8/4/2019 Mobile 11 week 2010

1/59

Elektronski

fakultet

u Niu

Katedra za telekomunikacije

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

2/59

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

3/59

HSPAHigh Speed Packet Access

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

4/59

Inicijalne specifikacije za UMTSobjavljene su 1999. godine pod nazivomRelease99, tj. R99.

Ovo bazino izdanje omoguilo jekompatibilnost sa GSM sistemom i definisanisu osnovni principi UMTS-a.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

5/59

2002. godine izdanje pod nazivomRelease 5Uvedena tehnika brzog paketskog

pristupa - HSPA (High Speed Packet Access).Ova tehnika je donela znaajno unapredjenebrzine prenosa podataka u odnosu na po

etnespecifikacije.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

6/59

Najpre je razvijen brzi paketskipristup na downnlinku HSDPA (High SpeedDownlink Packet Access).Kasnije, u okviru izdanja Release 6 iz2005. godine, predstavljena je i tehnika brzog

paketskog pristupa na uplinku HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).Brzi paketski pristup na downnlinku

HSDPA i brzi paketski pristup na uplinkuHSUPA, zajedno ine brzi paketski pristup HSPA.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

7/59

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

8/59

Nova tehnika reenja: Prenos korienjem kako dodeljenih, tako izajednikih kanala

Kratak vremenski interval u okviru koga sevri dinamika alokacija kodnih resursa Primena modulacije vieg reda: 16 QAM --

Brza adaptacija linka sa kontrolom brzineprenosa podataka Brzo rasporedjivanje resursa korisnicima,koje moe da favrizuje korisnike saoptimalnim stanjem kanala

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

9/59

Promene u arhitekturi sistema u vezi su sauvodjenjem novih tehnika za brzu adaptacijuna promene radio kanala.

Zbog toga ove tehnike treba na strani mreeda budu to blie radio interfejsu, da bi se

izbegla dodatna kanjenja prouzrokovanaprotokom kontrolnih informacija kroz mreu.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

10/59

Zato postoji trend da se kod HSPA nekefunkcije za koje su ranije bili zaduenikontroler baznih stanica BSC, odnosno

kontroler radio mree RNC, spuste u baznustanicu odnosno vor B.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

11/59

LTE

(Long Term Evolution)

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

12/59

LTE ( Long Term Evolution)

U cilju poboljanja performansi UMTS, 2004.

godine po

inje razvoj LTE

LTE

je novi standard u beinim komunikacijama,

koji se razvija od strane 3GPP (The 3rd

Genaration Partnership Project)

Kompletna specifikacija LTE standarda zavrena

je poetkom 2009.

godine, a komercijalna

upotreba LTE predvia se u periodu od 2010. do2012.godine

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

13/59

LTE je beina tehnologija optimizovana

za paketski prenos, koja je razvijena kaoproirenje i unapredjenje 3Gtehnologije, tako da predstavlja korakna putu ka mobilnim sistemima etvrtegeneracije.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

14/59

Karakeristike LTE

Silazni link: brzina prenosa podataka do326 Mb/s i propusni opseg od 20 MHz Uzlazni link: brzina prenosa podatakado 86.4 Mbps

i propusni opseg od

20 MHz

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

15/59

Karakeristike LTE

Rad u TDD i FDD modu Promenljiva irina propusnog opsega(od 1.4 MHz do 20 MHz), zavisno odpotreba korisnika

Vea spektralna efikasnost (postignuta presvega naprednim antenskim sistemima),itd.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

16/59

Prednosti LTE standarda

Jednostavnija arhitektura mree

(zahvaljujui

redukciji brojnih mrenih elemenata)

Bolja iskorienost spektra

Sposobnost iskorienja postojeih servisa i

pruanje novih korienje postojee

infrastrukture (koegzistencija sa postojeimstandardima)

