top BoxSI Service InformationSW SoftwareTS Transport S treamUI User Interface


(clusters) takvih komponenata uvezanihu kune mreè tipa In-Home Digital Net-works (IHDN). Ovo, prvo, izdanje je fo-kusirano na individulane terminale i neuklju~uje lokalne grozdove. DVB-MHPspecifikacija obezbje|uje detaljne defini-cije profila za inicijalne profile. U okviruove prezentacije DVB MHP specifikaci-je bie pomenuti: profili, arhitektura sis-tema, interface-i izme|u MHP aplikacijei MHP sistema- koji uklju~uje middl-ware, koriteni protokoli i grafi~ki refe-rentni model.

2.1 Profili

U ovom kontekstu, profil obuhvatadefinisano podru~je specificiranih fun-kcionalnosti (DVB je definisao 3 profilai opcione elemente). Procesi uskla|iva-nja treba da odraàvaju ove profile. Napo~etku se posmatraju sljedee oblastiaplikacija, koje se mogu proiriti budu-im dodatnim definicijama profila. Po-menuta 3 profila u DVB MHP specifika-ciji su:

- Obogaeni emisioni profil (Enhan-ced Broadcasting Profile)- osnovna linijaMHP specifikacije ovog profila kombi-nuje digitalno emitovanje (broadcastin-ga) audio/video servisa sa download-o-vanim aplikacijama, koje mogu pruìtilokalnu interaktivnost; za ovo nije neop-hodan interakcijski kanal.

- Interaktivni emisioni profil (Inter-active Broadcasting Profile)- daje podr-ku za povratni kanal koji koristi IP um-reàvanje. Oblast primjene ovog profilaomoguuje niz interaktivnih servisa po-vezanih ili neovisnih od emisionih servi-sa. Ova oblast primjene zahtijeva, narav-no, kanal interakcije.

- Profil pristupa Internetu (InternetAccess Profile)- obezbje|uje integrisaniweb browser, te pristup drugim internetservisima. Oblast primjene ovog profilanamijenjena je obezbje|enju Internet ser-visa, te uklju~uje linkove izme|u ovih in-ternet servisa i emisionih servisa.

DVB je usvojio Javu kao interopera-bilni aplikacijski format za MHP; u tusvrhu razvijena je verzija nazvana DVB-J,koja uklju~uje jezgro standardnog Javajezika i obezbje|uje ekstenzije za podr-ku emisionih i TV specifi~nih zahtjeva.

Ove ekstenzije uklju~uju novi aplikacio-ni model i zamjenu PC-centri~nog koris-ni~kog inteface koritenog u standardnimJava aplikacijama i apletima.

Primjena Jave pruà onima koji raz-vijaju sadràje visok stupanj kontrole ifleksibilnosti njihovih aplikacija. Tako-|er, dozvoljava aplikacijama bavljenjemnogim protokolima i formatima podata-ka koji nisu specifi~no podràni od MHP.

Na svom najednostavnijem nivou,MHP je skup u sljedeem kontekstu (Sli-ka 1.- /1/); SW i MHP imaju pristup pro-tocima struja(stream) i podataka, a moguunijeti neke podatke u pohranu (memori-ju). Platforma moè omoguiti usmjera-vanje eksternih struja i podataka premaodvodu(sink) ili prema skladitenju(store).

Platforma e, tako|er, primiti unoseod komponente ulaza gledaoca i izlaznekomunikacije preko ekrana ili druge iz-lazne komponente, poput zvu~nika, u ci-lju prezentovanja gledaocu. Platformamoè imati pristup komunikaciji prekodaljinskih entiteta, za to postoji skup mo-guih vanjskih inteface-a izme|u MHP ivanjskog svijeta.

2.2 Arhitektura

Arhitektura opisuje na~in organizova-nja MHP software-skih elemenata. MHPmodel razmatra 3 sloja(layers): • Resour-ces • Sistemski software • Aplikacije

Slika 1. Kontekst MHP platforme -/1/


Dijagram interfaces-a prikazuje oveinterface-e i njihove odnose prema medi-ju kao i protok informacija unutar MHPsistema - isklju~ujui pitanje bilo kojeglokalnog grozda(cluster). Dijagram po-kazuje specifi~nu proceduru obogaenogemitovanja ili profil sistema interaktivneTV, sa prikazom opcionih dodataka.

2.4 Protokoli

Razlikuju se dvije kategorije proto-kola:

Slog Protokola emisionog kanala(Broadcast Channel Protocol stack):ilustruje skup DVB definisanih emisio-nih protokola koji su dostupni MHP apli-kacijama u nekim ili u svim profilima.Izuzev slu~aja MPEG-2 sekcije, kadaMHP aplikacija pokuava pristupitiskremblovanim podacima uvjetnog ka-nala preko jednog od ovih protokola emi-sionog kanala, MHP terminal e pokuatiinicirati deskremblovanje ovih podataka,iako aplikacija nije to eksplicitno traìla.

Slog Protokola Kanala Interkacije(Interaction Channel Protocols Stack):Ova sekcija se bavi sa DVB definisanimili referenciranim protokolom kanala in-terakcije. Ovo poglavlje ne razmatradruge protokole i API-je koji bi obezb-jedili pristup istima.

2.5 Graf~ki referentni model

Grafi~ki referentni model uklju~ujedva osnovna aspekta: to su ravnine dis-play-a (Display planes) i koordinantniprostori (Coordinate spaces) a usto suzna~ajni i parametri komponenata.

Display planes-The MHP obezbje|u-je alate za kontrolu pozicioniranja : videana izlaznoj komponenti, komponenti in-terface-a kao to su "dugmadi" i liste, kaoi sirove grafi~ke primitive.

Svaki ekran spojen na MHP ima slje-dee ravnine; otpozadi prema naprijed,ravninu pozadine, video ravninu i grafi~-ku ravninu

Coordinate spaces - The MHPuklju~uje niz koordinatnih sistemarazli~ite namjene i uklju~uje sredstvatransformacije izme|u ovih po potrebi.Klju~ni prostori su:• Ulazni video prostor

Sam API leì izme|u aplikacija i sis-temskog SW gledano iz perspektive apli-kacije.

Resources: predstavlja hardware-skientitet koji u platformu uklju~uje brojnefunkcije. One su predstavljene HW i SWresource-ma. Ono to je bitno da su resur-si obezbje|eni transparentno prema MHP.

System software: aplikacije nee dir-ketno adresovati resource. Sistemski SWdaje apstraktni pogled takvih resources-a.Ovaj srednji sloj izoluje aplikaciju odHW, to pruà portabilnost aplikacija.

Application Manager: sistem softwa-re uklju~uje funkciju upravljanja koja jeodgovorna za upravljanje ìvotnog cik-lusa (lifecycle) svih aplikacija, uklju~u-jui i interoperabilne.

Application: aplikacije implementira-ju interaktivne servise kao SW koji radina jednom ili vie HW entiteta. API pru-à aplikacijama pridruène servise.

2.3 Interface-i izme|u MHP aplikacijei MHP Sistema

Aplikacije koriste API za pristup ak-tualnim resources-ima prijemnika, uklju-~ujui: baze podataka, dekodere medijadobijenih strujanjem (streamed), dekode-re stati~kih sadràja i komunikacije. Oviresources-i su funkcionalni entititeti pri-jemnika i mogu biti finalno mapirani naHW-u prijemnika na isti na~in.

Slika 3. Razli~iti interface-i omoguuju pristup razli~itim dijelovima grafi~kog i video systema-/1/

Slika 2. Osnovna arhitektura-/1/1


• Prstor komponenata: uklju~uje logi~-ke pixele raznih tipova display-a.

• Normalizovani prostor ekrana: ozna-~ava normalizovane koordinate u od-nosu na izlaz(HScreen).Device capabilities (Performanse

komponente)Minimalni skup rezolucije traènih

komponenata koje treba podràti MHPterminal je:

- Rezolucija pozadine komponente(HBackgroundDevice resolution) 720x576

- Rezolucija video komponente (HVi-deoDevice resolution) 720x576

- Rezolucija grafi~ke komponente(HGraphicsDevice resolution) 720x576

Oni treba da budu podràni sa odno-som aspekta display-a (aspect ratios) 4:3- za SDTV i 16:9- za HDTV.

Razli~iti interface-i omoguuju pri-stup razli~itim dijelovima grafi~kog i vi-deo sistema koristei odre|ene koordi-nantne prostore ( Slika. 3 -/1/). Ovdjerazlikujemo tri stepena u pristupu dijelo-vima grafi~kog i video sistema; kompo-nentno bazirane koordinate (prva elip-sa), sadràj koji uklju~uje 3 lanca (deko-der podnaslova, video dekoder i grafi~kubiblioteku) i funkcija obrade poput sabi-ranja razli~itih ekrana u jedinstveni po-kaziva~ (display).

3. AMBIJENT ZA MIGRACI-JE RAZLIÎTIH POSTO-JE]IH STB-A NA MHPPLATFORMUMe|u konzumentima Evrope i USA

nalazi se u pogonu veliki broj ugra|enihSTB-a, razli~itih proizvo|a~a sa razli~i-tim rjeenjima middlware-a, tako da suovi STB uzajamno nekompatibilni, a us-to predstavljaju zatvorena ili privatna rje-enja: eklatantni primjeri prikazanogstanja su STB firmi Canal+, Open TV idrugih: me|utim, treba napomenuti daobje firme imaju u pripremi i verzije STBkompatibline sa MHP platformom.

MHP specifikacija e podràti migra-ciju sa postojeih operativnih vlasni~kih(licencnih) rjeenja Naime, specijalnisoftware-ski slojevi (plug-ins) e emuli-rati aplikacije pisane u ne-MHP jeziku(ograni~ene na specifi~ni STB), nudei

tako interoperabilnost sa MHP kompati-bilnim STB-a.

3.1 Aspekti i definicije relevantni za migraciju

U kontekstu ove analize migracije naMHP rjeenja, moèmo samo prezento-vati u najkraim crtama osnovne stavkebitne za "nevidljivu (seamless)"migraciju.

Interface aplikacionog programa(API); Ozna~ava javno dostupne klasepreko kojih e aplikacija raditi na speci-fi~nim funkcijama sadrànim unutarMHP.

