Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele...

40
Siemens Nederland N.V. 2001 Mobiele Netwerken Get a bit more. Siemens. 1 MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken

Transcript of Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele...

Page 1: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

1

MBO TELECOM/ICT

Mobiele netwerken

Page 2: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

2

Agenda

– Markt Situatie 9.30-10.00

– GSM 10.00-11.15– WAP 11.15-11.45– GPRS 11.45-12.15– UMTS 13.00-14.30– Metingen in mobiele netwerken 14.45-15.45– Afsluiting 15.45-16.00

Page 3: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

3

Introductie

Peter Luns, Ing.Peter Luns, Ing.

System Engineer, GSM Internationale ProjectenSystem Engineer, GSM Internationale Projecten

Siemens Nederland NVSiemens Nederland NV

Email Email : : [email protected]

Mobile Mobile : +31 6 1296 2946: +31 6 1296 2946

Phone Phone : +31 70 333 1925 : +31 70 333 1925

Page 4: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

4

Agenda

• GSM netwerk ontwerp

* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp

Page 5: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

5

Historie van GSM (1/4)

2de Generatie netwerken

Kwaliteit in bewoonde regio's Grotere capaciteit Services beschikbaar Aanvang Multimedia Connectivity (Roaming)

1ste Generatie netwerken

Analoge interface Beperkte capaciteit (Bandbreedte) Weinig services Onbetrouwbare kwaliteit Geen connectivity

NMT 450

TACS 900 NMT 900

AMPS

GSM 900

D-AMPS, CDMA-ONE, PDC

GSM 1800, 1900D-AMPS 1800, CDMA-ONE 1900

3de Generatie netwerken

Location Based Services Full Multimedia ....

1981

1992

1989

1987

1986

1985

1991

1984

1990

1982

1995

1996

UMTS, CDMA-2000

Phase 1

Phase 2

Phase 2+

Nordic voorstel aan CEPT

900Mhz Band gereserveerd voor GSM

15 Operators ondertekenen MoU

ETSI opgericht.

Final GSM specificaties + services

GSM Specs Release 96

GSM Specs Release 97

GSM Specs Release 98

Page 6: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

6

Historie van GSM (2/4)

Page 7: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

7

Historie van GSM (3/4)

• Migratie van analoge naar digitale netwerken

– Hogere capaciteit van het netwerk– Betere transmissie kwaliteit– Encryptie mogelijk op digitale data– Data stroom is te herstellen– Compressie van spraak en data mogelijk

S / Nsignalquality

Distance from transmitter r

analog signaldigital signal

Page 8: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

8

Historie van GSM (4/4)

GSM:Since 1992Freq’s : 900, 1800, 1900Usage : GlobalApprox. 140 countriesApprox. 650M users

PDC:Since 1993/94Freq’s : 800, 1500 Usage : JapanAppox. 43M users

IS-95:CDMASincs 1995Freq’s : 800, 1900Usage : Amerika, S. KoreaApprox. 35M users

IS-136:Digital AMPSSince 1991/92Freq’s : 800, 1900Usage: N/Z-AmerikaApprox. 15M D-AMPSApprox. 60M AMPS

2G Digital Cellular Networks

Page 9: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

9

Agenda

• GSM netwerk ontwerp

* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp

Page 10: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

10

GSM Techniek (1/8)

MSCBSC

BSC

BSC

HLR

GMSC

VLR EIR AuC

BTS

PSTN

TE

Page 11: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

11

GSM Techniek (2/8)

PLMN Service AreaMSC/VLR Service Area

Location Service Area

BTS Cell

Page 12: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

12

GSM Techniek (3/8)

• GSM 900 (124 channels) * Uplink 890 - 915 MHz Downlink 935 - 960 MHz

• GSM1800 (374 channels)* Uplink 1710 -1785 MHz Downlink 1805 -1880 MHz

• GSM1900 (299 channels)* Uplink 1850 -1910 MHz Downlink 1930 -1990 MHz

Page 13: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

13

GSM Techniek (4/8)

Page 14: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

14

GSM Techniek (5/8)

…… 7 71 2 3 4 5 60

TB GPTBInformation

Frame bestaat uit 8 Timeslots

Timeslot = 156.25 bits = 0.577 msec

1 bit = 3.7 µsec

71 2 3 4 5 60

71 2 3 4 5 60

71 2 3 4 5 60

Carrier 0

Carrier 1

Carrier 2

Page 15: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

15

GSM Techniek (6/8)

Page 16: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

16

GSM Techniek (7/8)

Page 17: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

17

GSM Techniek (8/8)

Page 18: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

18

GSM Techniek

• GSM netwerk ontwerp

* Historie van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp

Page 19: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

19

Switching subsystem SSS IN Other networksBase stationsubsystem BSS

Value Added Services

Operation + maintenance subsystem

Globaal overzicht GSM netwerk

ABC Administration and Billing CenterAC Authentication CenterBSC Base Station ControllerBTS Base Tranceiver StationCBS Cell Broadcast Service

