Verfügbarkeit: Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme

Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme: LTE-Advanced Pro, UMTS, HSPA, GSM, GPRS, Wireless LAN und Bluetooth

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Bibliographische Detailangaben
1. Verfasser:	Sauter, Martin (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	German
Veröffentlicht:	Wiesbaden Springer Vieweg [2018]
Ausgabe:	7. Auflage
Schriftenreihe:	Lehrbuch
Schlagworte:	GSM-Standard IEEE 802 > 11a Long Term Evolution Advanced IEEE 802 > 11 IEEE 802 > 11ac Bluetooth-Standard HSDPA Mobilfunk EDGE > Vermittlungstechnik GPRS Generation 4 Drahtloses lokales Netz UMTS HSPA UKN GSM Grundkurs Mobile Kommunikationssysteme LAN LTE Advanced Martin Sauter Mobile Datenübertragung Mobilfunkstandards Mobilfunktechnik UT
Online-Zugang:	Inhaltstext Inhaltsverzeichnis
Beschreibung:	XV, 464 Seiten Illustrationen, Diagramme 24 cm x 16.8 cm
ISBN:	9783658216467 3658216468

Internformat

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Datensatz im Suchindex

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS 1 GSM .......................................................................................................................... 1 1.1 LEITUNGSVERMITTELNDE DATENUEBERTRAGUNG ...................................................... 1 1.1.1 KLASSISCHE LEITUNGSVERMITTLUNG ......................................................... 2 1.1.2 VIRTUELLE LEITUNGSVERMITTLUNG UEBER IP .............................................. 4 1.2 STANDARDS ......................................................................................................... 5 1.3 UEBERTRAGUNGSGESCHWINDIGKEITEN ................................................................... 5 1.4 DAS SIGNALISIERUNGSSYSTEM NR. 7 ................................................................... 7 1.4.1 KLASSISCHER SS-7-PROTOKOLLSTACK ....................................................... 8 1.4.2 SPEZIELLE SS-7-PROTOKOLLE FUER GSM ................................................... 10 1.4.3 IP-BASIERTER S S-7-PROTOKOLLSTACK ....................................................... 12 1.5 DIE GSM SUBSYSTEME .................................................................................... 13 1.6 DAS NETWORK SUBSYSTEM ................................................................................ 13 1.6.1 DIE MOBILE VERMITTLUNGSSTELLE (MSC), SERVER UND GATEWAY .............. 14 1.6.2 DAS VISITOR LOCATION REGISTER (VLR) .............................................. 18 1.6.3 DAS HOME LOCATION REGISTER (HLR) ................................................ 19 1.6.4 DAS AUTHENTICATION CENTER (AC) ....................................................... 23 1.6.5 DAS SHORT MESSAGE SERVICE CENTER (SMSC) .................................... 26 1.7 DAS BASE STATION SUBSYSTEM (BSS) UND SPRACHCODIERUNG ......................... 27 1.7.1 FREQUENZBEREICHE ................................................................................ 27 1.7.2 BASE TRANSCEIVER STATION (BTS) ............................................................ 29 1.7.3 DIE GSM-LUFTSCHNITTSTELLE ................................................................. 30 1.7.4 DER BASE STATION CONTROLLER (BSC) .................................................. 38 1.7.5 DIE TRAU FUER SPRACHDATENUEBERTRAGUNG .......................................... 43 1.7.6 CHANNEL CODER UND INTERLEAVER IN DER BTS ....................................... 48 1.7.7 VERSCHLUESSELUNG .................................................................................. 50 1.7.8 MODULATION ........................................................................................ 51 1.7.9 VOICE ACTIVITY DETECTION ................................................................... 52 IX X INHALTSVERZEICHNIS 1.8 MOBILITY MANAGEMENT UND CALL CONTROL ....................................................... 54 1.8.1 CELL RESELECTION UND LOCATION AREA UPDATE ..................................... 54 1.8.2 MOBILE TERMINATED CALL ..................................................................... 56 1.8.3 HANDOVERSZENARIEN ............................................................................ 