Datenübertragung in Mobilnetzen HSCSD, GPRS, EDGE, HSDPA

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1 HSCSD, GPRS, EDGE, HSDPA Referat 8 Seiten INHALT 1 Aufgabenstellung Beurteilungskriterien Angaben HSCSD Kanalcodierung und Kanalbündelung GPRS-Netzarchitektur GPRS Luftschnittstelle GPRS-Protokollarchitektur EDGE Modulationsverfahren und Kodierungsschemata HSDPA MAC-Verfahren und MAC-hs Protokoll REF DÜ in Mobilnetzen 6.doc

2 1 Aufgabenstellung Am tt.mm.jjjj ist über eines der nachfolgenden Themen ein Referat zu halten: HSCSD Kanalcodierung und Kanalbündelung GPRS-Netzarchitektur GPRS-Luftschnittstelle GPRS-Protokollarchitektur EDGE Modulationsverfahren und Kodierungsschemate HSDPA MAC-Verfahren und MAC-hs Protokoll Die Redezeit muss zwischen 15 und 30 Minuten betragen. Das Referat ist in freier Rede, d.h. ohne Stichwortzettel, abzuhalten. Es sind die unter Punkt 2, Angaben, angeführten Zeichnungen und Texte zu beschreiben und zu erklären. Es ist ein Handout (Beschreibung der unter Angaben angeführten Punkte) anzufertigen 2 Beurteilungskriterien Technischer Inhalt Übersichtlichkeit (Gliederung)... Logischer Zusammenhang ( roter Faden )... Verständlichkeit der Darstellung... Sachliche Darstellung... Zeittreue... Handout vorhanden... nicht vorhanden... Sprache und Inhalt Redefluss (gram. richtig, sachlich)... Redefluss (Fachausdrücke)... Redefluss (Fremdworte)... Sprechweise deutlich... Sprechweise laut... Sprechweise langsam... Sprechweise Versprecher... Zeittreue... Verhalten Sicher (freie Rede)... Blickkontakt... Verlegenheitsgesten... POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 2

3 3 Angaben 3.1 HSCSD Kanalcodierung und Kanalbündelung Zahl der Zeitschlitze GSM Kanalkodierung 9,6kbit/s 19,2kbit/s 28,8kbit/s 38,4kbit/s 48kbit/s HSCSD Kanalkodierung 14,4kbit/s 28,8kbit/s 43,2kbit/s 57,6kbit/s 72kbit/s Tabelle Vergleich der Kanalcodierungsverfahren MS BSC Luftschnittstelle 16 kbit/s 64 kbit/s & IWF ISDN Festnetz Prinzip der Kanalbündelung Anzahl der gebündelten Zeitschlitze StS 1 9,6kbit/s 19,2kbit/s 28,8kbit/s 48kbit/s StS 2 14,4kbit/s 28,8kbit/s 43,2kbit/s 57,6kbit/s StS = Störsicherheitsstufe Datengeschwindigkeiten bei HSCSD POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 3

4 3.2 GPRS-Netzarchitektur TDMA GPRS EDGE GSM PDC WCDMA (UMTS) HSDPA cdmaone cdma X cdma X Generation 2 Bitrate 9,6-14,4 kbit/s Generation 2,5 Bitrate kbit/s Generation 3 Bitrate kbit/s Generation 3,5 Bitrate 1-14,4 Mbit/s Europa Nord- und Südamerika, Asien GSM Access Network BSC PCU GSM Core Network G ISDN Festnetz HLR, AuC EIR, ILR GR SGSN SGSN GPRS Core Network GGSN IP - Netz (Internet) SGSN U m A bis A sub A E MS BSC TCE z.b. ISDN-Festnetz A gprs B VLR C C B VLR D HLR HLR = incl. AC und GR G s G r Signalisierung und Daten Signalisierung PCU G b SGSN G n GGSN G i z.b. Internet POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 4

5 3.3. GPRS Luftschnittstelle 1 ZS 2 ZS 3 ZS 4 ZS 5 ZS 6 ZS 7 ZS 8 ZS KC KC KC3 14,4 28,8 43,2 57, , ,2 KC Tabelle Übertragungsraten in kbit/s (reine Nutzdaten) T T Block 0 Block 1 Block 2 A Block 3 Block 4 Block 5 I Block 6 Block 7 Block 8 A Block 9 Block 10 Block 12 I Multirahmenzyklus auf dem Downlink POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 5

6 3.4 GPRS-Protokollarchitektur Anwendungsschicht Vermittlungsschicht (IP, X.25, CLNP) SNDCP GPRS SNDCP Tunnel Protocol IP Vermittlungsschicht (IP, X.25, CLNP) GPRS Tunnel Protocol IP LLC MAC PLS RF Schicht MAC PLS Relay (BSSGP) Frame Rel Um RF Schicht Gb Gn LLC (BSSGP) Frame Rel Datensicherungsschicht Datensicherungsschicht Mobilstation Base Station Subsystem Serving GPRS Support Node Gateway GPRS Support Node Protokollarchitektur POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 6

7 3.5 EDGE Modulationsverfahren und Kodierungsschemata cos( ωit) C1 Signal 2 = 0 TP Signal 1 S1 Übertragungskanal S1. C1 + S2. C2 Orthogonale Funktionen sin( ωit) C2 Signal 1 = 0 TP Signal 2 S2 Modulationsprinzip cos( ωit) C1 Signal 2 = 0 TP Signal 1 S1 Übertragungskanal S1. C1 + S2. C2 Orthogonale Funktionen sin( ωit) C2 Signal 1 = 0 TP Signal 2 S2 Demodulationsprinzip Mod. & Coding Schema Modulationsverfahren Kodierungsverhältnis Datenrate pro Zeitschlitz MCS-1 GMSK 0,53 8,8kbit/s MCS-2 GMSK 0,66 11,2kbit/s MCS-3 GMSK 0,80 14,8kbit/s MCS-4 GMSK 1,00 17,6kbit/s MCS-5 8-PSK 0,37 22,4kbit/s MCS-6 8-PSK 0,49 29,6kbit/s MCS-7 8-PSK 0,76 44,8kbit/s MCS-8 8-PSK 0,92 54,4kbit/s MCS-9 8-PSK 1,00 59,2kbit/s Tabelle EGPRS Modulations- und Kodierungsschemata POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 7

8 3.6 HSDPA MAC-Verfahren und MAC-hs Protokoll Zelle Release 99 Node B RRC PDCP MAC RNC Zelle Release 5 MAC-hs-Protocol -hs- Node B mit HSDPA Zelle Release 99 Node B Zelle Release 99 Node B HSDPA-Auswirkungen auf das UTRAN PDCP MAC-d MAC-c/sh MAC-hs PHY "langsames" Handshaking auf -Ebene schnelles, effektives Handshaking auf MAC-hs-Ebene MAC-hs PHY HS-DSCH FP L2 L1 I ub PDCP MAC-d MAC-c/sh HS-DSCH FP L2 L1 MS Funkstrecke Node B RNC MAC-hs-Protokoll im UTRAN Rel.5 POEL TELEKOMMUNIKATION 2007 Seite 8