1. QoS - Quality of Service

Działanie mające zagwarantować jakość usługi na określonym poziomie. Dzięki QoS lepiej są wykorzystywane przepustowości.

W sieciach pakietowych (w sieciach z komutacją kanałów odpowiednik - GoS) jest to mechanizm, który pozwala nadać różne priorytety różnym użytkownikom lub strumieniom danych, czy też zagwarantować odpowiedni poziom wydajności dla strumienia danych, by spełnić wymagania, które wymaga dana usługa. QoS jest istotnym mechanizmem w sieciach z ograniczoną pojemnością, takich jak telefonia komórkowa, szczególnie dla usług czasu rzeczywistego; przykładowo: VoIP czy video streaming.

Protokoły, które wykorzystują mechanizm QoS rezerwują odpowiednie zasoby w zależności od priorytetu oraz wolnych zasobów dla danej usługi w trakcie nawiązania sesji. W trakcie trwania sesji parametry wpływające na jakość są stale monitorowane (np. przepływność czy opóźnienie). W celu rezerwacji zasobów współpracować muszą ze sobą wszystkie urządzenia sieci znajdujące się po drodze od nadawcy do odbiorcy. Priorytety są ustawiane w nagłówku pakietu.

Mechanizm QoS wykorzystuje priorytetyzacje dla dostępnej przepływności.

W trakcie przesyłu pakietu od nadawcy do odbiorcy może zdarzyć się kilka problemów:

Dropped packets (porzucone pakiety). Sytuacja występuje kiedy bufor danych jest przepełniony i nie jest w stanie przyjąć nowych pakietów. Odbiorca może prosić o retransmisję tych pakietów

Delay (opóźnienie) - może zdarzyć się sytuacja, kiedy pakiet jest bardzo długo przesyłany do odbiorcy z powodu możliwości wyboru różnych dróg w sieciach bądź czekać długi czas w kolejce. Trudno przewidywalny parametr.

Jitter (różnica opóźnień pakietów). Pakiety mogą osiągać miejsce przeznaczenia z różnym opóźnieniem. Szczególnie transmisje video tracą na jakości w takim przypadku.

Out-of-order delivery (dostarczenie w innej kolejności niż wysłanie) W trakcie rutowania pakiety mogą wybrać różne drogi, przez co mają różne opóźnienie, zatem docierają w kolejności innej niż zostały wysłane Problem wymaga dodatkowych protokołów, które porządkują pakiety. Szczególnie uciążliwe dla transmisji VoIP oraz video.

Error - bywa, że pakiet został dostarczony do złego odbiorcy. Właściwy odbiorca musi zażądać retransmisji brakującego pakietu.

Występuje 7 rodzajów priorytetów oraz best effort. Best effort oznacza brak gwarancji i zależy od wolnych zasobów sieciowych. 1 jest najniższy a 7 najwyższy. Video streaming ma 5, głos 6.

„Wymagania QoS silnie zalezą od konkretnego zastosowania. W systemie GPRS zdefiniowano profile QoS stosując takie parametry jak priorytet usługi, niezawodność, opóźnienie i przepustowość. Przepustowość określa szybkość maksymalną oraz średnią danych. W zależności od rodzaju usługi tolerowane są różne wartości prawdopodobieństwa utraty pakietu, jego duplikacji, czy uszkodzenia.” [1]

Temat szeroki, tu przedstawiono ścisłe minimum, pytanie było nieprecyzyjne.

Źródła:

www.wikipedia.org

http://www.microsoft.com/poland/windows2000/win2000serv/TCPIP/roz09.mspx#4

[1] Krzysztof Wesołowski, Systemy Radiokomunikacji Ruchomej, WKŁ 2006, str. 257

2. Ramka w GSM

(warto przypomnieć sobie różnice między: kanałem fizycznym, logicznym i radiowym)

W każdym kanale radiowym jest 8 szczelin czasowych (kanałów fizycznych) numerowanych od 0 do 7. Szczelina czasowa trwa 577 μs. Ramkę TDMA tworzy 8 szczelin czasowych (8 * 577 μs = 4,615 ms). W każdej szczelinie czasowej transmitowane są pakiety o długości 148 bitów ( za wyjątkiem jednego pakietu, który ma długość 88 bitów). Pakiet realizuje kanały logiczne.

Długość szczeliny czasowej wynosi 152,5 bita. Różnica pomiędzy efektywną długością pakietu, a długością szczeliny tworzy przedział ochronny, który potrzebny jestże względu na tolerancję dokładności umiejscowienia pakietu wewnątrz szczeliny regulowanego z powodu czasu propagacji zależącego od odległości stacji ruchomej od bazowej. Przedział ochronny potrzebny jest także ze względu na konieczność uwzględnienia przebiegów przejściowych w trakcie włączenia i wyłączenia stopnia mocy na stacji ruchomej odpowiednio na początku i końcu pakietu (mówiąc po ludzku; nadajnik włącza się na czas trwania jednej szczeliny).

Dodatkowo o pakietach w ramkach; istnieje 5 typów w GSM - 1 podstawowy i 4 wyłącznie do sygnalizacji.

