Politechnika Gdańska
WYDZIAA
ELEKTRONIKI
TELEKOMUNIKACJI I INFORMATYKI
Katedra Teleinformatyki
Wielousługowe architektury IP
Ewolucja sieci komórkowych i bezprzewodowych
Część I
Dr hab. inż. Wojciech Molisz
Prof. nadzwyczajny P.G.
Rozwój systemów bezprzewodowych
tel.bezprzew. bezprzewodowe
komórkowe satelitarne
LAN
1980:
1981:
CT0
1982:
NMT 450
1983:
Inmarsat-A
1984:
AMPS
CT1
1986:
1987:
NMT 900
1988:
CT1+
Inmarsat-C
1989:
CT 2
1991: 1991: 1991:
CDMA D-AMPS 1992: DECT
199x:
1992:
Inmarsat-B firmowe
GSM
1993:
Inmarsat-M
PDC
1997:
1994:
IEEE 802.11
DCS 1800
1998:
1999:
Iridium
802.11b, Bluetooth
2000:
2000:
GPRS
IEEE 802.11a
analogowe
2001:
IMT-2000
cyfrowe
200?:
Czwarta generacja
(All IP)
Wojciech Molisz 2
Porównanie generacji sieci komórkowych
Pierwsza generacja (1G):
- Sieci analogowe (AMPS,NMT,TACS)
Druga generacja (2G):
- Sieci cyfrowe GSM 900, DCS 1800
" usługi wąskopasmowe:
" mowa, dane, SMS, faks
" transmisja danych z szybkością 9,6 kbit/s
" SMS do 160 znaków
" połączenia alarmowe
Wojciech Molisz 3
Porównanie generacji sieci komórkowych
Generacja (2,5 G):
 HSCSD (High Speed Circuit Swiched Data) do 115
kbit/s.
 GPRS (General Packed Radio Service) do 170
kbit/s.
 EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution)
do 384 kbit/s.
Trzecia generacja (3G):
 Sieci cyfrowe globalne UMTS (IMT-2000)
" transmisja danych 384 kbit/s i 2 Mbit/s
" usługi internetowe i multimedialne
Wojciech Molisz 4
Generacje sieci 1G 3G
3G
2.75G
Multimedia
Dane
Multimedialne
2.5G
Dane Pakietowe
2G
Cyfrowa (gł. Mowa)
1G
Analogowa (mowa)
GPRS
W-CDMA
GSM
(UMTS)
EDGE
115 Kbit/s
NMT
9.6 Kbit/s do 2 Mbit/s
384 Kbit/s
GSM/
TD-SCDMA
GPRS
TDMA
(nakładka)
2 Mbit/s?
TACS
115 Kbit/s
9.6 Kbit/s
iDEN iDEN
9.6 Kbit/s PDC
(nakładka
9.6 Kbit/ss
AMPS
cdma2000
CDMA 1xRTT
CDMA
1X-EV-DV
PHS
ponad 2.4 Mbit/s
14.4 Kbit/s
144 Kbit/s
/ 64 Kbit/s
64 Kbit/s
PHS
2003 - 2004+
2003+
2001+
1992 - 2000+
y
ródło: U.S. Bancorp
1984 - 1996+
Wojciech Molisz 5
Historia rozwoju GSM
1982 stworzenie  Groupe Speciale Mobile w ramach
CEPT (Conference Europeene de Postes et
Telecommunication) w celu opracowania koncepcji
europejskiego systemu komórkowego drugiej
generacji.
1986 Przydział dwóch przedziałów częstotliwości w
pasmie 900 MHz do wyłącznego użytku przez GSM.
1987 Podpisanie porozumienia:  GSM Memorandum
of Understanding (MoU) .
1988 założenie ETSI (Europejskiego Instytutu
Standardów Telekomunikacyjnych).
1989 Przeniesienie prac nad GSM do Special Mobile
Group - TC-SMG ETSI.
Wojciech Molisz 6
Historia rozwoju GSM
1990 Ogłoszenie pierwszej fazy specyfikacji GSM.
Zmiana nazwy na: Global System for Mobile
Communication.
1991 Pokaz pierwszego systemu pilotowego na
targach Telecom 91 w Genewie. Sieci pilotowe w 5
krajach europejskich.
1992 Uruchomienie pierwszego komercyjnego
systemu GSM.
