Követelmények: (Kollokvium) 1. Előadás anyagból:
A Mobil Informatika
ZH időpontok.
Kialakulása, jellemzői. Távközlési alapfogalmak I. Dr. Kutor László
OE NIK,
Dr. Kutor László
Kollokviumi jegy feltétele a gyakorlat OK minősítése. Az OK+ az elméletből szerzett jegyet egy értékkel növeli, az OK- egy jeggyel csökkenti. MoI-1/32/1
A mobil informatikai rendszerek feltételei, előnyei és veszélyei A mobil távközlési rendszerek alapjai, A GSM-, GPRS-, UMTS, LTE rendszerek alapfogalmai, A mobil rendszerek meghatározó alrendszerei és működésük elvei, A mobil hálózatokra épülő informatikai szolgáltatások, Helyfüggő szolgáltatások, Műholdas rendszerek, Az „ambiens” rendszerek meghatározó tényezői, alkalmazásai, A mobil rendszerek energia ellátása, A hordozható informatikai eszközök alkalmazási-, tervezési szempontjai.
2012. ősz
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/3
A mobil I-T lehetőségei
Dr. Kutor László
MoI-1/32/2
Kis méret Digitális működés Kis energia felhasználás (teljesítmény felvétel) Nagy információ feldolgozó kapacitás Nagy belső adattároló(k) egyre nagyobb beépített tudás, a használat során keletkezett adatok rögzítése Vezeték nélküli kommunikáció nagy sávszélesség, szabványos adatátvitel, Fejlett felhasználói felület Internet kompatibilitás 2012. ősz
MoI-1/32/4
• Függőség: az eszközöktől, a telefontól, a navigációs készüléktől, a szolgáltatótól) • Szituációs aktivitás (hangya nyüzsgés) • Az impulzusszerű rádiósugárzás veszélyei
• Térben és időben korlátlan beszélgetés (2G-) • Kényelmi (értéknövelt) szolgáltatások • Multimédia (kép, video, zene) • Mobil iroda (teljes „office” környezet) • Mobil Internet (GPRS, EDGE, 3G) • Helyfüggő szolgáltatások (GPS – hálózat alapú) • Megbízható mobil személy-és tárgy azonosítás (RFID - biometria) • Gépi beszéd-támogatás Dr. Kutor László
Dr. Kutor László
(Átkos lehetőségek)
• Mindenbe beépülő informatika
OE NIK,
OE NIK,
A mobil Információ Technológia veszélyei
(Áldásos tulajdonságai)
2012. ősz
OE NIK,
Mobil informatikai rendszerek tulajdonságai
A tantárgy témái • • • • • • • • • •
A jól teljesített zh-k alapján megajánlott jegyet lehet szerezni Ponthatárok: Pontszám: 44-50 jeles (5) 37-43 jó (4)
2. Gyakorlatból: OK, OK+, OK-
http://uni-obuda.hu/users/kutor 2012. ősz
I. zh 2012. október 18. II. zh 2012. december 6.
MoI-1/32/5
• A magánszféra sérülése (hívószám kijelzés, számhoz kötött csengőgang,..) • Nyomon követhetőség (hálózati technikákkal, RFID alapon,… ) 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/6
GSM főbb állomások
GSM értelmezések Groupe Special Mobile (speciális munkacsoport) (1982 Conference of European Post and Telegraphs) Global System for Mobile Communications (A mobil kommunikáció általános rendszere) GSM célkitűzések • Pán Európai rendszer • Jó beszédminőség • A rádiófrekvencia hatékony kihasználása • Jó megbízhatóság (előfizetőnek és a továbbított információnak) • ISDN kompatibilitás • Kompatibilitás más adatkommunikációs rendszerekkel • Nyílt rendszer 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/7
1982 GSM munkacsoport létrehozása 1985 Akcióterv és ütemezés elfogadása (digitális szabvány melletti döntés) 1986 Az első kísérleti rendszer tesztelése 1987 Egyetértési nyilatkozat (13 ország) 1988 GSM rendszer specifikációja (6000/) 1991 Első hivatalos beszélgetés (Júl.1) 1992 Fővárosok, repterek fedettek, DCS (Digital Cellular System) 1800 szabvány előkészületei 1993 A főbb városok területe ellátott 1995 A főbb városok közötti átvitel megoldott 1999 DCS 1800 tender Magyarországon is 2000 WAP szolgáltatások megindulása 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/8
Mobiltelefon generációk fejlődése
Mobil hálózat generációk
4G GSM HSCSD GPRS
2G 2.5 G
EDGE UMTS HSPDA
2012. ősz
LTE High-Speed Circuit Swiched Data
100Mbit/s álló eszközöknél
General Packet Radio System
~20 Mbit/s járműveknél
Enhenced Data Rates for Global Evolution 3G
Universal Mobile Telecommunication Service
OFDMA/ SC-FDMA
High-SPeed Downlink Pocket Access
OE NIK,
Dr. Kutor László