Uskla|enost (Conformance) - ozna-~ava relaciju 1:1 izme|u normativnihelemenata specifikacije i samog proizvo-da ( kao to su platforma, aplikacije, stru-janja (streams) i sl.). U ovom kontekstukaèmo da proizvod dizajniran tako dasusree DVB MHP specifikaciju je us-kla|en ako zadovoljava DVB MHP spe-cifikaciju.

Interoperabilnost - odnosi se na ko-laboraciju proizvoda i usluga. U ovomkontekstu interoperabilnost egzistira akoMHP uskla|ena aplikacija, isporu~enabilo kojim mehanizmom prema MHP-u,radi na sli~an i predvidljiv na~in na bilokojoj MHP kompatibilnoj platformi.

MHP kompatibilna platforma(MHP compliant platform) - MHP kom-patibilna platforma je ona za koju je uskla-|enost sa DVB MHP specifikacijom de-monstrirana putem samo-certifikacije ko-rienjem MHP Test kompleta.

MHP Test Komplet (MHP Test Sui-te) - MHP Test komplet se sastoji od defi-nisanog skupa testnih specifikacija i test-nih aplikacija, koje su istraène i odobreneod DVB ekspertne grupe. MHP Test kom-pleti se mogu razlikovati za razli~ite pro-file.

3.2 Problematika migracije

Kao povod ovom razmiljanju e po-sluìti IFA izlo`ba u Berlinu 1999 godi-ne. Dvije od prika-zanih MHP aplikacija- EPG od ARD i RTLWorld - bile suidenti~ne njihovim vlasni~ki baziranimOpenTV "sestrinskim" aplikacijama kojesu bile, i jo su, u pogonu za F.U.N. (FreeUniverse NW) set-top boksove. Daklebilo je mogue privui pa`nju na ~injeni-


sad promoviran marketinki (business-to-business unutar emiterske zajednice) -je prili~no nedodirljiva neman: njenastruktura i funkcionalnost nisu neto tose moè jednostavno vidjeti ~uti ili osje-titi. MHP set-top box e biti mediatoroboganog, interaktivnog i internetskogemitovanja. On e omoguiti nevidljivuisporuku myriade-obilja MHP sadràjana vidni ekran, i dopustie manipulacijetekstom, podacima te videom, putem da-ljinske kontrole. Dakle, sada se ne obra-amo gledaocu (viewer) nego korisniku(user) tako da e u àrgonu ui u upotre-bu termin VIEWSER. Istina, to s drugestrane, krije novu opasnost: ako govori-mo doskoranjem gledaocu kao novomkonzumentu o pojmovima kao to su"common APIs", "plug-ins" i "presenta-tion engines", on se moè jednostavnoisklju~iti iz tog trenda- tehnoloko pre-optereenje!

MHP nudi korisnicima nove sofistici-rane mogunosti interaktivnosti sa TVuslugama. Istovremeno, video snima~izasnovani na hard disku( umjesto trake) -Personal Digital Recorder (PDR iliPVR), nude nove uzbudljive funkcije kaoto je pauziranje ìvog TV i gledanje jed-nog programa dok se drugi snimaju.PVR-i produkcije TiVo i Replay TV mo-gu biti jako dopadljivi gledaocima "so-ap"-serijala jer mogu prepoznati reklamei izbrisati ih iz snimljenog A/V materi-jala. Ove tehnologije se pojavljuju i naevropskom trìtu, a esencijalno za iste jeto da rade u kombinaciji kako bi omogu-ile korisnicima da dobiju najbolje odsvih sistema. Primjer TV +PVR integra-cije ilustrovan je pomou Espial Suit forTV aplikacije (Slika 4. - /15/); traka samenijima te stablo direktorija svjedo~e oprodoru IT tehnologije i PC-centri~nogambijenta u TV ambijent.

Pojava povratnih kanala za kablov-ske, terestrijalne, pa i satelitske sistemeotvara nova vrata DVB tehnologiji.Portable DVB-T je tako|er specificiranod strane DigiTAG grupe i to u formiprodukta Nokia MediaScreen. Nokia jeovim Media Terminalom pristupila tren-du konvergencije o kojoj svi govorimo;naime, ova komponenta sadrì dual

cu da je korak od danas rasprostranjenihvlasni~kih platformi ka MHP otvorenomstandardu sutranjice funkcionalan. Da-nas moèmo navesti niz kompanija koji-ma je odobrena upotreba MHP logotipa:Advanced Digital Broadcast, Canal+Technologies, Panasonic, Philips, LGElectronics, Samsung Electronics i Sony.

Sve ove i druge aktivnosti su nemi-novno praene i potrebom standardizaci-je svakog od relevantnih segmenata. Ini-cijalni rad na standardizaciji ove proble-matike je u~injen od strane MPEG komi-teta tako to se naslanjao na DVB , naro-~ito u razvoju i standardizaciji Multime-dia Home Platform (MHP) kao i njego-vom usvajanju od strane Open Cable(OCAP) u USA kablovskoj areni.

4. OSOBINE INTERFACE-aTV MHP TERMINAL -VIEWSER (VIEWER/USER)Obavezujui sadràj moè biti po-

gonska snaga za MHP ekspanziju. Ima-jui ovo na umu, DVB-MHP - kako je

Slika 4. TV+PVR integracija: Menu Bar, Directory Tree- PC nalik ekran za Espial Suite for TV- /15/


front-end (DVB-T & DVB-S) kao iVGA, Video-S, Firewire i USB konek-tore, Conditional Access, PVR (PersonalVideo Recorder) i Dolby 5.1 surroundsound. Ona trasira put kojim se kree svi-jet nove broadcasting/consumer elektro-nike. Nova generacija ADB-ovih (Ad-vanced Digital Broadcast) MHP STB-a,pod nazivom i-CAN, uvodi interaktivnu iobogaenu digitalnu TV u nae domove.Ovakav i-CAN STB je napredan digital-ni dekoder dizajniran za korienje uDVB digitalnim terestrijalnim, satelit-skim i kablovskim TV ambijentima. OvajSTB nudi funkcionalnosti napredne Pay-TV i nelicencirane TV (Free-to-Air).

Za ubrzanje osvjeenja ameri~kihkablovskih operatora na dolazee otvore-ne standarde i rjeenja middleware kojae pruìti nove interaktivne aplikacije ikoje e generisati prihode, ADB jeobjavio predstavljanje demo-verzije plat-forme sa koegzistencijom MultimediaHome Platform (MHP) i OpenCableApplication Platform (OCAP).

Kao primjer jednostavnosti korie-nja SW aplikacije za izradu MHP termi-nala koristili smo SW paket CardinalStudio Version 3.1-( Slika 5. -/16/); to jeMHP Authoring alat namijenjen kreatori-ma iTV sadràja, produkcijskim kuama,emiterima kao i reklamnim agencijama.U ovom primjeru vidljiva je jednostav-nost kreacije razli~itih podnaslova, grafi-ka ili video prozora na ekranu: to dozvo-ljava podeavanje vaih interaktivnih -iTV usluga na brz i jednostavan na~in.Drugi primjer, u istom pravcu je Espial`sSuite for TV (Slika 6.- /15/), koji je skupstandardom orijentisan, od operativnogsistema nezavisna aplikacija koja jekomplementarna uspostavljenoj middl-ware platformi. Espial komplet nudibrowsing, E-mail, te aplikacije menad`-menta. Dizajnirana je posebno za STB-ekoji mogu biti skalirani potrebama vaegTV dizajna.

5. POGODNOSTI ZA UÊS-NIKE U DVB MHP LANCUNasuprot predvi|anjima sjajne budu-

nosti DTV, a posebno njenom favorituiTV, rezultati postignuti u stepenu njene

Slika 5. Cardinal studio primjer of MHP terminala-/16/

Slika 6. Interface gledaoca u Espial Suite for TV-/15/


kompjutera uz egzistenciju buduih ko-mercijalnih struktura. O~igledno je daovo predstavlja eklatantan primjer mig-racije od infrastrukture ka aplikacijama,kao i migraciju od infrastrukture ka info-strukturi, to je logi~na posljedica sveprisutnije tendencije ka vjen~anju DTV& ICT.

DVB nudi i zajedni~ki API zasnovanna javnom standardu, otvorenom svako-me ko razvija, gradi ili primjenju-je isti.To e biti SW slog, implantiran u digi-talne prijemnike, uklju~ujui STB, inte-gri-sanu DTV i multimedi-jalni PC.

DVB MHP pruà dvije vrste interak-tivnosti: interaktivni emisioni profil iprofil pristupa internetu, to je osnovaimplementacije mnotva interkativnihservisa. MHP moè isporu~iti DTV sadr-àj doputajui isporuku Free-to-Air TV,obogaene TV, interaktivne TV i Internetsadràja - uklju~ujui WEB browsing, E-mail, itd. Uvo|enjem interaktivnosti,PPV i VOD servisa i pristupa internetunastavlja se ispunjavanje uslova za final-nu metamorfozu na sljedeoj relaciji:gledalac-korisnik-potroa~ (viewer-user-consumer) .

5.2 Valorizacija pogodnosti zau~esnike u DVB MHP lancu

MHP nudi pogodnosti prakti~no svimu~esnicima u DVB MHP lancu. Naravno,vei broj u~esnika uklju~en je u posloveDTV/iTV, ali DVB-MHP pruà nekimaod njih eksplicitne koristi:

Pogodnosti za isporu~ioce programa:ekonomi~na autorizacija sadràja, pri-stup za sve, brz i lak razvoj aplikacijaupotrebom Java alata, sposobnost razvo-ja multimedijalnih aplikacija a, usto nisuvie vezani za pojedina~ne proizvo|a~eprograma ili servise providere.

Pogodnosti za Broadcaster/Opera-tors: nisu obavezni praviti podugovore iliiznajmljivati STB-e, uveani auditorijputem ranijeg prihvatanja DTV, iri pri-stup prijemni~koj bazi.

Pogodnosti za proizvo|a~e: jedin-stvena platforma du` Evrope, trokoviproizvodnje i razvoja su reducirani a za-dràvaju sposobnost kontrole svojih pro-dukata.

ekspanzije, posebno u domenu terestri-jalne - DTTV(DVB-T), pa i kablovske(DVB-C) su vie nego skromni: SAT TV(DVB-S) predstavlja u tom pogledu izu-zetak.