1993 Uruchomienie w Wielkiej Brytanii systemu DCS
1800.
1995 zakończenie tzw. Fazy 2 GSM.
Wojciech Molisz 7
Architektura systemu GSM
NSS
BSS
E PSTN
Abis PSTN
A
B
BSC C
MS MSC GMSC
D
BTS VLR
SS7
H
BSS  Base Station System
BTS  Base Transceiver
HLR
AuC
Station = stacja bazowa
BSC  Base Station Controller
= sterownik stacji bazowej
MS  Mobile Station = stacja
ruchoma
NSS  Network Sub-System
MSC  Mobile-service Switching Controller = centrala GSM
VLR  Visitor Location Register = rejestr stacji obcych
HLR  Home Location Register = rejestr stacji własnych
AuC  Authentication Server = serwer uwierzytelniający
GMSC  Gateway MSC = brama do innych sieci
GSM = Global System for Mobile communication y
ródło: NMS Communications
Wojciech Molisz 8
Architektura systemu GSM
Zespół stacji bazowych:
Stacje bazowe (BTS)  obsługujące komórki;
Sterowniki stacji bazowych (BSC)  sterujące
przełączaniem kanałów (handover) i mocą stacji
ruchomej;
Część sieciowa:
Centrala (MSC)  realizująca funkcje
komutacyjne, przywołania, rejestracji abonentów,..
Rejestr stacji własnych (HLR)  zarządzający
profilami abonenta;
Rejestr stacji obcych (VLR)  śledzący  gości ;
Serwer uwierzytelniający (AuC).
Wojciech Molisz 9
Duplex
Rozdział kierunków transmisji w górę (uplink) /w dół (downlink)
FDD (Frequency Division Duplexing)
(GSM/GPRS, TETRA, UTRA FDD)
Uplink Downlink
rozdzielenie częstotliwość
TDD (Time Division Duplexing)
(DECT, UTRA TDD)
... ...
UL DL UL DL
czas
Wojciech Molisz 10
Podstawowe cechy systemów 2G
Lepsze wykorzystanie zasobów radiowych w
porównaniu z systemami 1G;
Dupleks częstotliwościowy (Frequency
Division Duplex) ze stałym odstępem;
Zaawansowane techniki kodowania
(kompresji) sygnałów mowy;
Adaptacyjne sterowanie poziomu mocy
nadawania;
Kodowanie nadmiarowe i przeplot;
Zwielokrotnienie TDMA ale też CDMA z
rozpraszaniem bezpośrednim (IS-95).
Wojciech Molisz 11
Motywacja ulepszenia systemów 2G
Jeszcze lepsze wykorzystanie zasobów
radiowych;
Nowe usługi nierozmówne;
Rosnące zapotrzebowanie na transmisję
danych z coraz większymi szybkościami;
Nowe z
ródła dochodów operatorów;
Konieczność wprowadzenia usług
pakietowych;
Dostęp do Internetu.
Wojciech Molisz 12
Ewolucja standardów 2G 3G
świat
GSM
GPRS
EDGE
W-CDMA HSPDA
PDC
Japonia
iDEN
U.S.A.
IS-136
U.S.A.
IS-95A IS-95B cdma2000 1xEV-DV
U.S./Azja
1xEV-DO
2.5G 3G
2G
Wojciech Molisz 13
Ewolucja systemów komórkowych
Generacja 2,5G
Następna faza ewolucji systemów
komórkowych - 2,5G faza przejściowa
pomiędzy 2G a 3G;
Telefonia 2,5G powstała w 1997r - opiera się
na dwóch szybszych technikach transmisji:
HSCSD (Hight Speed Circuit Swiched Data) z
szybkością transmisji do 115 kbit/s;
GPRS (General Packed Radio Service) z
szybkością transmisji do 170 kbit/s.
Wojciech Molisz 14
Tryb transmisji - HSCSD
Większa szybkość przez wykorzystanie kilku kanałów
równocześnie.
Do 4 kanałów w każdym kierunku (4 szczeliny
czasowe).
Szybkości transmisji to 9,6 14,4 19,2 28,8 38,4
43,2 lub 56 kbit/s.
Opłata za czas połączenia niezależna od ilości
aktywnych kanałów.
