Analisis lalu lintas dan desain jaringan IP nirkabel

Proses Evolusi

jaringan selular ponsel buatan perkembangan tak terduga di bidang telekomunikasi selama dekade terakhir abad kedua puluh dan awal dua puluh pertama. Mobile komunikasi kurang pragmatis, dan terus menuntut bandwidth yang lebih tinggi dan layanan multimedia yang berbeda untuk penambahan users.In akhir, Protokol Internet (IP) adalah teknologi yang mulai menembus dunia pada 1990-an, sebagai akibat dari perkembangan World Wide Web \ (WWW) dan mempopulerkan surat elektronik (e-mail) komunikasi di Internet. Browser Web adalah aplikasi luas pertama yang menyediakan berbagai layanan multimedia seperti browsing teks dan gambar, dan streaming
audio dan video. Perkembangan teknologi pada 1990-an dan 2000-an membuat komputer lebih kecil dan lebih kecil, sehingga memungkinkan pengguna untuk membawa mereka sementara moving.The integrasi jaringan selular nirkabel dan internet menjadi terlihat skenario kedepan, salah satu yang disadari dari proses standarisasi 3G dan inisiatif untuk generasi masa depan jaringan mobile (misalnya, 4G dan seterusnya), sebagai wellas dari pengenalan mobilitas ke Internet, yang awalnya createdfor host dilampirkan saling berhubungan jaringan kabel komputer lokal.

Jawabannya adalah tidak langsung, dan dengan upaya masing-masing dapat mencakup sesuatu yang baik untuk atau terhadap mereka. Rangkaian-switched kabel dan jaringan nirkabel (misalnya, jaringan selular 2G) memberikan dukungan QoS dengan informasi yang sesuai sinyal dan kontrol. Mereka sangat baik, dengan kuat, dan karenanya sangat mahal sistem. Mereka diciptakan terutama untuk layanan voice deterministik, meskipun mereka dapat juga digunakan untuk komunikasi data berbasis modem. Selain itu, pengembangan teknologi pada 1990-an dibuat komputer yang tersedia untuk pasar massal di negara maju, dan Internet mendapatkan momentum dalam 10 tahun terakhir dengan menawarkan konten yang berbeda multimedia dapat diakses melalui komputer pribadi (PC).

Di sektor telekomunikasi, filosofi dasar selalu menuju keseimbangan antara biaya dan kualitas (misalnya, jaringan operator dan penyedia layanan cenderung untuk memberikan kualitas pelayanan yang lebih tinggi untuk biaya yang lebih rendah sehingga pengguna akhir dapat membeli layanan tersebut). Oleh karena itu, bukan hanya masalah apakah teknologi tersebut dapat mendukung beberapa layanan, tapi pada biaya apa.
Sistem telekomunikasi terdiri dari dua bagian utama: bagian switching dan bagian transmisi. Sistem Switching mungkin bursa di telekomunikasi circuitswitched atau router dalam jaringan berbasis paket seperti Internet. sistem transmisi adalah kabel atau link wireless yang interkoneksi sistem switching. Juga, ada link yang menghubungkan pengguna, tetap dan mobile, untuk
switching sistem, yang membentuk jaringan akses.

