umts rendszer

7/25/2019 UMTS Rendszer

1/67

UMTS rendszer

Maros DraBudapesti Mszaki Fiskola

Dr. ing. Robert Bestak

Prgai Mszaki Egyetem


2/67

Mobil rendszerek genercii

ener!i "#$ %ellemzk

1&'()*+'((,-

"M &"ordi! Mobile elep/one-0 1,* M2z3 (** M2z4MP5 &4d$an!e Mobile elep/one 5ystem-0 654475 &otal 4!!ess 7ommuni!ation 5ystem-0 683 93 5P3Radio!om :***0 FR

4nalg rendszer"emzeti rendszer

2ang

2&'((:+:***-

5M &lobal 5ystem ;or Mobile !ommuni!ations-+ 5M (**+ 5M ')** &D753 Digital 7ommuni!ation 5ystem-

D4MP5 &Digital 4MP53 95'


3/67

3G szabvnyokJapn, Korea

C %apn 4R9B &4sso!iation ;or Radio 9ndustries and Businesses-

C < te!/nolgia ;eleszt#se 7DM43 DM4 and ?FDM4C '((G 7DM4 $lasztsa FDD #s DD

alkalazs$alC


4/67

C 654 94 &ele!ommuni!ations 9ndustry 4sso!iation- 495 &4lian!e ;or ele!ommuni!ation 4sso!iation-3

'P'+k#nt is ismert : te!/nolgibl tmenet a 94C szinkron /lzatC


5/67

3G szabvnyok()rpa *&M+'#(+'-

C Release (( 8iads '((( Els $erzi

C Release 1 8iads :**' 4 Release (( a$Ktsa

C Release , 8iads :**: 25DP4 &2ig/ 5peed DoLnlink Pa!ket 4!!ess- bemutatsa 9P alap szllKtsi r#teg 9nternet Engineering ask For!e &9EF- szer$ezet anlsainak be$onsa I

elents 9P alap alkalmazsokC Release =

8iads :**< 2at#konyabb rdis er;orrs menedzsment

C Release G >N


6/67

! 3G.. l/0reozsa *3rdGenera0ion .ar0nersip.roec0-

C


7/67

3G.. $)nkacsopor0ok

dis el/r/slza0 +'G

Maglza0+'G

'zolgl0a0sok /srendszer4

elle$zk +'G

+er$inlok+'G

G(!" +'G*2%%%-


8/67

&M+' rdis ozz6/r/s

7DM4 7ode Di$ision Multiple 4!!essC Egy el;izet+egy kd

DupleAel#s

FDD 8OlHnbHz ;rek$en!ias$ok doLnlink #s uplink t$itelre FD+7DM47DM4 &ideband 7DM4-

DD 6gyanaz a ;rek$en!ias$ doLnlink #s uplink t$itelre D+7DM4 &ime Di$ision 7DM4-.


9/67

&M+' 6rekvenciasvok *()rpa-

)ple7el/s &plink o8nlink 'v

&M+'49 '(:* + '()* M2z :''* + :'G* M2z =* J =* M2z

&M+'4+ '(** + '(:* M2z6Q@DQ:*'* + :*:, M2z

6Q@DQ:* J ', M2z

M:old '()* + :*'* M2z :'G* + ::** M2z


10/67

+;bbsz;r;s ozz6/r/si 0ecnikk

9M!&FreTuen!yDi$ision Multiple 4!!ess-

' !satorna ' ;rek$en!ia

Frek$en!ia

9d

+M!&imeDi$ision Multiple 4!!ess-

' !satorna ' idr#s

CM! &7odeDi$ision Multiple 4!!ess-

' !satorna ' kd

Frek$en!ia

9d

Frek$en!ia

9d

Hbb ;el/asznl megoszt$a /asznla a rendelkez#sre ll kommunik!is!satornkat

7DM4 egy idben tHbb el;izet /asznla aktK$an ugyanazta ;rek$en!ias$ot &pl. s$sz#less#g , M2z-


11/67

Cellk /s ada0sebess/g

Piko!ellaMikro!ellaMakro!ella

FHld !ella

&szatelit-


12/67

3G szolgl0a0sok elle$zi

C Minden


13/67


14/67

.rbesz/d *conversa0ional-osz0ly elle$zi

C 7on$ersational Besz#d

C 5zimmetrikus ;orgalomC Round rip ime V 1** ms

C 4MR &4dapti$e Multi+rate- !ode!C 4MR+B &4MR ideband- !ode! &Release ,-I Minta$#tel '= k2z &) k2z /elyett-I 2ang #s audio elek mins#gi kdolsaI 5ebess#g :1 Z =3= kbps

ideo tele;onC YramkHrkap!solt 2.