59 1.9 MOBILE ENDGERAETE ............................................................................................. 61 1.9.1 AUFBAU EINES EINFACHEN GSM TELEFONS ............................................ 61 1.9.2 AUFBAU EINES SMARTPHONES ............................................................... 64 1.10 DIE SIM-KARTE ................................................................................................. 65 1.11 DAS INTELLIGENT NETWORK SUBSYSTEM UND CAMEL ........................................ 70 1.12 FRAGEN UND AUFGABEN .................................................................................... 72 2 GPRS UND EDGE ................................................................................................... 75 2.1 LEITUNGSVERMITTELTE DATENUEBERTRAGUNG ......................................................... 76 2.2 PAKETORIENTIERTE DATENUEBERTRAGUNG ............................................................... 77 2.3 GPRS AUF DER LUFTSCHNITTSTELLE ..................................................................... 79 2.3.1 GPRS TIMESLOT-NUTZUNG IM VERGLEICH ZU GSM .............................. 79 2.3.2 GLEICHZEITIGE NUTZUNG EINER BASISSTATION VON GSM UND GPRS ... 82 2.3.3 CODING SCHEMES ................................................................................ 82 2.3.4 EDGE (EGPRS) ................................................................................ 84 2.3.5 MOBILE DEVICE CLASSES ....................................................................... 85 2.3.6 NETWORK OPERATION MODE (NOM) ..................................................... 86 2.3.7 GPRS-KANALSTRUKTUR AUF DER LUFTSCHNITTSTELLE .................................. 88 2.4 GPRS-ZUSTANDSMODELL .................................................................................... 91 2.5 GPRS-NETZWERKELEMENTE .............................................................................. 93 2.5.1 DIE PACKET CONTROL UNIT (PCU) ......................................................... 94 2.5.2 DER SERVING GPRS SUPPORT NODE (SGSN) ...................................... 95 2.5.3 DER GATEWAY GPRS SUPPORT NODE (GGSN) .................................... 97 2.6 GPRS RADIO RESOURCE MANAGEMENT ............................................................. 98 2.7 GPRS-SCHNITTSTELLEN UND PROTOKOLLE ................................................................ 101 2.8 GPRS MOBILITY UND SESSION MANAGEMENT (GMM/SM) ................................ 105 2.8.1 MOBILITY MANAGEMENT-AUFGABEN ....................................................... 106 2.8.2 GPRS SESSION MANAGEMENT ............................................................... 108 2.9 SESSION MANAGEMENT AUS ANWENDERSICHT ....................................................... 111 2.9.1 LEITUNGSVERMITTELTER VERBINDUNGSAUFBAU .......................................... 112 2.9.2 GPRS-VERBINDUNGSAUFBAU .................................................................... 113 2.10 FRAGEN UND AUFGABEN ......................................................................................... 115 3 UMTS UND HSPA ..................................................................................................... 117 3.1 UEBERBLICK, HISTORIE UND ZUKUNFT ...................................................................... 118 3.1.1 3GPP RELEASE 99: DIE ERSTE VERSION DES NEUEN RADIONETZWERKS ... 119 3.1.2 3GPP RELEASE 4: BEARER INDEPENDENT CORE NETWORK ........................ 120 3.1.3 3GPP RELEASE 5: HSDPA .................................................................... 121 INHALTSVERZEICHNIS XI 3.1.4 3GPP RELEASE 6: HIGH SPEED UPLINK PACKET ACCESS (HSUPA) ... 122 3.1.5 3GPP RELEASE 7 UND 8: HSPA+ ......................................................... 123 3.2 WICHTIGE NEUE KONZEPTE IN UMTS RELEASE 99 ............................................... 123 3.2.1 DER RADIO ACCESS BEARER (RAB) ....................................................... 123 3.2.2 AUFTEILUNG IN ACCESS STRATUM UND NON-ACCESS STRATUM ............... 124 3.2.3 GEMEINSAMES UEBERTRAGUNGSPROTOKOLL FUER CS UND PS ........................ 