Masalah lalu lintas
Internet diciptakan untuk menjadi sederhana dan transparan untuk jenis trafik yang berbeda. Tapi, mengingat QoS, Internet pada dasarnya mendukung satu jenis lalu lintas untuk semua, yang disebut-upaya terbaik lalu lintas. Pencipta IP, bagaimanapun, telah meninggalkan pilihan untuk memperkenalkan beberapa kelas lalu lintas melalui Jenis Service (ToS) lapangan di IPv4 format header, dan akhir-akhir ini melalui field Layanan Differentiated (DS) pada header IPv6.
Integrasi IP (seperti Internet) dan jaringan telekomunikasi untuk layanan suara menyoroti dukungan QoS di Internet tidak seperti sebelumnya. Salah satu tipe untuk semua lalu lintas tidak terlaksana dengan baik sesuai dengan semua aplikasi. Juga, beberapa pengguna mungkin bersedia membayar lebih untuk QoS terjamin. Dukungan QoS sangat penting dalam jaringan IP nirkabel di mana sumber daya yang langka dan tidak boleh disia-siakan. Dimensioning mendahului penggelaran jaringan awal. Setelah awal jaringan, operator harus melakukan analisis lalu lintas dan optimalisasi jaringan untuk mempertahankan adanya keterbatasan QoS. Desain jaringan-circuit switched dengan kelas lalu lintas tunggal (misalnya, suara) dilakukan dalam telekomunikasi dengan menggunakan pendekatan tradisional yang didasarkan pada formula Erlang-B. distribusi Lalu Lintas dan parameter dalam jaringan nirkabel tergantung pada mobilitas pengguna, ukuran sel, bit rate dari link nirkabel (misalnya, kapasitas sel), beban jaringan, penjadwalan di base station (yaitu, titik akses nirkabel), serah terima, dan manajemen lokasi . Lingkungan multiclass memerlukan jaringan perencana dan desainer untuk mempertimbangkan parameter trafik yang berbeda untuk kelas yang berbeda. Oleh karena itu, paket berbasis multiclass jaringan nirkabel meningkatkan permintaan baru pada analisis lalu lintas dan dimensioning jaringan. Dalam sebuah jaringan IP nirkabel ada secara bersamaan akan ada tipe trafik yang berbeda, seperti suara, audio, video, multimedia, dan data. Aplikasi dapat digolongkan ke dalam real-time (misalnya, layanan suara) dan nonreal-waktu (misalnya, e-mail dan browsing Web). jenis lalu lintas yang berbeda memiliki karakteristik yang berbeda. Sebagai contoh, layanan suara berkorelasi rendah dan mudah ditebak. Hal ini tidak terjadi
dengan lalu lintas bursty, seperti Web atau lalu lintas video. Oleh karena itu, orang harus menggunakan analisis statistik untuk mendapatkan karakteristik lalu lintas. Selain itu, jenis trafik yang berbeda memiliki tuntutan yang berbeda QoS. Statistik karakteristik dan persyaratan QoS jenis trafik yang berbeda harus menjadi parameter utama untuk klasifikasi lalu lintas IP agregat.

Awal asal-usul tanggal komunikasi nirkabel kembali ke 1861, ketika JMC Maxwell di King's College di London mengusulkan teori matematika gelombang elektromagnetik. Kemudian, teori ini secara praktis ditunjukkan oleh H. Hertz pada tahun 1887 di Universitas Karlsruhe. Beberapa tahun kemudian, Guglielmo Marconi (pada usia 21) dibangun dan menunjukkan perangkat komunikasi nirkabel nyata pertama di musim panas tahun 1895 di University of Bologna. Itu adalah telegrafi radio pertama. Secara resmi, itu menandai dimulainya era komunikasi nirkabel.
Penggunaan sipil teknologi nirkabel dimulai dengan sistem tanah 2-MHz telepon radio mobile yang dikembangkan pada tahun 1921 oleh Departemen Kepolisian Detroit untuk mobil polisi pengiriman. Segera, keuntungan dari komunikasi bergerak direalisasikan, namun penggunaannya lebih luas masih terbatas karena kurangnya saluran pada pita frekuensi rendah yang digunakan pada waktu itu. Oleh karena itu, frekuensi yang lebih tinggi digunakan. Armstrong membuat kemajuan penting pada tahun 1933 dengan penemuan modulasi frekuensi (FM), yang memungkinkan komunikasi berkualitas tinggi dua arah. Memperluas teknologi tersebut (FM) ke sejumlah besar pengguna diperlukan bandwidth yang berlebihan. Solusinya ditemukan dalam membagi daerah layanan menjadi beberapa bidang layanan lebih kecil yang disebut sel, dan menggunakan subset yang sama dari saluran radio di sel yang berbeda. Konsep selular dimulai pada Bell Laboratories pada tahun 1947, oleh DH Ring. Dengan penemuan dari jaringan selular, masalah berikutnya yang dihadapi adalah bahwa serah terima (atau handoff, yang kita memperlakukan sebagai sinonim untuk serah terima) antara sel-sel. Ini harus transparan bagi pengguna. Seamless serah terima telah berhasil diimplementasikan oleh AT & T pada tahun 1970 dalam sistem selular analog mereka, Advanced Mobile Phone Service (AMPS), yang ditempatkan di pita 800-MHz. Komersial pertama layanan AMPS tidak dimulai sampai 1983.