1. Pakiet podstawowy (sygnał mowy lub danych)

2. Pakiet zastępczy (dummy burst)

Struktura taka sama jak pakietu podstawowego czyli 148 bitów + 8,5 bita przedziału ochronnego. Nie jest stosowany do transmisji informacji użytkowej a jedynie do wypełnienia wolnych szczelin w kanale łącza w „dół” w którym umieszczono kanał synchronizacyjny. Taki zabieg (wypełnienie wolnych szczelin) zapewnia stałą średnią moc nadawaną w kanale radiowym, przez co stacje ruchowe (MS) mogą łatwiej odszukać kanał synchronizacyjny.

3. Pakiet korekcji częstotliwości.

Synchronizuje stacje ruchomą z częstotliwością BTS poprzez nadawanie ciągu zer. Transmisja niemodulowanej nośnej o częstotliwości fn + 67,7 kHz (na oscyloskopie widać wyraźny „pik” przesunięty od f środkowej o 67,7 kHz)

4. Pakiet synchronizacyjny (synchronization burs)

Służy do synchronizacji ramkowej transmisji danych. Przesyła informację o numerze ramki TDMA oraz m.in. numerze stacji bazowej BSIC (Base Stadion Ientity Code)

5. Pakiet dostępu (Access burst)

Jest to pierwszy pakiet wysłany przez stacje ruchomą podczas zestawienia połączenia do BTS . Stosowany jest do określenia opóźnienia transmisji przy pierwszym połączeniu z BTS, przy przełączeniu między BTSami oraz wyprzedzenia czasu transmisji (Timing Advance). Wyjątkowo długi czas ochronny wynika z faktu, że w momencie zgłoszenia chęci połączenia dotychczas bierna stacja ruchoma nie zna koniecznego przyspieszenia momentu wysyłania pakietu w stosunku do czasu systemowego, aby dotarł nie nakładając się na następną szczelinę.

źródła:

wykład TRU 2-3, dr inż. Zbigniew Jóskiewicz,

Krzysztof Wesołowski, Systemy Radiokomunikacji Ruchomej, WKŁ 2006, str. 197 -

3. Ramka w UMTS

Ramka TDMA trwa 10 ms i podzielona jest na 15 szczelin czasowych. Jedna szczelina czasowa odpowiada 2560 chipom.

Tryb TDD umożliwia dynamiczną zmianę przepustowości transmisji w obu kierunkach. Każda ramka o czasie trwania 10 ms jest podzielona na 15 szczelin czasowych. Każda szcze-lina może zostać dynamicznie przydzielona dla łącza „w dół”, lub „w górę” zależnie od aktu-alnego zapotrzebowania.

Minimalny czas trwania transmisji w jedną ze stron („w górę” lub „w dół”) jest równy czasie trwania jednej szczeliny czasowej. Każda szczelina może zostać dowolnie przydzielona zarówno do łącza „w górę” jak i „w dół”, jednak w każdej konfiguracji, dla obu tych kierun-ków, musi być przeznaczona przynajmniej jedna szczelina.

Źródło:

http://lesiu.foxnet.pl/praca.pdf

4. Tetra - wiad. Podstawowe

Cyfrowy system trunkingowy

Tetra jest otwartym standardem, dlatego można używać urządzeń różnych producentów. Zdefiniowano tylko kilka styków między urządzeniami.

Częstotliwości pracy: 380-390/390-400 MHz (emergency) 410-420/420-430 (publiczna)

Modulacja pi/4 DQPSK - szybkość modulacji 18 kilobodów

Odstęp między nośnymi 25 kHz

Przepustowość kanału radiowego: 36 kbit/s (28,8 dane użytkownika)

Kanał radiowy podzielony na 4 szczeliny czasowe o przepływności 7,2 kb/s

Zwielokrotnienie dostępu TDMA/FDMA

Duplex FDD 10 MHz

Algorytm dostępu do kanału ALOHA

Łączność w trybie duplex i półduplex

Wielkość komórek do 60 km

Max prędkość terminalu 200 km/h

Moce terminali 1W, 3 W, 10 W

Max. Moc stacji bazowej: 40 W

Umożliwia łączność bezpośrednią między użytkownikami w przypadku braku stacji bazowej - tryb DMO

We Wrocławiu MPK ma Tetrę 8 kanałów.

W 2005 wydanie 2 Tetry: TAPS ( Tetra Packet Advanced Sernice) i TEDS (Tetra Enhanced Data Service). W TAPS przewidziano zastosowanie GPRS i EDGE, a kanał zwiększono do 200 kHz, jednak prace standaryzacyjne przerwano. TAPS niekompatybilny wstecznie.

W TEDS kompatybilnoć wstecz. Zmienna szerokość kanałów: 25, 50, 100 i 150 kHz. Zastosowano modulacje: 64QAM, 16QAM,4QAM, pi/8D8PSK i Pi/4DQPSK(?). Szybkość transmisji od 54 kb/s (25kHz) do 691 kb/s (150kHz)

---