Komunikační služby v sítích IP pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO

FAKULTA ELEKTROTECHNIKY A KOMUNIKAČNÍCH TECHNOLOGIÍ VYSOKÉ UČENÍ TECHNICKÉ V BRNĚ

Komunikační služby v sítích IP pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO

Garant předmětu: Doc. Ing. Vít Novotný, Ph.D. Autoři textu: Doc. Ing. Vít Novotný, Ph.D.

BRNO * 2014

Vznik těchto skript byl podpořen projektem č. CZ.1.07/2.2.00/28.0062 Evropského sociálního fondu a státním rozpočtem České republiky.

2

Autor Název Vydavatel

Vydání Rok vydání Náklad ISBN

FEKT Vysokého učení technického v Brně

Doc. Ing. Vít Novotný, Ph.D. Komunikační služby v sítích IP pro integrovanou výuku VUT a VŠBTUO Vysoké učení technické v Brně Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií Ústav telekomunikací Technická 12, 616 00 Brno první 2014 elektronicky 978-80-214-5119-3

Tato publikace neprošla redakční ani jazykovou úpravou.


3

OBSAH ÚVOD ........................................................................................................................................ 5 1

ROZVOJ DATOVÝCH SÍTÍ A SLUŽEB ...................................................................... 7 1.1 PEVNÉ DATOVÉ SÍTĚ ........................................................................................................ 7 1.2 LOKÁLNÍ A PEVNÉ BEZDRÁTOVÉ DATOVÉ SÍTĚ................................................................. 7 1.3 MOBILNÍ DATOVÉ SÍTĚ ..................................................................................................... 8

2

1.3.1

Nástup mobilních síťových technologií ........................................................ 8

1.3.2

Nárůst požadavku na datové služby v mobilních sítích ............................... 8

TECHNOLOGICKÉ ZMĚNY PRO NÁSTUP ALL-IP SÍTÍ ..................................... 11 2.1 ARCHITEKTURY MOBILNÍCH SÍTÍ .................................................................................... 11 2.2 HLAVNÍ VÝVOJOVÉ STUPNĚ MOBILNÍCH SÍTÍ .................................................................. 14 2.3 DALŠÍ TECHNOLOGICKÉ INOVACE PRO DALŠÍ ROZVOJ MOBILNÍCH SÍTÍ........................... 24 2.3.1

Technologie A/Gb/Iu – flex ........................................................................ 24

2.3.2

Sdílení síťových subsystémů mobilních sítí ................................................ 27

2.4 DALŠÍ MOŽNOSTI ZVYŠOVÁNÍ KAPACITY RÁDIOVÉHO ROZHRANÍ MOBILNÍCH SÍTÍ ......... 29 3

MOBILNÍ SYSTÉMY LTE (EPS) ................................................................................ 31 3.1 MOBILNÍ SÍTĚ ČTVRTÉ GENERACE .................................................................................. 31 3.2 CHARAKTERISTIKA SÍTĚ EPS ......................................................................................... 31 3.3 NÁSTUP MOBILNÍCH SÍTÍ LTE ........................................................................................ 32 3.4 ARCHITEKTURA MOBILNÍ SÍTĚ EPS ................................................................................ 36 3.4.1

Podpora kvalitativních požadavků služeb.................................................. 39

3.4.2

Výběr typu přístupu do EPC ...................................................................... 41

3.4.3

Zkvalitnění pokrytí oblasti ......................................................................... 43

3.4.4

Služby E-MBMS ......................................................................................... 46

4

PROTOKOLOVÁ ARCHITEKTURA EPS................................................................. 54

5

PROCEDURY ................................................................................................................. 56 5.1 SPRÁVA RELACÍ ............................................................................................................. 56 5.1.1

Aktivace vyhrazeného nosiče - procedura Dedicated Bearer Activation .. 56

5.2 PROCEDURY PŘEDÁVÁNÍ AKTIVNÍHO SPOJENÍ (HANDOVER) .......................................... 60 5.3 PROCEDURY ŘÍZENÍ SPOJENÍ S DALŠÍ DATOVOU SÍTÍ ...................................................... 65 5.4 HLASOVÁ SLUŽBA V SÍTÍCH EPS.................................................................................... 66

4

FEKT Vysokého učení technického v Brně 5.4.1

Realizace hovorové služby prostřednictvím techniky CS fallback ............ 67

ZÁVĚR .....................................................................................................................................70 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ...................................................................................71

5


Úvod Současnost je v oblasti elektronických komunikačních systémů charakterizována bouřlivým rozvojem Internetu, který lze pojmout, jednak jakožto všudypřítomné a globálně obepínající komunikační médium, a jednak jako zdroj rozmanitých komunikačních a informačních služeb. První z výše uvedených pohledů na Internet jako na globální transportní infrastrukturu, lze rozdělit do dvou částí, a to na sítě přístupové a sítě transportní. V oblasti přístupových sítí existuje široká plejáda technologií, a to jednak pevných kabelových, kde vévodí technologie Ethernet (EFM po metalice, či xPON po pasivních optických sítích) a xDSL technologie, dále pevných bezdrátových, které jsou zastoupeny řadou mikrovlnných technologií (např. WiMAX), dále lokálních bezdrátových technologií s malým rozsahem mobility terminálů (zde je hlavním zástupcem rodina technologií vyvíjená sdružením IEEE, např. IEEE 802.11 WiFi, 802.15.1 – BlueTooth, 802.15.4 – ZigBee) až po rozsáhlé bezdrátové s mobilitou velkého rozsahu, kam patří pozemní či satelitní mobilní sítě. Oblast transportních sítí může být dále dělena na agregační a páteřní. Agregační sítě jsou v současnosti sítě typu Ethernet nejčastěji na bázi optických spojů, jejichž cílem je sdružování datových toků od jednotlivých zákazníků, a využívají techniku L2 přepínání. Páteřní části pak provádějí transport paketů přes jednotlivé úrovně internetových poskytovatelů od jednoho koncového uzlu k druhému a zpět a jejich hlavním úkolem je co nejvýkonnější proces směrování. Na nejnižší části fyzické vrstvy je dnes typicky nasazena vláknová optika s přenosem typu DWDM s kapacitami od stovek gigabitů za sekundu až desítky terabitů za sekundu po jednom jednovidovém vláknu, a s dosahy i několika stovek kilometrů

za

použití

mezilehlých

optických

zesilovačů.

Přenos

IP

paketů

po

vysokokapacitních optických spojích je pak řešen buď technologiemi SDH či SONET nebo přímo technologií MPλS (MPLS over lambda). Z globálnosti Internetu pak plyne i globální dosah komunikačních a informačních služeb, což vytváří globální konkurenční prostředí, které způsobují enormní konkurenční tlaky mezi společnostmi nabízející komunikační a informační služby. Tento problém pak doléhá i na tradiční lokální telekomunikační operátory, jejichž sítě díky konvergenci do prostředí IP sítí přestávají býti poskytovatelem top-level služeb, ale pouhými poskytovateli přístupu do Internetu, kde se teprve vlastní poskytování top-level služeb odehrává. S tímto se snaží tradiční telekomunikační operátoři bojovat různými způsoby, především tím, že se snaží nabízet služby s podporou QoS, s širší nabídkou doplňkových služeb, současně s příznivou

6


cenovou politikou. Aby toto mohli operátoři zajistit, a přitom podnikat se ziskem, nezbývá jim, než současně hledat cesty pro minimalizaci nákladů typu CAPEX i OPEX. To lze řešit jednak samozřejmě optimalizací činností ve vlastní organizaci a jejím zeštíhlením, dále přenesením tlaku na výrobce komponentů, aby nabízeli produkty za nižší ceny a sami u sebe hledali úspory, případně sdílením částí sítě mezi více operátory. Jiná cesta ke zvýšení profitu je reorganizace celé vlastní infrastruktury poskytování telekomunikačních služeb a její správy pomocí samostatného a jednotného systému poskytování služeb založeného na konvergované platformě IP sítí s otevřeným a standardizovaným rozhraními pro stávající i budoucí služby, a nezávislého na konkrétní transportní infrastruktuře. To je případ implementace systému IMS (IP Multimedia Subsystem). Přechod na takovýto systém je v počátcích nákladnější (vyšší CAPEX), avšak s vysokým potenciálem poskytování široké nabídky služeb, a to především do budoucna.


7

1 Rozvoj datových sítí a služeb Jak již bylo prezentováno v Úvodu, dnešní éra konvergence sítí a transportních technologií do paketových technologií založených na protokolové sadě TCP/IP otevřela volné pole pro vývoj široké plejády rozmanitých služeb, které lze díky globálnímu pokrytí Internetem, jenž je na této protokolové sadě založen, nabízet napříč celou Zeměkoulí. Příkladem tohoto jsou globální služby sociálních komunikačních sítí, například Facebook, Twitter a řada dalších; dále telefonní či videokonverzační služby typu Skype; a mnoho tzv. cloudových služeb.

1.1 Pevné datové sítě Základem pevných sítí jsou kabelové spoje, které jsou v přístupových sítích jak metalické, kdy jsou zastoupeny kabelážemi nejčastěji typu UTP nebo kroucenou dvojlinkou jakožto standardní telefonní přípojkou (– původní účastnické telefonní ), případně ještě koaxiálními kabely u poskytovatelů distributorů televizního vysílání a přístupu k Internetu současně (systémy TKR); tak i optické, především v podobě pasivních optických sítí typu GPON, EPON, GEPON, 10G-PON, WDM-PON, apod. Páteřní sítě pak využívají převážně optických spojů s využitím jednovidových optických vláken a technologie hustého vlnového multiplexu – DWDM a na nejvyšších úrovních s čistě optickým přepínáním vlnových délek pomocí techniky MPλS.

1.2 Lokální a pevné bezdrátové datové sítě Lokální bezdrátové sítě jsou v dnešní době zastoupeny především technologiemi specifikovanými sdružením IEEE, a to konkrétně řadami standardů 802.11 a 802.15. Mezi pevné bezdrátové sítě s metropolitním rozsahem patří technologie WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access) specifikovaná standardem IEEE 802.16, kde tento typ ještě nezahrnuje podporu mobility, která se objevila až u standardu IEEE 802.16e a později (2011) u standardu 802.16m.

8


1.3 Mobilní datové sítě 1.3.1

Nástup mobilních síťových technologií Mobilní způsob komunikace dnes jednoznačně ovládl pole přístupových technologií ke

globální síti Internet, protože vnáší do elektronických komunikací svobodu pohybu, což je taková výhoda, která se i navzdory problémům komunikace za pohybu, jako jsou rušení, rychle se měnící podmínky rádiového spoje, a náročnosti technologií, které tyto problémy musí řešit, prosadila tak, že se mobilní sítě staly vedle sítí pro realizaci hovorových služeb, díky rozvoji sítí 3G v podobě technologie HSPA+ a především nynějšímu nástupu sítí 4G v podobě technologie EPS s přístupovou sítí LTE (Long Term Evolution), i sítěmi pro rozmanité datové služby nejčastěji pocházející přímo z prostředí Internetu, a to hlavně pro službu www, služby elektronické pošty, a stále více pro streamování multimediálních datových toků, kde hlavními představiteli jsou – na prvním místě zřejmě je to služba youtube, ale i streamování rozhlasového či televizního vysílání po Internetu, které je nabízeno mnoha providery, a také webové stránky jsou dnes plné multimediálního obsahu. Další změnou probíhající v Internetu v posledním období, která se odehrává především v oblasti bezdrátových a mobilních přístupových sítích, je, že koncovými uzly se stále více stávají automaty, tj. automatizovaná zařízení bez lidské obsluhy, která se nacházejí relativně blízko a potřebují mezi sebou často komunikovat, na což především mobilní sítě nejsou navrženy, a čeká je tedy řada změn, aby tento typ komunikace efektivně podporovaly.

1.3.2

Nárůst požadavku na datové služby v mobilních sítích Mnoho desetiletí vévodila telekomunikačním službám služba hlasová. Zpočátku

zavedení datových služeb nebyly požadavky na datové přenosy po mobilních sítích výrazné. Bylo to jednak z důvodu užívání takových služeb, které nebyly příliš náročné na přenosové rychlosti a také z důvodu vysokých cen za datové služby v mobilních sítích. V druhé polovině první dekády dvacátého prvního století však objem přenesených dat vykázal exponenciální nárůst. Stalo se to především z důvodu technologických změn, dále změny v cenových politikách jednotlivých operátorů, prudkého rozvoje sociálních sítí i nárůst obliby dalších služeb, především typu streamování videa, video on demand, aj. Nárůst provozu v uplynulých letech je zřejmý z Obr. 1.1. Je zde zřetelně vidět především nárůst datových služeb, který má exponenciální charakter, zatímco hlasové služby zaznamenávají lineární růst s náznakem spíše k logaritmickému kurzu.