Generasi Kedua Jaringan Mobile
Generasi kedua dari sistem selular (2G) berada di bawah jalan pada awal 1990-an. Percobaan pertama dengan GSM dimulai pada tahun 1991, yang berganti nama karena alasan pasar untuk Global System for Mobile komunikasi. Segera, GSM menyalip pasar nirkabel, memiliki sekitar 700 juta pelanggan dan lebih dari 400 operator GSM oleh April 2002 [12]. Angka-angka ini meliputi GSM 900, GSM 1800, dan GSM 1900 sistem mobile (GSM kita lihat kemudian dalam bab ini). Menerapkan konsep ISDN dalam desain RUPS, itu menjadi sistem full digital. Ciri utama dari GSM, selain digital subscriber line, adalah roaming. Dengan diperkenalkannya roaming, GSM memungkinkan pelanggan dari satu jaringan GSM untuk menggunakan layanan dalam jaringan GSM lainnya di seluruh dunia. Ciri-ciri dari GSM membuatnya menjadi pemimpin dunia dalam sistem selular 2G mengingat jumlah pelanggan dan operator jaringan. Teknologi GSM adalah kombinasi dari beberapa divisi akses frekuensi (FDMA) dan waktu division multiple access (TDMA). GSM 900 sistem adalah orang-orang digital pertama. Mereka menggunakan band 900-MHz. Untuk setiap uplink, arah dan downlink, 25 MHz spektrum frekuensi yang dialokasikan. FDMA digunakan untuk membagi 25 MHz yang tersedia dari bandwidth menjadi 124 frekuensi pembawa 200 kHz masing-masing. Setiap frekuensi dibagi menjadi delapan slot waktu dengan menggunakan teknik TDMA (Gambar 2.3). Komunikasi dua arah dimungkinkan oleh menempatkan slot waktu yang sama pada operator 45 MHz terpisah dari satu sama lain. Setiap pasangan pembawa disebut frekuensi radio nomor kanal absolut (ARFCN). Sebagai contoh, ARFCN = 1 menggunakan 890,2 MHz di uplink dan 935,2 MHz di downlink, sementara ARFCN = 124 menggunakan 915 MHz di 960 MHz uplink dan downlink arah. spektrum frekuensi Uplink adalah di 890 - untuk band 915-MHz (890,0 MHz digunakan sebagai saluran penjaga), sedangkan downlink spektrum frekuensi dalam 935 - untuk band 960-MHz (935,0 juga kanal penjaga). Setiap sel memiliki satu atau lebih pembawa frekuensi. Beberapa slot waktu pada salah satu operator di setiap sel berdedikasi untuk pensinyalan, sementara semua yang lain digunakan untuk membawa lalu lintas. Dalam satu saluran logis saluran logis mungkin beberapa multiplexed. Sebagai contoh, biasanya 10 berbeda channel signaling logis multiplexing pada dua slot waktu dalam tiap
sel. Saat ini, sistem GSM beroperasi pada 900-MHz dan pita 1.800 MHz di seluruh dunia, karena tuntutan kapasitas, dengan pengecualian Amerika dimana mereka beroperasi pada pita 1.900 MHz, karena peraturan spektrum frekuensi.
Sejalan dengan GSM, Jepang mengembangkan teknologi berbasis TDMA serupa yang disebut Personal Digital Communications (PDC). Di Amerika Utara Digital AMPS (D-AMPS) diluncurkan, penerus ke AMPS analog. Upgrade dari AMPS ke D-AMPS dibuat dengan memperkenalkan slot waktu tiga per carrier frekuensi AMPS, yang dipisahkan oleh 30 kHz. D-AMPS dikenal sebagai IS-54 standar,
dan juga didasarkan pada TDMA. Kemudian, sistem ini transit ke IS,-136 mana IS-54 telah ditingkatkan dengan menambahkan kinerja yang lebih baik dan layanan baru, seperti Short Message Service (SMS). Kedua sistem TDMA, D-AMPS dan PDC, telah dikerahkan di seluruh dunia dan berbagi sisa pasar, yang beberapa kali lebih kecil daripada pangsa pasar GSM di 2G. Sangat cepat, kapasitas kebutuhan sistem selular 2G meningkat, dan pendekatan baru untuk teknologi selular yang diperlukan. Pada tahun 1993, Amerika Serikat menyetujui standar baru IS-95, diusulkan oleh Qualcomm, dengan kode nama division multiple access (CDMA). IS-95 menggunakan bandwidth 1.25-MHz yang dapat sekaligus digunakan oleh banyak pelanggan. Teknik CDMA menyebar sinyal narrowband menjadi sinyal pita lebar dan memberikan kode unik untuk setiap telepon atau panggilan data (kita lihat teknologi CDMA lebih rinci dalam Bagian 2.5). Hal ini memungkinkan penggunaan pita frekuensi yang sama dalam sel yang berdekatan, menyederhanakan perencanaan jaringan selular. Akar CDMA dalam komunikasi militer, beberapa dekade yang lalu. Itu sangat populer karena ketahanan untuk sinyal jamming. Karena sinyal menempati bandwidth yang lebih besar, CDMA dikenal sebagai teknik spread spectrum. Setiap sinyal menyebar ke seluruh bandwidth yang berdedikasi. Di penerima, sinyal yang diekstrak dari sinyal pita lebar dengan menghubungkan dengan
kode pengguna, yang unik untuk setiap jalur lalu lintas. Dalam downlink, base station menggunakan kode penyebaran ortogonal untuk berkomunikasi dengan beberapa pengguna menggunakan bandwidth yang sama. Bergerak menerima sinyal dengan menghubungkan sinyal pita lebar dengan kode pengguna yang dikenal. CDMA, multipath propagasi dari sinyal (karena refleksi bangunan, pohon, dan sebagainya) yang ditemukan berguna, karena untuk mendapatkan keragaman (yaitu, mengumpulkan kekuatan sinyal dari jalur yang berbeda memberikan rasio yang lebih baik signal-to-noise). RAKE receiver Yang disebut mengumpulkan energi dari jalan yang berbeda. Di arah masing-masing menyebar mobile uplink sinyal menggunakan kode pengguna. Stasiun pangkalan ekstrak sinyal dari koneksi individu dengan menghubungkan sinyal pita lebar dengan kode pengguna. Untuk dapat melakukan resepsi secara bersamaan, adalah penting untuk memiliki kendali kekuasaan di jaringan radio, sehingga setiap sinyal dari ponsel tiba pada base station pada tingkat daya yang sama.


