Mobil infokommunikáció
A mobil és vezetéknélküli távközlés napjaink integrálódó infokommunikációs világában továbbra is meghatározó szerepet tölt be. A rádiós interfész sajátosságaiból és a mobilitásból fakadó műszaki nehézségek komoly kihívások elé állítják a mérnököket. A rádiós link többnyire szűk keresztmetszetet jelent a végpontok közötti kapcsolatokban, ráadásul a mozgási sebesség növekedésével a helyzet tovább romlik. A mobilitásból következő hálózati hozzáférésipont-váltás pedig nemcsak útvonalválasztási, hanem biztonsági és QoS problémákat is felvet.
Májusi számunkban a mobil rendszerek témaköréből járunk körül néhány elméleti és gyakorlati kérdést, illetve a rájuk adott válaszokat.
Kovács Lóránt és Levendovszky János a szűkös frekvenciaerőforrások hatékonyabb kihasználását lehetővé tevő új csatornakiegyenlítő algoritmust vezet be, a vezetéknélküli összeköttetésekben fellépő szelektív fading jelenségek kompenzálására. Az új algoritmus a kiegyenlítő szabad paramétereit közvetlenül a bithibaarány, mint költségfüggvény alapján optimalizálja, így a tradicionális eljárásoknál sokkal jobb hatásfok érhető el.
Fülöp Attila, Zsiros Attila és Jeney Gábor a PHOENIX EU projekt keretében kifejlesztett rendszert mutatják be, melynek célja egy olyan stratégia megvalósítása, ahol a forráskódolás, csatornakódolás és modulációs paraméterek együttesen kerülnek meghatározásra egy központi vezérlő intelligencia révén a hatékony multimédia átvitel érdekében. A cikk ismerteti a projektben alkalmazott szimulációs láncot, az UTRAN rendszerrészeket és a két szegmens összekapcsolását. Kitér az UTRAN optimalizálási megoldásra, valamint szimulációs eredmények kerülnek bemutatásra.
A vezetékes, vezetéknélküli, illetve mobil hálózatok együttműködése új szolgáltatások alapját teremti meg. A vertikális handover alkalmazásával a felhasználó szabadon mozoghat a különböző hálózatok között. Fülöp Péter és Szálka Tamás cikkükben áttekintik, miként nyújthat a szolgáltató integrált, hálózatfüggetlen szolgáltatásokat az optimális sebességű vagy költségű hozzáférési hálózat felett. A szerzők a vertikális handover fogalomkörét, tulajdonságait, alkalmazásának lehetőségeit és korlátait tekintik át.
A 3GPP (3rd Generation Partnership Project) szabványosítási fórum már dolgozik a 3G hálózatok újabb generációjának szabványosításán, azzal a céllal, hogy a szabvány 2007 végére elkészüljön. A rendszer evolúciója érinti a rádiós hozzáférési hálózat (RAN) architektúráját, beleértve egy új, OFDM modulációra épülő rádiós interfészt, illetve a „core” hálózat (CN) architektúrájának megváltoztatását is. A rendszer RAN oldali evolúcióját Long Term Evolution (LTE) néven hivatkozzák a szabványosításban, míg a „core” hálózati részt System Architecture Evolution (SAE) néven emlegetik. Rácz András, Reider Norbert és Temesváry András cikkükben bemutatják az LTE RAN architektúra legfontosabb jellemzőit és részletesen elemzik szimulációk segítségével az LTE hívásátadási eljárást. Megmutatják, hogy a „hard handover” típusú hívásátadás nem befolyásolja kedvezőtlenül a felhasználok által észlelt szolgáltatásminőséget és a rendszer teljesítményét.
Napjaink népszerű internetes protokolljainak (pl. a TCP-nek) hatásfoka jelentősen leromlik mobil környezetben a csomagvesztés eltérő okai miatt. Huszák Árpád és Imre Sándor egy olyan eljárást mutatnak be, amely az MPEG típusú videófolyam sérült, illetve elveszett csomagjait szelektíven újraküldi a hálózat pillanatnyi állapotától függően. Ezáltal a hálózat szabad kapacitását kihasználva tudunk a multimédiás tartalom minőségén javítani. A szabad kapacitást a forrás sebessége és a DCCP torlódáskezelő algoritmusa (TFRC – TCP Friendly Rate Control) által szolgáltatott paraméterek alapján határozzák meg.
