Ewolucja systemów komórkowych. Robert Krawczak

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "Ewolucja systemów komórkowych. Robert Krawczak"

Milena Kamińska
7 lat temu
Przeglądów:

1 Ewolucja systemów komórkowych Robert Krawczak

2 Geneza systemów radiokomunikacji ruchomej Okres powojenny do lat 50. radiotelefony i radiostacje przewoźne budowane na potrzeby służb bezpieczeństwa i porządku publicznego (wojsko, policja itp.) Lata 50. zastosowania cywilne w ratownictwie (pogotowie ratunkowe, straż pożarna) oraz komunikacji (przedsiębiorstwa taksówkowe) architektura strefowa Lata wyodrębnienie sieci przywoławczych MBS, publiczna sieć radiotelefonów mobilnych ARP (Finlandia tzw. 0G) architektura wyspowa Koniec lat zróżnicowanie funkcji PMR i telefonii mobilnej podział na systemy telefonii komórkowej (rozszerzenie sieci stacjonarnej) i systemy trankingowe (systemy korporacyjne)

3 Geneza systemów radiokomunikacji ruchomej Systemy przywoławcze (MBS) Radiotelefony publiczne (ARP) Radiotelefony cywilne Radiostacje analogowe, radiotelefony Radiotelefony i radiostacje analogowe z pamięcią, układami retranslacji itp Radiostacje analogowo- cyfrowe 1970 Transmisja analogowa mowy, ograniczony zasięg, niewielkie pojemności systemu, brak zabezpieczenia przed nadużyciami, krótki czas pracy Czas

4 Systemy komórkowe I generacji (ograniczona mobilność) Lata 70. / rozbudowa sieci telefonii przewodowej o podsystem stacji bazowych: AMPS (USA 1975/1978), NMT450 (Skand. 1979/1981), Radiocom (Francja 1980/1986) transmisja głosu, także trójstronna, transmisja danych i faksów 600 bit/s, przesyłanie sygnalizacji DTMF, realizacja połączeń priorytetowych (kosztem zajętości zasobów), poczta głosowa, wymiana wiadomości SMS (bez wyzwalania po zmianie statusu abonenta na aktywny) i prezentacja numeru abonenta wywołującego (wybrane terminale), obsługa kodów sieci (zarządzanie przekazywaniem połączeń). Polska NMT450i 20 ze 180 kanałów w innym zakresie częstotliwości, zmodyfikowane protokoły sygnalizacji w kanale radiowym, wyświetlanie w terminalu kodu obszaru centralowego, kompandory zapewniające poprawę jakości transmisji sygnałów mowy, procedury identyfikacji abonenta (terminala).

5 Systemy komórkowe I generacji (ograniczona mobilność) MTX BS PSTN BS MTX BS Obecna platforma NMT450+ do 2010 roku (akweny morskie, obszary przygraniczne, ostatnia mila ) Transmisja analogowa, bardzo wąski zakres usług, brak lub bardzo słabe zabezpieczenia przed nadużyciami, ograniczony roaming

6 Systemy komórkowe II generacji (nowe usługi i technologie) Lata 80. rozpoczęcie prac nad standaryzacją systemów cyfrowych. Dla systemów PMR zamiast MPT1327 powstają TETRA i TETRAPOL, dla systemów przywoławczych zamiast MBS powstaje ERMES, dla telefonii bezprzewodowej w miejsce CT0 2 wprowadzane są CT3 i DECT. GSM, DCS, IS-95, D-AMPS, PDC: oddzielenie funkcji telefonu od uprawnień użytkownika (karta), kodowanie cyfrowe głosu, integracja podstawowych usług z siecią (przesyłanie faksu, krótkich wiadomości tekstowych, poczta głosowa, identyfikacja numeru dzwoniącego abonenta), rozszerzenie możliwości usługi transmisji krótkich wiadomości (EMS), wprowadzenie dodatkowych elementów infrastruktury sieci odpowiedzialnych za przechowywanie i śledzenie informacji o położeniu terminala, pomocne w utrzymywaniu odpowiedniej jakości transmisji podczas przemieszczania się abonenta, zapewnienie możliwości korzystania z usług w obcych sieciach (roaming), zwiększenie efektywności wykorzystania pasma (FDMA+TDMA oraz możliwości pracy w szczelinach połówkowych), wprowadzenie procedur zwiększających bezpieczeństwo (szyfrowanie transmisji w kanale radiowym, kontrola numeru IMEI, zabezpieczenie dostępu poprzez PIN).