GSM
Sistem GSM terdiri dari subsistem berikut: subsistem base station (BSS), jaringan dan subsistem switching (NSS), dan operasi dan subsistem pendukung (OSS), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.4. BSS terdiri dari base transceiver stations (BTS) dan base station controller (BSC) [13]. Peran BSS adalah untuk menyediakan jalur transmisi data antara ponsel dan NSS. BTS adalah titik akses radio, yang memiliki satu atau lebih transceiver. Setiap transceiver beroperasi pada satu ARFCN pada saat tertentu. BSC memantau dan mengontrol beberapa BTS (jumlah BTS di bawah kendali sebuah BSC tunggal tergantung pada produsen, dan bisa sampai beberapa ratus stasiun). Fungsi utama dari BSC adalah manajemen sel, kontrol dari BTS, dan fungsi pertukaran. Hardware dari BSC dapat ditemukan di situs yang sama dengan pusat mobile switching (MSC), atau di situs sendiri yang berdiri sendiri (misalnya, dalam kasus beberapa BSCs terhubung ke MSC tunggal). NSS termasuk switching dan lokasi fungsi manajemen. Ini terdiri dari MSC, database untuk manajemen lokasi [daftar rumah lokasi (HLR) dan lokasi pengunjung register (VLR)], gateway MSC (GMSC), serta pusat otentikasi (AUC) dan peralatan mendaftarkan identitas (EIR) [ 13]. GMSC menyediakan antarmuka antara jaringan selular dan Public Switched Telephone Network (PSTN). MSC adalah pertukaran lengkap dengan kemampuan switching dan sinyal. Hal ini mampu routing panggilan dari BTS dan BSC untuk pengguna ponsel dalam jaringan yang sama (lagi melalui BSC dan BTS) atau untuk pengguna di PSTN (melalui GMSC) atau untuk mesin penjawab terintegrasi dalam MSC. Secara fisik, MSC dan GMSC dapat diintegrasikan ke dalam satu elemen jaringan. HLR menyimpan data identitas dan pengguna semua pelanggan milik operator seluler, tidak peduli apakah mereka sedang berada dalam jaringan atau di luar negeri (yaitu, roaming). Data ini bersifat permanen, seperti yang unik implisit nomor International Mobile Subscriber Identity (IMSI), nomor telepon pengguna eksplisit adalah mobile sehingga disebut stasiun ISDN (MS-ISDN) nomor, yang berbeda dari IMSI, kunci otentikasi (diperlukan untuk melindungi jaringan dari penipuan), pelanggan yang diizinkan layanan tambahan, dan beberapa data temporal. VLR berisi data yang permanen seperti yang ditemukan di HLR jaringan asal pengguna, dari semua pelanggan saat ini berada di wilayah MSC yang melayani. Data sementara sedikit berbeda dari HLR. Dengan demikian, VLR berisi data pelanggan sendiri jaringan yang terdapat di wilayah pelayanan, serta bahwa roamers dari jaringan GSM lainnya. Juga, VLR melacak pengguna mengingat lokasi yang berada wilayah mereka. Di sisi pengguna, data pengguna permanen dan temporal disimpan pada modul identifikasi pelanggan (SIM) kartu, yang ditempatkan dalam ponsel.
AUC berhubungan dengan HLR dan berisi set parameter yang diperlukan untuk prosedur otentikasi untuk stasiun bergerak. EIR adalah sebuah basis data opsional yang seharusnya berisi unik International Mobile Equipment Identity (IMEI), yang merupakan sejumlah perlengkapan ponsel. EIR ditentukan untuk mencegah penggunaan stasiun mobile dicuri atau ke bar peralatan rusak (misalnya, dari produsen tertentu). GSM adalah sebuah sistem yang diciptakan terutama untuk layanan telepon, tetapi juga mendukung rendah sambungan data modem rate sampai 9.600 bps. Untuk mendukung kecepatan data yang lebih tinggi pada jaringan akses radio (yang dituntut oleh beberapa layanan multimedia, seperti aplikasi internet), GSM, dalam perjalanannya menuju sistem mobile generasi ketiga, diperpanjang ke General Packet Radio Service (GPRS) .