Max. szybkość zależy od parametrów telefonu,
najczęściej inna w każdym kierunku
Np. Nokia 6210: nadawanie 2 kanały (28,8 kbit/s), odbiór 3 kanały
(38,4 kbit/s)
Wojciech Molisz 15
GPRS
Stanowi interfejs do protokołu GSM, umożliwiający
przesyłanie pakietów IP.
Wykorzystuje jednocześnie osiem szczelin
czasowych GSM.
Teoretyczna maksymalna szybkość transmisji 171,2
kbit/s, przy założeniu braku korekcji błędów oraz
obsługiwanym jednym użytkowniku.
Maksymalna przepustowość przy wykorzystaniu
wszystkich 8 szczelin czasowych 8 � 14,4 = 115,2
kb/s (z korekcją błędów).
W praktyce przepustowość ograniczona jeszcze
bardziej możliwościami telefonów (do około 30-35
kbit/s; max 57 kbit/s).
Wojciech Molisz 16
Architektura systemów 2.5G
2G MS (mowa)
NSS
BSS
E PSTN
Abis PSTN
A
B
BSC C
MS MSC GMSC
D
BTS VLR
Gs
SS7
H
Gb
2G+ MS (mowa i dane)
Gr HLR
AuC
Gc
BSS  Base Station System
Gn Gi
BTS  Base Transceiver Station
PSDN
BSC  Base Station Controller
IP
SGSN GGSN
NSS  Network Sub-System
MSC  Mobile-service Switching Controller
GPRS  General Packet Radio Service
VLR  Visitor Location Register
HLR  Home Location Register
SGSN  Serving GPRS Support Node
AuC  Authentication Server
GGSN  Gateway GPRS Support Node
GMSC  Gateway MSC
y
ródło: NMS Communications
Wojciech Molisz 17
EDGE (2.75G)
EDGE - (Enhanced Data rates for GSM Evolution): to
jeszcze bardziej ulepszona wersja GPRS.
Modulacja GMSK (Gaussian Minimum Shift Keying)
została zastąpiona 8-wartościową binarną modulację
fazy 8-PSK (Phase Shift Keying).
Przepustowość od 8,4 kbit/s do 59,2 kbit/s dla
pojedynczej szczeliny czasowej.
Całkowita teoretyczna przepustowość = 8 � 59,2
kbit/s = 473,6 kbit/s.
Jednak zalecana przez ITU przepustowość
maksymalna to 384 kbit/s (wystarczające dla
przesyłania obrazów ruchomych).
Wojciech Molisz 18
EDGE (2.75G)
Praktycznie uzyskiwana przepływność
binarna wynosi około 100 kbit/s.
Sieć EDGE można szybko budować w
oparciu o istniejące już rozwiązania 2G.
Do korzystania z niej nie potrzeba także
zupełnie nowych modemów czy telefonów
komórkowych ani znaczącej przebudowy
infrastruktury.
Mimo wciąż wzrastającego zasięgu, EDGE
dostępny jest głównie w dużych miastach.
Wojciech Molisz 19
Tryby transmisji danych
Tryb Opis Max. Wymagana
szybkość sieć telef.
CSD Standardowa transmisja danych 9,6 kb/s GSM
CSD Transmisja danych z kompresją 14,4 kb/s GSM
HSCSD Szybka transmisja równocześnie w 57,6 kb/s GSM +
max. 4 kanałach modyfikacje
GPRS Transmisja pakietowa 115 kb/s GSM + GPRS
EDGE Ulepszona transmisja pakietowa 384 kb/s GSM + duże
modyfikacje
UMTS Transmisja w sieci 3G 1960 kb/s UMTS
Wojciech Molisz 20
Założenia systemu IMT-2000
1985 r. ITU-T podejmuje prace nad założeniami
systemu 3G.
System 3G  światowy standard systemu
komórkowego zapewniający korzystanie z
bogatego zestawu usług telekomunikacyjnych z
możliwością przemieszczania się między
sieciami na całym świecie.
Przepływność binarna: 2 Mbit/s.
Dostępność: zawsze i wszędzie.
Wojciech Molisz 21
Środowisko pracy systemu IMT-2000
Różne klasy komórek o zróżnicowanych zasięgach:
segment naziemny - wnętrza budynków, obszary miejskie, podmiejskie i
wiejskie.
segment satelitarny - obszary ze słabo rozwiniętą naziemną infrastrukturą
telekomunikacyjną.