7 Systemy komórkowe II generacji faza I (cyfryzacja) MSC/SMSC/GMSC AuC HLR PSTN AuC HLR MSC/SMSC/GMSC Na obszarze europejskim rozpoczęto uruchamianie systemu GSM w roku 1989, rok po opublikowaniu pierwszej wersji standardu (faza 1) zorientowanej na jednozakresową pracę umożliwiającą transmisję głosu. Początkowo wyróżniano poszczególne zakresy oznaczając je GSM, DCS i PCS. Transmisja cyfrowa, podstawowe usługi, słabe zabezpieczenia przed nadużyciami, terminale funkcjonalnie odpowiadające analogowym

8 Systemy komórkowe II generacji faza II (rozwój usług) SMSC MSC PSTN GMSC AuC HLR W Polsce sieć GSM uruchomiona została w roku 1996, co umożliwiło instalację jej w tzw. fazie 2 rozwoju (wersja 900 i 1800 MHz z usługą transmisji danych). Ostatecznie, z uwagi na różnice występujące jedynie w parametrach radiowych przyjęto jednolite nazewnictwo (aktualnie: GSM 400, GSM 700, GSM 850, GSM 900, E-GSM, GSM 1800, GSM 1900, GSM-R) Transmisja cyfrowa, szeroki zakres usług wąskopasmowych, zabezpieczenia przed nadużyciami, rozbudowane terminale

9 Systemy komórkowe II generacji faza II+ (integracja sieci) SMSC MSC PSTN SGSN GMSC AuC HLR GGSN IP Dostęp do sieci Internet, serwisy WAP, informacje o lokalizacji abonenta, usługi strumieniowej transmisji video, lokalne serwisy informacyjne, wiadomości MMS, płatności elektroniczne itp. Transmisja cyfrowa ze strumieniowaniem oraz multipleksacją kanałów, obsługa TCP/IP, MP3, usługi lokalizacyjne i informacyjne

10 Systemy komórkowe III generacji (uniwersalność) 2G - technika cyfrowa, modyfikacja sieci szkieletowej - powstanie szeregu równoległych standardów (problem dla abonenta, który oczekiwałby zaawansowanych usług, ale przy korzystaniu z jednego terminala w dowolnym miejscu globu) 3G przewidziany segment satelitarny, możliwość transmisji szerokopasmowej w nowej sieci radiowej (ang. Radio Access Network) wykorzystującej technikę WCDMA Podstawowe zmiany globalny zasięg łączności, nowe procedury zabezpieczeń: szyfrowania, autentykacji abonenta i sieci, kontrola integralności danych, zwiększenie maksymalnej szybkości transmisji do 2 Mbit/s, zaawansowane usługi lokalizacyjne i nawigacyjne, rozbudowane usługi multimedialne (wideotelefon, wideokonferencje, telewizja, radio, przesyłanie i odtwarzanie muzyki), zwiększenie efektywności wykorzystania pasma (różne techniki wielodostępu oraz kodowanie adaptacyjne i zaawansowane sterowanie mocą)

11 Systemy komórkowe III generacji (uniwersalność) SatS SMSC GMSC RNC AuC PSTN SGSN NodeB NodeB MSC HLR GGSN IP Zaawansowane funkcje zarządzania informacjami, usług transmisji multimedialnych i usług lokalizacyjnych, gwarantowana jakość usług. W najnowszych produktach trudno znaleźć taki, który nie posiada wbudowanego aparatu fotograficznego, kamery, odtwarzacza plików multimedialnych Transmisja cyfrowa, szerokopasmowa z zaawansowanymi procedurami zabezpieczeń, VoD, GPS

12 Systemy komórkowe kolejnych generacji Budowa sieci NGN (ang. Next Generation Network) konwergencja usług telefonicznych z transmisją danych, szybkie wielousługowe sieci szkieletowe, integracja urządzeń wykorzystujących różne standardy (WiMAX, Wi-Fi, WCDMA), zwiększenie szybkości transmisji do 155 Mbit/s w zakresach mikrofalowych do 60 GHz, zastosowanie techniki MIMO (ang. Multiple Input Multiple Output), wzrost efektywności widmowej uzyskany dzięki stosowaniu skomplikowanych modulacji wyższego rzędu, szerokie pasmo pracy dzięki technice OFDM (ang. Orthogonal Frequency Division Multiplexing), dalsza miniaturyzacja, zwiększanie pojemności obsługiwanej pamięci, wprowadzenie na szeroką skalę technologii OLED, wbudowywanie bardziej zaawansowanych urządzeń multimedialnych.

13 Podsumowanie Globalną komunikację zapewnić może tylko integracja rozwiązań z wielu dziedzin. Funkcjonowanie większości usług bez informatyzacji sieci szkieletowej oraz terminali jest niemożliwe. Rewolucyjne zmiany w przekazie informacji wymuszają uniwersalność w każdym nowoczesnym systemie telekomunikacyjnym. Kolejne generacje systemów bezprzewodowych z uwagi na swoje uniwersalne zastosowanie doprowadzą do zatarcia istotnych różnic pomiędzy systemami.

14 Co jeszcze możemy osiągnąć - nasze dążenia? Dziękuję za uwagę

Podobne dokumenty

EWOLUCJA SYSTEMÓW TELEFONII KOMÓRKOWEJ

EWOLUCJA SYSTEMÓW TELEFONII KOMÓRKOWEJ mgr inż. Robert Krawczak Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Elektroniki, Instytut Telekomunikacji ul. Gen. S.Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa tel.: 0-22 6839247, fax: 0-22 6839038, e-mail: rkrawczak@wel.wat.edu.pl