Evolusi dari 2G ke 3G
Ledakan penggunaan internet telah memberikan dampak yang luar biasa pada permintaan untuk maju layanan komunikasi nirkabel. Namun, tingkat efektifitas sistem mobile 2G terlalu lambat untuk layanan internet banyak. Akibatnya, dalam perlombaan untuk kecepatan yang lebih tinggi, GSM dan TDMA teknologi berbasis dari 2G mengembangkan sistem 2G + mobile sehingga disebut. Dalam kelompok ini kita mengklasifikasikan sistem berikut: High Speed Circuit Switched Data (HSCSD) dan GPRS. Satu juga dapat mengklasifikasikan dalam kelompok 2G + Enhanced Data Rates untuk Digital Evolution (EDGE), tetapi itu adalah suatu tempat disebut sebagai teknologi 3G.


HSCSD

HSCSD adalah sebuah software upgrade ke jaringan GSM. Tidak ada hardware tambahan yang diperlukan. Pada jaringan GSM, slot waktu tunggal yang dialokasikan untuk setiap user untuk suara atau data (via modem) koneksi. Standar kecepatan transfer data dalam GSM adalah 9.600 bps, meskipun dengan mengurangi redundansi dalam saluran pengkodean mungkin pergi ke 14.400 bps. HSCSD memberikan akses single user secara simultan untuk beberapa saluran (slot waktu), hingga empat dari delapan dalam bingkai TDMA tunggal. Namun, lebih mahal bagi pengguna akhir untuk membayar beberapa slot waktu bersamaan diduduki. Dengan asumsi tingkat transmisi standar 14,4 Kbps dan menggunakan empat slot waktu dengan HSCSD memungkinkan data rate teoritis 57,6 Kbps. Hal ini memungkinkan akses Internet dengan kecepatan yang sama banyak modem dial-up (56K) layanan di seluruh jaringan akses tetap dengan 64-jaringan digital transmisi Kbps. Meskipun HSCSD mudah untuk diterapkan di jaringan 2G, kelemahan adalah kurangnya multiplexing statistik (misalnya, empat slot waktu ditempati sepanjang waktu selama sambungan). Masalah potensial dalam HSCSD adalah penyerahan, yang rumit kecuali slot waktu yang sama tersedia end-to-end sepanjang durasi panggilan. Sementara HSCSD masih circuit-switched teknologi, GPRS bersifat komplementer untuk berkomunikasi dengan jaringan berbasis paket lain seperti Internet.