125 3.3 CODE DIVISION MULTIPLE ACCESS (CDMA) ....................................................... 126 3.3.1 SPREIZFAKTOR, CHIPRATE UND PROZESSGEWINN ........................................ 130 3.3.2 DER OVSF-CODEBAUM .......................................................................... 131 3.3.3 SCRAMBLING IN UPLINK- UND DOWNLINK-RICHTUNG ................................ 132 3.3.4 FREQUENZ- UND ZELLPLANUNG IN UMTS ................................................. 134 3.3.5 NEAR-FAR-EFFEKT UND ZELLATMUNG ......................................................... 134 3.3.6 VORTEILE DES UMTS-RADIONETZWERKES GEGENUEBER GSM ................... 136 3.4 UMTS-KANALSTRUKTUR AUF DER LUFTSCHNITTSTELLE ............................................... 138 3.4.1 USER PLANE UND CONTROL PLANE ............................................................. 138 3.4.2 COMMON UND DEDICATED-KANAELE ......................................................... 139 3.4.3 LOGISCHE, TRANSPORT- UND PHYSIKALISCHE KANAELE ................................ 140 3.4.4 BEISPIEL: NETZWERKSUCHE ...................................................................... 145 3.4.5 BEISPIEL: DER ERSTE NETZWERKZUGRIFF ................................................... 146 3.4.6 DER UU PROTOKOLL STACK ........................................................................ 148 3.5 DAS UMTS TERRESTRIAL RADIO ACCESS NETWORK (UTRAN) ............................ 153 3.5.1 NODE-B, LUB INTERFACE, NB AP UND FP ................................................. 153 3.5.2 DER RNC, LU, LUB UND LUR-SCHNITTSTELLE, RANAP UND RNSAP .... 155 3.5.3 ADAPTIVE MULTI-RATE-NB UND -WB FUER SPRACHUEBERTRAGUNG ........... 160 3.5.4 RADIO RESOURCE CONTROL (RRC)-ZUSTAENDE ........................................ 162 3.6 MOBILITY MANAGEMENT AUS SICHT DES KERNNETZES .......................................... 166 3.7 MOBILITY MANAGEMENT AUS SICHT DES RADIONETZWERKES ................................ 167 3.7.1 MOBILITY MANAGEMENT IM CELL-DCH-ZUSTAND .................................. 168 3.7.2 MOBILITY MANAGEMENT IM IDLE-ZUSTAND ............................................. 176 3.7.3 MOBILITY MANAGEMENT IN ANDEREN ZUSTAENDEN .................................... 178 3.8 UMTS CS UND PS-VERBINDUNGSAUFBAU ........................................................... 180 3.9 HIGH SPEED DOWNLINK PACKET ACCESS (HSDPA) ............................................ 183 3.9.1 HSDPA-KANAELE .................................................................................... 184 3.9.2 KLEINERE DELAY-ZEITEN UND HYBRID ARQ (HARQ) .............................. 186 3.9.3 SCHEDULING IM NODE-B ........................................................................ 188 3.9.4 ADAPTIVE MODULATION, CODIERUNG UND GESCHWINDIGKEIT ................... 189 3.9.5 AUF-UND ABBAU EINER HSDPA-VERBINDUNG ........................................ 191 3.9.6 HSDPA MOBILITY MANAGEMENT ........................................................... 192 3.10 HIGH SPEED UPLINK PACKET ACCESS (HSUPA) ................................................ 194 3.10.1 E-DCH- KANALSTRUKTUR .......................................................................... 195 3.10.2 DER E-DCH-PROTOKOLL STACK ............................................................... 199 XII INHALTSVERZEICHNIS 3.10.3 E-DCH SCHEDULING .............................................................................. 200 3.10.4 E-DCH MOBILITY ..................................................................................202 3.10.5 E-DCH-ENDGERAETE ................................................................................ 203 3.11 FRAGEN UND AUFGABEN ....................................................................................... 204 4 LONG TERM EVOLUTION (LTE) UND LTE-ADVANCED ............................................... 205 4.1 EINLEITUNG UND UEBERBLICK .................................................................................. 205 4.2 NETZWERK-ARCHITEKTUR UND SCHNITTSTELLEN ....................................................... 208 4.2.1 LTE-ENDGERAETE UND DIE LTE UU-SCHNITTSTELLE ....................................209 4.2.2 DER ENODEB UND DIE S1 UND X2-SCHNITTSTELLEN ................................... 