Gilder törvény A kommunikációs rendszerek sávszélessége évente megháromszorozódik (George Gilder) MoI-1/32/9
Digitális rendszer, jó hangminőség A rádiófrekvencia hatékony kihasználása csökken az interferencia egy felhasználó több frekvenciát is használ Adatátvitel MODEM nélkül Garantált információ biztonság Számos új szolgáltatás (ISDN) Nemzetközi szabvány és egyezségek (Roaming) Nagy előfizetőszám, növekvő verseny, jobb szolgáltatás, csökkenő árak 2009-ben több mint 3,5 milliárd, 2011-ben több mint 4,5 milliárd, 2012-ben várhatóan több mint 5 milliárd előfizető! OE NIK,
Dr. Kutor László
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/10
Távközlési alapfogalmak
GSM rendszer tulajdonságai
2012. ősz
MAX 1Gbit/s
Global System for Mobile Communication
MoI-1/32/11
Vivőfrekvencia: ~ 900 MHz
Downlink: 890-915 MHz Uplink: 935-960 MHz
Hullámhossz:=C*T =C /f Terjedés: - felületi hullám - térhullám Cella Jel/zaj viszony = 20 lg (Uhasznos/Uzavaró) FDMA (Frequency Division Multiple Access) TDMA (Time Division Multiple Access) CDMA (Code division Multiple Access) Kapcsolatvesztés (Path loss) Időbeli jelváltozás (Fading) Csillapítás (Log-normal) ~ Iterferencia (Rayleight) ~ , közeli visszaverődés (Flat ~), Idő diszperzió (Selective ~) 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/12
Sávszélesség [Hz, bps (Kbps, (Mbps)
A kommunikációs csatorna információtovábbító képessége
„Széles sáv”?
Elérhető adatátviteli sebességek 2007-ben (Magyarország) HSDPA 2010-ben a : 14,4 Mbps
GPRS 65 Kbps EDGE 210 Kbps UMTS 350 Kbps HSDPA 1.5, 3.0, 6.0 Mbps LTE 1Gbit/s
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/13
Mért adatátviteli sebességek 2011-ben
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/14
Rádióhullámok osztályozása és terjedése
(Magyarország)
http://index.hu/tech/mobil/hsdpa1005/ 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/15
Meghatározó tényezők
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/16
Cella minták
Cella Generációk :1G, 2G, 2.5G, 3G, 4G Adatátviteli sebesség kbps, mbps Lefedettség Működési elvek
A cellaméret a várt forgalomtól függ
- vonalkapcsolt - csomagkapcsolt - TDMA – CDMA 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/17
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/18
Telefon rendszerek területi megoszlása
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/19
Szélessávú lefedettség 2007-ben (Pannon)
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/21
3G/UMTS lefedettség 2011-ben (T-mobile)
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/23
Tipikus cellaminta
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/20
3G lefedettség 2007-ben (T-online)
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/22
4G lefedettség 2011-ben az USA-ban (T-mobile)
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/24
4G lefedettség 2011-ben az USA-ban (T-mobile) adat-kommunikáció esetén
2012. ősz
OE NIK,
4G lefedettség 2011-ben az USA-ban (T-mobile) beszéd-kommunikáció esetén
MoI-1/32/25
Dr. Kutor László
FDMA (Frequency Division Multiple Access)
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/26
FDMA és TDMA kombinációja a GSM rendszerben
Mikrocellák, esernyő cellák, szektor Antennák, „smart” antennák 2012. ősz
OE NIK,
MoI-1/32/27
Dr. Kutor László
2012. ősz
89O.2 89O.6 891 89O.4 89O.8
935.2
935.6
935.4
E
DOWNLINK
915 935 89O 9OO 91O 92O 93O 94O 95O 96O
MHz
25/O.2=125
MHz
96O
MHz
„SLOT” O.577 ms
MoI-1/32/28
E=1/D²
915
936
935.8
Dr. Kutor László
Kapcsolatvesztés (Path loss)
Fizikai csatorna UPLINK
OE NIK,
Időbeli jelváltozás (Fading)
D
Csillapítás (Lognormal)
KERET „FRAME” 4.615 ms 2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/29
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/30
Interferencia Fading (Reyleigh)
Idő diszperzió (Selective Fading) ISI (Inter Symbol Interference)
U=Uvivő ~55O m Bit távolság=3.7 s
(27O Kbit/s)
két bit közötti út ~1.1 Km
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/31
2012. ősz
OE NIK,
Dr. Kutor László
MoI-1/32/32