5.1 Opte implikacije nekih osobinaMHP na DTV tehnologiju

Mo`da se kao krucijalna preprekamasovnom irenju DTV/iTV tehnologijai servisa moè ozna~iti skrivena prisut-nost elemenata vertikalnog trìta. Onase manifestuje preko sljedeih osobinalanca isporuke sadràja:• STB-licencna rjeenja (proprietary

solution)• nekompatibilnost mreà-specifi~na

rjeenja mreà isporuke sadràja• transparentnost sadràja na razli~itim

platformama je upitnaNa Slici 7. su odslikana specifi~na

ograni~enja tzv. vertikalnog trìta: akoposjedujete STB A proizvo|a~a X, npr.,ali poèlite primiti sadràj od Contentprovider-a B, tada ste primorani dakupite i STB B, usljed nekompatibilnos-ti platformi STB-a. Ovakva situacija su-gerira nimalo popularan zaklju~ak: vi steobavezni u ovakvoj konstelaciji kupititoliko STB-a koliko proizvo|a~a progra-ma èlite primati na svom TV-u! Problemse moè prevazii uvo|enjem, umjestovertikalnog, horizontalnog trìta kao toje to sugerisano primjerom na slici 8;o~igledno je da univerzalni STB na plat-formi DVB MHP omoguuje egzistenci-ju horizon-talnog trìta. Transformacijaod vertikalnog ka horizontalnom trìtuomoguuje zaìvljavanje dugo o~ekivanesintagme "bilo koja mreà/ bilo kojiHW" ("ANY NW, ANY HW").

MHP usmjerava ka konvergenciji sobzirom da uklju~uje: STB, integrisaniTV prijemnik, Mulimedijalni PC sa per-iferalima a svi oni su uvezani na kunumreù (In-Home NW) (Slika. 9.- /5/).Aplikacioni sloj treba da pokrije napred-no emitovanje koristei podatke multi-medijalnih aplikacija i lokalnu interak-tivnost, uz postojee opcije tzv. normalnelinearne TV. Pored toga, ovdje postojeiTV usluge sa povratnim kanalom i Inter-net pristupom. Sve to kreira most izme|uobilja HW & SW, svijeta potroa~a i

Slika 7. Barijere vertikalnog trìta: Nema kom-patibilnosti STB-a- /8/

Slika 8. Prednosti horizontalnog trìta: bilo kojamreà - bilo koji HW za univerzalni MHPSTB


Pogodnosti za potroa~e: iri izborsadràja, ekonomi~nost i poveana kon-kurencija dovode do sniàvanja cijena zapotroa~e, nema problema konflikta stan-darda, potreban je samo jedan HW pro-dukt (MHP-STB) za prijem svih progra-ma i sadràja, iri izbor HW produkata adigitalni prijemnici su otvoreni za budu-e nadgradnje.

6. ZAKLJU^CIMHP je skup DVB standarda koji de-

finiu sloj aplikacijskog interface-a u po-troa~kom STB-u. On obezbje|uje zajed-ni~ki format za izvravanje STB aplika-cija kao to su EPGs i interaktivna TV.MHP tako|er nudi mehanizam me|usa-radnje STB-a, platformi TV operatora isadràja.

DVB-J ekstenzije uklju~uju noviaplikacioni model i zamjenu PC-centri~-nog korisni~kog interface koritenog ustandardnim Java aplikacijama i apleti-ma. [ire usvajanje MHP kao otvorenogmiddleware standard obeava pogon iobogaivanje trìta interaktivne TV.

MHP prakti~no proiruje postojei,uspjeni i otvoreni DVB standard za emi-sione i interaktivne servise na sve trans-misione mreè uklju~ujui satelitske,kablovske, terestrijalne i mikrotalasnesisteme. Uvo|enjem interaktivnosti, PPVi VOD servisa i pristupa internetu nas-tavlja se ispunjavanje uslova za finalnumetamorfozu na sljedeoj relaciji: gleda-lac-korisnik-potroa~ (viewer-user-con-sumer). Ipak, nove konzumente ~ekaprikrivena zamka: ako neprekidno govo-rimo doskoranjem gledaocu kao novomkonzumentu o pojmovima kao to su"common APIs", "plug-ins" i "presenta-tion engines", on se moè jednostavnoisklju~iti iz tog trenda- tehnoloko pre-optereenje!

U pogledu pomenutih pogodnostiu~esnika involviranih u lancu moèmoakcentirati tehnoloke pogodnosti MHPambijenta za gledaoce, te povoljnije ijednostavnije uvjete koritenja atrak-tivnih sadràja i za sada nesagledanihmogunosti kreacije raznovrsnih progra-ma i usluga.

Slika 9. Prednosti horizontalnog trìta: bilo koja mreà - bilo koji HW za univerzalni MHP STB

LITERATURA1¹ DVB consortium and EBU: "MHP1.0.2, DVB BlueBook A057 Rev 2",DVB Project Office, 26 February 2002

2¹ Paul Walland& Bruce Devlin:"Testing the MHP:Critical Aspects", Asupplement to Broadcast Engineering,pp. 8, July/Agust 2000

3¹ www.mhp.org

4¹ www.yle.fi

5¹ Dr. Georg Luetteke:"From infra-structure to applications: The path tothe DVB MHP", A supplement toBroadcast Engineering, pp 4-8, May2000

6¹ Juan Pablo Conti:" DVB-MHP: AnyNW any HW", CSCI, pp 16-22, No-vember 2000

7¹ http://www.irt.de

8¹ G.Breuing; K Merkel: "Die Migra-tion des "Free Universe Networks-

FUN", Fernsehe und Kino Technik,pp. 507-513, Nr 8-9/2001

9¹ Stephan Gillich:" Web Access:Internet, WWW, Broadcasting to theMHP", A supplement to BroadcastEngineering, pp 10-12, May 2000

10¹ http://www.digitv.fi

11¹ J.P. Evain:" The Multimedia HomePlatform", EBU Technical review, pp.4-10, Spring 1998

12¹ www.opentv.com

13¹ Vincent Dureau:" DVB_MHP:Driving free-to-air TV", A supplementto Broadcast Engineering, pp 14-18,May 2000

14¹ www.canalplus-technologies.com

15¹ www.espial.com

16¹ www.cardinal.fi

17¹ www.adbglobal.com


litete i ne mogu se dalje upotrebljavati.Mjerenja VSQ-a iz perspektive ljudi sukriti~na za projektovanje i stavljanje urad usluga koje e uspjeti na trìtu.

Veoma vaàn aspekt VSQ-a je stvar-na jasnoa (~istoa i nedostatak izobli~e-nja) govornog signala. Tokom devedestihgodina, potreba za objektivnim mjerenjemove veoma subjektivne mjere naglo je ras-la. Metodi za mjerenje perceptualne kvali-tete govora, poznati kao mjerenja jasnoe,su razvijani i procjenjivani. Mnogi odovih mjernih metoda su nali svoju prim-jenu u ovoj oblasti. ITU ima glavnu ulo-gu u nastojanju da se obezbijede jedin-stveni standardi za mjerenja primljenekvalitete govora, a posebno jasnoe.

S obzirom da su procesi donoenjastandarda jo uvijek u toku, mnoge infor-macije o ovim pitanjima nije mogue na-i ni u pisanoj ni u elektronskoj literaturi,a mnogi rezultati istraìvanja se nalaze uvlasnitvu firmi koje razvijaju ure|aje zaova mjerenja. Zato e u narednim odjelj-cima biti dat pregled do sada poznatihtehnika mjerenja. Krenue se od pregledatradicionalnih tehnika, njihovih nedosta-taka, a nastavie se sa novim tehnikama(razvijenih zadnjih godina za mjerenjejasnoe). Krajnji korisnik je taj koji odlu-~uje za koju e komunikacijsku usluguodvojiti novac. Zato je kvaliteta govoranajbolje definisana od strane krajnjegkorisnika.

2. JASNO]A GOVORANA PSTN-UPlaneri PSTN mreà su nali balans

izme|u prihvatljivog nivoa kvalitete i ci-jene koja se plaa za to. Isporuka veekvalitete govora je skuplja (zahtijeva iripropusni opseg, kvalitetnije telefone iprocese kodiranja). Neke od komponena-ta i karakteristika razvijenih za obezbje-|enje boljih nivoa kvalitete su:• filtriranje unutar telefonkog aparata,• digitalno uzorkovanje govora Nyqu-

ist-ovom brzinom (8kHz),• µ-zakon i A-zakon neuniformnog

PCM kodiranja,• garantirani propusni opseg od 56/64

kb/s,• minimiziranje i eliminacija odjeka.

1. UVODTestiranje moè obezbijediti da pa-

ketske mreè i usluge postanu konkuren-tne onima koje se imaju u PSTN-u. Mje-renje ukupnog VSQ-a je, me|utim, veo-ma subjektivno i sastoji se od nekolikoelemenata. Tradicionalna mjerenja VSQ-ane pruàju ta~nu mjeru subjektivne kva-

mr. Amir Kraljui, dipl. el. ing. MMeettooddii mmjjeerreennjjaa ppeerrcceeppttuuaallnnee kkvvaalliitteetteeggoovvoorraaMMeetthhooddss ffoorr mmeeaassuurriinngg ppeerrcceeppttuuaall ssppeeeecchh qquuaalliittyy

SKRA]ENICE

ITU The International TelecommunicationsUnion (Me|unarodna telekomunikaci-jska unija)

SP service provider (pruàtelj usluga)LTI Linear Time Invariant Systems

(linearni vremenski nepromjenjivi sistemi)

THD Total Harmonic Distortion(ukupna harmonijska izobli~enja)

Saètak: Tradicionalne mreè sa komutacijom kola su projektovane i optimizirane to-kom prolog stoljea za vremenski osjetljivu isporuku govornog saobraaja.Kao rezultat, PSTN je obezbjedila visoko predvidljivu, kvalitetu usluge za go-vor, pa je zato postala standard za kvalitetu prenoenog govora. PSTN pruàprihvatljiv nivo kvalitete govora prvenstveno zahvaljujui rezervisanom pro-pusnom pojasu i koritenjem nekompresionih tehnika pretvorbe analognogsignala u digitalni.Dananji trend ide ka konvergenciji mreà, odnosno nastoji se da jedna vrstamreà bude koritena za prijenos raznih vrsta saobraaja (podatkovnog, go-vornog, slike itd). [irenjem ove mreè, kvaliteta govora niti je garantovana nitipredvidljiva. Kvaliteta govora se sada postavlja kao klju~ni faktor za mreè,opremu i usluge. Krajnji korisnik, koji kona~no i plaa ra~un za svoje usluge,ve je se navikao na predvidljivo visok kvalitet koji mu pruà PSTN i ne prihva-ta nikakav kvalitet ispod tog standarda. Testiranje kvalitete govora,VSQ, nanovim mreàma postaje imperativ.