9

Obr. 1.1: Nárůst datového provozu v letech 2007 – 2011 (zdroj společnost Ericsson, [52])

Na základě analýzy byla vyhotovena předpověď na dalších pět let, která je zachycena na Obr. 1.2. Zatímco odhad vývoje objemu hlasových služeb víceméně předpokládá jen velice malý růst či spíše stagnaci, předpoklad tendence exponenciálního nárůstu objemu datových služeb provozovaných po mobilních sítích tu pokračuje. Je to pochopitelné, protože právě v datových službách existuje největší potenciál růstu z důvodu ohromného nárůstu množství dat, které je zapotřebí přenášet či sdílet, a následného mohutného rozvoje datových komunikačních služeb a stále vzrůstající obliba jejich využívání.

10


Obr. 1.2: Předpověď vývoje provozu hlasových a datových služeb z roku 2011 (zdroj - Analysys Mason, [52])

Jasnou odpovědí na tento trend byl vývoj standardů pro čistě paketovou mobilní síť a jeho stále pokračující rozvoj za účelem uspokojení stále rostoucího požadavku na datové služby.


11

2 Technologické změny pro nástup all-IP sítí 2.1 Architektury mobilních sítí Úkolem mobilní sítě je zajistit rádiový přístup mobilních terminálů k vlastní síti pro možnost realizovat telekomunikační za pohybu ve velkém rozsahu vzdáleností i rychlostí. Obecná podoba architektury mobilních sítí je zachycena na Obr. 2.1. Externí sítě

Páteřní síť

Rádiová přístupová síť

CN – Core Network

RAN – Radio Access Network

Obr. 2.1: Základní forma architektury mobilních sítí

Architekturu tvoří rádiová přístupová síť RAN (Radio Access Network), která řídí rádiovou komunikaci terminálů se sítí a přenáší uživatelská (aplikační data) do páteřní části sítě CN (Core Network). Páteřní síť pak zajišťuje řídicí funkce týkající se přihlašování a mobility, a samozřejmě samotného poskytování telekomunikačních služeb. V nejnovějších architekturách bývá část pro poskytování telekomunikačních služeb řešena jako samostatný subsystém, který tak může být i nezávislý na typu vlastní mobilní sítě. To je případ subsystému IMS (IP Multimedia Subsystem). K výše uvedeným, alespoň z pohledu uživatelů nejdůležitějším částem nezbytně přísluší část zajišťující správu chodu mobilní sítě jako celku, tedy systému pro poskytování

12


telekomunikačních služeb a také jako prostředku podnikání. Tato část správy se označuje jako OSS (Operation and Support System). Moderní mobilní architektura tak může ve výsledku mít podobu, která je blokově znázorněna na Obr. 2.2.

Obr. 2.2: Komplexnější pohled na architekturu současných mobilních sítí

Nezbytným prvkem RAN jsou základnové stanice, které pomocí rádiových jednotek a anténních systémů zajišťuje pokrytí území pomocí buňkového systému, viz Obr. 2.3. U sítí 2G se základnová stanice označuje jako BTS (Base Transceiver Station) u 3G jako NodeB a u 4G jako e-NodeB. Dalším prvkem, který je přítomen v RAN mobilních sítí druhé a třetí generace je kontrolér základnových stanic, u 2G sítí označovaný jako BSC (Base Station Controller) u sítí 3G jako RNC (Radio Network Controller).

Obr. 2.3: Zjednodušená prezentace buňkového systému pro pokrytí území rádiovým signálem


13

Páteřní část sítě CN je tvořena čtyřmi hlavními druhy komponentů: •

řídicí prvek pro správu mobility,

•

přepravní prvky zajišťující přepojování uživatelské i řídicí informace,

•

řídicí prvek pro poskytování telekomunikačních služeb,

•

databáze uživatelů.

Subsystém OSS zajišťuje několik druhů činností: •

dohled nad funkčností sítě – součást sbírá údaje o aktuálním stavu všech ostatních součástí sítě, řeší výpadky, vyhodnocuje vývoj zatížení v síti a skladbu jeho profilu. Součást se označuje jako OMC (Operation and Maintenance Centre),

•

správa organizace sítě – řeší otázku plánování, konfigurace a optimalizace síťových součástí. Součást se označuje jako NMC (Network Management Centre),

•

administrační centrum – správa uživatelských účtů, účtování, ekonomické středisko, apod. Součást se označuje jako ADC (Administration Centre).

Síť daného operátora musí být propojena s dalšími sítěmi jednak jiných operátorů, ale i jiných typů, viz Obr. 2.4, aby byla zajištěna co nejširší konektivita, a v neposlední řadě i co nejbohatší dostupnost služeb.

14


páteřní datová síť propojující sítě PLMN

mobilní síť B mobilní síť C

telefonní síť

mobilní síť A

datová síť

rozhlasová síť televizní síť

Obr. 2.4: Vzájemné propojení rozmanitých druhů telekomunikačních sítí

2.2 Hlavní vývojové stupně mobilních sítí Jak již bylo prezentováno v úvodu, mobilní sítě se z hlediska vývoje rozdělují do tzv. generací. Jeden z představitelů první generace rozšířeného především v Evropě je zachycen na Obr. 2.5. První mobilní sítě byly samozřejmě analogové a byly založeny na stávající analogové telefonní síti.

15


PSTN

MTX

Obsluha služeb

Obsluha služeb

Základnová stanice

MTX

Základnová stanice Oblast provozu

Oblast provozu

Obr. 2.5: Mobilní síť první generace - architektura sítě NMT

Základním znakem mobilních sítí druhé generace (2G) je přechod na digitální způsob komunikace. Nejrozšířenějším zástupcem je systém GSM (Global System for Mobile communication), jehož architektura je zachycena na Obr. 2.6.

Obr. 2.6: Mobilní síť druhé generace - architektura sítě GSM

Úvodní formy mobilních sítí druhé generace podporovaly datové přenosy pouze typu CSD (Circuit-Switched Data), tedy po okruhově spojované architektuře. Stále jasněji se však ukazovala potřeba podpory paketového principu přenosu, který v pevných datových sítích již dlouhé roky prosperoval a ukazoval cestu dalšího vývoje telekomunikačních sítí. Reakcí na tento vývojový směr byl návrh infrastruktury pro podporu paketové komunikace v mobilních sítích. V rámci vývoje GSM byla navržena technologie GPRS, později rozšířená formu EGPRS zavedením techniky EDGE. Struktura výsledné mobilní sítě označované jako 2,5G či 2,75G je zachycena na Obr. 2.7. Z obrázku je patrné, že největší změna nastala v oblasti

16


páteřní části sítě, kde vedle okruhově spojované části (CS) musela nově vzniknout paketově přepojovaná doména (PS).

Obr. 2.7: Architektura mobilní sítě GSM/(E)GPRS

Při přechodu na sítě třetí generace došlo ke změnám především v oblasti rádiové přístupové sítě, kde se změnila přístupová technologie z FDMA/TDMA na CDMA, přesněji WCDMA (Wide-band CDMA) a paketový způsob komunikace se stal integrální součástí síťové architektury. U technologie UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) bylo vůči síti GSM označení základnových stanic změněno z BTS na NodeB, označení kontroléru BSC na RNC, viz Obr. 2.8. Podstatnější než změna názvů však byly technologické změny. Kromě již zmíněné přístupové technologie WCDMA patří mezi významné změny nasazení technologie ATM jako základní přenosové technologie mezi prvky RAN, a také specifikace nového rozhraní mezi kontroléry RNC, umožňující provozovat tzv. soft-handover nejen mezi buňkami pod správou jednoho kontroléru RNC (jednoho subsystému RNS), ale mezi buňkami sousedících subsystémů RNS propojených rozhraním Iur.


17

Obr. 2.8: Architektura počátečních verzí sítě UMTS

Výsledný efekt změny sítě druhé generace na počáteční verze třetí generace však nebyl především pro zákazníky tak výrazný, jak se před zaváděním sítí 3G slibovalo. V doméně CS byla největším vylepšením možnost videotelefonie, která se však nerozšířila v takovém rozsahu, jak se původně předpokládalo. PS doména zůstala víceméně nezměněná a změna v RAN nepřinesla výrazný pokrok v propustnosti, jednalo se o něco málo větší rychlost než se dosahovala u technologie EDGE (cca 200 kb/s), a latence mobilní sítě pro paketový provoz také dramaticky nepoklesla (cca 200-300 ms), což stále bylo mnoho pro nasazení datových služeb v reálném čase. Hned tedy bylo zřejmé, že v brzké době musí následovat další inovace. Současně se také ukázalo, že náklady díky vysoké ceně pronajímaných spojů a nákladům na provoz technologie ATM v rádiové přístupové síti, i provoz dvou odlišných domén v páteřní síti jsou vzhledem k stále vyšším tlakům na snižování cen za jednotku objemu datových služeb neúnosné. Dalším vývojovým krokem byla architektura označovaná jako NGN (Next Generation Network), která používá pro transport v páteřní síti paketovou síť IP pro všechny druhy služeb a pomocí technologie MPLS a technik podpory QoS zajišťuje hodnoty potřebných parametrů

18


v mezích požadovaných jednotlivými službami. Původní ústřední prvek CS domény – ústředna MSC je rozdělena na následující funkční entity: • MGW (Media Gateway) – uzel pro transformaci formátů aplikačních (uživatelských) dat mezi síťovými subsystémy s odlišnými způsoby kódování i přepravy, • MSC server – zpracování signalizačních (řídicích) zpráv uvnitř IP páteřní části, obecněji nazývaný také jako Softswitch (softwarová ústředna), • MGC (Media Gateway Controller) – řídicí entita pro ovládání prvků MGW, nejčastěji bývá řešena jako součást MSC serveru, • SGW (Signalling Gateway) – konverze formátů a způsobu transportu pro řídicí zprávy. Aplikace filozofie NGN do prostředí mobilních sítí jako inovace UMTS sítě byla verze Rel. 4, viz Obr. 2.9. Privátní datová síť A

INTERNET Privátní datová síť B GGSN SGSN

SGSN RNC

PLMN HLR NodeB

RNC

IP páteřní síť

MSCserver

NodeB

MGW NodeB – Base Station RNC – Radio Network Controller MSC – Mobile services Switching Center MGW – Media Gateway SGW – Signalling Gateway HLR – Home Location Register SGSN – Serving GPRS Support Node GGSN – Gateway GPRS Support Node PSTN – Public Switched Telephone Network PSDN – Packet Switched Data Network

NodeB

MGW MGW

SGW

PSTN

Obr. 2.9: Architektura sítě UMTS dle Rel. 4

Dalším vývojovým stupněm bylo pronikání IP transportu i do rádiové přístupové sítě. To bylo poprvé specifikováno 3gpp v dokumentech Rel. 5. Byla zde implementována tzv.


19

All-IP (flat) transportní architektura vytvářející podmínky pro široce flexibilní formu komunikačních vazeb. Došlo tak k oddělení fyzické a funkční organizace mobilních sítí. Pro možnost flexibilního způsobu vazeb mezi funkčními entitami mobilní sítě musela být upravena i komunikační infrastruktura, tedy existence ploché transportní architektury založené na některé z perspektivních transportních technologií, např. Ethernet (původně se jí zdála být technologie ATM) a síťovém protokolu IP, tj. transportní roviny s přepojovacími uzly – přepínači a směrovači a efektivním způsobu přepojování. Princip je uveden na Obr. 2.10, kde pomocí seznamu logických adres lze jeden uzel napojit na více obsluhujících uzlů, a to ať už pro případ, že hlavní uzel přestane fungovat, či za účelem rozložení zátěže.