15/67

&M+' lza0

6E"ode B

R"7

M57@QR

55"

"ode B

2QR

M57

Internet

PLMN,

ISDN

6R4" Mag/lzat&7"7ore"etLork-

8Ols /lzatok

5"

6E

>ra$k;rkapcsol0 *C'-

;sszek;0e0/sez

Cso$agkapcsol0 *.'-;sszek;00e0/sez

&(?Fel/asznli k#szOl#k &+!"?6M5 ;Hldi rdis+el#r#s /lzat

"ode = B&zis- !sompont3 bzislloms "C Rdis+/lzat $ez#rl


16/67

(gy/b


17/67

9elasznli k/sz@l/k *&ser (A)ip$en0-

C Mobil k/sz@l/k *M(?Mobile (A)ip$en0- rdi terminl3 amely tHbb;ata in;orm!i &besz#d3 audio3 $ideo3

internet3 stb.- kezel#s#re alkalmas

C &'M *&M+' 'M- 5M 59M krty$al /asonl ;unk!ik3 ellemzkkel kieg#szKt$e

659M

ME

6E

Mobil k#szOl#k

6M5 El;izeti4zonosKt Modul


18/67

!z &+!" ele$ei

C "ode B Bzislloms3 amely meg$alsKta a rdis inter;#sz ;izikai r#teg#t

!satornakdols #s interlea$ing3 spektrum kitereszt#s@szkKt#s&spreading@despreading- modul!i@demodul!i3 sebess#gilleszt#s3m#r#sek3 stb.-

Meg$alsKt n#/ny rdi er;orrs menedzsment ;unk!it is

pl. ;inomabb &so;ter- /ando$er $agy zrt/urk &!lose loop-telesKtm#nyszablyozsC R"7 &Radio "etLork 7ontroller-

Rdis+/lzat $ez#rl3 amely az 6M5 rdis inter;#sz #s amag/lzat kHzHtti kap!solatot biztosKta

ez#rli a rdis er;orrsok ;el/asznlst3 a telesKtm#nyszablyozst 8ezeli a protokoll illeszt#seket a kH$etkez inter;#szeken 6E+R"73R"7+R"7 or R"7+M57@55"


19/67

dis lza0i alrendszer

"ode B

"ode B

R"7

"'

"ode B

"ode BR"7

"'

6R4"

M57@QR

55"

C R"5 &Radio "etLork 5ub+system- Rdis+/lzati alrendszer+ egy R"7 J egy $agy tHbb "ode

+ az R"7+k kHzHtt is le/et kap!solatC 6R4" egy $agy tHbb R"5

75

P5

6E


20/67

&M+' in0er6/szek

&(*M'-

"ode =*=+'- "C

*='C-

M57@QR

55"

"ode B

2QR

M57

Internet

PLMN,ISDN

5"

6u &6m- 9ub &4bis- 9u

9ur

D

7

r !

P5"

n

s

)4C'*!-

)4.'*Gb-

M57@QR

E

Pirossal az 6M53 zrelben zHlddel pedig a 5M@PR5meg;elelket elHltOk

9u ;leA &;leAible- Egy R"7 tHbb 9u+75 #s 9u+P5 inter;#szt tmogat egyszerre


21/67

B ) in0er6/szek? )4=C /s )4.C

C=C?in;orm!i kOld#s a !ellban tartzkod minden 6E ;el# &p#ldul$rosn#$ kOld#se a k#szOl#kre-

'MC &545 n#$en is ismert-?4ktulis tartzkodsi /elytl ;Oggszolgltatsok &Qo!ation Base 5er$i!es- $ez#rl#s#/ez

R"77ell Broad!ast7entre &7B7-

9u+B7

stand alone5er$ing Mobile

Qo!ation7entre&5MQ7-

9u+P7


22/67

Maglza0 6eld/se

M

55"

M

5"

6R4"

M57ser$er

M57ser$er

9u+75

9u+75

9u+P5

255

P5"

