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Kartei Details
| Karten | 23 |
|---|---|
| Sprache | Deutsch |
| Kategorie | Informatik |
| Stufe | Universität |
| Erstellt / Aktualisiert | 16.01.2013 / 23.07.2014 |
| Weblink |
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DArstellung von Signalen 3 grafische Möglichkeiten
Amplitudenspektrum
Frequenzspektrum
Phasenzustandsdiagramm:
Amplitude und Phasenwinkel werden in Polarkoordinaaten aufgetragen
(Einheitskreis?)
Drahtloses Übertragungsmedium Herausforderungen
Wegen der Luft:
Fehlerraten
Datenraten
Verzögerungen
Wegen Anderen:
Geteiltes Medium (Semi-Broadcast)
Sicherheit (Abhören, Angriffe)
Regulierung der Frequenzbereiche
Wegen meinem mobilen Endgerät:
Kein listen while talk
Keine CD (Kollisionerkennung)
Geringe Batteriekapazität Ständiges Abhören des Funkmediums würde zu viel Energie benötigen Power-Management-Mechanismen auf MAC-Schicht sinnvoll
Einflussfaktoren Funkausbreitung
Streung(Scattering)
Beugung(diffraction)
Reflexion: Dämpfung(extremfall: Abschattung) Freiraum(Wassertropfen, Ionosphäre)
Fading: Schnelles Fading
Kurzzeitige Einbrüche in der Signalleistung durch gegenseitige Auslöschung der überlagerten Signale
Frequenzen GSM
Uplink 890 MHz – 915 MHz
Downlink 935 MHz – 960 MHz
Frequenzen UMTS
UTRA-FDD
Uplink 1920-1980 MHz
Downlink 2110-2170 MHz
Duplexabstand 190 MHz
12 Kanäle zu je 5 MHz
UTRA-TDD
1900-1920 MHz,
2010-2025 MHz;
je 5 MHz Kanäle
Frequenzmultiplexing FDMA
Vor- und Nachteile
Vorteile:
Keine dynamische Koordination notwendig
Nachteile:
Bei Ungleichmäßiger Belastung Bandbreitenverschwendung
unflexibel
GSM Herausforderungen zusätzlich zu denen des drahtlosen Mediums
Lokalisierung
Handover
GSM Multiplextechniken
Raummultiplex (SDMA) Zellenstruktur
Frequenzmultiplex (FDMA) Zuordnung von Frequenzen zu Kanälen
Zeitmultiplex (TDMA) Nutzung von Zeitschlitzen auf Kanälen
HSPA Neuerungen
Flexible Kanalzuteilung
HS-DSCH (High Speed Downlink Shared Channel) anstatt DCH (Dedicated Channel)
Adaptive Modulation und Kodierung
16-QAM/QPSK/Forward Error Correction
Aufwertung des NodeB durch MAC-hs Paketwiederholungen nicht mehr zwischen RNC und UE sondern zwischen NodeB und UE
Latenzen
UMTS mit HSPA 100 ms – 200 ms
UMTS 200ms – 300 ms
EDGE (EGPRS) 400 ms – 500 ms
GPRS 600 ms und mehr
Lichtgeschwindigkeit
3*10^8 m/s
300 Millionen m/s
Nachteile (allgemeine Art zu antworten)
Den Aufwand den die Technologie verursacht beschreiben
OFDM
Ortogonal Frequency Division Multiplex (nicht FDMA)
Mehrträgerverfahren
breitbandige Signale werden in schmalbandige überführt, viele ortogonale(frequenzspektrumsbezogen) Unterträger
Maximum+Null -> Intersymbolinterferenz(durch Mehrwegausbreitung) verringert
Ortogonalität erlaubt Trennung des Signals auf Empfängerseite
Genaue Syncronisation wichtig
Signalausbreitung 3 Bereiche
Übertragungsbereich
Erkennungsbereich
Interferenzbereich
UMTS Architektur
Mobilstationen (User Equipment - UE)
UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network)
Entspricht dem Funkteilsystem in GSM
Wichtiger Unterschied zu GSM Mobilität auf Zellenebene
Eigene Transceiver (NodeB)
RNC (RAdio Network Coontroller)
Kernnetz (Core Network - CN)
Lokationsmanagement falls keine dedizierte Verbindung zwischen Mobilstation und UTRAN besteht
Verbindung verschiedener Netze (GSM, ISDN, Internet …)
UMTS Signalleistungkontrolle wie oft?
Warum so oft?
1500 Mal pro s
WLAN ARQ Welches Verfahren wird eingesetzt?
Wie wird es angewendet?
Stop-and-Wait auf Fragmentnummern
Wozu Frequenzplanung bei GSM oder WLAN?
Wir brauchen für Mobilität eine vollständige Netzabdeckung. ->SDMA notwendig.
SDMA braucht Sicherheitsabstand -> mindestens drei verschiedene Transceiver-Kanäle notwendig.
Bei WLAN gibt es maximal 3 überlappungsfreie FDMA-Kanäle: Kanal 1, 7, 13
Zellenstruktur Vor-,Nachteile
Vorteile bei vielen kleinen Zellen
mehr Kapazität und Teilnehmer erreichbar
weniger Sendeleistung notwendig
robuster gegen Ausfälle
überschaubarere Ausbreitungsbedingungen
Probleme
Netzwerk zum Verbinden der Basisstationen erforderlich Handover (Übergang zwischen zwei Zellen) notwendig Störungen in anderen Zellen
Konzentration in bestimmten Bereichen
Zusammenhang zwischen Frequenz und Wellenlänge
c = WEllenlänge * f
Frequenzen/ Datenraten
WLAM;Bluetooth 2400-2483 (ISM)
GSM 900
UMTS 2000
LTE 800, 1800 / 100 DL, 50 UL
LTE
OFDM, MIMO, Bandbreiten sklalierbar + Ressource Blocks (FDMA + TDMA)
Latenz < 5 ms (UE to RAN edge)
eNodeB übernimmt zusätzlich die Funktionen eines RNCs
Neues Kernnetz: Evolved Packet Core (EPC) IP-basiertes Kernnetz, auf das über verschiedene Zugangsnetze zugegriffen
Handover: UE detektiert Nachbarzellen ->Kein Warten von Nachbarschaftslisten notwendig