Obr. 2.10: Změna způsobu propojení mezi funkčními entitami pro možnost flexibilní architektury

Další výrazným inovačním počinem v rámci Rel.5 je návrh subsystému IMS (IP Multimedia Subsystem), který vytváří další vrstvu funkčních entit orientovaných na poskytování telekomunikačních a informačních služeb. Nově vzniklá architektura odstiňuje systém poskytování služeb od konkrétního typu síťové technologie, což poskytuje velkému telekomunikačnímu operátorovi jednotnou formu pro poskytování telekomunikačních a informačních služeb, správu uživatelských účtů a způsobu účtování napříč všemi možnými přístupovými a transportními technologiemi. Základní podoba subsystému IMS a jeho napojení na jednotlivé typy transportních či přístupových sítí je uvedeno na Obr. 2.11. Prvky subsystému lze rozdělit do 3 vrstev, kde hlavní je jádro IMS tvořené servery typu CSCF (Call/Session Control Function) pro řízení registrace, autentizace, deregistrace a samozřejmě řízení sestavování relací, a domovský server (databáze) HSS (Home Subscriber Server). Vlastní služby jsou pak poskytovány vrstvou aplikační, kde se poskytují buď IMS nativní služby pomocí aplikačních serverů AS či služby přes adaptační rozhraní OSA (Open Service

20


Access). Napojení na jiné síťové architektury než SIP/IP zajišťují brány a řídicí prvky typu MGW, SGW a MGCF. Propojení s dalšími IMS subsystémy jiných operátorů je pak řešeno pomocí prvku SBC (Session Border Controller), který současně plní bezpečnostní i případné konverzní funkce transportu, kodeků, či signalizace.

Obr. 2.11: Subsystém IMS a jeho začlenění do heterogenního síťového prostředí

Vývoj se také samozřejmě ubíral jednak cestou zvyšování přenosových rychlostí, ve výsledku tedy propustnosti pro konkrétní služby, a cestou snižování latence průchodu aplikačních (uživatelských) paketových dat mobilní sítí dále do Internetu. Zvyšování rychlostí bylo docíleno nejdříve ve směru downlink pomocí technologie HSDPA (High Speed Downlink Packet Access), později ve směru uplink – technologie HSUPA (High Speed Uplink Packet Access), Rel.6. Další navýšení pak umožnil nástup technologie MIMO (Multiple Input Multiple Output) s prostorovým multiplexem 2x2 a také navyšování počtu stavů

modulace

QAM

až

na

64.

Výsledkem

byla

technologie

HSPA+.

Stav

vysokorychlostních mobilních sítí UMTS-HSPA a HSPA+ k počátku roku 2014 je prezentován na Obr. 2.12.


21

Obr. 2.12: Stav budování mobilních sítí UMTS-HSPA(+) k únoru 2014 se zastoupení jednotlivých dílčích vývojových stupňů (zdroj gsacom.com)

Technologie HSPA+ se dále vyvíjí paralelně s technologií EPS (LTE), hlavně směrem k vyšším přenosovým kapacitám, čehož se dosahuje rozšiřováním kmitočtového pásma a zvyšováním počtu paralelních toků. Rozšiřování kmitočtového pásma se dosahuje pomocí techniky MC (multicarrier), kdy se sdružuje několik 3G standardních pásem o šířce 5 MHz (první verze byla označována jako Dual Carrier - DC-HSPA+), a to jednak spolu sousedících, což je ale v mnoha případech značně omezující, takže dalším stupněm vývoje je sdružováním vzájemně nesousedících pásem, a to v současnosti až do šířky 40 MHz (8-Carrier-HSPA+) s maximální dosažitelnou rychlostí 336 Mb/s ve směru download a 72 Mb/s ve směru upload. Rel. 12 slibuje maximální rychlost až 650 Mb/s. Zvyšování počtu paralelních toků je problematika dalšího rozvoje technologie MIMO (Multiple Input - Multiple Output), kdy je současná verze 4x4 MIMO. Poslední typy dle Rel.11 a Rel.12 jsou označovány jako HSPA+ Advanced.

22


Obr. 2.13: Vývoj technologie HSPA (zdroj gsacom.com)

Co se týče snižování latence pro uživatelská data, tak toho se dosáhlo jednak zkracováním parametru TTI (Transmission Time Interval), a pak zjednodušováním transportu uživatelských dat přes mobilní síť. To se odrazilo především v postupném zjednodušování rádiové přístupové sítě. Tento vývoj je zachycen na Obr. 2.14, kde lze vidět jednak redukci prvku typu kontrolér v síti RAN, a také oddělené zpracovávání řídicích a uživatelských dat.

Obr. 2.14: Vývoj architektur pro přenos a zpracování řídicích a uživatelských dat

23


Uživatelská data tak mohou jít co nejkratší cestou a přes co nejmenší počet mezilehlých uzlů do Internetu. Výsledkem optimalizace byla technika přímého tunelu umožňujícího přímé propojení základnové stanice NodeB (s integrovanou funkcionalitou RNC) s hraničním uzlem mobilní sítě GGSN (Gateway GPRS Support Node), viz Obr. 2.15.

Obr. 2.15: Porovnání konceptů původního způsobu a přímého tunelu pro uživatelská data v sítích 3G UMTS (zdroj 3gpp TR 23.919)

Separace řídicích a uživatelských (aplikačních) provozů je efektivně řešitelné opět za předpokladu existence oddělení transportní a funkční roviny pomocí flat-IP architektury, jak je to zachyceno na Obr. 2.16, kde je však dále prezentováno, že transportní sítě přístupové části systému a páteřní části jsou od sebe oddělené, především co se týče adresního prostoru a implementace bezpečnosti vzájemné komunikace. SGSN GGSN

RNC

Iu-PS síť

Gn IP síť

Obr. 2.16: Řešení propojení mezi jednotlivými logickými uzly s implementací přímého tunelu

24


2.3 Další technologické inovace pro další rozvoj mobilních sítí 2.3.1

Technologie A/Gb/Iu – flex V původních architekturách přístupových sítí mobilních sítí 2G a 3G je jeden

základnový subsystém standardně připojen či přiřazen k jednomu nadřazenému uzlu v páteřní části mobilní sítě, a to ať už v okruhově spojované, tak i v paketově spojované doméně, viz Obr. 2.17. Je zde fyzicky vytvořena hierarchická architektura, kterou tedy musí dodržovat i logická architektura funkčních prvků.

Obr. 2.17: Striktně hierarchická architektura standardního napojení základnových subsystémů na páteřní část sítě

Způsob striktní fyzické hierarchie je nevýhodný v tom, že jestliže se nadřazený uzel ocitne mimo provoz, jsou služby v příslušné oblasti pokrytí nedostupné. Problém potencionální nedostupnosti služeb z důvodu striktně hierarchické architektury řeší technologie A/Iu/Gb-flex, dle 3GPP specifikace TS 23.236 [53] dlouze pojmenované jako „Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes“, kdy jsou za pomocí ploché transportní infrastruktury (flat-IP) odděleny fyzická síť a funkční logika sítě. Tak jsou řídicí nadřazené prvky sdružovány do skupin, anglicky označovaných jako „MSC-„ či „SGSN-pool“ a základnové subsystémy BSS či RNS jsou


25

sdružovány do „pool oblastí“ (Pool Area) a logicky napojeny na všechny nadřazené prvky MSC/SGSN ve skupině.

Obr. 2.18: Princip A/Iu-flex v sítích 2G/3G

Princip skupinové obsluhy služební oblasti pomocí více prvků MSC je zachycen na Obr. 2.18. Základnové subsystémy jsou sdružovány do tzv. Pool oblastí (Pool area). Každý základnový subsystém BSS je logicky spojen se všemi prvky MSC z dané skupiny. Na rozdíl od místních oblastí se pool oblasti mohou i překrývat. Když se mobilní stanice přihlásí do oblasti obsluhované skupinou MSC, tak je mu prostřednictvím směrovacího mechanizmu implementovaného v BSC/RNC přidělena konkrétní MSC, která zůstává přidělena v rámci dané oblasti. Při pohybu ve spravované oblasti a změně subsystému BSS či RNS, mobilní stanice danému kontroleru sdělí MSC návěští, tj. které má MSC přidělené, čímž je zachována vazba mezi stanicí a MSC. Jedna či více MSC z dané skupiny může obsluhovat také základnové subsystémy jiné místní oblasti či jiné pool oblasti. Výhodné tak je například vytvoření několika oblastí, které odděleně

26


pokrývají rezidenční části města a společně pokrývají centrum města, kam jezdí lidé (účastníci mobilní sítě) za prací, takže se s velkou pravděpodobností budou nacházet stále ve stejné pool oblasti a nebude tak docházet ke změně, což by znamenalo realizaci procedury LA update, která je náročná na síťové prostředky i čas, kdy není účastník dočasně dostupný pro přicházející volání. Při pohybu a současné realizaci volání, se také tím omezí četnost složitých a časově náročných inter-MSC handoverů.

MSC má v rámci skupiny MSC přidělený identifikátor NRI (Network Resource Identifier), který jednoznačně identifikuje danou MSC ve skupině. V případě, že se pool oblasti překrývají, pak NRI musí jednoznačně identifikovat MSC mezi všemi MSC obsluhujícími všechny vzájemně se překrývající oblasti. Parametr NRI je součástí dočasného identifikátoru TMSI (4B), pro PS doménu je to P-TMSI, a v rámci skupiny je délka NRI konstantní. Jedna MSC může mít přiděleno více identifikátorů NRI. Délka NRI může být 0 až 10 bitů a jeho umístění v rámci TMSI znázorňuje obr. 2.19.

Obr. 2.19: Pozice parametru NRI v rámci parametru TMSI

Délka NRI v rámci dané skupiny konstantní a je nakonfigurována v každém kontroleru BSC či RNC. Pool oblasti pro CS a PS domény jsou na sobě nezávislé, a to až do úrovně základnového subsystému. Pro oblasti LA a RA platí, že musí vždy celé patřit do jakékoli pool oblasti, tedy buď pouze do jedné, nebo současně do všech překrývajících se oblastí. Vytvoření pool oblastí poskytuje následující výhody: • • • • • • • • •

obsluhování jedné oblasti více prvky MSC, zvětšení služební oblasti, tj. méně časté procedury LA update, nižší počet inter-MSC handoverů a nižší zátěž pro HLR, snížení a zrovnoměrnění zátěže MSC v čase, rovnoměrné rozložení zátěže mezi prvky MSC, vyšší efektivita využití síťových zdrojů, větší spolehlivost sítě a dostupnost služeb, bezproblémové přidání či odebrání MSC do/ze skupiny, aj.


2.3.2

27

Sdílení síťových subsystémů mobilních sítí Sdílení určitých částí mobilní sítě mezi více operátory je jedním z moderních

vývojových aspektů v oblasti mobilních sítí, které zefektivňuje využívání síťových zdrojů, a tak podporuje další rozvoj technologií a služeb a z pohledu účastníků vytváří prostor pro snižování cen za telekomunikační služby. 2.3.2.1 Důvody sdílení Sdílení určitých součástí mobilní sítě mezi více operátory je přitažlivé především z ekonomických důvodů, kdy tak lze relativně významně ušetřit náklady na provoz mobilní sítě, a to od jednotek až po desítky procent. Významné je to jako v oblastech s nízkým provozem, typicky venkovské či horské oblasti, tak i tam, kde je naopak provoz vysoký, typicky oblasti s administrativními, obchodními, technologickými, vzdělávacími a zábavnými centry, tedy centra měst, rozsáhlé oblasti s intenzivní průmyslovou výrobou, univerzitní a vzdělávací kampusy, rozsáhlé zábavní parky, apod. 2.3.2.2 Typy sdílení Existuje celá řada možností sdílení, z nichž nejčastějšími jsou: • • • • • •

sdílení lokality pro umístění části rádiové přístupové sítě - základnové stanice, anténního systému, případně i kontroléru, sdílení stožáru pro umístění anténních systémů, sdílení rádiové přístupové sítě, sdílení transportní infrastruktury páteřní sítě, sdílení logických elementů páteřní sítě, sdílení mobilních sítí – roaming. Schéma architektury mobilních sítí využívající sdílení rádiové přístupové sítě je

zachycen na Obr. 2.20. Rádiovou přístupovou síť může provozovat buď samostatný operátor, ale nejčastěji je to jeden z operátorů vlastnící i zbylé části mobilní sítě.