A rádiós hozzáférési technológiák fontos fejlődési lépcsőhöz érkeztek, az általuk nyújtható adatátviteli sebesség jelentősen megnőtt. A két fő technológiai megközelítés, az IP-alapú hozzáférési módok (WLAN, WiMAX), és a mobil technológiák (GSM/(E)GPRS, UMTS/HSPA) között a számos hasonlóság mellett jelentős eltérések is mutatkoznak. Csaba Tamás cikkében ezen technológiák alkalmazását és alkalmazhatóságát veti össze a Pannon, illetve annak anyavállalata, a Telenor tapasztalataira építve.
A Babits László, Szedenik Norbert, Kiss István, Szűcs László, Lénárt Ferenc, Berta István szerzőcsapat egy nem hétköznapi mobilos témát mutat be, nevezetesen a mobil kapcsolóközpontok primer és szekunder villámvédelmének titkait. A mobil telefonhálózatok fontos részei a központi állomások (MSC - Mobile Switching Centres). Ezeket – a környezetükből jelentősen kiemelkedő adótornyuk miatt – különösen veszélyeztetik a villámcsapások. A központok – a bennük üzemelő nagyszámú elektronikus berendezés miatt – különösen érzékenyek a villámcsapás okozta túlfeszültségekre.
A szerzők áttekintik az MSC központok villámvédelmének általános kérdéseit, és az üzemeltetés során fellépő jellemző problémákat. Tárgyalják a villámvédelmi szempontból veszélyes tipikus helyzeteket, a védelem kialakításának elméleti hátterét és azokat a tipikus hibalehetőségeket, amelyek a kivitelezés során előfordulhatnak.
Kovács László és Vidács Attila a szűkös frekvenciaspektrum hatékonyabb kihasználását lehetővé tevő új koncepciót, a dinamikus spektrumkiosztást mutatják be, ezen belül is az általuk javasolt modellt és árazási megoldást.
Imre Sándor Szabó Csaba Attila
BME Híradástechnikai Tanszék főszerkesztő
vendégszerkesztő
Májusi számunkban a mobil rendszerek témaköréből járunk körül néhány elméleti és gyakorlati kérdést, illetve a rájuk adott válaszokat.
Kovács Lóránt és Levendovszky János a szűkös frekvenciaerőforrások hatékonyabb kihasználását lehetővé tevő új csatornakiegyenlítő algoritmust vezet be, a vezetéknélküli összeköttetésekben fellépő szelektív fading jelenségek kompenzálására. Az új algoritmus a kiegyenlítő szabad paramétereit közvetlenül a bithibaarány, mint költségfüggvény alapján optimalizálja, így a tradicionális eljárásoknál sokkal jobb hatásfok érhető el.
Fülöp Attila, Zsiros Attila és Jeney Gábor a PHOENIX EU projekt keretében kifejlesztett rendszert mutatják be, melynek célja egy olyan stratégia megvalósítása, ahol a forráskódolás, csatornakódolás és modulációs paraméterek együttesen kerülnek meghatározásra egy központi vezérlő intelligencia révén a hatékony multimédia átvitel érdekében. A cikk ismerteti a projektben alkalmazott szimulációs láncot, az UTRAN rendszerrészeket és a két szegmens összekapcsolását. Kitér az UTRAN optimalizálási megoldásra, valamint szimulációs eredmények kerülnek bemutatásra.
A vezetékes, vezetéknélküli, illetve mobil hálózatok együttműködése új szolgáltatások alapját teremti meg. A vertikális handover alkalmazásával a felhasználó szabadon mozoghat a különböző hálózatok között. Fülöp Péter és Szálka Tamás cikkükben áttekintik, miként nyújthat a szolgáltató integrált, hálózatfüggetlen szolgáltatásokat az optimális sebességű vagy költségű hozzáférési hálózat felett. A szerzők a vertikális handover fogalomkörét, tulajdonságait, alkalmazásának lehetőségeit és korlátait tekintik át.