211 4.2.3 DIE MOBILITY MANAGEMENT ENTITY (MME) ......................................... 214 4.2.4 DAS SERVING-GATEWAY ..........................................................................216 4.2.5 DAS PDN-GATEWAY ................................................................................216 4.2.6 DAS HSS ................................................................................................. 217 4.2.7 ZUSAETZLICHE SYSTEME ZUR ABRECHNUNG UND QUALITAETSSTEUERUNG (QOS) ................................................................... 217 4.3 DIE LTE-LUFTSCHNITTSTELLE UND DAS RADIONETZWERK ....................... 218 4.3.1 OFDMA FUER DIE DATENUEBERTRAGUNG IM DOWNLINK .............................. 219 4.3.2 SC-FDMA FUER UPLINK UEBERTRAGUNGEN ................................................. 221 4.3.3 QUADRATURE AMPLITUDE MODULATION FUER SUBCARRIER .............................. 223 4.3.4 SYMBOLE, SLOTS, RADIO BLOCKS UND FRAMES ........................................ 225 4.3.5 REFERENZ- UND SYNCHRONISATIONS-SIGNALE ............................................ 226 4.3.6 DAS LTE-KANALMODEL IN DOWNLINK-RICHTUNG .................................... 227 4.3.7 DOWNLINK MANAGEMENT-KANAELE ........................................................... 228 4.3.8 SYSTEM INFORMATION MESSAGES .............................................................229 4.3.9 DAS LTE-KANALMODEL IN DER UPLINK-RICHTUNG .................................. 230 4.3.10 MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT UEBERTRAGUNGEN ................................ 231 4.3.11 HARQ ...................................................................................................232 4.3.12 PDCP - KOMPRIMIERUNG UND VERSCHLUESSELUNG .................................. 233 4.3.13 DER LTE PROTOKOLL STACK .....................................................................234 4.4 SCHEDULING ......................................................................................................... 235 4.4.1 DOWNLINK SCHEDULING ..........................................................................236 4.4.2 UPLINK SCHEDULING .............................................................................. 239 4.5 GRUNDSAETZLICHE PROZEDUREN .............................................................................. 240 4.5.1 NETZWERKSUCHE .................................................................................... 240 4.5.2 ATTACH UND AKTIVIERUNG DES DEFAULT BEARERS ...................................... 243 4.5.3 HANDOVER SZENARIEN .............................................................................. 248 4.6 MOBILITY MANAGEMENT UND LEISTUNGSOPTIMIERUNG ........................................ 250 4.6.1 MOBILITAETSMANAGEMENT IM RRC-CONNECTED STATE ............................ 251 4.6.2 MOBILITY MANAGEMENT IM IDLE STATE ................................................... 253 4.6.3 MOBILITY MANAGEMENT UND ZUSTANDSAENDERUNGEN IN DER PRAXIS .... 256 4.7 LTE SICHERHEITSARCHITEKTUR .............................................................................. 257 INHALTSVERZEICHNIS XIII 4.8 ZUSAMMENSPIEL MIT UMTS UND GSM .............................................................259 4.8.1 CELL RESELECTION ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS .........................259 4.8.2 RRC CONNECTION RELEASE MIT REDIRECT ZWISCHEN LTE UND GSM/UMTS ...................................................................................... 261 4.8.3 HANDOVER ZWISCHEN LTE UND UMTS .............................................. 262 4.9 CARRIER AGGREGATION ..........................................................................................262 4.9.1 CA VARIANTEN, BANDBREITENKLASSEN UND BANDKOMBINATIONEN .... 264 4.9.2 CA KONFIGURATIONEN, AKTIVIERUNG UND DEAKTIVIERUNG .................... 266 4.10 VON DIPOLEN ZU AKTIVEN ANTENNEN UND GIGABIT BACKHAUL ............................ 269 4.11 SELF-ORGANIZING NETWORKS .............................................................................. 271 4.12 CS-FALLBACK FUER SPRACHE UND SMS MIT LTE .................................................. 