28


Obr. 2.20: Sdílení přístupové rádiové sítě

V případě sdílení rádiové přístupové sítě základnové stanice vysílají systémové informace o dostupnosti služeb od více operátorů, způsob vysílání a formát zpráv je definován 3gpp dokumenty TS 44.018 pro GERAN, TS 25.331 pro UTRAN a TS 36.331 pro EUTRAN. Mobilní terminál si pak vybere nejvhodnějšího operátora (domovský operátor či roamingový partner s nejvyšší prioritou) a k němu se připojí, viz Obr. 2.21.

Sdílené SGSN / Sdílené MSC / Sdílené MME

Nepodporující UE

RAN 1. System information

2. UE dekóduje možnost sdílení

3. Výběr sítě dle preferencí

4. LAU/RAU/ ATTACH REQUEST 4. LAU/RAU/ATTACH REQUEST 5. CN rozhodne, zda se UE povolí přístup 6. LAU /RAU/ATTACH ACCEPT/REJECT

Obr. 2.21: Chování terminálu podporujícího sdílení RAN

29


Koncová zařízení, která nepodporují techniku sdílení, zachytí pouze informaci o jedné dostupné síti „společná PLMN“, a je-li to vhodná síť, může se k ní připojit, viz Obr. 2.22 a 3gpp TS 23.122.

Sdílené SGSN / sdílené MSC /

UE nepodporujícíí sdílení

RAN

sdílené MME

1. System information

2. UE nedekóduje možnost sdílení

3. Výběr sítě Společná PLMN je kandidátem

4. LAU/RAU/ATTACH REQUEST 4. LAU/RAU/ATTACH REQUEST 5. CN rozhodne, zda UE povolí přístup 6. LAU /RAU/ATTACH ACCEPT/REJECT

Obr. 2.22: Chování terminálu nepodporujícího sdílení v prostředí sdílené RAN

2.4 Další možnosti zvyšování kapacity rádiového rozhraní mobilních sítí S nárůstem počtu služeb v samotných mobilních sítích či služeb přes mobilní sítě dostupných narůstá výrazně úroveň provozu, a tím i požadavek na zvyšování propustnosti mobilních sítí. Hlavní problém zvyšování kapacity je samozřejmě rádiové rozhraní, které tak tvoří tzv. úzké hrdlo v přenosovém řetězci, tedy místo, které nejvíce omezuje zvyšování propustnosti mobilních sítí. Dříve používané techniky navyšování typu adaptivních modulačních a kódovacích schémat již nelze ekonomicky efektivně dále rozvíjet, takže je zapotřebí najít schůdnější řešení. Hlavní z nich jsou zachycena na Obr. 2.23. Nejpřímější cesta je zvětšení šířky pásma, kterou ukazuje Shannon-Hartleyho rovnice, je navýšení kmitočtové šířky komunikačního kanálu. V současnosti je v oblasti stovek a jednotek tisíců MHz velmi obtížné najít pro více mobilních operátorů souvislé kmitočtové oblasti o šířkách desítek či stovek MHz, protože jsou tyto kmitočtové oblasti již z dřívější doby porozdělovány pro mnoho dílčích účelů. Takže cesta řešení vede přes agregaci nesouvislých dílčích kmitočtových kanálů.

30


Obr. 2.23: Techniky dalšího možného zvyšování propustnosti rádiového rozhraní mobilních sítí

Druhou možností je dále rozvíjet slibnou cestu využívající víceanténní systémy, tedy techniky MIMO (Multiple Input - Multiple Output) umožňující zvyšovat přenosovou kapacitu prostorového multiplexu, dále umožňující efektivnější využívání pásma v jednokmitočtových sítích omezováním interference pomocí tvarování vyzařovací charakteristiky do směru pro optimální příjem. Třetí variantou je zajistit co nejkvalitnější a rovnoměrné pokrytí území, a to pomocí velkých i malých buněk, vykrývacích rádiových jednotek a vzdálených rádiových modulů RRH (Remote Radio Head). To umožní používat ty nejvyšší modulační a kódovací schémata, která vykazují co nejvyšší počet bitů na symbol a současně nejvyšší kódovací poměr s minimem nutných zabezpečovacích bitů proti chybám.


31

3 Mobilní systémy LTE (EPS) 3.1 Mobilní sítě čtvrté generace Mezi mobilní sítě označované jako 4G se dnes řadí dvě hlavní technologie, a to EPS (Evolved Packet System) a dále technologie WiMAX 802.16m. Technologie EPS zahrnuje dva typy lišící se především v rádiovém přístupovém subsystému, a to LTE a LTE-Advanced.

3.2 Charakteristika sítě EPS Mobilní sítě EPS (Evolved Packet System) lze popsat následující sadou vlastností a parametrů: •

čistě paketová (all-IP) architektura,

•

různé šířky kmitočtového pásma – 1,4; 3; 5; 10; 15 a 20 MHz,

•

jednopásmová síť,

•

multiplexní technika rádiového rozhraní – OFDM,

•

využití víceanténních systémů – technologie MIMO až se 4 paralelními toky,

•

přenosové rychlosti až 100 Mb/s v pásmu šířky 20 MHz pro downlink (5 b/s/Hz), až 150 Mb/s pro MIMO 2x2, teoreticky až přes 300 Mb/s pro MIMO 4x4,

•

přenosové rychlosti až 50 Mb/s v pásmu šířky 20 MHz pro uplink (2,5 b/s/Hz),

•

OFDM pro DL, podpora MIMO – až 4 toky pro DL,

•

DFTS-OFDMA (“Single-Carrier FDMA”) pro UL, 1 tok pro UL, přijatelně nízký PAPR (Peak-to-Average Power Ratio),

• podpora duplexních technologií - jak FDD, tak i TDD, • latence sítě - cca 5 ms na rádiu, do 50 ms napříč celou mobilní sítí, • optimální parametry pro buňky do průměru 5 km, dobré parametry do velikosti 30 km, s akceptovatelnými komunikačními parametry pro buňky až do velikosti 100 km, • optimální návrh pro pohyb rychlostí do 15 km/h, dobré parametry pro pohyb rychlostí do 120 km/h, podpora pohybu terminálů rychlostí až 350 km/h, • integrace starších technologií (GSM/GPRS, UMTS, CDMA2000) do multi-RAT sítě a zajištění mobility mezi nimi, • aj.

32


Dosažitelné hodnoty celkové propustnosti pro různé kmitočtové šířky kanálu a různé rádiové podmínky, tedy modulační schémata a použití techniky MIMO jsou pro směry downlink a uplink zachyceny v Tab. 3.1 a Tab. 3.2.

Tab. 3.1: Parametry rádiové přístupové sítě a teoreticky dosažitelná přenosová kapacita ve směru downlink

Šířka kanálu [MHz] Počet zdrojových bloků

DL

1,4

3

5

10

15

20

6

15

25

50

75

100

Modulace

MIMO

Datová rychlost [Mb/s]

QPSK

ne

1,728

4,32

7,2

14,4

21,6

28,8

16QAM

ne

3,456

8,64

14,4

28,8

43,2

57,6

64QAM

ne

5,184

12,96

21,6

43,2

64,8

86,4

64QAM

2x2

10,368

25,92

43,2

86,4

129,6

172,8

64QAM

4x4

20,736

51,84

86,4

172,8

259,2

345,6

Tab. 3.2: Parametry rádiové přístupové sítě a teoreticky dosažitelná přenosová kapacita ve směru uplink

Šířka kanálu [MHz] Počet zdrojových bloků

UL

1,4

3

5

10

15

20

6

15

25

50

75

100

Modulace

MIMO

Datová rychlost [Mb/s]

QPSK

ne

1,8

4,5

7,5

15

22,5

30

16QAM

ne

3,45

8,64

14,4

28,8

43,2

57,6

64QAM

ne

5,184

12,96

21,6

43,2

64,8

86,4

3.3 Nástup mobilních sítí LTE První obilní sítě LTE se objevily na sklonku roku 2009, a to v severní Evropě v Norsku a Švédsku, které zprovoznil operátor TeliaSonera. Na další komerční realizace si svět musel více než půl roku počkat. Jak ukazuje Tab. 3.3 a Obr. 3.1, v roce 2010 bylo zprovozněno dalších 14 sítí, v roce 2011 jich bylo v provozu již 46, a do konce roku se předpokládá celkový počet sítí LTE větší než 350.


Tab. 3.3: Místa, operátoři a data uvedení několika prvních sítí LTE do provozu

33

34


Obr. 3.1: Rozvoj sítí LTE ve světě do konce července 2014 s výhledem do konce roku

Co se týče terminálů pro sítě LTE, tak nástup nabídky od počátku roku 2011 do léta 2014 je zachycen na Obr. 3.2. Z celkového počtu 1889 terminálů v polovině roku 2014 byla většina terminálů „chytré“ telefony, směrovače, USB moduly a tablety.

Obr. 3.2: Vývoj nabídky terminálů pro sítě LTE


35

V České republice byly první pokusy s testovacími provozy LTE realizovány v Praze od poloviny roku 2012, a to operátory O2 a T-Mobile. Třetí operátor Vodafone se připojil až téměř o rok později pilotním projektem v Karlových Varech. V současné době již všichni tři operátoři získali v aukci kmitočtová pásma a postupně pokrývají naše území: T-Mobile bloky A1+1xA2 (800MHz), tj. 2x(5+5) MHz, bloky 4xC (FDD 2600 MHz), část bloků B2 (FDD 1800 MHz), cena: 2,61 miliardy Kč. O2: Telefónica bloky 2xA2 (800MHz), tj. 2x(5+5) MHz, bloky 4xC (FDD 2600 MHz) část bloků B2 (FDD 1800 MHz) cena: 2,8 miliardy Kč, Vodafone blok 1xA3 (800MHz), tj. 1x(10+10) MHz, bloky 4xC (FDD 2600 MHz), část bloků B2 (FDD 1800 MHz), cena: 3,11 miliardy Kč. neúspěšní zájemci - Revolution Mobile a SAZKA Telecommunication Na Obr. 3.3, Obr. 3.4 a Obr. 3.5 jsou uvedeny mapy pokrytí území ČR třemi operátory – Vodafone, O2 a T-Mobile, a to k září 2014

36


Obr. 3.3: Pokrytí našeho území sítí LTE operátorem Vodafone - stav 09/2014

Obr. 3.4: Pokrytí našeho území sítí LTE operátorem O2 - stav 09/2014

Obr. 3.5: Pokrytí našeho území sítí LTE operátorem T-Mobile - stav 09/2014

Co se týče výstavby rádiové sítě v naší republice, dohodli se operátoři T-Mobile a O2 na společném postupu a sdílení, čímž ušetří každý z nich nemalé prostředky. Operátor Vodafone si buduje celou síť na vlastní náklady.

3.4 Architektura mobilní sítě EPS Mobilní sítě EPS sestávají ze dvou základních částí, viz Obr. 3.6: -

rádiová přístupová síť E-UTRAN (EPS UTRAN),

-

páteřní síť EPS EPC (Evolved Packet Core).


37

Rádiová přístupová síť E-UTRAN se častěji označuje jako LTE (Long Term Evolution). Toto značení se dostalo ve známost široké veřejnosti, víceméně tak dalo jméno celé síti, takže většina běžné populace neoznačuje síť jako EPS, ale jako LTE, a málokdo ví, že je to správně označení pouze pro její rádiovou přístupovou síť. Na rádiovou přístupovou síť se napojují přes rozhraní LTE-Uu mobilní terminály označované jako UE (User Equipment).

Obr. 3.6: Základní forma architektury sítě EPS

Páteřní část sítě EPS je ta část, kde se odehrávají hlavní činnosti z pohledu základních řídicích procedur a kde se realizuje poskytování řady základních služeb. Těmi základními řídicími procedurami jsou myšleny: •

registrace uživatele zahrnující jeho: o

autentizaci a

38

FEKT Vysokého učení technického v Brně o zaevidování pozice terminálu, •

oznámení změny pozice terminálu,

•

zahajování služeb (sestavování relací),

•

předávání aktivních relací spojené se změnou páteřních obslužných prvků či celé rádiové technologie,

•

a řada dalších.

Páteřní část je propojena jednak s rádiovou přístupovou sítí přes rozhraní S1, a jednak s globální datovou sítí – Internetem, a to přes rozhraní Gi.