Bolji kvalitet i vea bezbednost mree

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

17/59

Vei kapacitet i brzina prenosa podataka

Krai vremenski odziv ukupan vremenski odzivmanji od 20 ms

Bolja pokrivenost

-

u celoj mrei uvek najbolja

konekcija

Odlina mobilnost

optimizovane su performanse za

korisnike u kretanju, a takodje su odline performanse ikod srednjih brzina do 120 km/s, dok se veza moeodravati i pri 500 km/s.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

18/59

Primenjene

tehnike:

OFDMA (Orthogonal Frequency Division MultipleAccess)

MIMO antenski sistemi (Multiple Input MultipleOutput)

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

19/59

OFDMAKod klasinih FDMA sistema spektar se delina nosioce koji se medjusobno nepreklapaju da bi se izbegla medjukanalnainterferencija. Zbog toga se spektar ne

koristi efikasno, jer postoje zatitni intervaliizmedju kanala. Nasuprot tome, kode

OFDMA se koriste kanali koji sepreklapaju, ali s medjusobno ortogonalnipa iz tog razloga ne smetaju jedan

drugom.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

20/59

OFDMAOsnovna ideja je: umesto da se korienjemjednog fekvencijskog nosioca prenosivelika koliina podataka, kod OFDMAkoristi se veliki broj ortogonalnih potkanala

koji se paralelno prenose. Grupe ovihpotkanala mogu biti dinamiki alocirane zarazliite korisnike.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

21/59

MIMO sistem podrazumeva tehnikuviestrukih antena.Pri tome postoji dve ili vie predajnih antena

i dve ili vie prijemnih antena.

Ideja je da se viestruki tokovi podatakaprenose frekvencijski i vremenskisimultano, uz maksimalno iskorienjeprednosti koje pruaju razliite putanje priprostiranju.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

22/59

Trenutno stanje i trendovi LTE u svetu

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

23/59

Do 2013. godine 32.6 miliona koristika od toga :

Azija i Pacifik 12 miliona

Zapadna Evropa 9.9 miliona

Severna Amerika 6.7 miliona

Istona Evropa 1.9 miliona

Juna Amerika 1.5 miliona

Afrika i Bliski istok nekoliko stotina hiljada

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

24/59

Tendencija ka niem frekvencijskom opsegu:

2.6 GHz u Evropi i 700 MHz u USAZato nii frekvencijski opseg ?

Bolja indoor pokrivenost posebno u ruralnimkrajevima

Manji trokovi izgradnje infrastrukture

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

25/59

Zahvaljujui velikoj brzini prenosa podataka i manjojlatenciji LTE prua sve irokopojasne multimedijalneservise I to poboljane

:

telefonske pozive, Internet (brzina protoka kao ufiksnim mreama), multimediju,video konferencije imobilnu TV

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

26/59

KONVERGENCIJA FIKSNIH I

MOBILNIH KOMUNIKACIJA

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

27/59

Fiksno-mobilna konvergencija (FMC) predstavlja evoluciju

dananjeg heterogenog telekomunikacionog sveta koji sesastoji od mnotva fiksnih mrea, celularnih mrea,beinih sistema, mrea za prenos podataka itd., ka

integrisanim i personalizovanim telekomunikacijama.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

28/59

FMC je integracija mrenih i servisnih kapaciteta koja

omoguava korisniku da pristupa odabranom skupuservisa nezavisno od terminala i pristupne take,korienjem bilo fiksnih bilo mobilnih mrea.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

29/59

FMC je oteana ogromnim nasledjem razliitihtelekomunikacionih tehnologija i mrea. Postojeenacionalne telekomunikacione organizacije najee suglomazne i inertne. Uslovi konkurencije na tritu imaju

povoljan efekat jer novi operateri bre osvajaju naprednatehnoloka reenja i idu ka integracijama.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

30/59

Prednosti FMC sa aspekta korisnika su:

Jedinstveni personalni broj Jedinstveni raun za sve servise Jedan servisni provajder za sve telekomunikacionepotrebe Transparentna kontrola komunikacionih trokova irok opseg FMC servisa i servisnih paketa, npr.

servisni paketi prilagodjeni porodici, paketi za zabavu, Small Office/ Home Office(SOHO) paketi,

Small/ Medium Enterprise(SME) paketi, itd.