EIR Equipment Identification RegisterHLR Home Location RegisterMSC Mobile Services Switching CenterOAS Operator Assistance ServiceSCP Service Control Point

SMP Service Management PointSMS Short Message ServiceSSP Service Switching PointVLR Visitor Location RegisterVMS Voice Mail Service

VLRHLR SCPEIR

AC SMP

MSC/ SSP

OMSPLMN

Datanetworks

ISDN

PSTN

IN

BSCBTS

VMS OAS SMSCBS ABC

Page 20: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

20

Siemens Switching System (1/5)

• Mobile Switching Center

call verwerkings functies(gelijkend op fixed network exchange)

• Set-up van signalering / gesprekken•Connection pad selectie•Supplementary service verwerking• Call monitoring• Traffic monitoring en meetingen• Overload beveiliging• Charging• Priority control (bijv. 112)• Ondersteuning van O & M functies

mobile communicatie - specifieke functies

• Toegang op abonnee & ME databases• Processing van mobiele services• Mobile management, bijv. paging, HOV, LR & LUP,...• Interworking Functie voor data services• Abonnee informatie, e.g. instructie berichten

Page 21: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

21

Siemens Switching System (2/5)

Page 22: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

22

Siemens Switching System (3/5)

HLRHome Location Register

Taken:• Centrale opslag/management van abonnee data• Aanleveren van data aan VLR• Route information aan MTC• Geassiocieerd met AuC

Abonnee data:• Semipermanente data: MSISDN, IMSI, abonnee services, restricties,...

• Tijdelijke abonnee informatie VLR adres, LMSI, MSRN, SMS flaggen,...

AuCAuthentication Center

Tasks:• Security data storage (Ki)• Generatie van triples (VLR verzoek)• Geassocieerd met HLR

Data / algorithmen:• Ki, IMSI, A3, A8

Page 23: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

23

Siemens Switching System (4/5)

VLRVisitor Location Register

Tasks:• Abonnee management in MSC area• Authenticatie coordinatie• Geassocieerd met MSC

Abonnee data:• Gedeeltelijke HLR data (MSISDN, IMSI, abonnee services, restricties,..)

• Tijdelijke abonnee informatie (LMSI, TMSI, LAI, IMSI attach/detach, MSRN, HON, triplets,...)

Page 24: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

24

Siemens Switching System (5/5)

EIREquipment Identity Register

Tasks:• Storage of ME data (IMEI)• Monitoring of IMEI: "white", "gray", "black" list

ME data:• IMEI = International Mobile Equipment Identity

site: Dublin

CEIRCommon EIR

Tasks:• Central, worldwide ME register • Worldwide ME theft prevention

= Type Approval Code TAC + Final Assembly Code FAC (manufacture site) + Serial Number SNR (device serial number) + Software Version Number SVR

Page 25: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

25

Service Nodes

Number Translation ServicesFreephone

Split / Reversed Charging

Premium Rate / Info Service (Weather,Sports, Events, Consulting...)Ordering / Booking Services(Warehouse, Travel, Ticketing...) Call Center ServiceUniversal NumberGroup HuntingVirtual Private Networks

Media Enhancements Voice / Fax Messaging Interactive Voice ResponseVoice Activated Diallinge-mail, SMSUnified Messaging

Personal ServicesPersonal Number /One Number ServicePersonal Communication ServiceFriends & FamilyScreening Services /Control of Use

Cost OptimizationInternational Automatic Call BackLeast Cost RoutingEqual AccessHome Zone BillingMobile Local Call

Alternate BillingPrepaid Service Account Card CallingCredit Card CallingAutomatic Alternative Billing

AdvertisementAd financed CallingAd sponsored Service

Number PortabilityLocal Number PortabilityService Number PortabilityProvider Number Portability

Voting / EntertainmentTelevoting /Mass CallingGamesOpinion Polls

Others Emergency, Wake up Call,Reminder Service...

ApplicationsApplications

IN Features

Page 26: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

26

TRAU

MSCBSC TRAU

4 TCH’s16 kbit/s

naar BTSs

4 TCH’s64 kbit/s

4 TCH’s 64 kbit/s

Optimaal gebruik van PCM verbindingen* TRAU geplaatst bij MSC* BSC fungeert als controller en concentrator

Page 27: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

27

BSC

Management van:• Transmissie netwerk• “Channels” op de radio interface• Base Transceiver Station• Radio Netwerk• Informatie van/naar OMC• BSS database

Page 28: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

28

BTS (1/2)

Pico BTS

Micro BTS

BS-40 BS-240 / 240XL

Page 29: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

29

BTS (2/2)

Um

paritybits

convolutionalencoding

inter-leaving

channel coding

burst blocksformation

burstmultiplexing

transmitHF generation modulation

modulation

receive

• Frequency hopping• Synchronization (time and frequency)• Monitoring and optimization of transmission quality• Power Control PC• Timing Advance TA

ciphering

+

AbisBTS

Page 30: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

30

Operation & Maintenance Center (1/3)