GPRS-Menelusuri Jalan ke Mobile Internet
Pertumbuhan cepat internet meningkat permintaan pengguna untuk layanan data nirkabel. kecepatan data yang di 2G terlalu lambat untuk mendukung layanan Internet seperti, dan juga teknologi circuit-switched adalah terlalu mahal untuk digunakan untuk lalu lintas bursty (yaitu pada interface udara, saluran lalu lintas lengkap dialokasikan untuk pengguna tunggal untuk panggilan seluruh durasi). layanan Oleh karena itu, paket-switched yang diperlukan untuk memperkenalkan statistik multiplexing (misalnya, berbagi satu saluran tunggal dengan beberapa pengguna). Untuk itu tujuan GPRS didefinisikan sebagai upgrade untuk sistem GSM. Paralel dengan GPRS, Cellular Digital Packet Data (CDPD) adalah upgrade serupa untuk AMPS, IS-95, dan IS-136 sistem mobile. GPRS adalah langkah pertama menuju integrasi internet dan jaringan selular bergerak. GPRS berbeda dari HSCSD karena menerapkan prinsip packet radio untuk mentransfer data pengguna paket. Ini adalah teknologi berbasis paket yang dirancang untuk bekerja secara paralel dengan 2G GSM, PDC, dan sistem TDMA. GPRS menggunakan kelipatan dari satu sampai delapan slot waktu dalam bingkai TDMA pada operator 200-kHz. GPRS dibuat sebagai upgrade hardware dan software untuk sistem GSM yang ada. Dalam rangka mengintegrasikan GPRS ke dalam arsitektur GSM yang ada, dua node jaringan baru harus ditambahkan: melayani node dukungan GPRS (SGSN) dan gateway GPRS support node (GGSN), seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.5. SGSN bertanggung jawab untuk pengiriman paket-paket dari / ke stasiun bergerak di dalam wilayah pelayanan. Tugas utamanya adalah mobilitas manajemen (termasuk manajemen lokasi, melampirkan / detach), paket routing, manajemen link logis, otentikasi, dan fungsi pengisian. GGSN bertindak sebagai interface antara jaringan paket GPRS dan jaringan berbasis paket eksternal (seperti Internet). Itu mengkonversi protokol paket data (PDP) alamat dari jaringan berbasis paket eksternal ke alamat GSM dari pengguna tertentu dan sebaliknya. Untuk setiap sesi di GPRS, disebut PDP konteks diciptakan, yang menggambarkan sesi. Ini berisi jenis PDP (misalnya, IPv4), alamat PDP ditugaskan ke stasiun mobile untuk sesi yang hanya, yang diminta QoS profil, dan alamat GGSN yang merupakan node akses ke jaringan paket. Ada mungkin ada beberapa SGSN atau GGSNs. Semua node mendukung GPRS yang terhubung melalui jaringan GPRS berbasis IP backbone. Dalam kasus GPRS, toko HLR profil pengguna, alamat SGSN saat ini, dan alamat PDP (es) (misalnya, alamat IP untuk komunikasi dengan Internet) untuk setiap pengguna. MSC / VLR diperpanjang dengan fungsi tambahan yang memungkinkan koordinasi antara layanan circuit-switched GSM (misalnya, telepon) dan layanan paket GPRS-switched. Karena berbagai layanan packet-switched, seperti multimedia real-time, WWW, download file, dan e-mail, masing-masing dengan kebutuhan QoS yang berbeda, GPRS memungkinkan mendefinisikan profil QoS menggunakan didahulukan parameter layanan, keandalan, delay, dan throughput [14]. Parameter pertama adalah prioritas layanan. Terdapat tiga jenis prioritas: tinggi, normal, dan rendah. Keandalan menjelaskan karakteristik transmisi jaringan GPRS, seperti kemungkinan kehilangan, duplikasi, misinsertion, dan korupsi paket. Penundaan mendefinisikan delay dan delay maksimum dalam 95% dari semua transfer. throughput mengacu
untuk menilai bit bit rate maksimum dan rata-rata. Untuk GPRS manajemen lokasi memiliki tiga kemungkinan: idle, siap, dan siaga. Dalam keadaan siaga, jaringan tidak tahu lokasi dari stasiun bergerak dan tidak ada konteks PDP dikaitkan dengan stasiun. Jika stasiun bergerak mengirim atau menerima paket, itu dalam keadaan siap. Dalam keadaan ini jaringan yang sel tahu pengguna masuk Setelah diam selama jangka waktu tertentu, MS mencapai keadaan siaga. Untuk pengelolaan lokasi dalam keadaan siaga, daerah lokasi GSM adalah dibagi dalam beberapa daerah yang disebut routing (RAS). Untuk mencari stasiun bergerak dalam keadaan siaga, jaringan melakukan paging di daerah routing saat ini. Dalam keadaan siap tidak perlu untuk paging, sementara di negara menganggur jaringan paging semua BTS di daerah lokasi saat ini mobile station. Sementara GPRS memanfaatkan akses jaringan radio yang sama seperti GSM tidak, jaringan ponsel generasi ketiga mempunyai program antarmuka radio yang berbeda untuk memberikan layanan bit rate tinggi kepada pengguna.