Klju~ne rije~i: PSTN-javna komutirana telefonska mreà, VSQ-kvalitet govor-nog signala, MOS-usrednjeni rezultat procjene, PSQM-mjerenje perceptualnekvalitete govora, kodeci sa malobitnom kompresijom govora, kognitivno mode-liranje, opaànje, PAMS-mjerni sistem percepcijske analize, povrina greke

Abstract:Traditional circuit-switched networks have been designed and optimized overthe past century for the time-sensitive delivery of voice traffic. As a result, thePublic Switched Telephone Network (PSTN) has provided highly predictable-quality of service for voice and, thus, has become the standard-bearer forvoicequality. The PSTN delivers an acceptable level of voice quality primarilyby allocating dedicated bandwidth and using noncompression analog-to-digi-tal encoding techniques Data communication is now seeing a steady trendtoward convergent network (including data, speech, pictures etc.). With thedeployment of converged networks, voice quality is neither guaranteed norpredictable. Voice quality has now become a key discriminator for networks,equipment, and services. End users, who ultimately pay the bill for services,have become accustomed to the predictably high quality provided on thePSTN and will not tolerate substandard voice quality. Testing VSQ on new net-works is imperative.

Key words: PSTN-Public Switched Telephone Network, VSQ Voice-SpeechQuality, MOS-Mean Opinion Score, PSQM-Perceptual Speech QualityMeasurement, low bit-rate voice compression codecs,Cognitive Modeling,perception, PAMS-Perceptual Analysis Measurement System, error surface


Kao rezultat ovakvih ~inalaca, PSTNnivo kvalitete (posebno jasnoa) su veo-ma predvidljivi i pouzdani. PSTN jasno-a govora je prihvatljiva, iako je dalekaod idealne. Postoji nekoliko nedostatakakoji umanjuju jasnou u PSTN-u. To su:• analogno filtriranje i atenuacija u te-

lefonskom aparatu;• filtriranje, slabljenja i mogua elek-

tromagnetska interferencija na prije-nosnim linijama

• kodiranje koritenjem neuniformnogPCM-a. Koderi talasnog oblika, na-primjer 64 kbps PCM (G.711), uvodekvantizacijska izobli~enja koja imajuminimalan uticaj na jasnou govora;

• pogreka bita uslijed kanalnog uma;• odjek zbog mnotva hibridnih ì~nih

spojeva na putu poziva.Uopteno, ovi nedostaci se uspjeno

otklanjaju (naprimjer, upotrebom poni-tava~a jeke). Me|utim, dostizanje ovihopenito visokih standarda preko novihpaketskih i beì~nih mreà je teko ipredstavlja interesantan izazov sa kojimse suo~avaju proizvo|a~i opreme i pruà-oci usluga .

Mjerenja koritena za provjeru kvali-tete signala na PSTN-u daju najbolje re-zultate kada se primjene na LTI sisteme.Neka mjerenja mogu biti prilago|ena i nane-LTI sisteme, tako da ove sisteme sma-traju LTI sistemima u kratkim vremen-skim intervalima, ali i ovakav pristup jeograni~en zbog koritenja analognog pri-jenosa i kodera talasnog oblika.

2.1. Kratak opis tradicionalnihmjerenja jasnoe

Tradicionalno se koriste slijedeamjerenja u procjenjivanju LTI sistema:

2.1.1. Odnos signal-um:Odnos signal-um SNR (Signal-to-

Noise-Ratio) se koristi za mjerenje rela-tivnog nivoa uma analognog signala ikvantizacijskih izobli~enja unesenih PCMkoderima. SNR moè tako|er pruìtita~no mjerenje efekata koje greka bitaima na reprodukovani signal.

Za sisteme sa aditivnim kanalima u-ma, primljeni signal je zbir prenesenogsignala i uma, odnosno r(t)=s(t)+n(t). Zasisteme sa filtrima propusnicima opsega,

postoje kompleksne funkcije koje pred-stavljaju kompleksne anvelope datih sig-nala.

Za linearne, digitane kodne sisteme(npr. Uniformni kvantizer) sa moguomgrekom bita, srednja snaga signalaprema srednjoj snazi uma je izraènasljedeom jedna~inom:

M2(S/N)out = (1)

1+4(M2-1)Pe

gdje je:M - broj kvantizacijskih koraka u uni-

formnom kvantizeruPe predstavlja vjerovatnou pojave bita

pogrenih bita

Za neuniformne kvantizere (µ-zakoni A-zakon) koriste se mnogo kompliko-vaniji logaritamski izrazi. Izlazni SNR jerelativno konstantan, ali brzo opada uko-liko snaga ulaznog signala opada. Pauzeu govoru mogu izazvati veoma maliSNR. Zato se koristi SNR po segmenti-ma, odnosno mjeri se SNR u intervalimarazgovora ali ne i tokom tihih perioda,kada nema govora.

2.1.2. Ukupna harmonijska i intermodulacijska izobli~enja

Mjerenje THD-a i IMD-a su tehnikekoritene za procjenu nelinearnih izobli-~enja unesenih od strane signalnih proce-sora i poja~iva~a. THD je odre|en izulaznog tona jedne frekvencije, te sabira-njem snaga viih harmonika i njihovimdijeljenjem sa snagom signala osnovnefrekvencije. IMD se odre|uje na osnovutonskog signala sa dvije frekvencije.

Dok su ovakva mjerenja korisna zaprovjeru nelinearnih izobli~enja za ton-ske signale, oni se ne odnose na odgova-rajui na~in na signale koji se procesira-ju kodecima koji nisu kodeci talasnogoblika i paketskim mreàma. To je, tako-|er, razlog zato novi metodi mjerenjajasnoe trebaju biti primjenjeni u konver-gentnim mreàma.

2.1.3. Odnos pogreno prema ispravno primljenim bitima

BER je veoma efikasna mjera kvali-tete na fizi~kim prijenosnim mreàma;


Ove izlazne karakteristike bi, u mno-gim slu~ajevima, trebale biti otkrivenetradicionalnim mjerenjima. Sa drugestrane, neki problemi oko prihvatljivostijasnoe ne mogu se prikazati tradicional-nim mjerenjima. Naprimjer, kodeci kojinisu kodeci talasnog oblika, nastoje dadaju (rekreiraju) prihvatljive audio ka-rakteristike koje ne predstavljaju ta~antalasni oblik signala, pa tako mjerenjajasnoe signala moraju procjenjivati kva-litetu signala u drugom kontekstu.

Nove tehnologije su razvijane krajemkasnih osamdesetih i kroz ~itave devede-sete godine, a uporedo s tim razvojem in-dustrija je prepoznala potrebu za proiz-vodnjom novih mjernih tehnika koje eta~no predstaviti jasnou na na~in kakoje ~ovjek prihvata. Najva`nije metode ebiti opisane u nastavku i date su u hrono-lokom redoslijedu, kako su razvijane iuvo|ene u industriju.

4. USREDNJENI REZLUTATPROCJENE Prva zna~ajna tehnika koritena za

mjerenje jasnoe govora u stvarnosti jekoristila veliki broj slualaca kako bi dalastatisti~ki ispravne subjektivne procjenejasnoe. Ova tehnika, poznata pod nazi-vom Usrednjeni rezlutat procjene, je izdobijenih rezultata izra~unavala srednjuvrijednost. Tehnika za provo|enje MOStestiranja je uopteno opisana u ITU pre-oporuci P.800. Preporuka P.830 je obez-bijedila mnogo usmjerenije metode zasubjektivno testiranje na govornim kode-cima. Obje ove preporuke opisuju meto-de za testiranje, metode za subjektivnovrjednovanje, vrijednosti rezultata, ka-rakteristike govornih uzoraka koje trebakoristiti, i ostale uslove pod kojima trebavriti testiranja.

MOS testiranje moè se bazirati natestovima dvosmjerne konverzacije ili najednosmjernim testovima sluanja. Tes-tovi sluanja koriste standardizovaneuzorke govora. Sluaoci ~uju uzorke pre-nesene preko sistema ili mreè, a potomocjenjuju ukupnu kvalitetu uzorka, to jezasnovano na skalama procjene. P.800navodi nekoliko tipova subjektivnog tes-tiranja:

me|utim ona je o~igledno nedovoljna zane-LTI sisteme. To je iz razloga to sekoritenjem malobitnih kodeka moètolerisati i vii BER a da ne do|e do padakvalitete, jer su ti kodeci projektovani dakoduju i dekoduju audio karakteristikekoje su va`ne za ljudsko uho, pa i nijebitno to signal koji trpi veu pogrekubita ne reprodukuje signal na izlazu vje-ran onome na ulazu u sistem. Zato mjere-nja jasnoe svoj princip rada zasnivaju naljudskoj percepciji i trebaju se koristiti zane-LTI sisteme koji su dio telefonskogputa.