Obr. 3.7: Architektura sítě EPS znázorňující základní stavební prvky sítě a některá komunikační rozhraní

O něco podrobnější pohled na EPS síť poskytuje Obr. 3.7. Z obrázku je patrné, že rádiová přístupová síť E-UTRAN je tvořena pouze jedním prvkem, a tím je inteligentní základnová stanice eNodeB (eNB). Základnové stanice zajišťují pokrytí území signálem na bázi buňkového systému, kdy jedna základnová stanice pomocí sektorového systému vytváří i několik buněk současně. Základnové stanice sousedních buněk bývají vzájemně propojeny rozhraním X2 za účelem realizace rychlého handoveru. Základnové stanice přidělují koncovým zařízením UE rádiové zdroje, a to jak pro směr downlink, tak i uplink. Na páteřní síť se napojují přes dvě formy rozhraní S1, a to S1-U za účelem přenosu uživatelských


39

(aplikačních) dat, a S1-MME, pro přenos řídicích informací na úrovni mobilního systému EPS. Základními prvky páteřní části sítě EPS označované jako EPC jsou jedna řídicí prvky MME (Mobile Management Entity), HSS (Home Subscriber Server), PCRF (Policy and Charging Rules Function), a jednak prvky určené převážně pro přenos uživatelských dat, kterými jsou S-GW (Serving Gateway) a P-GW (Packet Data Network Gateway). Na Obr. 3.7 je také znázorněna možnost začlenění jiného typu přístupu, a to přístupu ze starších typů mobilních sítí (zde 3G UMTS) či z tzv. non-3GPP sítí, jako je například síť WiFi (IEEE 802.11). Přes rozhraní SGi jsou dostupné buď služby Internetu, a nebo služby subsystému IMS (IP Multimedia Subsystem). 3.4.1

Podpora kvalitativních požadavků služeb Síť EPS, jakožto čistě paketová síť, jednak s vysokými požadavky na efektivitu

využívání síťových prostředků, především v rádiové přístupové síti E-UTRAN, a jednak se snahou v co nejvyšší míře uspokojit požadavky účastníků na vysokou kvalitu komunikace, musí řešit pečlivě přidělování zdrojů jednotlivým účastníkům a jejich jednotlivým službám. Řešení této problematiky zajišťuje subsystém PCC (Policy & Charging Control). Jedna z jeho možných architektur je zachycena na Obr. 3.8.

40


Subscription Profile Repository (SPR)

Sp

RCAF

Np Fixed Broadband Access NW

AF Online Charging System (OCS)

Rx

S9a

BPCF S15

Policy and Charging Rules Function (PCRF) Sy

HNB -GW Gxx

BBERF

Gx

PCEF

Sd

Gy

PCEF TDF

Gyn Gzn

PDN GW

Offline Charging System (OFCS)

Gz

Obr. 3.8: Architektura subsystému pro podporu účtování a zavádění politiky vůči datovým tokům

Ústředními prvky je repozitář s pravidly pro poskytování kvalitativní podpory služeb i ceníkem za služby daných uživatelů, dále uzel PCRF (Policy and Charging Rules Function) poskytující potřebná data pro další součásti. Danou politiku zacházení pak uplatňuje prvek PCEF (Policy Control Enforcement Function), který je součástí výstupní brány mobilní sítě, v našem případě EPS – P-GW. Služby jsou rozděleny do tříd, které jsou prezentovány v Tab. 3.4.

Tab. 3.4: Identifikátory tříd podpory kvalitativních požadavků služeb

41


Rozpětí pro QCI

Typ

Úroveň

paketové

Paketová

zdroje

priority

zpoždění

chybovost

1

2

100 ms

10

2

4

150 ms

10

3

3

4

50 ms

10

5

300 ms

10

0,7

75 ms

10

Hlasová služba

-3

Videokonverzační služba (Live Streaming)

-3

Hry po síti

-6

Video služba z úložišť (Buffered Streaming)

-2

(např. MCPTT - Mission Critical Push To

Důležité služby typu Push To Talk voice

GBR 65

Příklady služeb

-2

Talk) 66

2

100 ms

10

5

1

100 ms

10

6

6

300 ms

10

-2

Neurgentní služby typu Push To Talk voice

-6

IMS signalizace

-6

služby nad TCP (např. www, e-mail, chat, ftp,

Video (Buffered Streaming), p2p sdílení souborů, progressive video, atd.) 7

7

8 9

100 ms

10

300 ms

10

Voice, Video (Live Streaming), Interaktivní hry

-6

služby nad TCP (např. www, e-mail, chat, ftp,

8 Non-GBR

9

Video (Buffered Streaming), p2p sdílení souborů, progressive video, atd.)

69

0,5

60 ms

10

70

5,5

200 ms

10

3.4.2

-3

-6

Signalizace s vysokými nároky na zpoždění (např., MC-PTT signalizace)

-6

Vysoce důležitá data (např. služby shodné s těmi pro QCI 6/8/9)

Výběr typu přístupu do EPC V současnosti v určité lokalitě je většinou dostupných více přístupových technologií,

viz Obr. 3.9, a také většina současných terminálů podporuje několik technologií komunikace, takže vyvstává otázka, kterou přístupovou technologii pro určité služby zvolit, a jak to, pokud možno, zautomatizovat.

42


Obr. 3.9: Konvergovaná platforma současných telekomunikačních systémů a služeb

Nejjednodušším řešením je nastavení preferencí v samotném terminálu, kde se např. nastaví, že pro datové služby bude preferován přístup wifi před mobilní sítí, je-li wifi dostupná a je-li účastník k wifi síti připojen. V rámci vývoje systému EPS jsou definována 2 řešení: •

dle nastavení pravidel a parametrů rádiových přístupových sítí operátora, viz 3gpp TS 23.401, TS 36.304 (kap. 5.6) a TS 23.060 – RAN poskytuje potřebné parametry v SystemInformationBlockType17 nebo ve zprávě RRCConnectionReconfiguration message,

•

systémové řešení označované jako ANDSF (Access Network Discovery and Selection Function), viz 3gpp TS 23.402.

43


ANDSF

S14

HSS MME 3GPP přístup

důvěryhodný non3GPP přístup

PCRF S-GW

GW

nedůvěryhodný non-3GPP přístup ePDG

P-GW

EPS

Obr. 3.10: Koncepce ANDSF pro asistovaný výběr přístupové technologie (3gpp TS23.402)

Pro možnost asistovaného výběru, se UE nejdříve musí připojit přes defaultní přístup k EPS a navázat bezpečné spojení s ANDSF serverem, který na základě politiky operátory, vlastností uživatelského účtu, schopností terminálu a aktuální pozice terminálu poskytne za asistence terminálu potřebné údaje pro možnost výběru dalších přístupových technologií. Jedná se především o parametry: •

typ přístupové technologie (WLAN, WiMAX),

•

identifikátor přístupového bodu (např. SSID pro WLAN),

•

další technologicky specifické parametry pro přístup,

•

rozsah platnosti podmínek přístupu.

3.4.3

Zkvalitnění pokrytí oblasti Jak již bylo uvedeno výše, jednou z cest, jak zvýšit propustnost mobilních sítí EPS je

zajistit lepší pokrytí území kvalitním signálem. To je v sítích EPS řešeno pomocí tzv. zahušťováním sítě – zvyšováním počtu přístupových bodů. To je kromě budování většího počtu menších základnových stanic a buněk typu „pico“ a „femto“ řešeno dalšími technikami: •

zavedení nového typu přístupu pomocí uzlů Home eNodeB (HeNB),

•

budování předávacích (vykrývacích) uzlů – Relay Node,

•

zavedení koncepce BBU-RRH (BaseBand Unit – Remote Radio Head).

44


3.4.3.1 Technika Home eNodeB Řešení Home eNodeB (HeNB) je založeno na vytvoření jedné či několika málo buněk typu femtocell pro využití uzavřenou skupinou uživatelů, tzv. CSG (Closed Subscriber Group), kdy buňky vytváří malé základnové stanice - přístupové body, tzv. Home eNodeB. Připojení do sítě EPS operátora je realizováno zabezpečeně přes internetový přístup majitele rezidence či společnosti. Mezi přínosy pro skupinu patří především nižší cena za přístup ke službám, kvalitní pokrytí a zajištění správy přístupových bodů HeNB ze strany operátora. Koncepce tohoto způsobu přístupu je zachycena na Obr. 3.11. Prvky HeNB mohou být připojeny přes zabezpečený spoj s EPC přímo či pro větší konfigurace přes bránu HeNB GW.

S1-U

S1-U

S1MME

S1MME

HeNB

HeNB GW

X2 S1MME

HeNB

S1MME

EPC

SeGW S1-U

S1-U

HeNB Mgmt System

Obr. 3.11: Koncepce Home eNodeB (3gpp TS 36.300)

3.4.3.2 Technika předávacích uzlů Relay Node Technika použití vykrývacích uzlů „Relay Node - RN“ poskytuje operátorovi vylepšení a rozšíření pokrytí území, viz Obr. 3.12. Uzel RN je připojen k bezdrátově k obsluhující eNB označované jako „Donor eNodeB – DeNB“ přes řídicí rozhraní označované jako Un.


45

Obr. 3.12: Princip nasazení vykrývacích základnových stanic RN

Prvek RN má podobné funkce jako eNB, i když neposkytuje všechny funkcionality, například funkci NAS Node Selection Function (NNSF), jejímž úkolem je výběr uzlu MME. Z hlediska činnosti prvek RN přijímá signál od DeNB, zesílí ho a znovu vyšle do svého okolí, čímž vytváří z hlediska šíření signálu od hlavní základnové stanice DeNB směrem k terminálu UE se vytváří další cesta šíření v rámci vícecestného šíření. Protože však uzel RN nejenom zesiluje signál, ale ho i dekóduje a pak přeposílává, odstraňuje tak na rozdíl od obyčejného opakovače i interferenční příspěvky, je použití vykrývacích uzlů RN mnohem širší než u opakovačů.

Obr. 3.13: Architektura vykrývacích uzlů v sítích EPS

Koncepce řešení vykrývacích uzlů RN je zachycena na Obr. 3.13. Na rozdíl od základnové stanice eNB bez vykrývacích uzlů je DeNB připojena k jádru EPC kromě rozhraní S1 i přes rozhraní S11, podobně jako prvek S-GW. 3.4.3.3 Technika vzdálených rádiových jednotek Koncepce vzdálených rádiových jednotek spočívá v rozdělení funkcionality základnové stanice na dvě logické části BaseBand Unit – Remote Radio Head (BBU-RRH), které jsou vzájemně propojeny přes optické vlákno, nejčastěji jednovidové, a tak je umožněno dosáhnout značných vzdáleností v řádech kilometrů mezi prvkem BBU a RRH. Současně to umožňuje větší flexibilitu i vyšší rychlost při zajišťování pokrytí. Příklad je uveden na Obr. 3.14.

46


Obr. 3.14: Koncept rozdělení eNodeB na části BBU a RRH

3.4.4

Služby E-MBMS Již od sítí třetí generace se zavádí koncepce poskytování multimediálních služeb typu

streaming prostřednictvím všesměrového či skupinového šíření označovaná jako MBMS (Multimedia Broadcast / Multicast Service), která se v síti EPS dále rozvíjí. Princip distribuce služeb MBMS v síti EPS je založen na jednokmitočtových oblastech šíření MBMS signálu, tj. po stejných rádiových zdrojích ve skupině buněk, označovaných jako MBSFN oblast, viz Obr. 3.15, kde všechny buňky poskytující MBMS obsah musí být vzájemně časově synchronizovány, takže se obsah v oblasti šíří jako jeden signál. Přenos probíhá po kanálech vyhrazených pro MBMS, a to MTCH (Multicast Traffic Channel) a MCCH (Multicast Control Channel).


47

Obr. 3.15: Koncepce oblastí pro poskytování MBMS služby v síti EPS

Architektura je zachycena na Obr. 3.16, kde základními prvky jsou prvek MBMS GW, což je vstupní brána, kam z venčí přichází jednak samotný obsah a jednak řídicí informace o dostupnosti MBMS služeb. Uzel MCE (Multi-Cell/Multicast Coordination Entity) spolu s uzlem MME pak zajišťují synchronizaci základnových stanic v MBSFN oblasti.

