13. Távközlő Hálózatok előadás
2005. okt. 25.
2
3G GSM EDGE és GPRS kiegészítései: „2,5G” 3G: nagysebességű csomagkapcsolt, digitális
átvitelen alapuló hálózat Európai megoldás: UMTS (Universal Mobile
Telecommunications System, egyetemes mozgó távközlő rendszer)
Közeghozzáférés: W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access, szélessávú kódosztású többszörös hozzáférés)
A felhasználók spektrumai és időrései átlapolódnak, de ortogonális kódkészletet használnak: jobb frekvenciakihasználtság, vonalas spektrumú zavaró jelekre kevésbé érzékeny
A sáv közepe: 1950 MHZ országos lefedettség így nem gazdaságos GSM-mel együtt, automatikus átkapcsolás: 2G/3G
telefonkészülékek
3
UMTS Gerinchálózat: IP/ATM, majd tisztán IP Adatsebesség:
384 kb/s, max 250 km/h sebesség mellett, az egész cellában
max 2 Mb/s, sétálva függ a cellában lévő felhasználók számától, a mozgás
sebességétől és a készüléktől is (a maiak 384 kb/s-t tudnak)
UMTS koncessziók körüli gazdasági probléma. ld. 1. fejezet
PGSM: 19 milliárd Ft, T-Mobile: 17 milliárd Ft,Vodafone: 16,5 milliárd Ft (15 év alatt)
4
UMTS Magyarországon a szolgáltatás indulása:
T-Mobile: 2005. aug. (Budapest háromnegyed részén) Pannon GSM: 2005. okt. (Budapest belső kerületeiben) Vodafone: jelenleg (2005. okt. vége) tesztüzem
köteles idén beindítani a szolgáltatást
Alkalmazások (fontos! ez teszi eladhatóvá) telefonbeszélgetés, adatátvitel videotelefonálás (idén ingyen, utána kb. 120 Ft/perc) TV nézés (most pl. 69 Ft/perc)
Lásd még pl.: Nagysebességű mozgó távközlés (BMEVITT9346)
5
Mozgó, zárt célú hálózatok – 1 Készenléti szolgálatok részére: tűzoltók,
rendőrség, mentők, katasztrófavédelem, stb. (Részben professzionális polgári alkalmazások, pl.
szállítmányozás) Megnövelt igények a GSM-mel szemben:
kisebb hívásblokkolás hívás prioritások (sürgős hívások) diszpécserszolgáltatás csoporthívás nagy megbízhatóság nagy adatbiztonság
6
Mozgó, zárt célú hálózatok – 2 Megoldások:
GSM PRO (Proferssional): az Ericsson fejlesztése: GSM-ből kiemelt csatornákon működik. Magyarországon a T-Mobile szállítmányozóknak kínálja
TETRAPOL (pol=police): Először a francia rendőrségen vezették be, Alcatel fejlesztés
TETRA (Terrestrial Enchanced Trunhed Radio, földfelszíni emelt szintű trönkölt rádió): a Motorola és a Nokia megoldása. Ez bizonyult a legjobbnak.
380-400 MHz évek óta vita tárgya a magyarországi bevezetése 2005. okt. 17. Az Egységes Digitális Rádiótávközlő Rendszer
(EDR) tendert megnyeri a T-Com/T-Mobile (+EADS Secure Networks, Nokia Tetra jogutódja)
2007-ig ki kell építeni
7
1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák
áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok 2.3 Mozgó információközlő hálózatok
2.3.1 Földfelszíni mozgó információközlő hálózatok 2.3.1.1 Földfelszíni mozgó távközlő hálózatok 2.3.1.2 Földfelszíni mozgó számítógép-hálózatok
2.3.1.2 Földfelszíni mozgó szg-h.
8
Nem mobil IP! 1970-es évek: ALOHA Csak mostanra lett rá valódi igény:
laptopok, palmtopok, ... TH feletti megvalósítás (pl. GSM+modem)
működik drága GPRS-sel már jobb kis sávszélesség de: nagy lefedettség!
2.3.1.2 Földfelszíni mozgó szg-h.
9
WLAN
WLAN = wireless LAN (vezetéknélküli helyi hálózat)
IEEE* 802.11x (x=a,b,g,i,...) 1997- becenév: WiFi (Wireless Fidelity, „vezeték
nélküli hűség”??) repterek, szállók, cégek, BME is
„hot spot” Frekvencia: ISM sáv
*IEEE: Institute of Electrical and Electronics Engineers, Villamos- és Elektronikai Mérnökök Intézete
10
ISM sáv
ISM = Industrial, Scientific, Medical -- ipari, tudományos és orvosi
ingyenes max. 1 W (USA), 100 mW (Eu) szórt spektrum kötelező
Eu 900 Mhz: GSM 2,4 GHz: mikrosütők! Mo: 5,8 GHz: katonai célra foglalt
A rádiófrekvencia szűkös erőforrás, ezért a „spórolás”, pl. közös tartomány szórt spektrumú adás
Ennek fényében az ISM megléte nagy dolog!