3. ZAHTJEV MODERNIHMRE@A ZA NOVIMMJERENJIMASlijedea generacija mreà koristi

mnoge tehnologije kao to su kodeci kojidaju male bitske brzine i paketske pre-nose, koje su po prirodi ne-LTI. Kao toje ranije re~eno, ove tehnologije uzroku-ju da mnoga tradicionalna mjerenja kva-litete signala nisu vie zadovoljavajua(naprimjer jasnoa signala). Kada pre-nosni put nije LTI, jednostavna objektiv-na mjerenja, kao ona propisana preporu-kom G.712 za karakteristike efikasnostiPCM sistema, nisu odgovarajua. Dalje,~ak i ona tradicionalna mjerenja, koja seprimjenjuju na ne-LTI sisteme putem LTIprocjena ne predvi|aju adekvatno ~ovje-kovu jasnou govora. Naprimjer, seg-mentna SNR i THD ne uzimaju u obzirljudsku sposobnost prilago|enja na ne-dostajuu vremensko-frekvencijsku kom-ponentu energije, to je rezultat kodiranjagovora. Tradicionalni mjerni rezultati po-nekada mogu ukazivati na slabu jasnougovora, i prikazati karakteristike izlaz-nog signala takvim kao da nisu prihvatlji-ve za sluaoca. Naprimjer, spora ili lokal-na promjena poja~anja ili slabljenja, spo-re promjene u kanjenju, kratko vremen-sko klipovanje, neka filtriranja, i poseb-no kodiranje koje nije kodiranje talasnogoblika, koja mogu izobli~iti talasni oblik(to za rezultat daju veoma lo BER iliSNR, naprimjer), predstavljaju karakte-ristike izlaznog signala koje najvjerovat-nije nee uzrokovati da slualac doìvlja-va neku neugodnost.

IMD Intermodulation Distortion (intermodulacijska izobli~enja)

BER Bit Error Rate (odnos izme|u brojaispravno i pogreno primljenih bita)

COT Conversation Opinion Test (test zaprocjenu konverzacije)

ACR Absolute Category Test (ocjena apso-lutne kategorije)

QRD Quandal-Response Detectability Test(test otkrivanja kvantalnog odziva)

DCR Degradation Category Rating (metod ocjene degradacije kategorije)

CCR Comparison Category Rating (ocjena usporedbe kategorije)

IRS Intermediate Reference System(posredni referentni sistem)


• test za procjenu konverzacije, • ocjena apsolutne kategorije, ACT,• test otkrivanja kvantalnog odziva,

QRD,• metod ocjene degradacije kategorije

(Degradation Category Rating DCR),• ocjena usporedbe kategorije, CCR

Svaka od ovih metoda definie odgo-varajuu skalu procjene. Naprimjer, Pro-cjena konverzacije i ACR testovi imajusli~ne skale, koje se nazivaju Ocjenakonverzacije i Ocjena kvalitete sluanjarespektivno. Test za procjenu konverza-cije pita sluaoce za njihovu procjenu ko-nekcije koju upravo koriste. ACR testovipitaju sluaoce za njihovu ocjenu kvali-tete govora. Ocjene za obje ove skale suslijedee:

Tablica 1: Ocjena konverzacije

Ova skala se naj~ee navodi u MOStestiranjima. Drugi naj~ee sretani prim-jer predstavljaju procjene ACR, koje seodnose na procjene sluao~evog naporaprilikom sluanja (ACR Testovi). OviACR testovi pitaju sluaoce za ocjenutruda koji oni ulaù za razumijevanjezna~enja re~enica). Rezultati su slijedei:

Tablica 2: Ocjena sluanja

O~igledno, MOS testiranje ima oz-biljne nedostatke:

Procjena Trud potreban da se razumije zna~enje re~enice

5 Mogua potpuna oputenost; nema uloènog truda

4 Neophodna pa`nja; nije potreban nikakav zna~ajniji trud

3 Potreban umjeren trud 2 Potreban znatan trud 1 Ne mogu se razumjeti

re~enice bez obzira na uloèni trud

Procjena Kvalitet govora 5 Izvrstan 4 Dobar 3 Korektan 2 Slab (siromaan) 1 Lo

• Ono je subjektivno poto rezultatiovise o mnotvu nekontrolisanih atri-buta subjektivnog testiranja, uklju~u-jui raspoloènnje, o~ekivanje i kul-turu. Prakti~no govorei, MOS testi-ranje nije ponovljiv i konzistentan (nedaje svaki put iste rezultate) metodtestiranja.

• Ono je skupo poto zahtijeva velikibroj ljudi.

• Ono je neefikasno i neprakti~no zaupotrebu u ~estim testiranjima kaoto su testiranja potrebna za planira-nje i projektovanje mreà i konfigura-cijskih promjena i za rutinska nadzi-ranja mreè.

• MOS nedostaci testiranja navode daje potreban objektivan, automatizirani ponovljiv metod testiranja za mjere-nje subjektivne jasnoe govora.

5. MJERENJE PERCEPTU-ALNE KVALITETE GOVORADa bi odgovorili na potrebu za objek-

tivnom, automatiziranom i ponovljivommetodom testiranja jasnoe govora kojau obzir uzima subjektivnu prirodu jasno-e i ljudsku percepciju, nizozemski istra-ìva~i John G. Beerends i J. A. Stemer-dink su razvili posebnu tehniku, pod na-zivom Mjerenje perceptualne kvalitetegovora, skraeno PSQM.

U periodu od 1993. do 1996. godineistraìvano je nekoliko metoda za objek-tivno mjerenje jasnoe govora, uklju~u-jui i PSQM, kako u nizozemskom tele-komu, tako i u ITU-u. Ove organizacijesu uporedile rezultate ovih metoda da biodredile koja od njih daje najta~nijeprocjene subjektivne jasnoe. ITU je za-klju~ila da je PSQM najbolje koreliranasa rezultatima subjektivnog testa (kao tosu oni dobijeni MOS testiranjem).

PSQM je potom odobren od straneITU-T studijske grupe 12 i objavljen odstrane ITU-a kao preporuka P.861 u1996. godini. Od tada je iroko prihvaenkao postojana i ta~na mjera jasnoe gov-ora zasnovana na ljudskim percepcijskimfaktorima.


ranim aneksom D/P.830. Ovo emuliraprijemnu frekvencijsku karakteristiku te-lefonskog aparata.

Izlazni signal se snima onako kako sei prima. Potom se vremenski sinhronizirasa ulaznim signalom, a zatim se ulazni iizlazni signal upore|uju pomou PSQMalgoritma. Ova usporedba se vri u indi-vidualnim vremenskim segmentima (iliramovima) u frekventnom domenu (toje poznato kao vremensko-frekvencijskekomponente), radei na parametrima kojisu dobijeni (derivirani) iz spektralne gus-tine snage ulaznih i izlaznih vremensko-frekvencijskih komponenata. Usporedbase zasniva na faktorima ljudske percepci-je, kao to su osjetljivost na frekvencije iglasnost, a ne jednostavno na spektralnojgustini snage.

PSQM algoritam podrazumjeva daulazni signal, prenosni sistemi i procesnisistemi posjeduju odre|ene osobine. To su:• Ulazni i izlazni signal moraju biti

vremenski sinhronizirani prije PSQManalize. Ta~na vremenska sinhroniza-cija je kriti~na iz razloga to PSQMobavlja usporedbu u frekventnomdomenu ulaznog i izlaznog signala uvremenskim segmentima (256 uzora-ka pri frekvenciji uzorkovanja od 8kHz). Ukoliko oba signala nisu ta~nosinhronizirana, usporedba e bitiobavljena kao i da su sinhronizirani,ali e rezultati biti loi, odnosno da-vae slabu kvalitetu. Druga~ije re~e-no, dobie se la`ne procjene kvalite-te, odnosno visoke PSQM vrijednosti.

• Ako se provede ta~na vremenska sin-hronizacija, manja kanjenja u mreìnee imati uticaja na PSQM analizu.Ako kanjenja u mreì, me|utim, po-~nu da se brzo mijenjaju dok se vrizapisivanje izlaznog signala, dobiese vii PSQM rezultati za barem je-dan dio govornog uzorka, pa ~ak i ka-da je izvrena ta~na vremenska sin-hronizacija.

• Ulazni signal je oslobo|en od poza-dinskog uma., me|utim, poto PSQMupore|uje ono to je prisutno u izlaz-nom signalu sa onim to je prisutno uulaznom signalu, postojei pozadin-ski um nee imati uticaja na PSQM

5.1. Pregled PSQM procesa

PSQM je matemati~ki proces kojipruà mjerenja subjektivne kvalitete go-vora. Cilj PSQM-a je obezbje|enje proc-jena koje pouzdano predvi|aju rezultatesubjektivnih testova, posebno onih meto-da opisanih u P.830 (MOS). PSQM proc-jene su, me|utim, na razli~itoj skali, ireflektiraju mjerenje perceptualne razda-ljine. Odnosno, PSQM procjene reflekti-raju koli~inu divergencije od ~istog sig-nala koju izobli~eni signal pokazujepoto je procesiran od strane nekog tele-fonskog sistema.

PSQM je projektovan da bude prim-jenjen na telefonski signalni opseg (300-3400 Hz) procesiran od strane govornihkodeka i mjeri izobli~enje uneseno odstrane govornih kodeka u skladu sa ljud-skim percepcijskim faktorima. On je po-sebno koristan za mjerenje jasnoe govo-ra kada se koriste kodeci sa malobitnomkompresijom govora ili kada se koristevokoderi. PSQM testni proces je prika-zan na Slici 1.

Da se obave PSQM mjerenja, uzoraksnimljenog ljudskog govora se uvodi usistem, a potom se procesira od stranenekog koritenog kodeka. Karakteristikeulaznog signala slijede one koritene zaMOS tesiranja i navedene su u preporuciP.830, izdatoj od strane ITU-a. Ulaznisignali mogu predstavljati stvarni ljudskigovor ili umjetni govor po ITU preporu-ci P.50. ITU preporu~uje da se ulazni sig-nali filtriraju u skladu sa modificiranimIRS (specificiranim u ITU preporuciP.48) prijemnim karakteristikama defini-

Slika 1. PSQM testni proces


rezultate ukoliko je prisutan i u izlaz-nom signalu.