Hiperkomórka
Makrokomórka
Mikrokomórka
Pikokomórka
Wewnątrz
budynków
Obszary
miejskie
Zasięg
globalny
Obszary podmiejskie
i wiejskie
y
ródło:  Usługi w systemie komórkowym trzeciej generacji UMTS , Referat T. Więckowski et al.
Wojciech Molisz 22
Założenia systemu IMT-2000
Aspekty usługowe:
Transmisja danych z przepływnościami zależnymi od
środowiska;
Dostęp do Internetu;
Transmisja w trybach komutacji kanałów i komutacji
pakietów;
Wysoka jakość transmisji mowy;
Usługi multimedialne;
Usługi lokalizacyjne;
Usługi czasu rzeczywistego.
Wojciech Molisz 23
Założenia systemu IMT-2000
Prędkość
Promień Szybkość Dostępność
Klasa komórki stacji
komórki transmisji usług
ruchomej
Pikokomórka
< 100 m < 10 km/h < 2 Mb/s Wszystkie
(wnętrza obiektów biuro-
wych, obiekty handlowe)
Mikrokomórka
Liczny
(tereny miejskie z
< 1 km 120 km/h < 512 kb/s
dużymi skupiskami
podzbiór
ludności)
Makrokomórka
Usługi
(tereny wiejskie i
< 20 km < 500 km/h < 384 kb/s
miejskie z niewielkimi podstawowe
skupiskami ludności)
Hiperkomórka
300  800 km
(obszary mórz, oceanów
< 1000 km/h Usługi
(satelity LEO, MEO)
< 144 kb/s
oraz lądy, w tym również
(samoloty) podstawowe
4000  5000 km
obszary górzyste i
(satelity GEO)
pustynie)
Wojciech Molisz 24
Założenia systemu IMT-2000
Aspekty funkcjonalne:
Roaming światowy z dostępem do większości uslug
sieci macierzystej;
Globalne pokrycie radiowe (dzięki segmentowi
satelitarnemu);
Możliwość jednoczesnej realizacji różnych usług;
Niezależność dostępnych usług od miejsca
przebywania użytkownika i rodzaju łącza radiowego.
Wojciech Molisz 25
Założenia systemu IMT-2000
Aspekty realizacyjne:
Efektywne wykorzystanie widma;
Wysokie bezpieczeństwo dostępu i transmisji;
Otwarta architektura sieci;
Skalowalność sieci;
A
atwa migracja systemów 2G i 2.5G do 3G;
Dostępność terminali wielosystemowych;
Dostęp operatorów i producentów do jednolitych
standardów.
Wojciech Molisz 26
Standaryzacja IMT-2000
ETSI:
Koncepcja interfejsu radiowego: Universal
Terrestial Radio Access (UTRA);
Dwie techniki transmisji szerokopasmowej z
wielodostepem kodowym: Wide-band Code
Division Multiple Access (WCDMA):
CDMA (IMT-DS (Direct Spread) UMTS w ozn.
ITU) z rozpraszaniem bezpośrednim i kanałem
radiowym 5 MHz;
TD-CDMA (IMT-TC (Time Code) UMTS w ozn.
ITU) z dupleksem czasowym (Time Domain)
CDMA.
Wojciech Molisz 27
Standaryzacja IMT-2000
ANSI T1P1:
Koncepcja systemu wielodostepu kodowego
cdma2000 z wykorzystaniem wielu nośnych,
będącego rozwinięciem cdmaOne (IMT-MC
(Multi Carrier) w ozn. ITU);
System UWC-136, będący rozwinięciem
systemu IS-136, opartego na wielodostepie
TDMA) (IMT-SC (Single Carrier) w ozn. ITU).
Japońskie stowarzyszenie ARIB:
Prace nad WCDMA wspólnie z ETSI.