MBMS GW

MME

MBMS GW: MBMS Gateway MCE: Multi-Cell/Multicast Coordination Entity

M3 M1

M1: rozhraní uživatelské roviny M2: vnitřní rozhraní řídicí roviny E-UTRAN M3: rozhraní řídicí roviny mezi E-UTRAN a EPC

MCE M2 |

eNB

Obr. 3.16: Logická architektura koncepce E-MBMS

Dvě základní možnosti zavedení architektury do sítě EPS jsou uvedeny na Obr. 3.17, které se liší separací či integrací logické entity MCE z/do eNodeB.

48


Poskytovatel obsahu Gi

PDN Gateway

MME

Poskytovatel obsahu

Sm

SGmb

SG-imb

MBMS CP

MBMS UP

MBMS GW

Gi

PDN Gateway

BMSC

BMSC SG-imb

SGmb MBMS CP

Sm

MME

MBMS UP

M3 MCE F4

M1

M3

M1

F2

M2 eNB

MCE

eNB

eNB

MCE

eNB

Obr. 3.17: Realizace podpory služeb MBMS do sítě EPS

Příklad zahájení MBMS relace v síti EPS je zachycen na Obr. 3.18, řídicí prvky MME a MCE iniciují službu kontaktováním základnových stanic eNB, které dostupnost služby oznámí koncovým zařízením UE a synchronně v dané MBSFN oblasti zahájí distribuci obsahu. UE

eNB

MCE

MME

1. MBMS Session Start Request.

3. MBMS Session Start Request

4. MBMS Session Start Response.

5. MBMS Scheduling Information

6. MBMS Scheduling Information Response 7. MBMS start

session

8. eNB se připojí k IP multicast skupině pro zajištění distribuce dat uživatelské roviny 9. Synchronized MBMS user data

Obr. 3.18: Zahájení MBMS relace

2. MBMS Session Start Response.

49


Jednou ze stále častěji využívaných služeb jsou lokalizační služby (označované zkratkou LCS) pro zjišťování polohy mobilních terminálů. Tento typ služby vyžaduje v síti přítomnost řady nových entit, jak je to zachyceno na Obr. 3.19. SLg S1 UE

E-UTRAN

LTE-Uu

MME

External LCS

GMLC Le

SLs

Client

E-SMLC SLh HSS

Obr. 3.19: Konfigurace LCS entit pro EPS (3GPP TS 23.002)

Vzhledem ke změně způsobu využívání Internetu, a tedy i mobilních sítí směrem k nárůstu komunikace mezi automatizovanými zařízeními s přístupem k Internetu vyvstaly potřeby na změnu v organizaci, architektuře i fungování mobilních sítí. Jsou vytvářena řešení, kdy zařízení mohou mezi sebou komunikovat přímějším způsobem, než jaký používá standardní architektura mobilních sítí. Definují se tak různé funkce pro offloading páteře mobilních sítí. Patří sem: •

„Local IP Access“ (LIPA) – přístup do Internetu přes bránu L-GW Home eNodeB,

•

Direct Access - pro případy vzájemné blízkosti byla specifikována možnost přímé komunikace pomocí dalších bezdrátových technologií, např. WiFi, Bluetooth či ZigBee, apod., a označována jako D2D (Device-To-Device),

•

MTC (Machine-Type Communication) – specifikováno až v technologii LTEAdvanced, automatizovaná komunikace mezi stroji bez zásahu člověka, obecněji označovaná jako M2M (Machine-To-Machine). Architektura lokálního IP přístupu z míst obsluhovaných prvkem Home eNodeB do

vnějších IP sítí (LIPA) je zakreslena na Obr. 3.20. Lokální přístup je zajištěn přes bránu LGW rozhraním SGi. Brána L-GW je na HeNB napojena přes rozhraní Sxx a současně na SGW přes rozhraní S5 a vystupuje tedy v podobné funkci jako uzel P-GW.

50


SGi

L-GW

S5

SeGW Sxx S1-U X2

S1-U

HeNB

HeNB GW

SGW

S1-MME Uu

S1-MME

S11

MME

UE

Obr. 3.20: Architektura lokálního IP přístupu pro techniku Home eNodeB (3gpp TR 23.859)

Nejčastější případ využití lokálního přístupu je zachycen na Obr. 3.21. Koncový terminál využívá lokální přístup pro datová spojení s terminály, které se nachází v datové síti sdílející stejnou datovou přípojku do Internetu, tedy k zařízením v místní domácí či podnikové síti.

IP provoz do páteřní části mobilní sítě operátora

Páteřní část mobilní sítě operátora

Lokální IP provoz UE

Domácí/ podniková IP síť

logické spojeni pro IP provoz přes síť operátora oblast LIPA (Local IP Access)

Obr. 3.21: Příklad lokálního IP přístupu v prostředí Home eNodeB pro konektivitu ke službám v domácí síti

51


V případě existence uzlu HNB GW v síti operátora, který současně spravuje pevnou síť, jsou pro možnost realizace CS-volání z HNB a předávání QoS parametrů mezi (H/V-)PCRF a BPCF v pevné širokopásmové přístupové síti (FBAN) definována rozhraní S15 a S9a, viz Obr. 3.22. Subscription Profile Repository (SPR)

Application Function (AF)

Sp

Online Charging System (OCS)

Rx

Policy and Charging Rules Function (PCRF) Sy

S9a

S15 Gxx

Gx

Sd Gy

BPCF

HNB-GW

Bearer Binding and Event Reporting Function

Policy and Charging Enforcement Function

Gyn Traffic Detection Function (TDF)

(PCEF)

(BBERF)

ePDG/S-GW

PDN Gateway

Offline Charging System (OFCS)

Gzn

Gz

Obr. 3.22: Rozhraní S15 a S9a pro možnost CS spojení z HNB do pevné přístupové sítě (3gpp TS 29.212)

Dalším využitím lokálního přístupu může být tzv. offloading, tedy odlehčení přetížené mobilní sítě přesměrováním určité části datového toku do Internetu původně směrovaného přes páteř mobilní sítě na lokální bránu a přes datovou přípojku do Internetu = SIPTO (Selected IP Traffic Offload). K tomuto účelu je přítomno mezi S-GW a L-GW rozhraní S5. Technika SIPTO může být použita i pro prostředí makrobuněk, viz Obr. 3.23. SIPTO provoz CN L-PGW

MME

RAN S5

eNB UE

S1-U

S-GW

S11 S5

P-GW CN provoz

52


Obr. 3.23: Příklad nasazení techniky SIPTO v prostředí makropřístupu v síti EPS (3gpp TR 23.829 rel.10)

V blízké budoucnosti, éře tzv. chytrých (smart) domů, podniků, či dokonce celých obcí a měst bude běžné, že elektrická zařízení budou jednak napojena pro vzdálené ovládání či sběr dat na WAN síť, typicky bezdrátově do Internetu např. přes EPS, a jednak budou mít možnost komunikovat na krátké vzdálenosti pomocí technologií wifi či Bluetooth, a to i přímo bez mezilehlého přístupového bodu, což se označuje jako D2D (Device-to-Device). Příklady možných architektur jsou uvedeny na Obr. 3.24 a Obr. 3.25.

Doména operátora

MTC

MTC

Server

uživatel

MTC zařízení MTC zařízení MTC zařízení MTC zařízení

Obr. 3.24: Scénář komunikace s MTC zařízeními přes MTC server

MTC

MTC Doména operátora A

zařízení MTC

Doména operátora B

zařízení MTC zařízení MTC zařízení

zařízení MTC zařízení MTC zařízení MTC zařízení

Obr. 3.25: Vzájemná komunikace mezi MTC zařízeními napřímo bez mezilehlého MTC serveru

Další součástí sítě veřejného operátora mobilních služeb je subsystém pro zákonné sledování (odposlech) služeb účastníků za účelem poskytnutí informací státním složkám (policii) schválené soudem v případě podezření na nezákonné chování účastníka. Jedná se o subsystém označovaný jako Lawful Interception. Protože existuje řada architektur mobilních sítí a rozdílné typy realizace služeb, existuje i více architektur subsystému LI. Na Obr. 3.26 je uveden příklad subsystému pro odposlech paketově orientovaných služeb.

53


HI1

X1_1

Mediation Function

ADMF

X1_2 HI2

X2

Mediation Function

LEMF

X1_3

Delivery Function 2

HI3

Mediation Function

Delivery Function 3

X3

GSN

Obr. 3.26: Příklad architektury pro odposlech datových přenosů v PS doméně (3gpp TS 33.107)

Podrobné informace i další architektury LI lze najít v dokumentu 3gpp TS 33.107 a k němu přidružených.

54


4 Protokolová architektura EPS Protokolová architektura se v síti EPS podobně jako v UMTS dělí dle určení do tzv. rovin: •

řídicí rovina – sada protokolů určených pro transport a zpracování řídicích zpráv zajišťujících přístup, mobilitu, správu spojení a relací, autentizaci, apod.,

•

uživatelská rovina - sada protokolů řešících transport uživatelských / aplikačních dat sítí EPS mezi terminály UE v téže síti, či mezi terminálem UE a cílem ve vnější síti, tj. mimo síť EPS, kde se zdrojový terminál nachází.

Nejčastější rozhraní v síti EPS a k nim příslušející sady protokolů jsou zachycené na Obr. 4.1. Rádiové rozhraní se od ostatních liší, protože nepoužívá standardní vrstvovou strukturu, jako u ostatních rozhraní, respektive je na rozdíl od těch dalších rozhraní, kde nejsou přesně specifikovány vrstvy fyzická a spojová, detailně specifikována na všech úrovních, tj. od fyzické vrstvy až po aplikační. Rádiové rozhraní LTE-Uu má jak pro rovinu řídicí tak i uživatelskou společné následující vrstvy či podvrstvy - fyzickou, MAC, RLC a PDCP. Pro uživatelskou rovinu je pak výše již standardní protokolová sada TCP/IP odspoda začínající protokolem IP. Řídicí rovina je na vyšších vrstvách rádiového rozhraní zastoupena vrstvami RRC, EMM a ESM, kde EMM a ESM jsou přenášeny ve formě NAS zpráv, a tedy jsou pro prvek eNB transparentní. V dalších částech sítě se řídicí zprávy na transportní vrstvě přenášejí dvěma způsoby, a to buď pomocí protokolu SCTP (Stream Control Transmission Protocol) nebo pomocí protokolu UDP. Vrstva řídicích zpráv, označovaná jako aplikační, je pak zastoupena protokoly S1-AP, X2-AP, Diameter či GTPv2-C. Na úrovni NAS komunikace UE – MME jsou pak definovány řídicí protokoly EMM pro správu mobility, a ESM pro správu relací / spojů do datových sítí. Uživatelská data jsou přes rozhraní EPS uživatelské roviny (kromě rádiového rozhraní) přenášena transportním protokolem UDP, a to v tunelech vytvořených protokolem GTPv1-U.


Obr. 4.1: Protokolová architektura základních stavebních prvků sítě EPS

55

Mobilní komunikační sítě a služby v all-IP prostředí pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO

56

5 Procedury Základními procedurami realizovanými v sítích EPS jsou procedury registrace (přihlášení) / deregistrace (odhlášení), sestavení / modifikace / ukončení relace ze strany UE či sítě, procedury handoveru, připojení se k další paketové síti, aj. Procedura registrace současně zahrnuje další procedury, jako je autentizace a update aktuální polohy. Procedura prvotního přihlášení se do sítě – Attach byla již podrobně popsána v [1]. Odpojení iniciované sítí může být buď explicitní (pomocí zprávy Detach Request zaslané terminálu UE) či implicitní z důvodu špatných rádiových podmínek, kdy se rádiové spojení vyhodnotí jako ztracené (radio link failure). Další možností je odpojení vycházející z uzlu HSS.

UE

eNodeB

MME

SGSN

Serving GW

PDN GW

HSS

PCRF

1. Detach Request 2. Delete Session Request (B)

3. Delete Session Response 4. Detach Notification 5. Delete Session Request 6. Delete Session Request

7. Delete Session Response 8. PCEF Initiated IP-CAN Session Termination (A) 9. Delete Session Response 10. Detach Ack 11. Detach Accept 12. Signalling Connection Release

Obr. 5.1: Odpojení od sítě EPS (Detach) iniciované z MME

5.1 Správa relací 5.1.1

Aktivace vyhrazeného nosiče - procedura Dedicated Bearer Activation Cílem aktivace vyhrazeného nosiče je vytvořit EPS nosič a kontext s požadovanými

QoS parametry. Vyhrazený nosič je jakýkoli další nosič sestavený mezi UE a danou PDN sítí kromě tzv. defaultního nosiče. Dedikovaný nosič je sestavován ze sítě, viz Obr. 5.2, avšak UE může síť požádat prostřednictvím procedur „Bearer resource allocation/modification“.