A 3GPP (3rd Generation Partnership Project) szabványosítási fórum már dolgozik a 3G hálózatok újabb generációjának szabványosításán, azzal a céllal, hogy a szabvány 2007 végére elkészüljön. A rendszer evolúciója érinti a rádiós hozzáférési hálózat (RAN) architektúráját, beleértve egy új, OFDM modulációra épülő rádiós interfészt, illetve a „core” hálózat (CN) architektúrájának megváltoztatását is. A rendszer RAN oldali evolúcióját Long Term Evolution (LTE) néven hivatkozzák a szabványosításban, míg a „core” hálózati részt System Architecture Evolution (SAE) néven emlegetik. Rácz András, Reider Norbert és Temesváry András cikkükben bemutatják az LTE RAN architektúra legfontosabb jellemzőit és részletesen elemzik szimulációk segítségével az LTE hívásátadási eljárást. Megmutatják, hogy a „hard handover” típusú hívásátadás nem befolyásolja kedvezőtlenül a felhasználok által észlelt szolgáltatásminőséget és a rendszer teljesítményét.
Napjaink népszerű internetes protokolljainak (pl. a TCP-nek) hatásfoka jelentősen leromlik mobil környezetben a csomagvesztés eltérő okai miatt. Huszák Árpád és Imre Sándor egy olyan eljárást mutatnak be, amely az MPEG típusú videófolyam sérült, illetve elveszett csomagjait szelektíven újraküldi a hálózat pillanatnyi állapotától függően. Ezáltal a hálózat szabad kapacitását kihasználva tudunk a multimédiás tartalom minőségén javítani. A szabad kapacitást a forrás sebessége és a DCCP torlódáskezelő algoritmusa (TFRC – TCP Friendly Rate Control) által szolgáltatott paraméterek alapján határozzák meg.
A rádiós hozzáférési technológiák fontos fejlődési lépcsőhöz érkeztek, az általuk nyújtható adatátviteli sebesség jelentősen megnőtt. A két fő technológiai megközelítés, az IP-alapú hozzáférési módok (WLAN, WiMAX), és a mobil technológiák (GSM/(E)GPRS, UMTS/HSPA) között a számos hasonlóság mellett jelentős eltérések is mutatkoznak. Csaba Tamás cikkében ezen technológiák alkalmazását és alkalmazhatóságát veti össze a Pannon, illetve annak anyavállalata, a Telenor tapasztalataira építve.
A Babits László, Szedenik Norbert, Kiss István, Szűcs László, Lénárt Ferenc, Berta István szerzőcsapat egy nem hétköznapi mobilos témát mutat be, nevezetesen a mobil kapcsolóközpontok primer és szekunder villámvédelmének titkait. A mobil telefonhálózatok fontos részei a központi állomások (MSC - Mobile Switching Centres). Ezeket – a környezetükből jelentősen kiemelkedő adótornyuk miatt – különösen veszélyeztetik a villámcsapások. A központok – a bennük üzemelő nagyszámú elektronikus berendezés miatt – különösen érzékenyek a villámcsapás okozta túlfeszültségekre.
A szerzők áttekintik az MSC központok villámvédelmének általános kérdéseit, és az üzemeltetés során fellépő jellemző problémákat. Tárgyalják a villámvédelmi szempontból veszélyes tipikus helyzeteket, a védelem kialakításának elméleti hátterét és azokat a tipikus hibalehetőségeket, amelyek a kivitelezés során előfordulhatnak.
Kovács László és Vidács Attila a szűkös frekvenciaspektrum hatékonyabb kihasználását lehetővé tevő új koncepciót, a dinamikus spektrumkiosztást mutatják be, ezen belül is az általuk javasolt modellt és árazási megoldást.
Imre Sándor Szabó Csaba Attila
BME Híradástechnikai Tanszék főszerkesztő
vendégszerkesztő