Wojciech Molisz 28
Naziemne interfejsy radiowe IMT-2000
IMT-TC
IMT-TC
IMT-DS IMT-MC IMT-SC IMT-FT
IMT-TC
(Time Code)
(Time Code)
(Direct Spread) (Multi Carrier) (Single Carrier) (Freq. Time)
(Time Code)
W-CDMA
cdma2000 UTRAN-TDD* UWC-136 DECT
UTRAN-FDD
TD-SCDMA** (EDGE)
CDMA TDMA FDMA
* TDDHCR
** TDDLCR
Wojciech Molisz 29
Wzrost szybkości transmisji
2 Mbps
UMTS
384 kbps
115 kbps EDGE
GPRS
9.6 kbps
GSM
1997 2000 2003 2003+
2G (GSM)
3G
y
ródło: NMS Communications
Wojciech Molisz 30
Dalsza standaryzacja : 3GPP
Od 1999 r. wiodącą rolę w standaryzacji
UMTS odgrywa 3rd Generation Partnership
Project (3GPP) utworzony przez:
ARIB (Association for Radio Industries and
Business)  Japonia;
CCSA (China Communications Standards
Association)  Chiny;
T1 Standards Committee  U.S.A.
TTA (Telecommunications Technology
Association)  Korea;
TTC (Telecommunications Technology
Committee)  Japonia.
Wojciech Molisz 31
3G Partnership Project (3GPP)
3GPP powołało dwie grupy robocze:
RAN (Radio Access Network) do spraw łącza
radiowego dla UMTS (UTRA);
GERAN (GSM EDGE Radio Access Network)
do spraw łącza radiowego w okresie
przejściowym.
Wojciech Molisz 32
3G Partnership Project (3GPP)
3GPP definiuje drogę od GSM do UMTS (W-CDMA)
Sieć rdzeniowa przechodzi od GSM do GPRS,
EDGE a następnie do W-CDMA.
Specyfikacje 3GPP są oznaczane jako Release x;
Pierwsza - Release 99 ( radiowa ); następne:
3GPP Release 4 ( Soft Switching );
3GPP Release 5 (IMS);
3GPP Release 6 (współpraca z sieciami z kom. kan);
3GPP Release 7 (współpraca xDSL itp. Z IMS);
&
Wojciech Molisz 33
3GPP Release 99
Zagadnienia objęte specyfikacją:
Negocjacje radiowych usług przenoszenia (Radio Bearer)
Klasy ruchu
Złożony Skrambling
Kodek  Adaptive Multi Rate (8-AMR)
Żywotność akumulatora
Różnorodność kanałów transmisji (dodano UTRAN)
Packet Data Protocol (PDP) - Adresy IP
Customized Application for Mobile network Enhanced
Logic (CAMEL) Phase 3.
Wojciech Molisz 34
Architektura sieci UMTS w Release 99
UMTS  Universal Mobile Telecommunication System
2G MS (mowa)
CN
BSS
E PSTN
Abis PSTN
A
B
BSC C
MSC GMSC
Gb D
BTS VLR
Gs
SS7
H
2G+ MS (mowa & dane)
IuCS
RNS
Gr HLR
AuC
ATM Gc
Iub
IuPS
Gn Gi
PSDN
RNC
IP
SGSN GGSN
Node B
3G UE (mowa & dane)
BSS  Base Station System CN  Core Network SGSN  Serving GPRS Support Node
GGSN  Gateway GPRS Support Node
BTS  Base Transceiver Station MSC  Mobile-service Switching Controller
BSC  Base Station Controller VLR  Visitor Location Register
HLR  Home Location Register
RNS  Radio Network System
AuC  Authentication Server
RNC  Radio Network Controller y
ródło: NMS Communications
GMSC  Gateway MSC
Wojciech Molisz 35
3GPP Release 4
Zagadnienia objęte specyfikacją:
Sieć rdzeniowa niezależna od przenoszenia (Bearer
Independent Core Network)
Nowe operacje:
Tandem Free Operation (TFO),
Transcoder Free Operation (TrFO),
Out of Band Transcoder Control (OoBTC),
Operacje  Low Chip Rate TDD
Sieć asystuje przy zmianie komórki
Repeater FDD
Synchronizacja dla TDD (NodeB)
Wojciech Molisz 36
3GPP Release 4
Sieć pakietowa IPv6 wspiera zarówno ruch
strumieniowy jak i elastyczny (real time i non-real
time)
Protokół Session Initiated Protocol (SIP) zastąpił
SS7
Home Subscriber Server (HSS)
Serwer MSC/VLR zastąpiony przez:
Serwer MSC (mobility management)
MGW (Connection management subtasks)
Środowisko Multimedia Message Service (MMS).
