G технологиялары

Төртінші ұрпақтағы мобильдік желілердің өңделуі кеңжолақты сымсыз қол жеткізу мен глобальдік мобильділіктің интеграциясында негізделеді. Төртінші ұрпақтағы 4G бірінші үлгілері 12.1 көрсетілген көпарналы кірістер/шығыстарымен жүйелер MIMO (Multiple Input Multiple Output) жатады.

Радиоинтерфейстерге қатысты айтатын болсақ, өшуліктерге тұрақты арналардың ортогональді жиіліктік бөлінуімен көптеген қол жеткізу OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) технологиясы жатады.

Төртінші ұрпақтағы 4G интеграциясын қамты үшін радиожабдықтауды программалы-анқталатын технологиясы SDR (Software-Defined Radio) өңделді. Бұл технология бірнеше модуляция әлістерімен, жиіліктің ауысуымен, байланыс қауіпсіздігімен, роуминг және кеңжолақты мобильдік байланыс қызметтерімен жұмыс жасай алады. Сонымен қатар, 3GPP уұйымы ұялы байланыстың төртінші ұрпақтағы LTE стандартын белгіледі. Халықаралық регламенті бойынша LTE үшін 2 жиіліктер жолағы берілді. Біреуі UMTS желілерге берілген жиіліктер жолағына - 2Ггц сәйкес келеді, екінші жолағы 760-870 МГц диапазонында орналасады.

Жылдамдық 4G үшін зерттеулік

кбит/с жоспарлар

12.1 сурет Мобильдік байланыс технологияларының эволюциясы

Мобильдік байланыстың келесі шектеуліктері бар:

- жиіліктік ресурстың шектеулігі,

- жиіліктің өсуімен радиотолқындар таралу қашықытығы азаяды (сонымен бірге, ұялар радиусы азаяды және хэндоверлер саны үлкейеді),

- Доплер эффекті.

Перспективалы төртінші ұрпақтағы 4G байланыс желілері 1G, 2G, 3G желілерімен салыстырғанда бір нақтылы технологиямен байланыспайды және технологиялық тәуелсіз болып есептеледі. Төртінші ұрпақтағы 4G байланыс желісін OFDM және SDR «таза мобильдік» технологиялары мен шектелен мобильділікпен Wi-Fi және WiMAX кеңжолақты технологияларының конвергенция нәтижесі болып табылады

Төртінші ұрпақтағы 4G желілерінің үшінші ұрпақтағы 3G желілерінен айырмашылығы: 4G технологиясы мәліметтердің пакеттік берілісінде негізделген, ал 3G технологиясында арналар коммутациясымен қатар пакеттер коммутациясы қолданылады.

12.4 IMS концепция және архитектурасы

IMS концепциясы декомпозиция теориясында негізделеді. Бұл теория шақыруға қызмет көрсетуін басқару және байланыс сеансын орнату және қолдау функцияларын ажыратуын ұсынады.

IP – IMS базасындағы мультиедиялық қызметтер жүйесі (IP Multimedia Subsystem) концепциясы

жаңа желілік архитектурасын білдіреді.

исывающая новую сетевую архитектуру, основным элементом которой является пакетная транспортная сеть, поддерживающая все возможные технологии доступа и обеспечивающая реализацию практически неограниченного числа новых инфокоммуникационных услуг.

Как уже отмечалось в лекции 9, эта концепция изначально раз­рабатывалась 3GPP применительно к построению сети подвижной связи 3G, полностью базирующейся на протоколе IP и названной All-IP, но, в силу трудоемкости задачи, ее решение была разбито на Rel'4 и Rel'5. Описанный в лекции 9 релиз 4 был закончен без введения концепции IMS, а его основными нововведениями стали эволюция домена коммутации каналов в направлении разде­ления транспорта и управления. Таким образом, уже в Rel'4 сделан первый шаг в декомпозиции монолитного MSC на функции транс­портного шлюза, которые выполняет медиашлюз MGW, и функции управления обслуживанием вызовов с поддержкой мобильности, возложенные на MSC Server. Это уже обсуждалось в лекции 9 и иллюстрируется там рисунком 9.3.

В релизе 5 функции MSC подразделяются на два основных фун­кциональных объекта: Call Session Control Function (CSCF) содержит все функции, относящиеся к управлению состояниями сеансов связи, a Media Gateway Control Functions (MGCF) включает в себя функции, необходимые для управления медиашлюзами. В этом же релизе была впервые представлена концепция IMS. Там была сформулирована основная цель новой концепции - поддержка мультимедийных услуг в мобильных сетях на базе протокола IP - и были специфицированы механизмы взаимодействия мобильных сетей 3G с беспроводными сетями Wi-Fi и WiMAX, базирующиеся на архитектуре IMS.

Архитектура сетей 3G в соответствии с концепцией IMS имеет несколько уровней (плоскостей) с разделением по плоскостям медиашлюзов и доступа, управления и приложений.

Подсистема IMS становится полностью независимой от техно­логий доступа и должна обеспечивать взаимодействие со всеми существующими сетями - мобильными и фиксированными, теле­фонными, компьютерными и т.д. В релизе 5 работа над IMS не была закончена: были лишь проработаны основные моменты и намечены пути развития в направлении к релизу 6. И все же, в Rel'5 была со­здана полностью базирующаяся на IP архитектура IMS, определены ее сетевые элементы и интерфейсы между ними, а также функции начисления платы.

Rel'6 был призван ликвидировать возможные недоработки Rel'5 и добавить несколько новых функций. В документе 3GPP Rel'6 (де­кабрь 2003 г.) ряд положений концепции IMS был уточнен; были до­бавлены вопросы взаимодействия с беспроводными локальными сетями и защиты информации (использование ключей, абонентских сертификатов).

Rel'7 концепции IMS разрабатывается уже совместно с коми­тетом TISPAN (Telecommunications and Internet converged Services and Protocols for Advanced Networking), ETSI, благодаря чему в нем рассматривается взаимодействие мобильных и фиксированных се­тей, т.е. сделан первый реальный шаг в направлении конвергенции этих сетей. Проект TISPAN появился в сентябре 2003 года как ре­зультат слияния проекта SPAN (Services and Protocols for Advanced Networking) и упоминавшегося выше проекта TIPHON.

Спецификация Rel'7 добавляет две основные функции, которые являются ключевыми в фиксированных сетях:

- функция Network Attachment, которая обеспечивает механизм аутентификации абонентов и необходима в фиксированных сетях, поскольку в них отсутствуют SIM-карты идентификации пользователя;

- функция Resource Admission, резервирующая сетевые ресурсы в фиксированных сетях для обеспечения сеансов связи.

Дата добавления: 2014-01-04