otazkyMSMK

ty GSM

Subjektivní pohled (mluvčí a posluchač) může být ovlivněn i kvalitou mikrofonu a
sluchátka, ale objektivní hodnocení zahrnuje pro QoS (quality of service) hodnocení
pokrytí, kapacitu sítě, interference, úniky. Setkáváme se s jednotkou Erlang (jednotka
provozního zatížení, 1 Erl = kanál nepřetržitě obsazený). Zjišťují se pravděpodobnosti
pokrytí buňky dle jejího průměru, zjišťuje se počet spojení pro reprezentativní výsledky
(např. 2000). Na měření kvality služeb existují měřící systémy (bedna s několika
mobilními stanicemi+PC). V přednášce byl uveden Qvoice umožňující posuzovat
stacionárně, při jízdě vozidlem (QVM) a při túrách (batoh s bednou na záda), systém
provádí statistické vyhodnocování (grafy a tabulky a čárové zkazatele) řečové testy
(rychlost-zpoždění, robotický hlas – test vokodéru, ping pong), IP datové testy, SMS
testy. Lze specifikovat kanál, čísla, typy telefonů, měření indoor/outdoor a dokonce
definovat uspořádání budovy. QVP provádí měření IP sítí a GSM sítí studují se počty
kopletně úspěšně dokončených hovorů, přerušených hovorů, pokusů (asi se ani
nevytočí), nesestavených hovorů, rychlost, počet HO, ... . Existuje několik kritérií a to
CCR (podíl úspěšně provedených hovorů/všech pokusů o sestavení), CDR (podíl
přerušených a položených pokusů/úspěšných pokusů+přerušených hovorů), CSSR
(podíl úspěšných a přerušených pokusů/všech). Bere se v úvahu PESQ (vyhodnocování
vnímání řečové kvality) a PACE. Dál už nemám sílu toto je snad nejhorší slajd a
všechno v angličtině, nevysvětlená jediná zkratka i to co je výše sem musel překládat.


15) Buňková struktura

Základnová stanice systému obsluhuje určitou oblast kolem sebe (buňku). Buňková
struktura dovolí opakování kanálů (kmitočtů) a tím i nekonečné pokrytí. Frekvence se
mohou opakovat po asi pětinásobku poloměru (asi přes 2 buňky), interferenční zóna.
V praxi má BTS jen pár (2-5) ARFCN kanálů. Sektorizací buňky (antény do sektorů) lze
docílit ještě lepšího využití kanálů (navýšení účastníků). Pikobuňka pokrývá oblast do
průměru 100m (mnoho účastníků-vysoký provoz-letištní hala), mikrobuňka do průměru
1 km (části měst), a makrobuňka do desítek km (venkov-málo účastníků, nižší provoz).
Buňky mohou být taky deštníkové – překrývají oblast nepokrytou menšími buňkami.

16) Architektura GSM

Systém se skládá ze třech částí. BSS – base station subsystem (zahrnuje BTS a BSC),
NSS (network and switching subsystem –síťový a přepojovací subsystém skládající se
z MSC-ústředna a VLR a dále EIR, AuC, HLR) a OSS (operační subsystém, OMC,
NMC, ADC). Na obr. 3 je to zachyceno. Co jednotlivé bloky dělají viz. [1].

Obr. 3. Architektura GSM

17) RAKE

Vícecestné šíření-signál chodí díky odrazům od terénu nejen přímou cestou (od vysílače)
ale i od jiných směrů (odrazy od budov) a kvůli tomu vzniká interference a únik, navíc
přichází s různým zpožděním (odrazy od vzdálených překážek) a přijde později než
přímí signál od vysílače (viz. pojem impulsní odezva kanálu). Signál z přímé cesty může
být ale o hodně slabší než od odrazu a proto je vhodné nějak zajistit, aby nevýhody
vícecestného šíření hrály pro zlepšení příjmu, to lze u CDMA přístupu. Tzv. Rake
reciever (jinak taky korelační přijímač) přijme na anténu všechny odrazy a původní
signál a dál provede korelaci signálu s uživatelovou sekvencí (časově příslušně
posunutou) v několika větvích (fingers) a váhováním přiřadí největší podíl ve výsledku
signálu, který je nejlepší (obr. 4).

Obr. 4. Rake reciever

18) RRM (snad Radio Resource Management)

Jedná se koncepci plánování, kde se berou v úvahu následující skutečnosti. Je nutné
zvážit počet uživatelů (úměrný počtu BTS), pro které bude síť budována velikost území
(a oblast pokrytí), předpokládaná přenosová rychlost, kvalita služeb QoS, optimalizace
rádiových zdrojů, specifikace 2G/3G (hlasové nebo datové služby). U UMTS například
RRM plní funkce řízení přístupu, a řízení zatížení v závislosti na QoS, optimální
rozdělení OVSF kódů, HO, optimální využití DCCH pro přenos dat. Rádiová zdrojová
jednotka je např.u GSM definována šířkou kanálu 200 kHz a rámcem TDMA 4,6 ms.
QoS mezi dvěma body (UE) lze kategorizovat jako konverzační (videokonference,
hovory-dovoleno malé zpoždění), streamovací (zpoždění může být větší, dodržet interval
mezi vzorky), interaktivní (serfování), na pozadí (SMS, není požadavek kdy má být
přesně doručeno).