9nternet

MRF 757F M7F9M5

4dat ] $ez#rl#s

ez#rl#s

9P alap multimedisszolgltatsok biztosKtsra

&audio3 $ideo3 !/at3 stb.-

M Media ateLay &M#dia rtr-255 2ome 5ubs!riber 5er$er&2onos el;izeti szer$er-MRF Media Resour!e Fun!tion &M#dia er;orrs ;unk!i-757F 7all 5ession 7ontrol Fun!tion &2K$s ;el#pKt#s $ez#rl#s ;unk!i-M7F Media ateLay 7ontrol Fun!tion &M#dia tr $ez#rl#s ;unk!i-

9M5 9P Multimedia 5ubsystem &9P multim#dia alrendszer-


23/67

B lza0i ele$ek a $aglza0ban

C M573 M57 szer$erek %elz#s;unk!ik $ez#rl#se 4z el;izeti adat az M+n megy keresztOl Egy M573 M75 szer$er szmos M+t $ez#rel

C 4mikor nH$ekszik az adat;orgalom3 !sak egyel nH$elni kell az M+k szmt

C M &Media ateLay-

Multim#dis ramkHrkap!soltmegoldsok traC 255 &2ome 5ubs!iber 5er$er-

2QR /elyett lesz &mobilits kezel#s3 ;el/asznli biztonsgi ;unk!ik3 el#r#s/itelesKt#s3 stb.-

C MRF &Media Resour!e Fun!tion- Multimedis er;orrsok $ez#rl#se &pl. $ideokon;eren!ia eset#n-

C 757F &7all 5ession 7ontrol Fun!tion- Multim#dis kap!solatok ;el#pKt#se #s kezel#seC M7F

4z 956P #s 9M alrendszerek /K$selz#s protokollok illeszt#s#t kezeli 9P szolgltatsok #s 6M5 ramkHrtkap!solt /lzati r#sz elz#sszint

Hsszekap!solsa


24/67

adis er6orrs kezel/s*adio eco)rce Manage$en0-

C RRM ;eladatok Rdis er;orrsok /at#kony kezel#se arantlt Uo5 #rt#kek a ;el/asznlk szmra Elre ter$ezett le;edetts#g biztosKtsa 8apa!its optimalizls

C RRM $ez#rl#si ;olyamatok elesKtm#ny szablyozs &PoLer !ontrol- 2ando$er Bel#ptet#s $ez#rl#s &4dmission !ontrol- er/el#s $ez#rl#s &Qoad !ontrol-


25/67

Csa0ornakapaci0s k/rd/se

7 + !satorna t$iteli kapa!its bit@sS

B + !satorna s$sz#less#g 2zS5 + eltelesKtm#ny S

" + zatelesKtm#ny S &9nter;eren!ia elek okozzk-

1D Ea azonos el#za viszony 6enn0ar0sval n;velni akar)k a csa0orna 0vi0eli kapaci0s0*sebess/g/0- $eg kell n;velni a csa0orna svsz/less/g/0D

2D Ea a csa0orn0 zavar in0er6erencia 0Fl nagy *cs;kken '#" /r0/ke-, vl0oza0lan svsz/less/g

$elle00 cs;kken a csa0orna kapaci0saD

2artlay+5/annon tHr$#ny

( )

( )

B

C

N

S

N

SBC

N

SBC

+=

2ln

2ln1log

2


26/67

+eles0$/ny szablyozs sz@ks/gess/ge

4 7DM4+t alkalmaz rendszerekn#l

2a az aktK$ 6E+k szma az inter;eren!ia szinte arendszerben

C Minden 6E inter;eren!it okozI Minden msik 6E+nek a !ellbanI Minden msik 6E+nek a kHrnyez !ellkban

2a 6E kimeneti telesKtm#nye a s$ban az inter;eren!ia& a rendszer kapa!itsa-


27/67

+eles0$/ny szablyozs*k;zel40vol probl/$a a CM!4ban-

6E:6E'

"ode B

C 4 pontos #s gyorstelesKtm#nyszablyozs a7DM4 rendszerek/asznl/atsgnakleg;ontosabb t#nyeze

C 4 tl nagy telesKtm#nnyelad 6E blokkol/ata a !ella;orgalmnak nagy r#sz#t.