EDGE

EDGE diciptakan untuk memberikan kecepatan data yang lebih tinggi untuk layanan berbasis paket dengan tuntutan bandwidth yang lebih tinggi dengan menggunakan jaringan seluler 2G yang ada. Hal ini seharusnya memberikan update untuk sistem GSM serta sistem TDMA ANSI-136.
EDGE teknologi diciptakan untuk meningkatkan throughput per slot waktu untuk kedua HSCSD dan GPRS. Ini menggunakan skema modulasi baru 8-PSK (fase shift keying) selain Gaussian minimum shift keying (GMSK) skema modulasi dalam jaringan GSM / GPRS, dan itu memungkinkan tarif data sampai dengan 384 Kbps. Oleh karena itu, EDGE upgrade ke jaringan GPRS juga dikenal sebagai Enhanced GPRS (EGPRS), sedangkan peningkatan HSCSD disebut ECSD. Dalam ECSD, data rate per slot waktu tidak akan meningkat dari 64 Kbps karena keterbatasan udara antarmuka, tetapi tingkat data per slot waktu tiga akan saat menggunakan semua slot waktu untuk koneksi tunggal di EGPRS, dan throughput puncak akan melebihi 384 Kbps. Teknologi EDGE juga digunakan atas sistem D-AMPS (yaitu, ANSI-136 jaringan TDMA-based), di mana ia memberikan kecepatan data yang lebih dari 473 Kbps per 30 - pembawa kHz. Hal ini disebut sebagai EGPRS-136HS. Dengan cara ini EDGE menawarkan kemungkinan konvergensi-136 GSM dan ANSI sistem. teknologi EDGE merupakan pilihan bagi layanan 3G. Selain itu, EDGE dapat hidup berdampingan dengan UMTS untuk memberikan layanan berkecepatan tinggi untuk cakupan wilayah yang luas, sedangkan UMTS dalam skenario tersebut dapat digunakan untuk hot spot perkotaan.

Generasi Ketiga Jaringan Mobile
The sistem 3G harus menyediakan konvergensi dari standar yang ada di 2G, seperti CDMA, GSM, dan TDMA. Alasan utama untuk standarisasi 3G kecepatan data yang lebih tinggi di antarmuka udara melalui implementasi teknologi pita lebar, dan pengenalan layanan berbasis paket baru untuk pengguna akhir (yaitu, konektivitas internet). Karena GPRS (atau CDPD) dan EDGE sudah diperkenalkan
packet-switched jasa, 3G diciptakan untuk memberikan kecepatan data yang lebih tinggi dan kemungkinan untuk penciptaan berbagai layanan di atas arsitektur jaringan yang sama (yaitu, memisahkan penciptaan layanan dari operasi jaringan). Jaringan harus transparan dan terbuka untuk layanan baru yang dibuat oleh penyedia layanan dan konten.