19) Zdrojové kodování

No tak asi hudba, video, obrázky [1]. Hlavně vokodéry. Hlas v GSM a mob.
komunikacích pro hlasové služby je syntetizovaný (hlásky znělé, neznělé) a jako takový
se nepřenáší – ušetří se přenosová rychlost což je potřeba (digitalizovaný hlas má 104
kbps a stáhne se na 13 kbps). Místo digitalizovaného hlasu se přenáší koeficienty filtru
modelujícího hlasový trakt, predikované hodnoty impulzů (LPT/LPC-RPE) a informace
o znělosti neznělosti hlásek (obr. 5).

Obr. 5a .Hlasový kodér v GSM

Obr. 5b. Hlasový kodér v UMTS


20) Porovnej UMTS a DVB-H

DVB-H – MPE encapsulace IP datagramů do MPEG TS, OFDM 4k (podporuje však i
8k a 2k), time slicing (burstování pro větší životnost baterií), obraz 350x288pixelů (na
malinký monitor stačí) toky do 1,5 Mbps (jeden program tak 250-300 kbps-obraz),
využití stávající infrastruktury (vysílače DVB-T), snadnější využití multimediálních
aplikací – zpětného kanálu, který tvoří GSM (platba za programy), pásma TV (50-850
MHz) a jen příjem broadcastu.

UMTS – hlasová a hlavně datová služba, datový tok podobný (podle OVSF i 1920 kbps),
ale toto je univerzálnější (hlavně pro datové přenosy Internet 4G UMTS TDD, T-
Mobile), není přímo dělaný na sledování TV (DVB-H zase není standart pro datové a
hlasové služby) ale lze pomocí IP protokolu (jenže tak moc TV volných stanic není),
mnohem vyšší pásmo 1900-2200 MHz modulace DSSS (přístup CDMA) a jedná se o plně
duplexní (obousměrné) spojení, regulace výkonu (to DVB-H nemá). No a dalo by s toho
možná najít více (terminál DVB-H versus UE možnosti)

21) Flash OFDM (Fast Low Latency Access with Seamless Handoff OFDM) [2]

Nový standard s požadavky vysoké mobility (do 250 km/h), nízkého zpoždění (odezvy)
pro práci v reálné čase, hodně účastníků v buňce ([2] uvádí 125), efektivní řízení QoS.
Předem určena OFDM s vnitřní modulací QPSK, 16QAM, 64QAM (256QAM) pásmo
400 MHz až 3,5 GHz (licenční i bezlicenční) s B = 1,25 MHz a s roztečí duplexního páru
30-80 MHz u FDD. Má 113 subnosných (4 pilotní, 96 provozních, 13 řídících) s rychlým
frekvenčním skákáním FTH, všechny buňky v síti se stejnou nosnou (základní-střed
kanálu). Díky tomu se docílí větší SNR, není hrozba interferencí jak u CDMA, odolnost
vůči vícecestnému šíření, řízení výkonu ve větším rozpětí (30 dB). Řízení obsluhy
účastníků na základě aktuálních rád. podmínek , QoS a monžtví objemu dat.
Přidělování kapacity kombinací přístupů TDM/FDM velmi krátká latence (odezva asi
35 ms) dána pouze zpracováním v obvodech modulátoru a demodulátoru, díky
mechanizmu fast ARQ. Rychlosti v DL cca 3 Mbps (v buňce průměrně 1,25 Mbps) v UL
0,9 Mbps (v buňce 0,5 Mbps).
Pro plnou mobilitu a nepřerušovaného toku dat (VoIP) je ude implementován
bezešvý HO řízení z MS za účasti sítě. Architektura je následující. Jedná se o systém
spíše datových přenosů (proto VoIP), kde stanice (MS/UE) mají svoji domovskou IP
adresu (MIP-mobile IP), o jejichž přidělování se stará jednotka HA (home agent),
terminál (stanice) je PCMCIA karta s anténou. Základnovou stanici tvoří RR
(radiorouter), které obsluhované jedním ER (edge router) tvoří lokální síť POP (point of
presence). POP uzel obsluhuje AAA (autentifikační, autorizační a účtovací-accounting
centrum) a HA (home agent). Tyto domény jsou napojeny do páteřní sítě operátora.
Dále je zde NOC (network operation centre) zajišťující dohled na sítí, vše na bázi IP
protokolu, řízení QoS, není ale časová synchronizace zákl. stanic.

22) RNC

Radio network controler – oproti BSC má větší inteligenci, transformuje rozhraní Iub
na Iu CS/PS, provádí řízení HO, řízení Power controll (vnější smyčka), řídí přístup
rádiových prostředků pro minimální kolísání dat. rychlosti, bezpečnost UTRAN,
databáze údajů pro UE a node B, Iur pro komunikaci mezi více RNC. Typy jsou CRNC
(controlling) každý node má pouze jeden RNC; SRNC (serviing) obsluhuje spojení
k jednomu UE+řízení výkonu, rozhodování o HO, přidělování radio resources; DRNC
(drift) podpora pro SRNC při makrodiverzitě, je tak označen jiný RNC než servisní.


Reference

[1] Hanus, S.: Bezdrátové a mobilní komunikace, skripta FEKT VUT Brno, 2005
[2] Hanus, S.; Fencl, J.; Štencel, V,: Bezdrátové a mobilní komunikace II, skripta FEKT
VUT Brno, 2006