Korisnici e moi da biraju korisniki profil po elji i dapersonalizuju eljene servise.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

31/59

NUMERACIJA

Posedovanje samo jednog personalnog broja predstavlja

jedan od najatraktivnijih fiksno-mobilnih servisa.

Personalni broj povezuje broj direktno za osobu

umesto

za terminal.

Sa korisnikom se moe ostvariti veza nezavisno od njegovelokacije i od toga da li koristi fiksni ili mobilni terminal.

Mogua je prenosivost broja korisnika kada menjaju tipservisa ili operatera.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

32/59

TERMINALI

Trend je potpuna zamena klasinih fiksnih terminalamobilnim uredjajima.Bie potrebno da se obezbede preduslovi kao to su:

prilagodljivost terminala dobra pokrivenost unutar zatvorenih prostora,

veliki frekvencijski opseg, tarife poredive sa tarifama fiksnih mrea, jednostavno rukovanje i izbor eljenog servisa

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

33/59

TARIFIRANJE

Tarifiranje bi trebalo da bude prilagodjeno korisnicima, na

primer:

redukovanje tarife zavisno od aktuelne lokacije korisnika

(cene zavisne od rastojanja za mobilne korisnike, poredivesa odgovarajuim iznosima kod fiksnih mrea).

definisanje zona namenjenih preteno stanovanju i zonakoje obuhvataju poslovni deo grada,

popusti za vei obim usluga, odvajanje poslovnih od

privatnih tarifa, itd.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

34/59

BIOLOKI EFEKTI ZRAENJA

MOBILNIH SISTEMA

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

35/59

Sa ekspanzijom mobilnih sistema svevie panje poklanja se problemimaizloenosti stanovnitva mikrotalasnom

zraenju.

Interakcija

EM polja

visoke

uestanosti

i ivih organizama i bioloki uticaj ovih polja na ljude su ve niz godina predmet intenzivnih

istraivanja

Dve osnovne grupe efekata EM zraenja na

organizme: termiki

i netermiki.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

36/59

Postojanje termikih efekata RFzra

enja je nauno dokazano i odgovarajue mere zatite ugradjene su kroz

odgovarajue

standarde

U vezi netermikih efekata injihovog uticaja na ljudsko zdravlje jouvek se vode diskusije u naunoj javnosti.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

37/59

Izlaganje EM poljima na frekvencijama iznad 100 kHzmoe dovesti do apsorbcije energije u organizmu i do

porasta temperature u telu.Postoje specifinosti kada je u pitanju prostiranjeEM talasa kroz bioloka tkiva.

Za opisivanje EM osobina biolokog tkiva koristi se

kompleksna dielektrina konstanta tkiva:

fjor

2+=

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

38/59

Dubine prodiranja EM talasa u ljudski organizam na nekoliko tipinih

frekvencija

FM radio TV predajnik GSM 900 GSM 1800

Frekvencija

(u MHz) 100 450 900 1 800

Dubina

prodiranja

(polje opadne

e

puta)

3 cm 1.5 cm 1 cm 0.7 cm

Dubina do koje snagaopadne na 1%

9 cm 4.5 cm 3 cm 2 cm

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

39/59

Zbog nehomogenog sastava ljudskog

organizma, dolazi do neuniformne depozicije idistribucije energije EM polja unutar tela.

Za opisivanje raspodele apsorbovaneenergije u telu koristi se veliina SAR(specific energy absorption rate) [W/kg]

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

40/59

Raspodela apsorbovane energije EM poljazavisi od frekvencije.

U opsegu od desetak MHz do oko 300MHz moe se javiti relativno velika apsorbcijau celom telu.

Na frekvencijama od oko 300 MHz donekoliko GHz nastaje znaajna lokalnaneuniformna apsorbcija.