USA 902-928 MHz 2400-2483,5 MHz 5725-5850 MHzEu 433,05-434,79 MHz 2400-2483,5 MHz 5725-5850 MHz
11
WLAN sebességek
Korábban elterjedt: 802.11b A legújabban használt: 802.11g
BME-n is egyre több helyen
Szabvány Sáv Sebesség a fizikairétegben
Hasznossebesség
IEEE 802.11 2,4 Ghz, infravörös 2 Mb/s 1,2 Mb/sIEEE 802.11a 5,8 GHz 54 Mb/s 32 Mb/sIEEE 802.11b 2,4 GHz 11 Mb/s 5,5 Mb/sIEEE 802.11g 2,4 GHz 54 Mb/s 22 Mb/s
12
WLAN: infrastruktúra alapú mód AP: Access Point, hozzáférési pont
ő irányítja a kommunikációt BSS: Basic Service Set, alap-szolgáltatáskészlet ESS: Extended Service Set, kiterjesztett
szolgáltatáskészlet DS: Distribution System,
elosztó rendszer nincs direkt komm.
az állomásokközött
BSS1
BSS3 BSS2
külső hálózat
átjáró
DS
ESS
AP
AP
AP
13
WLAN: alkalmi mód
alkalmi = ad hoc nincs rögzített infrastruktúra direkt kommunikáció az állomások között minden állomás útválasztó is jelenleg is több nyitott kérdés
14
II. Harald Blaatand „a Kékfogú”, i.sz. 940-981 Viking király, Dánia és Norvégia „egyesítése”
PC/telefon és perifériák összekapcsolására IEEE 802.15.1
max. 723,1 kb/s (v1.*), 2,1 Mb/s (v2.0) max 8 egység: pikohálózat (piconet) több pikohálózat: scatternet (szétszórt h.)
átjárókkal nem használják
ISM ez is 2,4 GHz zavarják egymást a WLAN-nal!
15
1 Az információközlő hálózatok alapismeretei 2 Az információközlő hálózati technológiák
áttekintése 2.1 Rögzített távközlő hálózatok 2.2 Rögzített számítógép-hálózatok 2.3 Mozgó információközlő hálózatok
2.3.1 Földfelszíni mozgó információközlő hálózatok 2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok
2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok
16
„Bázisállomás” a műholdon Előny:
nagy földfelszíni lefedettség Hátrány:
drága nagyobb késleltetés nagyobb teljesítmény
2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok
17
Hálózattípusok: SzgH és TH is
Hálózatrészek Gerinchálózat
rögzített állomások, nagy sebesség Hozzáférési hálózat
mozgó állomások, kisebb sebesség ezt nézzük most
2.3.2 Műholdas mozgó információközlő hálózatok
18
Pálya alakja: kör ellipszis (egyik gyújtópontban a Föld)
Pályamagasság „elvileg” „bármi” azonban:
légkörön kívül kell: az fékezne nem hirtelen ér véget, nehéz
meghatározni a tetejét(pedig ez jogilag is érdekes lehet)
kb 100 - 1000 km van Allen sugárzási övek
elektromosan töltött részecskékből
belső: 3200 km körül (proton) külső: 15.000-19.000 km körül
(elektron) túl nagy magasság felesleges
Műholdpályák
19
3 főbb műholdmagasság: LEO:
Low Earth Orbit, alacsony magasságú pálya 400 - 1500 km
MEO: Medium Earth Orbit, közepes magasságú pálya 5000 - 13.000 km
GEO: Geosynchronous Earth Orbit, geostacionárius pálya 35.785 km (kb.= 36.000 km) egyenlítő felett, csak egy ilyen pálya!
Műholdpályák
20
Magasabb pályák előnyei: kevesebb műhold elég
Magasabb pályák hátrányai: nagyobb késleltetés nagyobb csillapítás, nagyobb teljesítmény kell
GEO ezeken felül: nem kell antenna követés nincs műholdváltás de: sarkok nem fedhetőek le
Műholdpályák
21
International Maritime Satellite Telecommunication, nemzetközi tengerészeti műholdas rendszer
1979 óta később szárazföldi is
4 db GEO műhold, globális lefedés Különféle végberendezések, de általában nem
kézben hordozhatóak Beszédátvitel Adatátvitel: 600 b/s -- 144 kb/s, de ezt tervezik növelni
22
Iridium Kézi készülékek, elsősorban
beszédátvitelre Adatátvitel: 2,4 kb/s Internet-elérés: 10 kb/s
66 db műhold eredetileg: 77 -- irídium, 66: diszprózium
780 km: LEO 2000. március (másfél év után): csőd
földi hálózatok túl gyorsan fejlődtek, rossz marketing egy év után, Pentagon segítségével újra üzemben
Rádiócsillagászatot zavarja OH molekulák emissziós frekvenciája melletti fr.
23
Kézi készülékek, elsősorban beszédátvitelre Adatátvitel: 9,6 kb/s
48 műhold 1414 km -- LEO A kézi készülékek ha lehet, földi rendszert (pl.
GSM) használnak ha nem, akkor a műholdast
Nincs műhold-műhold kapcsolat:
Globalstar Iridium