272 4.12.1 SMS UEBER SGS ....................................................................................272 4.12.2 CS FALLBACK ........................................................................................ 274 4.13 MACHINE TYPE COMMUNICATION (MTC) UND DAS INTERNET DER DINGE ...........277 4.13.1 LTE CAT-1 ENDGERAETE ....................................................................... 278 4.13.2 LTE CAT-0 ENDGERAETE UND PSM ....................................................... 279 4.13.3 LTE CAT-ML ENDGERAETE ...................................................................279 4.13.4 LTE NB1 (NB-IOT) ENDGERAETE ......................................................... 280 4.13.5 NB-IOT KONFIGURATIONSOPTIONEN ....................................................... 281 4.13.6 DIE NB-IOT LUFTSCHNITTSTELLE ........................................................... 281 4.13.7 NB-IOT CONTROL CHANNELS UND SCHEDULING ...................................... 282 4.13.8 NB-IOT MULTI-CARRIER OPERATION .......................................................284 4.13.9 NB-IOT DURCHSATZ UND ANZAHL DER GERAETE PRO ZELLE ........................ 284 4.13.10 NB-IOT STROMSPARMECHANISMEN ....................................................... 285 4.13.11 NB-IOT - HIGH LATENCY KOMMUNIKATION ........................................286 4.13.12 NB-IOT - OPTIMIERUNG VON IP UND NICHT-IP BASIEREN DATENUEBERTRAGUNGEN .........................................................................287 4.13.13 NB-IOT ZUSAMMENFASSUNG ............................................................... 289 4.14 WEITERE FUNKTIONEN VON LTE-ADVANCED UND LTE ADVANCED PRO ............289 4.14.1 RELAYS ................................................................................................ 290 4.14.2 HETNETS, ICIC UND ELCIC ................................................................. 290 4.14.3 COORDINATED MULTIPOINT OPERATION ..................................................292 4.15 FRAGEN UND AUFGABEN ........................................................................................294 5 VOICE OVER LTE (VOLTE) ........................................................................................ 295 5.1 DAS SESSION INITIATION PROTOCOL (SIP) .............................................................296 5.2 DAS IP MULTIMEDIA SUBSYSTEM (IMS) UND VOLTE ........................................ 301 5.2.1 ARCHITEKTURUEBERBLICK ......................................................................... 301 5.2.2 IMS REGISTRIERUNG .............................................................................. 302 5.2.3 DER VOLTE GESPRAECHSAUFBAU ........................................................... 305 5.2.4 LTE BEARER KONFIGURATION FUER VOLTE ............................................ 307 5.2.5 DEDICATED BEARER SETUP MIT PRECONDITIONS ...................................... 309 XIV INHALTSVERZEICHNIS 5.2.6 HEADER COMPRESSION UND DRX ........................................................... 311 5.2.7 SPRACHCODECS UND AUSHANDLUNG DER BANDBREITE ................................ 313 5.2.8 FREITON, RING-BACK MELODIEN UND EARLY-MEDIA ................................ 316 5.2.9 VERWENDUNG VON PORTS ..........................................................................317 5.2.10 FILTERUNG VON NACHRICHTEN UND ASSERTED IDENTITIES ............................318 5.2.11 DTMF TOENE ........................................................................................... 318 5.2.12 SMS UEBER IMS ......................................................................................319 5.2.13 KONFIGURATION DER ANRUFWEITERLEITUNG UND XCAP ............................ 320 5.2.14 SINGLE RADIO VOICE CALL CONTINUITY .....................................................322 5.2.15 WAHL DES RADIONETZWERKES, T-ADS UND VOLTE INTERWORKING MIT GSM UND UMTS ............................................................................ 326 5.2.16 VOLTE NOTRUFE ...................................................................................... 328 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