Na frekvencijama iznad 10 GHz doapsorbcije mikrotalasne energije dolazi

uglavnom uz povrinu tela.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

41/59

Zbog zagrevanja tkiva usled apsorbcije energijeRF polja moe doi do oteenja tkiva (termikiefekat). Posebno su uzeta u obzir zapaanja o

osetljivosti o

nog organa usled izloenostri RFzraenju

Prvi standard u oblasti zatite od RF zraenja:

1953. godineGranina vrednost gustine snage: 10 mW/cm2,

kao rezultat eksperimenta na termikom modelu kod

koga je ogranien porast unutranje temperatureoveka do najvie 1C

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

42/59

Dolo je do pojave razliitihstandarda u pojedinim zemljama.

1991. IEEE komitet za koordinacijustandarda, objavio je novi standard,zasnovan na rezultatima dotadanjihnaunih istraivanja. On je ubrzousvojen za ameriki nacionalnistandard.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

43/59

Prema ovom standardu:

za granicu iznad koje je ustanovljeno da dolazi dotetnih biolokih efekata ustanovljena je vrednost

SAR-a od 4 W/kg,primenjen faktor 50 kao bezbednosna margina.

Konano: Maksimalna dozvoljena vrednost SAR-a od

0.08 W/kg u 1g tkiva usrednjeno za celo telo, za period15-30 minuta,

za profesionalnu izloenost dozvoljava se 5 puta

vea vrednost SAR-a, tj. 0.4 W/kg, u odnosu naizloenost opte populacije.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

44/59

U Evropi:Medjunarodna komisija za zatitu od

nejonizujuih zraenja (ICNIRP) je 1998. godineobjavila dokument o preporukama zaograniavanje izloenosti EM zraenju do 300GHz

ICNIRP propisi su usvojeni od straneSaveta Evrope kao vaei standard za sve

zemlje lanice Evropske unije.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

45/59

ICNIRP standard obuhvata:

I.

Osnovna ogranienja, koja moraju uvek biti

potovana.

II.

Referentne nivoe, koji smeju biti prekoraeni

ukoliko nisu prekoraena osnovna

ogranienja.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

46/59

ICNIRP osnovna ogranienja za izloenost EM poljima u

frekvencijskom opsegu10 MHz do 10 GHz

Opta

populacija

Profesionalno

osobljeSAR usrednjen za

celo telo 0.08 W/kg 0.4 W/kg

SAR usrednjen zatkivo glave ili trupa

mase 10 g2 W/kg 10 W/kg

SAR usrednjen zatkivo ekstremiteta

mase 10 g4 W/kg 20 W/kg

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

47/59

ICNIRP referentni nivoi za izloenost opte populacijeelektromagnetnom polju u opsegu od10 MHz do 300 GHz

Opsegfrekvencija

Jainaelektrinogpolja (Vm

-1)

Jainamagnetnogpolja (Am

-1)

Gustinasnage(Wm -2)

10-400 MHz 28 0.073 2

400-2000MHz 1.375f 1/2 0.0037f

1/2 f /200

2-300 GHz 61 0.16 10

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

48/59

10 100 1000 10000 1000000

20

40

60

80

100

120

140

160

180

E [V/m]

f [MHz]

stanovnitvo

profesional.

ICNIRP

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

49/59

ICNIRP referentni nivoi na GSM frekvencijama

Jainaelektrinog

polja (V/m)

Jainamagnetnog

polja (A/m)

SAR

(W/kg)

900MHz

Profes.

osoblje 90 0.24 0.4Optapopulacija

41 0.11 0.08

1800MHz

Profes.osoblje

127 0.34 0.4

Optapopulacija 58 0.16 0.08

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

50/59

Medju zemljama u Evropi i svetu ima dosta

razlika u pogledu limita za RF zraenje kojepotie od GSM mobilne telefonije.