8Hzel+t$ol &near+;ar-probl#ma

elesKtm#ny szablyozsminimalizlni kell az inter;eren!it /ogy a kapa!itst nH$elni le/essen


28/67

+eles0$/ny szablyozs 0p)sai

C 4 7DM4+ban alkalmazott /rom;#le telesKtm#ny+szablyozsmegolds

"yKlt/urk &open+loop- yors3 zrt/urk &;ast !losed+loop- 8Ols/urk &outer loop-


29/67

"yl0)rkF 0eles0$/ny szablyozs*open4loop-

C 6E [dur$a\ kezdeti telesKtm#ny bellKtsa a !ellban4 bellKts [pontatlan\ toleran!ia ^ (+': dB &pat/ loss3 lass ;ading-

"agy az FDD ;rek$en!ik kOlHnbs#ge3 nin!s koller!i a gyors;adingek eset#n. "em /asznl/at.

"ode B

6E

o8nlink v/0eli0eles0$/ny $/r/s *=CE-

+7 0eles0$/ny


30/67

Gyors, zr0)rkF 0eles0$/ny szablyozs*closed4loop-

C 6plink irnyban "ode B m#ri a $ett 59R #rt#ket &5ignal to 9nter;eren!e Ratio- 2a 59Rm#rtX 59R!#lakkor a "ode B utasKta 6E+t telesKtm#nyt

2a 59Rm#rtV 59R!#lakkor a "ode B utasKta 6E+t telesKtm#nyt 5zablyozs sebess#ge ',**@s minden 6E eset#ben &'dB-

C 4 5M+ben lass szablyozs $an &: 2z-C 4 me!/anizmus gyorsabban mkHdik mint/ogy l#nyeges pat/ loss kH$etkeznebe

2a egy 6E tl nagy telesKtm#nnyel ad3 tl nagy inter;eren!it okoz a tHbbi6E szmra

C DoLnlink irnyban "in!s kHzel+t$ol probl#ma &"ode B tHbb 6E ;el#- 4 "ode B a !ella /atrn l#$ 6E+k/ez igazKta a telesKtm#nyt

6E:6E'

"ode B+7 0elD +7 0elD

@ F /


31/67

K@ls)rkF 0eles0$/ny szablyozs*o)0er loop-

C 59R!#l&59Rtarget - a szOks#ges BER szerint $an meg/atroz$a

C 59R!#l.W 6E sebess#ge3 mert $ltozik a BER.59R!#l#rt#k#t az 6E sebess#g#tl ;Oggen kell $ltoztatni

C 8Ols/urk szablyozs 59R!#l#rt#ke $ltozik a "ode B+ben3 /ogy a BER+t konstans szinten

le/essen tartani

R"7&8Ols/urk szablyozs-

"ode B&_rt/urk szablyozs-

6E

BER

59R!#l

59R!#l

9d


32/67

Eandover

C 7satorna$lts kap!solat kHzben

C Kpusok )rva *ard- andoverFrek$en!ik kHzHtti a 7DM4 $i$;rek$en!ik kHzHtti /ando$er &egy

!ellban tHbb $i$ is $an-Rendszerek kHzHtti7DM4 FDD+DD rendszer kHzHtt3 $agy 6M5 #s ms

rendszer kHzHtt &6M5+5M kHzHtt-

9ino$ *so60- andover? 8#t "ode B kHzHtt 9ino$abb *so60er- andover? Egy "ode B k#t szektora kHzHtt


33/67

)rva *ard- andover

B5 '

&;'35,-

B5 : B5 '

&;:35


34/67

9ino$ *so60- andover elve

C 7DM4 rendszerekben alkalmazzk

C Finom /ando$er Egy 6E kett3 $agy annl tHbb "ode B+$el kommunikl parallel

C 6E mr a "ode B:+$el kommunikl3mikHzben a "ode B'+el is kap!solatban marad [Qt/atatlan\ &seamless- tmenet a !ellk kHzHtt

C Hbb szimultn kap!solat a bzisllomsokkal ` Makro+di$erzits

"ode B' "ode B:

'

6Ea "ode B'"ode B:

:

6Ea

"ode B'"ode B:

6Ea

"ode B0vi0eli csa0ornn ve00 el

Demodultor


46/67

+;bb)0as 0ered/s

C erm#szetes akadlyok miatt pOletek3 dombok3 stb.-3 tered#sekor a

el $issza$erdik3 szrdik #s !sillapul tHbbutas tered#s

C 4 el a $e$re idben l elkOlHnKt/et pillanatokban #rkezik

C 4 be#rkez energia $ltozsa &eloszlsa- ada meg a tHbbutas k#sleltet#s pro;iltC 4 k#sleltet#s #rt#ke ' to : s $rosi3 $id#ki kHrnyezetben :* s $agy tHbb dombos terOleteken

Hbbutas

komponensek


47/67

+;bb)0as 0ered/s probl/$a

C !/ip *3:= s &7DM43 /a az t$iteli t f G) m&kis mozgsi@!/ip sebess#g-

C 'M!@s eset#n3


48/67

Gyors 6ading

C 4 $ett el telesKtm#nye /irtelen :*+


49/67

CM! vev

C 7s!s#rt#kek meg/atrozsa 4zon idbeli /elyek meg/atrozsa3 a/ol elentsen megn a

$ett el &szimblum- energia &telesKtm#ny srs#ge-3 #s ezen/elyek megelHl#se mutatkkal &;ingers-.

4 m#r#s eredm#nyei adk a tHbbutas tered#s pro;ilt.

C ltozsok kH$et#se 4 mutatk $ektor ellegek3 amelyek kH$etik a gyors ;adingbl

ered #s gyorsan $ltoz ;zis+ #s amplitd ellemzket 4 $ltozsok #szlel#se ' ms

C %el;eldolgozs Minden egyes mutatt ;eldolgoznak3 /ogy meg/atrozzk ademodullt elet #s ;zisk#s#s#t3 mad az Hsszegzetteredm#nyeket a dekderbe kOldik.


50/67

M)0a0k *6ingers- ele$z/se

Mutat '

Mutat :

Mutat P" sorozat nem telesen determinisztikus3 #s nem telesen $#letlen

C P" generatorQineris $issza!satolt s/i;t regiszter Minden s/i;t regiszter ms polinomot llKt el

4 P" sorozat /ossza

x0 x1 x2 x3

!a"#l

P" sorozat

$%&'p# * NI trolk szma

Plda+


57/67

Gold kd

C old kd k#t pre;erlt P" sorozat bitenk#nti modulo :Hsszeadsa &?R- &primitK$ ki;eez#s- 4z egyik P" sorozat eltols$al ms ?QD kdot 7sak /rom keresztkorrel!is !s!s#rt#ke $an3 amely a

kdsorozat /ossznak nH$ekedes#$el egyre ke$#sb# l#nyeges Egyszer auto+korrel!i nulla #rt#k &mint a P" sorozatoknl- ElsegKti az aszinkron t$itelt

C a $#teli oldalon a old kd auto+korrel!is ellemzi segKts#g#$elllKt/at $issza a el

"agy mennyis#g kd generl/at korrel!is ellemzkkel


58/67

Wals kdokC als/3 $agy als/+2adamard kdokC 4 kdok ortogonlisak egymssal ugyanabban a mtriAban &77F *-

C Rossz auto+korrel!is ellemzk Egy kd #s eltolt $ltozata kHzti auto+korrel!i nem nulla

C als/ mtriA "#gyzetes matriA MtriA leKr/at &, matriA m#rete3 ' sor szma-

=

NN

NN

NMM

MMM

2

=

=

==

1001

00110101

1111

0110

11001010

0000

0110

1100

1010

0000

0110

1100

1010

0000

0110

1100

1010

0000

10

000 8421 MMMM

m

iW

81W

[ ] [ ]++++=10101010

W l kd 6 0 k0F


59/67

Wals kd 6as0r)k0Fra

[ ]01 =W

[ ]0020 =

W

[ ]001142 =W

[ ]0121 =

W

[ ]010141 =W [ ]011043 =W

[ ]0000000080 =W [ ]000011118

4 =W [ ]001100118

2 =W [ ]010101018

1 =W[ ]001111008 =W [ ]010110108! =W [ ]01100110

8

3 =W [ ]011010018

7 =W

ism#tl#s]

in$ertls

ism#tl#s

[ ]000040 =W

W l kd k ki0 0/ b * /ld -


60/67

Wals kdok a ki0eresz0/sben *p/lda-

8d 7/ip+ek 4nalgmegelen#s

als/ * ****

als/ ' *'*'

als/ : **''

als/ < *''*

bit * j J'bit ' j +'

als/kd

umts rendszer

Documents