Számítógép hálózatok, Távközlő hálózatok

A tárgy célja elsősorban informatikus hallgatók megismertetése a korszerű nagysebességű mozgó-távközlési hálózatok architektúrájával, működésének alapjaival, protokolljaival és jelzésrendszerével, különös tekintettel az UMTS rendszerekre (a tárgynak nem célja a rádiós interfész fizikai rétegének (WCDMA) részletes ismertetése).

Külön foglalkozik a tárgy az UMTS protokollok adatstruktúráinak megadására használt, valamint az informatika más területein is (pl. hálózatmenedzsment) elterjedt ASN.1 formális adatleíró nyelvvel. A szabványos ASN.1 kódolási szabályok közül a távközlés jelzőhálózatokban jelentős BER és PER kódolást részletesen ismertetjük.

Bevezetés: Korszerű távközlő hálózatok felépítése (ismétlés): hozzáférési-, szállítási- és jelző hálózatok alapfunkciói. Mozgó távközlő hálózatok további jellemzői: mobilitás kezelés, jelző hálózat speciális funkciói. 1., 2., 3. generációs rendszerek fogalma, összehasonlítása. Közcélú hálózatok evolúciója és támogatott szolgáltatáskészleteik: PSTN/ISDN ’ GSM ’ GPRS ’ EDGE ’ UMTS.

GPRS/EGDE: Hálózati architectúra és funkcionális képességeik. Hozzáférési hálózat, maghálózat. Protokollok áttekintése.

UMTS áttekintés: Az UMTS hálózatok tartományai (domains). Felhasználói (azonosítási és mozgó berendezési) és az infrastruktúrális tartomány: hozzáférési, maghálózati, kiszolgáló hálózati, átmenő hálózati és honi hálózati tartományok. Funkcionális kommunikáció a tartományok között: a hálózati rétegek (strata): alkalmazási, honi, szállítási és hozzáférési réteg részei.

Maghálózat: A maghálózat (Core Network, CN) áttekintése. A CN funkciói. Kapcsolódás külső hálózatokhoz (pl. PLMN, PSTN).

Hozzáférési hálózat UMTS földi rádiós hozzáférési hálózat (UTRAN) felépítésének áttekintése: bázis állomás (Node B) és a rádióhálózat-vezérlő (RNC). Az UTRAN funkciói. Az RNC különféle szerepkörei: vezérlő (CRNC), kiszolgáló (SRNC) és segítő (DRNC). Vázlatos rádiós interfész alapismeretek: FDMA, TDMA, CDMA hozzáférési módok. Dinamikus csatornakezelés az UTRAN-ban. A különféle UMTS csatornák szerepe. UTRAN protokoll vermek: vezérlési és felhasználói sík protokolljai.

Mobilitás vezérlés és erőforrás kezelés: A hálózatmenedzsment kérdései. Logikai erőforrás kezelés. Helyzet aktualizálás (location update). Hívásátadás (handover) fajtái (soft, softer, hard) rendszeren belül (intrasystem). Hívásátadás rendszerek között (intersystem). Néhány tipikus jelzés szekvencia áttekintése hívásátadáskor.

Protokoll adatstruktúrák formális megadása: Az ASN.1 jelölésrendszer részletesen. Egyszerű típusok. Konstruált típusok. Altípusok. Címkézés (tagging): implicit, explicit, automatikus. Utólagos kiterjesztés. Információs objektumok, információs objektum osztályok, készletek. Értékmegadás. Mintapéldák az ASN.1 használatára az UMTS protokollok felhasználásával. ASN.1 kódolási szabályok. BER és PER kódolási szabályok részletesen.

Rövid kitekintés: Lehetséges 3G alkalmazások. Áttérési stratégiák 3G-re. Voice-over-Packet átvitel létjogosultsága mozgó hozzáférési hálózatokban — csomagkapcsolás, de mi fölött?

Szabványosítás: A szabványosítási szervezetek és a szabványok rendszerének áttekintése.

Előadás

• A szorgalmi időszakban: 1 NZH
• A vizsgaidőszakban: vizsga
• Elővizsga: van.

1. Egyes előadások fóliái HTML verzióban elérhetők lesznek a félév során a következő URL-en: http://hsnlab.ttt.bme.hu/~ziegler/oktatas/magyar
2. 3GPP ajánlások: http://www.3gpp.org
3. Olivier Dubuisson: ASN.1  Communication between heterogeneous systems. To be published by Morgan-Kauffman Publishers. http://www.oss.com/asn1/bookreg2.html
4. John Larmouth: ASN.1 Complete. To be published by Morgan-Kauffman Publishers. ISBN 0-12233-435-3. http://www.oss.com/asn1/bookreg.html
5. Muratore, Flavio (Edt): UMTS : Mobile Communications for The Future. John Wiley & Sons, Febr. 2001. ISBN: 0471498297
6. Holma, Harri / Toskala, Antti: Wcdma for Umts: Radio Access for Third Generation Mobile Communications, Revised Edition. John Wiley & Sons, April 2001. ISBN: 0471486876