Na primer, referentni nivoi za elektrino polje:ICNIRP 41

V/m

Belgija oko 20 V/mItalija 20 V/m, odn. 6 V/m za duu izloenost

vajcarska 4 V/m,Luksemburg 3 V/m,grad Pariz 1 -

2 V/m,

grad Salzburg 0.6 V/m.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

51/59

U Srbiji je dugo godina bio na snazistandard iz 1990. godine:

Jugoslovenski standard o maksimalnimnivoima izlaganja radiofrekvencijskim

zraenjima koji se odnose na ljude (JUSN. No. 205-1990)

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

52/59

2009. godine je u Srbiji, na osnovu Zakonao zatititi od nejonizujuih zraenja,

konano donetPravilnik o granicama izlaganja

nejonizujuim zraenjima

(Slubeni glasnik RS, br.36/09)

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

53/59

Referentni nivoi za izloenost opte populacijeelektromagnetnom polju u Srbiji

Opsegfrekvencija

Jainaelektrinogpolja (Vm

-1)

Jainamagnetnogpolja (Am

-1)

Gustinasnage(Wm -2)

10-400 MHz 11.2 0.0292 0.326

400-2000MHz 0.55f 1/2 0.00148f

1/2 f /1250

2-300 GHz 24.4 0.064 1.6

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

54/59

Netermiki efekti usled hronine izloenostiRF zraenju savremenih beinih sistema

Od uspostavljanja sadanjih osnovnih standarda,situacija sa izloenou opte populacije RF imikrotalasnom zraenju znaajno se izmenila.

Postojee preporuke bazirane su na rezultatimadobijenim za akutno (kratkotrajno), ali intenzivnozraenje.

Propisi su u poetku bili prvenstveno namenjenizatiti profesionalnog osoblja.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

55/59

Danas je veliki deo opte populacije izloen RF imikrotalasnim signalima.

Izloeno je stanovnitvo razliitih kategorija

ukljuujui i decu, hipersenzitivne i bolesne osobe.

Zraenje je relativno niskog intenziteta ali se esto

ponavlja, ili je dugotrajno, ili je ak neprestanoprisutno.

U fokusu interesovanja je, posebno, potencijalantetan uticaj mobilnih telefona.Takodje, u fokusu su bazne stanice koje se

postavljaju u gusto naseljenim urbanim sredinama.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

56/59

Postoji rasprostranjeno miljenje u naunoj javnosti da

pod takvim uslovima moe do

i do tzv. netermi

kih (NT)efekata.

Rezultati brojnih eksperimentalnih studija pruaju

dokaze o njihovom postojanju. Od posebnog su znaajadugorone epidemioloke studije s obzirom na duguevoluciju nekih oboljenja.

Nasuprot tome, deo naune javnosti zanemaruje iliminimizira eksperimentalno dobijene rezultate o postojanjuNT efekata, prvenstveno zbog injenice da je trenutni nivo

razvoja teorijske fizike nedovoljan za potpuno naunoobjanjenje fizikih mehanizama ovih efekata.

Kao rezultat ove razlike u pristupima, trenutno u svetu

standardi za izloenost zraenju variraju i do 1000 puta

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

57/59

Smatra se da hronina izloenost dovodido neke vrste akumulacije efekata.

Mogui su blagi zdravstveni poremeaji

(glavobolja, razdraljivost, nesanicaPotencijalna opasnost od razvoja ozbiljnijih

bolesti.

Postoji bojazan od mogue pojave genskih

mutacija.

Potencijalni tetni efekti netermikihefekata po ljudsko zdravlje:

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

58/59

Potrebna su interdisciplinarna naunaistraivanja i dugorone epidemiolokestudije

Zadatak nauke je da objasni mehanizmenetermikih efekata.

Ukoliko se nedvosmisleno dokae da oviefekti dovode do zdravstvenih problema,standardi za izloenost zraenju e svakakomorati da se modifikuju u smeru sniavanjamaksimalno dozvoljenih nivoa.

8/4/2019 Mobile 11 week 2010

59/59