WS

• Subscriber and equipment data management e.g. clearing services, bills

• Network operation, configuration and management

• Error detection and correction

• Security management

• Performance management

•Test management

OMS

MSC/VLR

MSC/VLR

HLR/AuC

EIR

SSS

BSC

BTS

BSS

TRAU

Page 31: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

31

Operation & Maintenance Center (2/3)

Radio Commander

BSC

BSS

LMTCT

SSS

MSCVLR MSC

VLREIR

HLRAC

CG : Charging GatewayDNS : Domain name server

OMC-B OMC-S

Switch Commander

BSC

Page 32: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

32

Operation & Maintenance Center (3/3)

ApplicationsApplications

Network Status DisplayNetwork Status Display

Performance ManagementPerformance Management

StatisticsStatistics

Fault ManagementFault Management

SS7 ManagementSS7 Management

Event & Log Management Event & Log Management

SecuritySecurity

Backup / RestoreBackup / Restore

Redundancy ConceptRedundancy Concept

Documentation, Help ...Documentation, Help ...

NetworkManagement

ElementManagement

NetworkElements

ServiceManagement

ININCommanderCommander

ININCommanderCommander

EM ofEM ofother NEother NEEM ofEM of

other NEother NE

CSCCSC

NetworkNetworkPlanningPlanning

ToolsTools

NetworkNetworkPlanningPlanning

ToolsTools

PerformancePerformanceManagementManagemente.g. Metricae.g. Metrica

PerformancePerformanceManagementManagemente.g. Metricae.g. Metrica

HLRHLR GSNGSN

Service Management Service Management ToolsTools

Service Management Service Management ToolsTools

other NEother NE(e.g. ransport)(e.g. ransport)SCPSCPSMPSMP

RadioRadioCommanderCommander

RadioRadioCommanderCommander

RNCRNC NodeBNodeB

SwitchSwitchCommanderCommander

SwitchSwitchCommanderCommander

MSCMSC UMSCUMSCBSSBSSEricssonEricsson

NENE

TMOSTMOSTMOSTMOS

Mobile IntegratorMobile Integrator(based on TeMIP)(based on TeMIP)

Mobile IntegratorMobile Integrator(based on TeMIP)(based on TeMIP)

Page 33: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

33

Mobile Station (1/2)

+SIM

• IMSI = Subscriber Identification nummer Mobile Country Code + Mobile Network Code + Mobile Subscriber Id Number

•Network data (preferred / forbidden)•Geheime Sleutels•SMS Berichten•Telefoon boek

Mobile Equipment

• Frequentie band• Power klasse:

• 900Mhz = 2W• 1800Mhz = 1W• 1900Mhz = 0.6W

Page 34: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

34

Mobile Station (2/2)

speechconversion

Subscriber Identity Module SIM

Mobile Equipment ME

• channel coding• interleaving• burst block formation

ciphering• HF generation• modulation• amplification

reverse speech conversion

• channel decoding• de-interleaving• reformation

de-ciphering• filtering• amplification• de-modulation

Page 35: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

35

Agenda

• GSM netwerk ontwerp

* History van GSM* GSM Techniek* Globaal overzicht van een GSM netwerk* Voorbeeld ontwerp

Page 36: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

36

Ontwerp parameters

• Aantal gebruikers• Wat voor dekking• Transmissie eisen / mogelijkheden• Verkeers matrix• Gewenste services• Groeiscenario• …

Page 37: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

37

Globaal netwerk ontwerp

PSTNPSTN

PDNPDN

MSCMSC BSCBSCTRAUTRAU

BTSBTS

BTSBTS

BTSBTS

BTSBTS

BTSBTS

SMSSMS

VMSVMS

MSCMSC

BMBMBPBP

SNSN ININ

HRL/VLR/AuC/EIRHRL/VLR/AuC/EIR

RIGRIG

GGSNGGSN SGSNSGSN

LMTLMT

BTSBTSBTSBTS

IN mgmtIN mgmt SC CmdSC Cmd RC CmdRC CmdSMSSMSVMSVMSSNSN

Operation and Maintenance CenterOperation and Maintenance Center

SonetSonet

SonetSonet

CBCCBC

Page 38: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

38

Capaciteit en fasering

Planning Phase 1 Phase 2 Phase 3Launch date 01/04/2002 31/12/2002 31/12/2002

TobagoBSS CapacityBTS sitesBSC sitesTRAU sitesMSC/VLR

20,00010000

20,00010000

30,00016000

TrinidadSSS Core CapacityBSS CapacityBTS sitesBSC sitesTRAU sitesMSC/VLR

100,00000111

200,000100,000

66222

300,000270,000

104333

Page 39: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

39

Initieel Radioplan (1/2)

Page 40: Siemens Nederland N.V. 2001 Get a bit more. Siemens. 1 Mobiele Netwerken MBO TELECOM/ICT Mobiele netwerken.

Siemens Nederland N.V. 2001

Mobiele Netwerken

Get a bit more. Siemens.

40

Initieel Radioplan (2/2)