Wojciech Molisz 37
Architektura sieci UMTS w Release 4
2G MS (mowa)
CN
CS-MGW
Nb
BSS
CS-MGW
A
Abis Nc PSTN PSTN
Mc
Mc
B
BSC C
MSC Server GMSC server
Gb D
BTS VLR
Gs
SS7
H
2G+ MS (mowa & dane)
IuCS
RNS
IP/ATM
Gr HLR
AuC
ATM Gc
Iub
IuPS
Gn Gi
PSDN
RNC
SGSN GGSN
Node B
3G UE (mowa & dane)
BSS  Base Station System CN  Core Network SGSN  Serving GPRS Support Node
BTS  Base Transceiver Station MSC  Mobile-service Switching Controller GGSN  Gateway GPRS Support Node
BSC  Base Station Controller VLR  Visitor Location Register
HLR  Home Location Register
RNS  Radio Network System AuC  Authentication Server
RNC  Radio Network Controller GMSC  Gateway MSC
y
ródło: NMS Communications
Wojciech Molisz 38
3GPP Release 5
IMS - IP-based Multimedia Services
Sieć szkieletowa IP (docelowo IPv6);
Usługi multimedialne IP  wykorzystanie protokołu SIP;
wsparcie dla usług Real Time);
Gwarantowana jakość End-to-End;
CAMEL faza 4;
HSDPA - High Speed Downlink Packet Access
Szybka transmisja w kierunku do użytkownika rzędu 8-10
Mbps
UTRAN  transport IP;
Połączenia wewnątrzdomenowe do wielu węzłów (Iuflex)
Nowy Kodek 16 kHz
Wojciech Molisz 39
3GPP Release 5
Ogólne zasady doboru tras;
Rejestracja, inicjowanie, modyfikacja i zamykanie
sesji;
IMS AKA dla uwierzytelniania użytkowników i sieci;
Tokeny autoryzacyjne;
Zapewnienie integralności wiadomości SIP;
Kontrola polityki dostępu z sieci GPRS do IMS;
Bezpieczeństwo domeny sieciowej;
Serwery aplikacji.
Wojciech Molisz 40
Architektura sieci UMTS w Release 5 - IMS
2G MS (voice only)
CN
CS-MGW
Nb
BSS
CS-MGW
A/IuCS
Abis Nc PSTN PSTN
Mc
Mc
B
BSC C
MSC Server GMSC server
Gb/IuPS D
BTS VLR
Gs
SS7
H
2G+ MS (voice & data)
IuCSATM
RNS
IP/ATM
Gr HSS
AuC
Gc
Iub
IuPS
Gn Gi
IP Network
RNC
SGSN GGSN
Node B
IM-MGW
3G UE (voice & data)
IM
IM  IP Multimedia sub-system Gs PSTN
IP
MRF  Media Resource Function
Mc
CSCF  Call State Control Function
Mg
MRF
MGCF  Media Gateway Control Function (Mc=H248,Mg=SIP)
MGCF
IM-MGW  IP Multimedia-MGW
CSCF
Wojciech Molisz 41
y
ródło: NMS Communications
3GPP Release 6
Architektura: współpraca sieci z komutacjąłączy, z
innymi sieciami IP (WLAN);
Wielokrotna rejestracja;
Zapewnienie poufności wiadomości SIP;
Uwierzytelnianie w oparciu o adresy IP;
Zwielokrotnienie strumieni multimedialnych z
oddzielnych sesji;
Usługi:
Presence;
Konferencyjne;
Push-to-Talk over Cellular;
Zarządzania grupą;
Wymiany wiadomości.
Wojciech Molisz 42
3GPP Release 7
Zapewnienie ciągłości rozmowy między domenami
komutacji łączy i komutacji pakietów;
Połączenie z kablowej szerokopasmowej sieci
dostępowej do IMS;
Wsparcie SIP dla SMS;
Integracja połączeń z sieci z komutacjąłączy i sesji
IMS;
Harmonizacja zarządzania kontrolą polityki dostępu i
taryfikacją;
Mobilność WLAN-UMTS.
