Mobilní sítě sítě 1
Předmět: Téma hodiny: Třída: Počítačové sítě a systémy Mobilní sítě _ 3. a 4. ročník SŠ technické Autor: Ing. Fales Alexandr Software: SMART Notebook 11.0.583.0 Obr. 1 Síťové prvky Ing. Fales Alexandr 2
Připomenutí: Hlavními prvky počítačové sítě jsou klientské stanice a server, dále tiskárny, scannery a další HW vč SW. Počítačová síť vznikne vzájemným propojením těchto prvků, k tomu nám slouží prvky sítí. Aktivní prvky představují prvky sítí, které přenášený signál upravují (mění) a hlavně zesilují, zvětšují tak použitelnou vzdálenost přenosového média (kabelu). Mezi aktivní prvky patří síťové karty (NIC), opakovače (repeater), rozbočovače (hub), převodníky (transceiver, converter), mosty (bridge), přepínače (switch), směrovače (router), brány (gateway), modemy, přístupové body (access point), klientské stanice, všechny servery, disková pole, datová úložiště (NAS) a jiné. 3
WAN: Wide Area Networks (WAN) rozlehlé sítě, zprostředkovávají komunikaci ve smyslu přenosu dat, hlasu a obrazu mezi koncovými stanicemi na velkou vzdálenost, resp. propojují LAN či MAN. Tyto sítě lze výhodně využít jako přenosovou páteř podnikové sítě, přičemž se nemusí jednat o nejrychlejší linky, resp. část přenosové sítě. WAN sítě nepoužívají sdílené přenosové médium, poskytují uživatelům a jejich aplikacím pouze přenosové prostředí, přičemž se jedná o poskytování přenosové kapacity ve smyslu komunikace se spojením, ne nutně jako spolehlivou službu. Nepodporují broadcast (všesměrové vysílání), pouze omezeně multicast (skupinové vysílání). 4
Úvod: Mobilní sítě v současných letech doslova expandují novými technologiemi a jejich vývoj dosahuje maxima. Tendenční snahou je přechod o klasických přenosů s přepojováním okruhů k paketovým, čímž se zvýší přenosová kapacita pro data i hovory. Mobilní sítě se označují dle generace (např. 1G, atd.) 1G sítě nabízely pouze úzkopásmové služby, byly čistě analogové s celulárním systémem, zaměřené na přenos hovorů, patří sem tyto služby a systémy: NMT (Nordic Mobile Telephone) první komerční analogový mobilní systém (1979) AMPS (Analog Mobile Phone System) TACS (Total Access Communications System) 5
2G: 2G sítě se objevily v polovině 90. let, nabízely širokopásmové služby, digitální s důrazem na přenos hovorů s přenosovou rychlostí 20 kbps. Technologie: GSM (Global System for Mobile Communications) nejpoužívanější, používá časový i kmitočtový multiplex, celá síť je rozdělena do malých buněk, v nichž jsou základnové stanice, trvale vysílající řídicím kanálem bitový proud, definují základnu a stav. Mobilní zařízení dle signálu pozná, v které je buňce. Udržovací info se přenáší zvláštním řídicím kanálem. TDMA (Time Division Multiple Access) užívá 1 kmitočet pro více uživatelů v čas. defin. úsecích CDMA (Code Division Multiple Access) užívá více kmitočtů najednou, jde již o paketovou službu CDPD (Cellular Digital Packet Data) 19,2 kbps 6
2,5G: 2,5G sítě se objevily v roce 2001 a plně podporují přepínání paketů, umožňují i datové přenosy, přenos hovorů i textu, přístup k Internetu, 115 384 kbps. Technologie: GPRS (General Packet Radio Service) jedná se o paketovou služba, využívá až 8 GSM kanálů najednou, 115 (160) kbps, vhodné pro trvalé připojení k Internetu, nenavyšuje kapacitu sítě = využívá ji efektivněji, mobilní zařízení pracuje ve třídě A, B a C. A hovor nebo přijetí či odeslání SMS, B buď hovor nebo SMS s automatickým přepínáním mezi nimi, C buď hovor nebo SMS (jen jedna služba najednou). GPRS specifikuje požadavky na QoS a to pro každého uživatele, přičemž v profilu QoS je celá řada specifik, jako třídy provozu, zpoždění, spolehlivosti, maximální propustnosti. 7
2,5G: 2,5G sítě se objevily v roce 2001 a plně podporují přepínání paketů, umožňují i datové přenosy, přenos hovorů i textu, přístup k Internetu, 115 384 kbps. Technologie: EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) jedná se o další postup z hlediska modernizace mobilních přenosových sítí GSM/GPRS. EDGE patří stále mezi technologie GMS, ikdyž se svým charakterem přibližuje mobilním přenosovým sítím 3G. využívá vylepšenou modulaci, jejiž výsledkem je téměř 3násobná datová rychlost 384 (473,6) kbps. V současné době nemá takové pokrytí jako GPRS. 8
3G: 3G sítě se objevily v roce 2000, nabízely širokopásmové služby, digitální s přenosovou rychlostí 2 Mbps pro nepohyblivé zařízení, 384 kbps pomalý pohyb zařízení a 144 kbps pro rychlý pohyb (jízdu). UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) je evolucí GSM, celý systém je zcela nový a nevychází z předešlé koncepce GSM. Technologie: kmitočtový duplex (FDD, od/k uživateli různé f): W CDMA (Wideband CDMA) 2,4 Mbps CDMA2000 2,4 Mbit/s časový duplex (TDD, v obou směrech stejný f): TD SCDMA 9
4G: 4G sítě se objevily v roce 2011, nabízí širokopásmové služby, digitální s přenosovou rychlostí 100 (60) Mbps pro downlink a 50 (25) pro uplink. Problém je zatím v přenosových kmitočtech, resp. v otázce podpory jednotlivých přenosových kmitočtů pro současná mobilní zařízení. Technologie: LTE (Long Term Evolution) jde o technologii vysokorychlostního Internetu, užívanou v mobilních přenosových sítích. Přes danou přenosovou rychlost lze již teoreticky posílat i radiový přenos nebo dokonce přenos televizní. WiMax Advanced a LTE Advanced nastupující technologie výrazně navyšující přenosovou rychlost 10
Charakterizujte mobilní sítě 1G, 2G a 2,5G: Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím. 11
Charakterizujte mobilní sítě 3G a 4G: Nad výsledky odborně diskutejte s vyučujícím. 12
Dotazy Děkuji za pozornost. Ing. Fales Alexandr Obr. 1 Síťové prvky Ing. Fales Alexandr 13
Zdroje informací Literární publikace: PUŽMANOVÁ, R. Moderní komunikační sítě od A do Z. 2. akt. vyd. Brno: Computer Press, 2006. ISBN: 80 251 1278 0. s. 430 HORÁK, J. KERŠLÁGER, M. Počítačové sítě pro začínající správce. 5. akt. vyd. Brno: Computer Press, 2013. ISBN: 978 80 251 3176 3. s. 303 Fotografie a obrázky: Autorem fotografií a obrázků, není li uvedeno jinak, je Ing. Fales Alexandr Obr. 1 Síťové prvky Ing. Fales Alexandr 14