• Ne postoje degradacije kanala kao tosu greke bita, gubici paketa i vre-mensko klipovanje. PSQM ne poku-ava mjeriti uticaj ovih vrsta degrada-cija. Ponovo, PSQM jednostavnoupore|uje ta je prisutno u izlaznomsignalu sa onim ta je prisutno u ulaz-nom signalu. PSQM e dati manjeprocjene (vea kvaliteta) nego to ihdaju subjektivni testovi kada se poja-vi klipovanje ili paketski gubici, a toje zbog toga to je prisutno skaliranjenivoa prije analize. PSQM ta~no predvi|a rezultate testo-

va subjektivne jasnoe govora kada nanjih imaju uticaja slijedei procesi ili pa-rametri:• kodeci talasnog oblika (npr. G.711,

G.726)• CELP-bazirani kodeci sa brzinama

veim ili jednakim 4kbps (npr. G.72a,G.723.1 sa brzinama 5.3 i 6.3 kbps iG.728)

• kodeci sa veim brzinama bita,• transkodiranje (odnosno prevo|enje

iz jednog digitalnog oblika u drugi),• govorne osobine, na primjer jezik, re-

~enice.PSQM nije mogue primjeniti sa ve-

om ta~nou, odnosno PSQM nije na-mijenjen da mjeri uticaj slijedeih para-metara:• kanjenja,• varijacija u kanjenju,• vremenskog klipovanja,• klipovanja nivoa,• ukupnog poja~anja/atenuacije sistema,• pojave vie istovremenih govornika• greaka prenosnog kanala (BER, pa-

ketski gubici),• razlika u brzini izme|u kodera i de-

kodera za vee brzine,• pozadinski um,• muzika kao ulazni signal,• CELP kodeci sa brzinama manjim od

4 kbps.PSQM kompenzira ukupno slablje-

nje/poja~anje sistema globalnim skalira-njem prije usporedbe signala. Zato poja-~anje/slabljenje sistema nema uticaja naPSQM procjene. Me|utim, uslijed skali-

ranja nivoa izvrenog od strane PSQM-a,um moè biti skaliran navie skupa sakomponentama glasa kada se izlaz atenu-ira, to rezultira u viim PSQM procjena-ma zbog poja~avanja uma. Ovaj efekatje tipi~no prisutan kada je atenuacija iz-laznog signala vea od 10 dB. Tako|er,spore varijacije u poja~anju/atenuacijikoje se normalno ne mogu primijetiti odstrane sluaoca, nee uticati na PSQM re-zultate. Brze varijacije koje se moguosjetiti ljudskim uhom, imae uticaja.

Obzirom na nivoe ulaznog signala i uovisnosti od govornika, treba primijetitiefekte koje imaju vei signali kroz upo-trebu i A zakona: vee greke u kvantiza-ciji za vee nivoe. Pod ozbiljnijim okol-nostima, nelinearni vokoderi mogu pro-izvesti klipovanje nivoa. Ovi problemi erezultirati u aditivnom ili subtraktivnomizobli~enju tokom kodiranja to e bitiizmjereno od strane PSQM-a. Zato, je-dan uzorak govora puten kroz kodekmoè proizvesti PSQM procjene koje va-riraju u vremenu i koje su zavisne od re-~enica unutar uzorka (naprimjer naglae-ne rije~i mogu proizvesti vee PSQMrezultate nego nenaglaene rije~i).

5.1.2.Detalji o PSQM procesuU ovom odjeljku dae se neki detalji

o PSQM pretprocesiranju kao i o algorit-mu usporedbe. Mnogi koncepti ovdjeopisani odnose se i na druge algoritmekoji su prisutni u ostalim tehnikama.PSQM model je prikazan na Slici 2.

U skladu sa Slikom 2., koraci u PSQMprocesu su:

Korak 1. - Pretprocesiranje/inici-jalizacija signalaPrije PSQM percepcijskog procesa

modeliranja, i prije kognitivnog procesamodeliranja koji proizvodi stvarne PSQMprocese, obavlja se globalna inicijalizaci-ja. PSQM podrazumijeva da su ulaznisignali uzorkovani frekvencijom 8kHz ili16 kHz, te da je signal kodiran linearnimPCM koderom sa 16 bita po uzorku.P.861 navodi tri procesa inicijalizacije:• Vremensko poravnanje u kojem su

ulazni i izlazni signal vremenski po-ravnani (opisano ranije). PSQM algo-ritam sam ne obavlja vremensko po-


ventnim komponentama zvanim elije..]elija stoga predstavlja specifi~ni frek-vencijski opseg u specifi~nom vremen-skom okviru (256 digitalnih uzoraka povremenskom okviru za signale sa frek-vencijom uzorkovanja od 8 kHz).

Vremenski ram od 32 ms je izabranzato to on odgovara prozorskoj duìnipraga ljudskog sluanja.

• Frekvencijsko izobli~avanje i filtrira-nje-Tradicionalna frekventna karakteris-

tika se izobli~ava kako bi u obzir uzelaljudske osjetljivosti na frekvencije. Skalase izobli~ava na specifi~nim frekventnimopsezima tako da ona vie nije strogo li-nearna. PSQM definie 56 kriti~nih frek-ventnih opsega. Ulazni i izlazni signal setako|er filtriraju, a to filtriranje je zasno-vano na frekventnoj osobini telefona.

• Izobli~enje intenziteta-Skala intenziteta, koja je bazirana na

gustini snage, izobli~ava se u skalu glas-nosti da bi predstavila ljudsku osjetlji-vost na glasnost. Ovo se provodi iz razlo-ga to ljudsko uho prihvata izobli~enja uzavisnosti od glasnoe audio signala ukojem je prisutan um (um u glasnimsignalima je manje primjetan nego um uslabim signalima). PSQM izra~unava od-re|ene parametre, kao to su glasnost, za~itav ram i uspore|uje ovu vrijednost saonom koja za isti parametar za individu-alnu vremensko-frekvencijsku karakte-ristiku primjenjuje lokalno skaliranje ka-da je potrebno. Ovo omoguava PSQM-uda razlikuje izobli~enje kodeka (koje imauticaja na individualne vremensko-frek-ventne elije) od sveukupnog slabljenjasignala ili njegovog poja~anja.

Produkt ovakvog procesa perceptual-nog modeliranja ~esto se naziva internapredstava ulaznog i izlaznog signala.Druga~ije re~eno, ovaj proces proizvodimatemati~ku predstavu akusti~nih signa-la koja uzima u obzir ljudsku fiziologijui osjetljivost slualaca.

Korak 3. - Kognitivno modeliranjeZadnji korak u pretprocesnom mode-

liranju naziva se kognitivno modeliranje,u kome se ulazni i izlazni signal direktno

ravnanje, nego pretpostavlja da suulazni i izlazni signal ve poravnani.

• Globalno skaliranje u kojem je izlaz-ni signal skaliran da bi se kompenzi-ralo ukupno poja~anje sistema koji setestira.

• Globalna kalibracija glasnosti u kojojse izra~unava kalibracijski faktor iz-me|u ulaznog ~ujnog nivoa i glasnos-ti. Ovaj faktor pomaè odre|ivanjeglasnosti odlaznog signala baziranona pretpostavljenom ~ujnom nivou(naprimjer, audio nivo uha e primatisignal preko telefona) i ljudskog ~uj-nog praga na razli~itim frekvencija-ma. Ovaj faktor se kasnije koristi zaizra~unavanje gustine glasnosti.

Korak 2. - Percepcijsko modeliranjeSlijedei pretprocesni korak, percep-

cijsko modeliranje, je transformacija izfizikalnog (vanjskog) domena u psihofi-zi~ki (interni domen). Drugim rije~ima,PSQM algoritam uzima matemati~kupredstavu aktuelnog fizi~kog signala ipretvara ga u matemati~ku predstavu ko-ja u obzir uzima fiziologi~ku realnostljudske percepcije. Ovo se provodi kroztri operacije:

• Vremensko-frekvencijsko mapiranje-Brza Furijeova transformacija (FFT)

se provodi nad ulaznim i izlaznim govor-nim signalom . Ulazni i izlazni signali suu vremenskom domenu, pa ih ova trans-formacija pretvara u frekventni domen.Ovo se radi unutar vremenskih okvira od32 ms, rezultirajui u vremensko-frek-

Slika 2. PSQM model


upore|uju i proizvode aktualne PSQMprocjene. Kognitivno modeliranje pro-cjenjuje audibilne greke (greke koje suglasne dovoljno da budu ~ujne ) u izlaz-nom signalu pomou esencijalnog izra-~unavanja ometajueg uma za individu-lanu vremensko-frekvencijsku eliju.Podsjetimo se da se skaliranje ~itavog ra-ma obavlja prvo da bi se odvojile distur-bancije unutar individualnih elija odonih iz ukupnog signala nastalih zbogsistemskog poja~anja/slabljenja. Srednjadisturbancija uma je direktno povezanasa kvalitetom kodiranog govora. Kogni-tivno modeliranje se obavlja pomou ~e-tiri operacije:

• Skaliranje glasnostiUnutar svakog rama, gustina glasnos-

ti izlaznog signala se skalira relativno uodnosu na ulazni signal.

• Interni kognitivni um[umne disturbance se izra~unavaju

kao razlika u gustini glasnosti izme|uulaznog i izlaznog signala onako kako seprimaju od strane sluaoca.

• Asimetri~no procesiranjeLjudsko opaànje subjektivne jasno-

e govora je asimetri~no. Kada vremen-sko-frekvencijska komponenta nije kodi-rana (gubitak signala u izlaznom signa-lu), to uti~e na subjektivnu kvalitetu ma-nje nego onaj slu~aj kada se uvede nepo-vezana (unrelated) vremensko-frekven-cijska komponenta (dodatno izobli~enje).Odnosno, mala aditivna izobli~enja kojaunose kodeci su vie primjetna sluaocunego mali gubici nastali zbog izobli~enjakoji unose kodeci. PSQM se odnosi naove uticaje asimetri~no skaliranjemsmetnji uma (noise disturbance) razli~i-to za vremensko-frekvencijske kompo-nente (elije). Ako je smetnja izazvanadodatnom energijom u eliji, PSQMskalira smetnju uma faktorom veim od1, to rezultira veim PSQM rezultatima.

Ako je smetnja uzrokovana nedostat-kom energije u eliji, PSQM skalirasmetnju uma faktorom manjim od 1, toza rezultat ima manje PSQM procjene.Kao rezultat asimetri~nog procesiranja,PSQM rezultati koreliraju bolje sa sub-

jektivnim rezultatima u pogledu na do-datnu energiju u odnosu na nedostajuuenergiju kodiranog govora.

Gornji proces se obavlja na razli~itna~in unaprije|enom verzijom PSQM-a,koja ima naziv PSQM+.

• Obrada intervala tiineZa bolje pribliàvanje ljudskoj per-

cepciji, razlike izme|u ulaznog i izlaz-nog signala tokom perioda tiine trebajuimati manji uticaj na PSQM procjene odPSQM procjena nastalih tokom govora.PSQM izra~unava srednju glasnost umaza ramove tiine i za ramove govora raz-li~ito, primjenjujui razli~ite teìnskefaktore za svaki od njih.