Wojciech Molisz 43
Ewolucja celów 3GPP
Long-term
Release 5&6
Release 99
evolution
3G spectrum
Spectrum
(2GHz band and the additional bands)
HSDPA, Uplink
Radio aspect
W-CDMA Evolved UTRAN
Enhancement
Direct-Sequence
Radio New elements
(OFDM, MIMO, etc)
Access
CDMA
UTRAN Several 100s Several 10s to
< 10ms
RTT
msec 100 ms
Carrier 1.25, 2.5, 5, 10,
5MHz
Bandwidth
20MHz
50Mbps (uplink)
Data Rate
384kbps - 2Mbps 14.4Mbps
100Mbps (downlink)
-120 km/h
Mobility
- 120km/h - 350km/h
(at least 384kbps)
Packet Switch
Circuit Switch and Packet Switch
NW aspect
only
y
ródło: 3GPP
Wojciech Molisz 44
ETSI TISPAN
TISPAN (Telecommunications and Internet
converged Services and Protocols for
Advanced Networking) jest grupą roboczą
ETSI zajmującą się technicznymi aspektami
realizacji NGN w sieciach stacjonarnych oraz
migracji systemów z komutacją kanałów w
kierunku architektury NGN.
Podstawą architektury NGN TISPAN jest IMS
(IP Multimedia Subsystem), oparty na
zaadaptowanych standardach 3GPP.
Wojciech Molisz 45
Architektury 3GPP i ETSI NGN (TISPAN)
Architektury 3GPP i ETSI NGN (TISPAN)
R 99 R 4 R 5 R 6 R 7 R 8
Definicja UTRAN Separacja płaszczyzn Architektura IMS Druga faza IMS Uwzględnienie
sterowania i przewodowego dost.
Podstawowe funkcje Usługi multimedialne Dostęp HSUPA
 Common IMS
użytkownika w sieci szerokopasmowego
usługowe 3G wykorzystujące IP
Wiele nowych funkcji
szkieletowej
Zachowanie ciagłości
Podstawa dla Dostęp HSDPA usługowych
Pierwsze kroki ku połączenia (Voice
wczesnych wdrożeń realizujących w pełni
oparciu działania na Call Continuity)
sieci 3G założenia sieci 3G
IP
Usługi multimedialne
wykorzystujące IMS
12/1999 3/2001 3/2002 12/2004 2007 2009?
Wprowadzenie IMS
Rok
00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10
12/2007
2006
Szczegółowa definicja Emulacja PSTN/ISDN Konsolidacja VoIP
architektury
Usługi dostarczania Ewolucja usług IPTV ,..
Podstawowe usługi treści: IPTV,
Ultra szerokopasmowy
strumieniowanie ,..
OSS, dane użytk.NGN, dostęp do NGN
kontrola przeciążeń, QoS, Optymalizacja
Współpraca z sieciami
bezpieczeństwo& wykorzystania zasobów
NGN - IMS i  nie-IMS
R 1 R 2 R 3
Wojciech Molisz 46
ETSI TISPAN Roadmap
3GPP
NGN-R1 start
Release 1 Release 2 Release 3
Rel-7
Full
xDSL,
Content Del. ???
FMC/Mob
WLAN
FTTx
2005
2004 2006 2007 2008 2009
Rel-1 wprow. multimedialnych usług konwersacyjnych
Terminologia, strategia, QoS, bezpieczeństwo, identyfikacja, ENUM
Wymagania, zarys architektury, pierwsze usługi i protokoły
Szczegóły architektury, podstawowe usługi i protokoły
Operations Support Systems (OSS), zapobieganie zatłoczeniu,
dane użytkownika NGN, emulacja PSTN/ISDN
Ograniczona mobilność/ roaming kontrolowany przez użytkownika
Dostęp xDSL; Access Network Attachment Subsystem
y
ródło: ASTAP05-WP.IP&NGN-08_ETSI
Wojciech Molisz 47
ETSI TISPAN NGN Roadmap
Konwergencja FMC NGN &
Release 1 Release 2 Release 3
xDSL,
Fully ???
FTTx
WLAN
Nomadic
2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010
Rel-2 wprowadza nowe usługi i optymalizuje wykorzystanie zasobów:
Zgodnie z profilem abonenta i wykorzystaniem zasobów
Dostawa treści: Streaming, IP-TV, VoD
Optymalizacja wykorzystania zasobów (FMC, 3GPP Rel 7)
Wymagania użytkownika korporacyjnego &
Release 3 wprowadza pełną (międzydomenową) nomadyczność
Wyższe przepustowości dostępu (VDSL, FTTH, Wi-MAX & )
Uogólniona mobilność i & ?
y
ródło: ASTAP05-WP.IP&NGN-08_ETSI
Wojciech Molisz 48