57


UE

eNodeB

MME

Serving GW

(A)

PDN GW

PCRF

1. IP-CAN Session Modification

2. Create Bearer Request

3. Create Bearer Request 4. Bearer Setup Request/ Session Management Request 5. RRC Connection Reconfiguration 6. RRC Connection Reconfiguration Complete 7. Bearer Setup Response 8. Direct Transfer 9. Session Management Response 10. Create Bearer Response 11. Create Bearer Response 12. IP-CAN Session Modification (B)

Obr. 5.2: Procedura Dedicated Bearer Activation

Pro modifikaci EPS nosiče byla definována procedura Bearer Modification, viz Obr. 5.3, která však neumožňuje měnit typ QCI z non-GBR na GBR. UE

eNodeB

MME

Serving GW (A)

PDN GW

PCRF


2. Update Bearer request 3. Update Bearer Request 4. Bearer Modify Request/ Session Management Request 5. RRC Connection Reconfiguration 6. RRC Connection Reconfiguration Complete 7. Bearer Modify Response 8. Direct Transfer

9. Session Management Response 10. Update Bearer Response 11. Update Bearer response 12. IP-CAN Session Modification (B)

Obr. 5.3: Procedura Bearer Modification

Procedura modifikace zdrojů nosiče ze strany UE umožňuje alokaci či uvolnění zdrojů nosiče jednoho agregovaného provozního toku, viz Obr. 5.4.

58


UE

eNodeB

MME

Serving GW

PDN GW

PCRF

1. Request Bearer Resource Modification 2. Bearer Resource Command 3. Bearer Resource Command (A)

4. PCEF Initiated IP-CAN Session Modification, začátek

5. Dedicated bearer activation dle TS 23.401 Figure 5.4.1-1, kroky 2 až 11; nebo Bearer modification procedure dle Figure 5.4.2.1-1, kroky 2 až 11, nebo dle Figure 5.4.3-1, kroky 2 až 9; nebo Dedicated bearer deactivation procedure dle Figure 5.4.4.1-1, kroky 2 až 9. 6. PCEF Initiated IP-CAN Session Modification, konec

Obr. 5.4: Procedura modifikace zdrojů nosiče

Procedura Bearer Deactivation slouží k uvolnění nosiče vzhledem k dané datové síti PDN. Pokud se deaktivuje defaultní nosič, pak se automaticky uvolní i všechny dedikované nosiče vůči dané síti PDN. Na Obr. 5.5 je znázorněna procedura Bearer Deactivation iniciovaná ze strany P-GW. Pokud se jedná o deaktivaci úplně posledního nosiče, je sítí zaslána do UE žádost o odpojení od sítě.

59


UE

eNodeB

MME

SGSN

Serving GW

PDN GW

(A)

PCRF

HSS


2. Delete Bearer Request 3a. Delete Bearer Request 4a. Detach Request

3b. Delete Bearer Request

4b. Triggering for reactivation in ECM-IDLE 4c. Deactivate Bearer Request 5. RRC Connection Reconfiguration 6a. RRC Connection Reconfiguration complete 6b. Deactivate Bearer Response 7a. Direct Transfer 7b. Deactivate EPS Bearer Context Accept 7c. Detach Accept

8a. Delete Bearer Response 8b. Delete Bearer Response 9. Delete Bearer Response 10. IP-CAN Session Modification 11. Signalling Connection Release

(B)

Obr. 5.5: Procedura Bearer Deactivation iniciovaná ze strany P-GW

Z vážných důvodů místní část sítě nemusí být schopna udržet všechny GBR nosiče, mohou tedy být uvolněny na základě ukončení rádiových nosičů mezi UE a eNodeB. Pak je zapotřebí iniciovat z uzlu MME ukončení EPS nosičů, pro které již více neexistují rádiové nosiče, viz Obr. 5.6. Pouze dedikované nosiče mohou být uvolněny.

60

FEKT Vysokého učení technického v Brně UE

eNodeB

MME

Serving GW

PDN GW

PCRF

0. Radio Bearer Release 1. Indication of Bearer Release 2. Delete Bearer Command 3. Delete Bearer Command (A)

4. PCEF Initiated IP-CAN Session Modification

5. Delete Bearer Request 6. Delete Bearer Request 7. Procedura jako v TS 23.401, Figure 5.4.4.1-1, mezi kroky 4 a 7 8. Delete Bearer Response 9. Delete Bearer Response

(B)

Obr. 5.6: Procedura Dediated Bearer Deactivation iniciovaná ze strany MME

5.2 Procedury předávání aktivního spojení (Handover) Cílem procedury handover je udržení kvality aktivních spojení i při pohybu terminálu UE, a to i napříč různými rádiovými přístupovými technologiemi, jako jsou GSM, UMTS, CDMA2000, WiMAX, LTE či dokonce WiFi. Procedura „Handover přes rozhraní X2“ (X2-based handover) umožňuje předání spoje mezi dvěma buňkami eNodeB v případech, kdy uzel MME se při handoveru nemění. Může či nemusí však dojít ke změně prvku S-GW. Průběh této procedury je zachycen na Obr. 5.7.

61


UE

Target eNodeB

Source eNodeB

MME

Serving GW

PDN GW

Downlink and uplink data Handover preparation

Handover execution Forwarding of data

Handover completion

Downlink data

Uplink data 1 Path Switch Request

Downlink data

2 Modify Bearer Request 3a Modify Bearer Request 3b Modify Bearer Response

(A)

4 Modify Bearer Response

5. End marker 5. End marker 6 Path Switch Request Ack 7 Release Resource

8. Tracking Area Update procedure

Obr. 5.7: Procedura „Handover přes rozhraní X2“ beze změny uzlu S-GW

Mírně podrobnější schéma procesu předávání spoje z jedné eNB na druhou je uvedeno na Obr. 5.8.

62

FEKT Vysokého učení technického v Brně Zdrojová eNB

UE

Cílová eNB

Serving

MME

Gateway

0. Area Restriction Provided 1. Measurement Control packet data

packet data

Legend

UL allocation 2.

L3 signalling

Measurement Reports 3.

L1/L2

Rozhodnutí o HO 4.

signalling

User Data

Handover Request 5. Admission Control

6. Handover Request Ack DL allocation RRC Conn. Reconf. incl. 7. mobilityControlinformation

Odpojení od staré buňky a synchronizace s novou buňkou

Doručení paketů připravených v paměti a na cestě do cílové eNB 8.

SN Status Transfer

Data Forwarding

9. 10. 11.

Uložení paketů ze zdrojové eNB do paměti

Synchronisation UL allocation

+

TA for UE

RRC Conn. Reconf. Complete packet data

packet data 12. Path Switch Request

13.

Modify Bearer Request

End Marker 14. Změna DL trasy packet data End Marker

15.

Modify Bearer Response

16.Path Switch Request Ack 17. UE Context Release 18. Uvolnění zdrojů

Obr. 5.8: Průběh procedury Handover typu intra-MME/S-GW (3gpp TS 36.300)

Procedura handover přes rozhraní X2 se změnou prvku S-GW je znázorněna na Obr. 5.9.

63


UE

Target eNodeB

Source eNodeB

MME

Source Target Serving GW Serving GW

PDN GW

Downlink and uplink data Handover preparation

Handover execution Forwarding of data

Handover completion

Downlink data

Uplink data 1. Path Switch Request 2. Create Session Request 4. Create Session Response

3a. Modify Bearer Request (A) 3b. Modify Bearer Response

Downlink data 5. Path Switch Request Ack Uplink data 6. Release Resource 7a. Delete Session Request

(B) 7b. Delete Session Response

8. Tracking Area Update procedure

Obr. 5.9: Procedura „Handover přes rozhraní X2“ se změnou uzlu S-GW

Existují-li důvody, kdy nelze handover přes rozhraní X2 použít (například mezi aktuální a cílovou buňkou neexistuje rozhraní X2), je realizován handover přes rozhraní S1. Pokud UE neopouští oblast spravovanou původní skupinou MME, nemělo by docházet ke změně MME. Pokud však ke změně MME Pool oblasti dojde, pak původní MME určí novou MME, a ta pak nový uzel S-GW. Standardní průběh S1 handoveru je zachycen na Obr. 5.10.

64


UE

Source eNodeB

Source Target MME eNodeB Downlink User Plane data

Target MME

Source Serving GW

Target Serving GW

PDN GW

HSS

1. Decision to trigger a relocation via S1 2. Handover Required 3. Forward Relocation Request 4. Create Session Request 4a. Create Session Response

5. Handover Request

5a. Handover Request Acknowledge 6. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request 6a. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response 7. Forward Relocation Response 8.. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Request 8a. Create Indirect Data Forwarding Tunnel Response 9. Handover Command 9a. Handover Command 10. eNB Status Transfer 10a. Forward Access Context Notification 10b. Forward Access Context Acknowledge 10c. MME Status Transfer 11a. Only for Direct forwarding of data 11b. Only for Indirect forwarding of data Detach from old cell and synchronize to new cell 12. Handover Confirm Downlink data

Uplink User Plane data 13. Handover Notify 14. Forward Relocation Complete Notification 14b. Forward Relocation Complete Acknowledge 15. Modify Bearer Request 16. Modify Bearer Request 17. Modify Bearer Response

(A) 16a. Modify Bearer Response

Downlink User Plane data 18. Tracking Area Update procedure 19c. Delete Session Request 19a. UE Context Release Command (B) 19b. UE Context Release Complete 19d. Delete Session Response 20a. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Request 20b. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Response 21a. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Request 21b. Delete Indirect Data Forwarding Tunnel Response

Obr. 5.10: Procedura handover přes rozhraní S1

65


5.3 Procedury řízení spojení s další datovou sítí Uživatel se nemusí spokojit pouze s připojením k jedné datové síti, a může požadovat vybudování PDN spoje k další datové síti, nejčastěji do privátní (podnikové) datové sítě, případně do datové sítě pro nouzová spojení. Vybudování datového spojení do nové sítě je prezentováno na Obr. 5.11.

UE

eNodeB

MME

Serving GW

PCRF

PDN GW

HSS

1. PDN Connectivity Request 2. Create Session Request 3. Create Session Request

(A)

4. IP-CAN Session Establishment/Modification

5. Create Session Response First Downlink Data 6. Create Session Response 7. Bearer Setup Request / PDN Connectivity Accept 8. RRC Connection Reconfiguration 9. RRC Connection Reconfiguration Complete 10. Bearer Setup Response 11. Direct Transfer 12. PDN Connectivity Complete First Uplink Data 13. Modify Bearer Request 13.a Modify Bearer request

(B)

13.b Modify Bearer response 14. Modify Bearer Response First Downlink Data 15. Notify Request 16. Notify Response

Obr. 5.11: Vybudování spojení do nové datové sítě

Tak jak se mohlo spojení s další sítí sestavit, tak samozřejmě existuje procedura ke zrušení PDN spoje. Ta může být realizována buď z důvodu žádosti PDN Disconnection Request ze strany UE, nebo z důvodu delší neaktivity terminálu vůči dané datové sítě, či z dalších důvodů ze strany sítě EPS. Průběh odpojování je zachycen na Obr. 5.12.