Izlaz iz kognitivnog modela procesi-ranja je objektivna vrijednost zvanaPSQM procjena, koja se proteè od 0(savrena) do 15 (krajnje loa) ili via.Va`ne ta~ke koje se odnose na PSQM su:• Razlike izme|u ulaznih i izlaznih sig-

nala, ukoliko su ne~ujne, nee uticatina vee PSQM procjene (odnosnomanjem odnosu jasnoa/kvalitet).

• Ako su ulazni i izlazni signali iden-ti~ni, PSQM e predvidjeti perfektnukvalitetu bez obzira na kvalitetu ulaz-nog signala. Druga~ije re~eno, ako sesignal sa umom vjerno reprodukujeod strane sistema koji testiramo,usporedba izme|u signala sa umom iizlaznog signala e proizvesti veomadobre ili savrene PSQM procjene.

• Razli~iti modeli PSQM testnih alatamogu dati razli~ite PSQM procjeneza isti poziv. Ovo moè biti iz dvarazloga:1. Razli~iti metodi vremenske sin-

hronizacije mogu imati razli~itenivoe ta~nosti, to za rezultat imada jedan metod ima vie ili manjeuspjeha prilikom vremenskog upa-rivanja od drugog. Loe vremen-sko uparivanje daje vee PSQMprocjene.

2. Neki alati obavljaju PSQM dokdrugi obavljaju PSQM+. Kod tes-tiranja mreè sa prijenosnim prob-lemima ili potiskivanjem tiine,PSQM i PSQM+ mogu dati razli-~ite procjene.


PSQM). Varijacije u kanjenju koje suprimjetne u kraim vremenskim informa-cijama su sa~uvane i imaju uticaj naPAMS procjene.

PAMS zatim poredi ulazni i izlaznisignal u vremensko-frekventnom dome-nu, uspore|ujui vremensko-frekvenci-jske elije u vremenskim ramovima. Pritome su definicije pojmova vremensko-frekventna elija i vremenski ram istekao one koritene za PSQM.

Rezultati PAMS usporedbe se kreuod 0 do 5, i koreliraju na istoj skali kaoMOS testiranje. U praksi, PAMS proiz-vodi procjene kvalitete sluanja i procje-ne truda uloènog za sluanje.

PAMS daje jo nekoliko izmjerenihparametara izobli~enja, uklju~ujui i iz-ra~unavanje povrine greke.

6.2. PAMS pretpostavke i faktori

Percepcijsko modeliranje unutarPAMS-a polazi od pretpostavke da nepostoji kanjenje (da je zanemarivo malokanjenje), da nema velike varijacije ukanjenju, ne postoji sistemsko poja~a-nje/slabljenje. PAMS algoritam obavljajedinstvenu predobradu signala kako biuklonio uticaj gore pomenutih parame-tara. Kao rezultat, PAMS se fokusira namjerenje jasnoe govora, koja je ovisnaod izobli~enja kodovanjem, vremenskimklipovanjem, paketskim gubicima i dì-terom.

PAMS tako|er pretpostavlja da nemapozadinskog uma koji moè uticati najasnou govora. PAMS upore|uje izlazsa ulazom. [um koji nije prisutan u ulaz-nom signalu moè biti dodan od stranesistema koji se testira, i njegov uticaj mo-è biti mjeren od strane PAMS-a.

U skladu sa Slikom 3., koraci koji seprovode u PAMS procesu su:

Korak 1.- predobrada signalaPAMS vri predobradu signala kroz

vremensko poravnanje vremenskih od-sje~aka ili re~enica kako bi izbjegao efe-kat sporopromjenljivog kanjenja, zatimporavnanje nivoa na bazi vremenskih od-sje~aka kako bi se izbjegao efekat ukup-nog poja~anja/slabljenja i, na kraju, vriekvalizaciju kako bi se ponitio efekat

6. MJERNI SISTEM PERCEP-CIJSKE ANALIZE, PAMSNeovisno od istraìvanja provedenih

u KPN Research, gdje je razvijan PSQM,i u British Telecommunications su razvi-jane metode koje su se bavile problemi-ma objektivnog mjerenja subjektivne jas-noe govora. Kao rezultat tih istraìva-nja, dobila se tehnika zvana Mjerni sis-tem percepcijske analize, PAMS. PAMSje razvijen od strane PsyTechnics grupe uBritish Telecommunications i prvi put jeobjavljen u avgustu 1988, a njegovaverzija 3.0 je objavljena u februaru 2000.godine

PAMS koristi model razli~it odPSQM-a, sa istim ciljem: objektivnopredvidjeti rezultate subjektivne kvalite-te govora za sisteme na kojima su kodnaizobli~enja, vremensko klipovanje i pa-ketski gubici potencijalni problemi.PAMS je prvo iroko prihvaen unutarEvrope, a sada se iroko prihvaa i unu-tar Sjeverne Amerike.

6.1. Pregled PAMS-a

PAMS koristi model zasnovan na fak-torima ljudske percepcije kako bi mjerioprimljenu jasnou govora izlaznog sig-nala. Premda sli~an PSQM-u u mnogimgleditima, PAMS koristi razli~ite teh-nike procesiranja signala i razli~it per-cepcijski model. PAMS testni proces jeprikazan na Slici 3.

Da se obave PAMS mjerenja, uzorcisnimljenog ljudskog govora uvode se usistem ili mreù. Karakteristike ulaznogsignala su iste kao one koje koje se ko-riste za MOS testiranja i navedene su uP.830. Premda mogu biti koriteni uzorciprirodnog govora, PAMS je optimiziranza osobine umjetnih uzoraka govora.

Izlazni signal se snima. Potom se iz-lazni i ulazni signal uvode u PAMS mo-del. PAMS provodi poravnanje u vreme-nu, poravnanje nivoa i ekvalizaciju daukloni efekte kanjenja, ukupnog poja~a-nja/slabljenja i filtriranja analognog sig-nala od strane telefonskog aparata. Vre-mensko poravnanje se vri u segmentimavremena, pa se na taj na~in uklanjajunegativni efekti velikih varijacija u ka-njenju (koji predstavljaju problem za

Slika 3. PAMS testni proces


telefonskog filtriranja u opsegu frekven-cija od 300 do 3400 Hz.

Za razliku od PSQM-a, PAMS vrivlastito vremensko poravnanje i ekvali-zaciju.

Korak 2. - Sluna transformacija PAMS obavlja proces uobli~avanja

kako bi transformisao ulazne i izlazne si-gnale u vremensko-frekvencijski domen.PAMS koristi Sekey-evu banku filterakako bi filtrirao ~ujne signale u relevan-tni domen opaànja i smjestio signale u19 frekvencijskih opsega. On obavljafrevencijsko uobli~avanje (koristei Bar-kovu skalu) da odrazi ljudsku osjetljivostna frekvencije. Barkova skala je neuni-formna frekvencijaska skala koja odraà-va, bolje od Hertz-ove skale, kako ljuds-ka bia opaàju ~ujnu energije, naprimjergovor, razli~ito u razli~itim frekvencij-skim podru~jima. Barkova skala odraà-va da pri niìm frekvencijama ljudski~ujni sistem ima viu frekvencijsku raz-lu~ivost nego pri viim frekvencijama.Prilikom uobli~avanja opaànja kodPSQM-a, PAMS-a i njihovih unaprije|e-nih verzija, ulazni i izlazni testni signalise transformiu iz uniformne frekvencij-ske skale u Barkovu skalu kako bi boljepredstavili kako ~ovje~ije uho opaà ~uj-ne signale u frekvencijskom domenu.Vremenski intervali se uzimaju u uzorci-ma od po 4 ms.

Kao rezultat, dobije se predstavaopaène glasnosti u vremenu i frekvenci-ji. Ova predstava naziva se Povrina os-jetljivosti i analogna je gustini spektralnesnage, ali je zasnovana na tome kakoljudska bia opaàju signal u svakoj vre-mensko-frekvencijskoj eliji. PAMS iz-ra~unava povrinu osjetljivosti i za ulaz-ne i za izlazne signale.

Korak 3. - Parametarizacija greke PAMS odre|uje ~ujne razlike u povr-

ini osjetljivosti ulaznog i izlaznog sig-nala oduzimanjem povrine osjetljivostiulaznog signala od povrine osjetljivostiizlaznog signala. Kao rezultat dobije sejedna vremensko-frekvencijska predsta-va poznata pod nazivom povrina greke.Povrina greke predstavlja ~ujne greke,u vremensko-frekvencijskim elijama,

koje se na|u u izlaznom signalu kada seon uporedi sa ulaznim signalom.

Greke koje predstavljaju dodatuenergiju signala (naprimjer, um ili izo-bli~enja kodeka) imaju pozitivne vrijed-nosti u elijama u povrini greke. Gre-ke koje predstavljaju gubitak energijesignala (muk, gubici paketa, vremenskoklipovanje) imaju negativne vrijednosti.Amplituda svake elije u povrini grekeje povezana sa nivoom ljudskog opaànjaili ometanja.

PAMS analizira povrinu greke nanekoliko na~ina. On izra~unava prosje~-no pozitivno izobli~enje (dodatnu energi-ju signala u elijama) i prosje~no nega-tivno izobli~enje (gubitak energije ueliji). Potom se izra~unava nekoliko pa-rametara greke koji ukazuju na koli~inu~ujnih greaka.

7. ZAKLJUÂKSubjektivno mjerenje opaène kvali-

tete govora, s kraja na kraj je va`na temau paketskim mreàma u kojima je kvali-teta bila usmjerena samo na izraze: iz-gubljeni paketi ili bit pogreke. Cilj jeVoIP tehnologije pruìti nivo opaànekvalitete govora koji je barem jednakonoj u PSTN mreì. Kvaliteta govorapredstavlja vie od ta~ne isporuke poda-taka i dijeli se na nekoliko faktora: ka-njenje, varijacije kanjenja, gubitak pa-keta, brzinu i tip kodeka.. Mogue jeimati dva sistema koji se drè istih stan-darda, a da ipak jedan zvu~i bolje od dru-gog zbog razlike u na~inu rjeavanja pi-tanja kvalitete govora. Iz tog razloga je,za svaku ustanovu koja se bavi ili se na-mjerava baviti prijenosom glasa putempaketskih mreà, od sutinske va`nostiimati mjerne instrumente koji mogu naobjektivan na~in mjeriti jednu vrijednostkoja je po svojoj prirodi subjektivna, toje slu~aj sa opaènom, odnosno doìvlje-nom kvalitetom govora. Takvi instru-menti za svoj rad koriste neke od mate-matskih modela kojima se nastoji emuli-rati ljudski doìvljaj govora. Upotreba tihinstrumenata moè znatno pojeftinitimjerenja i doprinijeti veoj konkurent-nosti ustanova koje se bave paketskimprenosom govora.

