Távközlő Hálózatok 24. előadás 8. Mobil távközlő rendszerek Németh Krisztián BME TMIT 2006. dec. 5.

0.2 A tárgy felépítése 0. Bevezetés 1. Távközlő hálózati architektúrák 2. Kapcsolástechnika 3. Jelzésrendszerek Előfizető és központ közötti, központok közötti, VoIP 4. Távközlési protokollok 5. Gerinchálózati technikák PDH, ATM, MPLS, SDH, stb. 6. IP szélessávú hozzáférési technikák Analóg vonali modem, ADSL, xDSL, kábel-TV, stb. 7. Beszédátvitel IP felett 8. Mobil távközlő rendszerek GSM, UMTS, műholdas rendszerek, mobil számítógép hálózatok 9. Jelátviteli és forgalmi követelmények 10. Az információközlő hálózatok felépítésének elvei Németh K. (5 ea.) Csopaki Gy. (6 ea.) Cinkler T. (4 ea.) Németh K. (12 ea.)

8. Mobil távközlő rendszerek Bevezetés Első generációs mobiltelefon-hálózatok GSM UMTS Mobil, zárt célú hálózatok Földfelszíni mobil számítógép-hálózatok Műholdas mobil információközlő hálózatok

Mobil, zárt célú hálózatok

Mobil, 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 (automatikus fogadás és kihangosítás) nagy megbízhatóság nagy adatbiztonság

Mobil, zárt célú hálózatok – 2 Megoldások: GSM PRO (Proferssional): az Ericsson fejlesztése: GSM-ből kiemelt csatornákon működik. Magyarországon a T-Mobile főleg szállítmányozóknak kínálja TETRAPOL (pol=police): Először a francia rendőrségen vezették be, Alcatel fejlesztés TETRA (Terrestrial Enchanced Trunked Radio, földfelszíni emelt szintű trönkölt rádió): a Motorola és a Nokia megoldása. Ez bizonyult a legjobbnak. 380-400 MHz évekig vita tárgya volt 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

Földfelszíni mobil szg-h.

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

ISM sáv ISM = Industrial, Scientific, Medical -- ipari, tudományos és orvosi ingyenes, engedély, bejelentés sem kell hozzá 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!

WLAN sebességek Korábban elterjedt: 802.11b A legújabban használt: 802.11g BME-n is egyre több helyen

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 állomások között

WLAN: alkalmi mód alkalmi = ad hoc nincs rögzített infrastruktúra direkt kommunikáció az állomások között minden állomás útválasztó is jelenleg is több nyitott kérdés

PC/telefon és perifériák összekapcsolására 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!

WLAN (WiFi) szerű, de városi hálózati méretekben (MAN) WiMAX = Worldwide Interoperability for Microwave Access (kb. „világméretű együttműködés a mikrohullámú hozzáférésért”) IEEE 802.16 -- 2004/2005 WLAN (WiFi) szerű, de városi hálózati méretekben (MAN) 2-11 ill. 10-66 GHz Egy adó/vevő max 50 km-t sugarú területet fedhet le Esetenként a direkt rálátás sem szükséges de mikrohullám révén ez célszerű mégis Átviteli sebesség: max 70 Mb/s de: megosztva az összes felhasználó között UMTS konkurense lehet

Műholdas mobil információközlő hálózatok

Műholdas mobil információközlő hálózatok „Bázisállomás” a műholdon Előny: nagy földfelszíni lefedettség Hátrány: drága nagyobb késleltetés nagyobb teljesítmény

Műholdas mobil információközlő hálózatok Hálózattípusok: SzgH és TH is Hálózatrészek Gerinchálózat rögzített állomások, nagy sebesség Hozzáférési hálózat mozgó állomások, kisebb sebesség ezt nézzük most

Műholdpályák Pálya alakja: Pályamagasság 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 3 főbb műholdmagasság: LEO: MEO: 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 Magasabb pályák előnyei: Magasabb pályák hátrányai: 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

4 db GEO műhold, globális lefedés 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: max. 492 kb/s

Iridium Kézi készülékek, elsősorban beszédátvitelre 66 db műhold Adatátvitel: 2,4 kb/s 66 db műhold eredetileg: 77 -- irídium, 66: diszprózium globális lefedettség 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.

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:

Thuraya 2001- GSM/műholdás átkapcsolás Kézi készülékek, elsősorban beszédátvitelre Adatátvitel: 9,6 kb/s, max 144 kbps -- csomagkapcsolt 1 db GEO műhold!!! központ: Egyesült Arab Emirátusok 99 országot fed le

ICO Tervezett rendszer, 1995 óta 10 db műhold 10390 km: MEO + ICONET: földi hálózat. Nincs műhold-műhold komm. Beszéd- és 144 kb/s adatátvitel Rendszerindítás mikor?? 2000-ben egy sikertelen, 2001-ben egy sikeres műhold fellövés legújabb terv: 1 db GEO műhold

Teledesic Terv: világméretű, szélessávú szg-h. Craig McCaw Bill Gates al-Waleed bin Talal: Szaudi herceg Műholdak száma: 840, 288, 30, 10? Pálya: LEO, majd MEO Adatsebesség: fel: 128 kb/s -- 100 Mb/s le: akár 720 Mb/s Később egyesülés az ICO-val 2003: gyakorlatilag megszűnik a cég frekvenciákat visszaadják

GPS Global Positioning System, globális helyzetmeghatározó rendszer (nem kifejezetten távközlés) Az USA Védelmi Minisztériuma üzemelteti de bizonyos korlátozásokkal polgári célokra is használható Műholdak: 24 műhold 20 200 km pályamagasság Pontosság: 95%-ban 10m-nél jobb vízszintesen, 16 m-nél jobb függőlegesen 340 nanosec. a pontos időhöz (UTC, Universal Time, Coordinated, koordinált egységes idő) képest

Kb. 3,4 milliárd Euró értékű beruházás Tervezett műholdak: Az Európai Unió és az Európai Űrügynökség (European Space Agency, ESA) közös vállalkozása Polgári célú globális helyzetmeghatározó rendszer Kb. 3,4 milliárd Euró értékű beruházás Tervezett műholdak: 30 műhold 23 222 km magasan Terv szerint a szolgáltatás 2008-tól kezdődik Jelenleg a próbaműholdak tesztje folyik, első sikeres pályára állítás: 2005. dec. 28.