66

FEKT Vysokého učení technického v Brně UE

eNodeB

MME

Serving GW

PDN GW

PCRF

HSS

1a. PDN Disconnection Request

1b PDN disconnection trigger 2. Delete Session Request

3. Delete Session Request (A) 4. Delete Session Response 5. IP-CAN Session Termination

6. Delete Session Response 7. Deactivate Bearer Request 8. RRC Connection Reconfiguration 9a. RRC Connection Reconfiguration Complete 9b. Deactivate Bearer Response 10a. Direct Transfer 10b. Deactivate EPS Bearer Context Accept

Obr. 5.12: Procedura odpojení od datové sítě

5.4 Hlasová služba v sítích EPS Ačkoli v současnosti datové služby generují výrazně vyšší provoz v mobilních sítích, a v sítích EPS obzvlášť, stále hlasová služba patří mezi prioritní služby, které operátor musí zajistit. K tomu se samozřejmě připojuje jednak celá řada doplňkových služeb, a v neposlední řadě také služba nouzového volání. Hlasovou službu lze v sítích EPS zajistit několika způsoby: 1. CS-fallback – při požadavku na hovorové spojení se realizace vlastního hovoru neodehrává v samotné EPS síti, nýbrž pouze část signalizace, a mobilní terminál je pak přepnut do okruhově spojované domény sítě 3G či 2G, kde se odehraje zbývající část signalizace a samotný přenos hovorových dat, 2. Voice over IP (VoIP) – přenos hlasu po IP, tedy paketový přenos, což je způsob komunikace v síti EPS. Zde existuje několik základních možností: a. realizace VoIP jako jednu z obecných datových služeb dostupných na Internetu – příkladem může být služba Skype, či mnoho jiných řešení


67

menších VoIP operátorů. Defaultní nosič (bearer) je použit se všemi případnými důsledky na kvalitu hovoru. b. realizace VoIP řešením třetí strany s integrací podpory v EPS pomocí sestavování vyhrazeného nosiče (dedicated bearer) pro realizaci VoIP, c. VoLGA (Voice over LTE via Generic Access) – síť LTE se vůči CS doménám sítí 2G/3G chová jako BSC/RNC, a vlastní přepojování hovorů se uskutečňuje v CS doméně sítě 2G či 3G, a to i pro hovorové spojení mezi dvěma LTE zařízeními, d. služba VoLTE (Voice over LTE), která vyžaduje přítomnost subsystému IMS (IP Multimedia Subsystem), e. SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity), které umožňuje bezešvou realizaci hovorů napříč různými mobilními technologiemi, což také vyžaduje subsystém IMS s potřebnou úpravou.

5.4.1

Realizace hovorové služby prostřednictvím techniky CS fallback Jak bylo uvedeno výše, princip techniky CS fallback spočívá v přepojení terminálu do

sítě 2G či 3G, a do okruhově spojované domény. V síti 2G/3G se realizuje zbývající přenos signalizace a především realizuje vlastní hovor.

Obr. 5.13: Propojení sítě EPS se sítěmi 2G a 3G pro možnost realizovat hovorovou službu pomocí techniky CS fallback

68


Různé možnosti realizace hovorové služby prostřednictvím techniky CS fallback popisuje dokument 3gpp TS 23.272. Základní podmínkou fungování techniky CS fallback je existence spojení mezi řídicím uzlem v EPS, tj. uzlem MME, a řídicím uzlem v síti 2G/3G, tj. uzlem MSC. Tento spoj je označován jako rozhraní SGs, jak je to uvedeno na Obr. 5.13. Další důležitou podmínkou je kombinované připojení mobilního terminálu UE (combined attach) jak do sítě EPS, tak i do sítě 2G/3G, kdy proběhne jak Tracking Area Update, tak i Location Area Update. Pro realizaci hovorového spojení bylo definováno několik možných procedur: •

Redirection,

•

Cell change order,

•

PS handover.

V případě příchozího volání na UE připojený do sítě EPS, které pochází buď z klasické telefonní sítě či ze sítě 2G/3G, se z HSS/HLR zjistí pozice terminálu, tj. odpovídající místní oblast a tedy ústředna MSC/VLR, která přes Gs rozhraní zašle do odpovídajícího uzlu MME zprávu CS paging. Je to obdoba definice módu NMO1 v síti GPRS, kdy při existenci rozhraní Gs mezi MSC a SGSN a příchodu žádosti o hovor byl terminálu zasílán CS paging, když byl připojen do sítě GPRS. Uzel MME zprávu paging zašle do E-UTRAN sítě a danému terminálu, který odpoví žádostí o zajištění služby v okruhově spojované doméně. MME zašle příkaz k provedení přepojení do sítě 2G/3G, a to buď obsahující příkaz redirection, PS handover, či Cell change order (s případnou podporou asistované změny buňky NACC). Mobilní terminál se přihlásí do 2G/3G sítě a zašle odpověď na příchozí volání. Pokud souhlasí LAI ústředny zasílající paging s LAI ústředny MSC, ke které byl naposledy provedena procedura Location Area Update, tak již následuje standardní procedura sestavení hovoru a realizace služby. Jinak musí ještě před tím proběhnout procedura LAU k nové ústředně MSC. Pokud je terminál typu A z pohledu specifikace GPRS, pak s tím může proběhnout i přepojení právě probíhajícího datového provozu do PS domény, tj. do GPRS. Po ukončení hovoru pak může proběhnout zpětné přepnutí do sítě EPS, pokud se účastník během hovoru nepřesunul do místa, kde není síť EPS dostupná. V případě potřeb realizovat hovorové spojení ze strany UE připojeného do EPS sítě UE zašle do MME zprávu „Extended Service Request“, kde zjistí, že proběhne CS fallback a zašle se zpráva do eNB, aby se provedla změna buňky na buňku 2G/3G, a také se zašlou informace o cílové buňce za účelem urychlení přepojení. UE provede změnu buňky a technologie a zašle do nové sítě žádost o poskytnutí služby s uvedením důvodu – nastavením

69


příznaku CSMO. Pokud dojde ke změně MSC, je žádost odmítnuta a musí proběhnout LA/RA update, a pak může pokračovat sestavování hovorového spojení.

UE/MS

eNodeB

BSS/RNS

MME

MSC

SGW/PGW

SGSN

1a. NAS Extended Service Request

1d. MO CSFB Indication 1b. S1-AP UE Context Modification Request with CS Fallback indicator 1c. S1-AP UE Context Modification Response message

2. Optional Measurement Report Solicitation 3a. NACC,

. 3b, 3c RRC connection release 4. S1-AP: S1 UE Context Release Request

5. S1 UE Context Release 6. UE changes RAT then LA Update or RA Update or LAU and RAU 7a. Suspend 7b. Suspend Request / Response 8. Update bearer(s) 9. CM Service Request

9. A/Iu-cs message (with CM Service Request)

10a. Service Reject 10b. Location Area Update

If the MSC is changed

10c. CS MO call

11. Routing Area Update or Combined RA/LA Update

Obr. 5.14: Zahájení žádosti o hovorovou službu ze strany UE v případě, že není podporován PS handover

Obr. 5.14 zachycuje počáteční fázi řízení řešení poskytování hovorové služby v síti EPS, a to ze strany mobilního terminálu nacházejícího se v aktivním režimu.

70


Závěr Současnost

je

poznamenána

obrovským

rozvojem

v oblasti

elektronických

komunikačních sítí a informačních technologií a služeb. Učební text se zabýval nejnovější generací mobilních sítí, jakožto v současnosti jednou z nejdynamičtěji se rozvíjejících částí v oblasti telekomunikačních sítí.


71

Seznam použité literatury [1] NOVOTNÝ, V. Mobilní komunikační sítě a služby v all-IP prostředí pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO. Skriptum FEKT VUT v Brně, 2014 [2] 3GPP TR 21.905: "Vocabulary for 3GPP Specifications". [3] 3GPP TR 25.913: "Requirements for Evolved UTRA (E-UTRA) and Evolved UTRAN (E-UTRAN)". [4] 3GPP TS 36.201: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer; General description". [5] 3GPP TS 36.211:"Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical Channels and Modulation". [6] 3GPP TS 36.212: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Multiplexing and channel coding". [7] 3GPP TS 36.213: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer procedures". [8] 3GPP TS 36.214: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Physical layer; Measurements". [9] IETF RFC 4960 (09/2007): "Stream Control Transmission Protocol". [10] 3GPP TS 36.302: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Services provided by the physical layer". [11] 3GPP TS 36.304: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) procedures in idle mode". [12] 3GPP TS 36.306: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio access capabilities". [13] 3GPP TS 36.321: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Medium Access Control (MAC) protocol specification". [14] 3GPP TS 36.322: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Link Control (RLC) protocol specification". [15] 3GPP TS 36.323: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Packet Data Convergence Protocol (PDCP) specification". [16] 3GPP TS 36.331: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio Resource Control (RRC) protocol specification". [17] 3GPP TS 23.401: "Technical Specification Group Services and System Aspects; GPRS enhancements for E-UTRAN access". [18] 3GPP TR 24.801: "3GPP System Architecture Evolution (SAE); CT WG1 aspects".

72

FEKT Vysokého učení technického v Brně [19] 3GPP TS 23.402: "3GPP System Architecture Evolution: Architecture Enhancements for non-3GPP accesses". [20] 3GPP TR 24.301: "Non-Access-Stratum (NAS) protocol for Evolved Packet System (EPS); Stage 3". [21] 3GPP TS 36.133: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); "Requirements for support of radio resource management". [22] 3GPP TS 33.401: "3GPP System Architecture Evolution: Security Architecture". [23] 3GPP TS 23.272: "Circuit Switched Fallback in Evolved Packet System; Stage 2". [24] 3GPP TS 36.413: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); S1 Application Protocol (S1AP)". [25] 3GPP TS 23.003: "Numbering, addressing and identification". [26] 3GPP TR 25.922: "Radio Resource Management Strategies". [27] 3GPP TS 23.216: "Single Radio voice Call continuity (SRVCC); Stage 2". [28] 3GPP TS 32.421: "Subscriber and equipment trace: Trace concepts and requirements". [29] 3GPP TS 32.422: "Subscriber and equipment trace; Trace control and configuration management". [30] 3GPP TS 32.423: "Subscriber and equipment trace: Trace data definition and management". [31] 3GPP TS 25.346: "Universal Mobile Telecommunications System (UMTS); Introduction of the Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS) in the Radio Access Network (RAN); Stage 2". [32] 3GPP TS 22.220: "Service Requirements for Home NodeBs and Home eNodeBs". [33] 3GPP TS 22.268: "Public Warning System (PWS) Requirements". [34] IETF RFC 3168 (09/2001): "The Addition of Explicit Congestion Notification (ECN) to IP". [35] 3GPP TS 25.446: "MBMS synchronisation protocol (SYNC)". [36] 3GPP TS 22.168: "Earthquake and Tsunami Warning System (ETWS) requirements; Stage 1". [37] 3GPP TR 25.306: " UE Radio Access capabilities". [38] 3GPP TS 29.274: "Tunnelling Protocol for Control Plane (GTPv2-C); Stage 3". [39] 3GPP TS 29.061: "Interworking between the Public Land Mobile Network (PLMN) supporting packet based services and Packet Data Networks (PDN)". [40] 3GPP TS 36.423: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); X2 Application Protocol (X2AP)".


73

[41] 3GPP TS 37.320: "Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Radio measurement collection for Minimization of Drive Tests (MDT); Overall description; Stage 2". [42] 3GPP TS 36.443: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); M2 Application Protocol (M2AP)". [43] 3GPP TS 36.444: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); M3 Application Protocol (M3AP)". [44] 3GPP TS 36.420: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); X2 general aspects and principles". [45] 3GPP TS 29.281: "General Packet Radio System (GPRS) Tunnelling Protocol User Plane (GTPv1-U)" [46] 3GPP TS 23.246: "Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Architecture and functional description" [47] 3GPP TS 26.346: "Multimedia Broadcast/Multicast Service (MBMS); Protocols and codecs" [48] 3GPP TR 36.816: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); Study on signalling and procedure for interference avoidance for in-device coexistence". [49] 3GPP TS 36.305: “Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (EUTRAN); Stage 2 functional specifications of User Equipment (UE) positioning in E-UTRAN”. [50] 3GPP TS 36.101: "Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio transmission and reception". [51] ALI-YAHIYA, Tara. Understanding LTE and its performance. New York: Springer, 2011, xxv, 250 p. ISBN 14-419-6456-8. [52] COX, Christopher. An introduction to LTE: LTE, LTE-advanced, SAE, and 4G mobile communications. Hoboken: Wiley, c2012, xxviii, 324 s. ISBN 978-1-11997038-5. [53] 3GPP TS 23.236 V10.2.1 Intra-domain connection of Radio Access Network (RAN) nodes to multiple Core Network (CN) nodes, (Release 10). Zdroj www.3gpp.org. [54] 3GPP TS 23.251 V10.1.0; Network Sharing; Architecture and functional description, (Release 10). Zdroj www.3gpp.org. [55] LELIVA MSC in Pool. Zdroj http://www.leliwa.com/downloads/MSC_in_Pool.pdf, 07/2014

Komunikační služby v sítích IP pro integrovanou výuku VUT a VŠB-TUO

Recommend Documents