LITERATURA1¹ ITU-T Recommendation P.800,"Methods for Subjective Determina-tion of Transmission Quality", Inter-national Telecommunication Union,Geneva, Switzerland, August 1996

2¹ J. G. Beerends and J. A. Stemer-dink, "A Perceptual Speech QualityMeasure Based on a PsychoacousticSound Representation", J. AudioEng. Soc. 42:115-123, March 1994

3¹ J. G. Beerends, E. J. Meijer and A.P. Hekstra, "Improvement of theP.861 Perceptual Speech QualityMeasure", Contribution COM 12-20to ITU-T Study Group 12, December1997

4¹ PsyTechnics Group, British Tele-communications, "PAMS Usage Gui-delines", February 2000


Prema pripremljenom dnevnom redu na odrànom Okruglog stolu, vo|ena je diskusija u kojoj je uzelo u~ee dese-tak predstavnika drutvenog te javnog i privatnog sektora iz oblasti telekomunikacija. Okrugli sto je rezultiraoslijedeim zaklju~cima:

1) Iznesena je ideja, koja je u potpunosti podràna, da se ovakvi skupovi odràvaju i ~ee, kvartalno, uz napomenuda se otvori dugora~an dijalog na temu praenja efekata na provo|enju politike u sektoru telekomunikacija. U tomsmislu je izre~eno i nekoliko tema buduih okruglih stolova, me|u kojima i:- Strategija poveanja penetracije TK priklju~aka u BiH;- Uspostavljanje TK industrije u BiH i zatita iste;- Regulatorno ure|ivanje prostora CaTV-a u BiH.

2) Konstatovano je da je TK prostor u BiH zakonski i regulatorno, ve sada, sasvim dobro pokriven. Utvr|ena je poli-tika u sektoru telekomunikacija i donesen Zakon o komunikacijama na dràvnom nivou. CRA je izdala odgovara-jue licence operatorima i provajderima, propisala Pravila interkonekcije, predloìla Vijeu ministara, nakonuspjeno organiziranih foruma, ure|ivanje prostora u vezi sa univerzalnom uslugom i IP telefonijom, itd.

3) Treba nastaviti sa regulatornim ure|ivanjem TK i IT prostora i to sa: - Utvr|ivanjem mehanizma finansiranja univerzalne usluge;- Izradom Strategije informatizacije i internetizacije b-h drutva;- Formiranjem odgovarajue organizacione jedinice na dràvnom nivou, za vo|enje procesa informatizacije i inter-

netizacije u BiH;- Podizanjem upravljanja Internet "BA" domene na dràvni nivo;- Licenciranjem i obavezivanjem na kvalitetnu gradnju CaTV provajdera te licenciranje provajdera sadràja i

aplikacija

4) Sugerira se dràvnoj izvrnoj vlasti da:- Uspostavi kontrolnu funkciju u TK sektoru;- Uklju~i operatore i, eventualno, provajdere u proces odre|ivanja vrijednosti licenci;- Fofmira Odbor za praenje regulative u EU i harmonizaciju propisa u BiH;- Ubrza, ali i racionalizira izgradnju ICT infrastrukture na nivou dràve;- Ubrza implementiranje novih tehnologija u infrastrukturi na dràvnom nivou, kao to je izgradnja jezgro mreè u

najnovijoj tehnologiji;- Ubrza i okon~a slu~aj izdavanja tree licence u oblasi mobilnih komunikacija;- Vie koristi domae stru~njake i iskustva drugih.

Skup je jednoglasno podrào prijedlog predsjednika Vanjsko-trgovinske komore BiH, gosp. Milanovia, da se uokviru Komore formira asocijacija za komunikacije i informatizaciju, u ~ijem radu e zna~ajno participirati i BHudruènje za telekomunikacije.

Upuen je poziv svim nadle`nim institucijama za implemnetaciju gore navedenih zaklju~aka.

Sarajevo, 21. 05. 2003Radna grupa za zaklju~ke

IInnffoorrmmaacciijjaa ssaa OOkkrruugglloogg ssttoollaa ooddrràannoogg uu ppoovvoodduu SSvvjjeettsskkoogg ddaannaa tteelleekkoommuunniikkaacciijjaa - 1177.. mmaajj 22000033.. ggooddiinnee


OSNOVNE INFORMACIJESlijedei svoju namjeru da daje puni do-prinos permanentnom obrazovanju kad-rova i stru~njaka i, openito, razvoju u ob-lastima svog djelovanja, Elektrotehni~kifakultet Univerziteta u Sarajevu tradicio-nalno organizuje me|unarodna savjeto-vanja, a posebno je ponosan to je u prili-ci da ove godine, organizujui "XIX Me-|unarodni simpozij o informacionim i ko-munikacionim tehnologijama" (IKT 2003),nastavi tradiciju odràvanja "Simpozija oinformacionim tehnologijama Sarajevo-Jahorina", ve po 18-ti put.

Za pripremu i organizaciju Simpozija bri-nue se slijedea radna tijela:

Me|unarodni programski odborMelita Ahi-\oki,BiH, predsjednikBranislava Peruni~i,BiH, potpredsjednikAlan Chalmers, Velika BritanijaStanko Blatnik, SlovenijaNikola Bogunovi; HrvatskaGeorgi Dimirovski, MakedonijaMirsad Hadìkadi, SADDènan Ridànovi, KanadaZoran Sal~i, Novi ZelandBranka Zovko-Cihlar, Hrvatska

Organizacioni odborFaruk Tur~inhodì, predsjednikZikrija Avdagi, potpredsjednikRadomir BaiNarcis BehliloviFatih ImamoviFikret Kasumagi[emsudin MaiTadej MateljanSaa MrdoviNovica NosoviFahrudin Oru~eviNedàd ReidbegoviSelma RizviMuhamed SarajliEmin SkopljakAkif [abiBakir ZairagiRagib ZiliRedakcioni odborMesud Baru~ija, BiH, predsjednikZikrija Avdagi, BiH, potpredsjednikNarcis Behlilovi;BiHNediljko Bili, BiH,Dubravka ê~ez-Kecmanovi, AustralijaMesud Hadìali, BiHFaruk Hadìomerovi, KanadaEmir Humo, BiHDragoljub Milatovi, BiH

Poziv na u~ee

XIX Me|unarodni simpozij

INFORMACIONE I KOMUNIKACIONE

TEHNOLOGIJE

Sarajevo, hotel "Holiday Inn",Bosna i Hercegovina

01 - 03. decembar, 2003.

Organizator:Elektrotehni~ki fakultetUniverziteta u Sarajevuwww.etf.unsa.ba/ikt2003

Naser Prlja~a, BiHDiana Proti, BiHDènan Ridànovi, KanadaAmela Sadagi, SAD

Sekretarijat simpozijaFaruk Tur~inhodìFatih ImamoviMuhamed KapetanoviSaa MrdoviMuhamed SarajliEmin Skopljak

PREFERENCIJALNE TEMEVodei ra~una o trenutnim trendovimarazvoja u relevantnim oblastima, Organi-zator je odlu~io da za ovogodinji Simpo-zij predloì slijedee programske oblasti,t.j. preferencijalne teme (PT):

1. ARHITEKTURE RAÛNARSKIHSISTEMA

• Multiprocesorske strukture• Hardverska organizacija ra~unara• Distribuirani ra~unarski sistemi

2. SOFTVER IN@INJERING• Softverske metode, jezici i alati• Operativni sistemi• Baze podataka• Ekspertni sistemi• Objektno-orijentisani dizajn

i programiranje• Grafika• Modeliranje i simulacija

3. INFORMACIONI SISTEMI• Poslovni informacioni sistemi• Sistemi za podrku odlu~ivanja• Procesni sistemi u automatici i zatiti

4. INTELIGENTNI SISTEMI• Metodi optimizacije u primijenjenoj

matematici• Fuzzy sistemi• Vjeta~ke neuronske mreè• Evoluciono ra~unarstvo - Genetika• Bioinformatika• Robotika

5. INTERNET TEHNOLOGIJE• E- ekonomija• Sigurnost transakcija na Internetu• Kriptografija i kriptoanaliza• Web-aplikacije

6. MRE@E RAÛNARAI TELEKOMUNIKACIJE

• Virtualne privatne mreè• Menad`ment mreà• Mobilne mreè• Kompresije podataka

7. RAÛNARI U OBRAZOVANJU• U~enje na daljinu• Video-konferencije i multimedija

NOVOSTI

Uskoro u izdanju "BH TEL" izlazi knjiga iz oblasti telekomunikcija, autora Emina Hatunia, dipl. el. ing. pod naslovom:

Nova generacija telekomunikacionih usluga i mreà

BOSANSKOHERCEGOVA^KO UDRU@ENJE ZA TELEKOMUNIKACIJE

SARAJEVO

2/4/2003

9 7 7 1 5 1 2 8 3 1 0 0 0

I SSN 1512 - 8318

EDGE tehnologija

Evolutivni tok prelaska sa 2G na 3G mobilne komunikacione sisteme (mre`na platforma)

Evolutivni tok prelaska sa 2G na 3G mobilne komunikacione sisteme (servisne platforme)

Metodi mjerenja perceptualne kvalitete govora

ADSL i kvalitet parice

DVB MHP (Multimedia Home Platform) specifikacija; sagledavanje pogodnosti za involvirane u~esnike

ACADEMIC NAD PROFESSIONAL

Documents

Korice 4 - bhtel.babhtel.ba/uploads/casopis/Telekomunikacije 4 za web.pdf · Kao i mnoge druge aktivnosti, pisanje i objavljivanje je vje‘ba efekta iskustva. Klju~ni je izbor teme