Teletraffic Pemodelan Jaringan Nirkabel
Kita tidak bisa menerapkan langsung teori teletraffic dikembangkan untuk jaringan kabel ke jaringan nirkabel selular [6]. Dalam jaringan mobile saluran yang berbeda dapat ditempati dan dirilis beberapa kali selama satu panggilan. Fenomena ini disebabkan topologi jaringan bergerak seluler dan nirkabel, di mana setiap sel adalah zona layanan dengan kapasitas terbatas. Di sini, kita mendefinisikan serah terima atau handoff sebagai proses pelaksanaan koneksi yang sedang berlangsung dari satu sel ke satu sel yang berdekatan. Ini berarti alokasi sumber daya dalam sel target baru dengan beberapa algoritma dan pelepasan sumber daya dalam sel sebelumnya. Jika saluran idle tersedia dalam sel target, panggilan penyerahan dilanjutkan hampir transparan kepada pengguna. Jika panggilan penyerahan dijatuhkan. Jadi, saluran dalam jaringan nirkabel selular akan ditempati oleh kedatangan panggilan baru atau panggilan serah terima. Selain itu, saluran mungkin
dirilis baik dengan berakhirnya panggilan atau dengan menyerahkan panggilan ke salah satu sel tetangga.
Untuk kesederhanaan, Untuk mempermudah, dalam bab ini kita membatasi analisis untuk jaringan selular nirkabel dengan satu jenis lalu lintas. Dalam Bab 7 kita memperluas teori untuk beberapa jenis lalu lintas. Dalam jaringan selular parameter trafik berkaitan dengan parameter mobilitas, seperti kecepatan pengguna dan karakterisasi gerakan mereka dalam sel. Dalam jaringan wireline kita dianggap parameter kinerja: panggilan kedatangan proses, panggilan keberangkatan proses, dan menghalangi. Untuk jaringan nirkabel selular kita perlu memperkenalkan parameter wireless-tambahan khusus karena penyerahan fenomena, seperti waktu rata-rata holding saluran, panggilan baru dan intensitas serah terima panggilan, probabilitas blocking panggilan baru, dan serah terima pemblokiran panggilan probabilitas. Dua yang terakhir parameter menentukan tingkat QoS dalam jaringan.

Prinsip Dimensioning
Prinsip dasar dalam jaringan telekomunikasi adalah keseimbangan kualitas pelayanan (QoS) persyaratan terhadap biaya ekonomi. Ada beberapa langkah untuk menggambarkan layanan. Yang paling penting adalah QoS, yang mencakup berbagai aspek koneksi seperti keterlambatan, kehilangan, dan kehandalan. Subset dari langkah-langkah, yang mengacu pada kinerja lalu lintas, disebut kelas pelayanan (Gos). Kita telah menggunakan istilah-istilah ini di seluruh teks. Biasanya, Gos dianggap sebagai probabilitas blocking dalam jaringan. Untuk memiliki sistem yang berfungsi dengan baik, kita harus tetap menjaga memblokir sebesar nilai yang lebih rendah (misalnya, Gos ≤ 1%). Mari kita menyatakan Gos dengan menggunakan rumus Erlang-B untuk sistem rugi. Untuk melihat kendala pada Gos, akan lebih mudah untuk menerapkan formula Erlang-B untuk sistem dengan jumlah yang berbeda dari saluran dan beban trafik yang berbeda.


Karakterisasi Lalu Lintas IP
lalu lintas Internet, berbasis IP, termasuk berbagai layanan multimedia yang memiliki karakteristik yang berbeda mempertimbangkan parameter trafik mereka: bit rate, burstiness, waktu koneksi durasi, serta tuntutan mereka atas metrik kinerja (yaitu, delay paket, kehilangan, dan throughput). Kami tertarik pada aspek jaringan dalam analisis kami lalu lintas IP. Oleh karena itu, kita perlu menangkap perilaku individu sungai serta perilaku lalu lintas Internet agregat. Di sini, kami menganalisis lalu lintas Internet agregat dengan menggunakan jejak dari pengukuran lalu lintas real. Selain itu, kami filtrat berbagai komponen dari lalu lintas agregat tergantung pada aplikasi yang menghasilkan lalu lintas itu.

Internet Traffic Komponen
Kami biasanya mengklasifikasikan lalu lintas internet pada protokol transportasi (TCP dan UDP) atau aplikasi (Web, telnet, FTP, atau e-mail) yang digunakan. Selanjutnya, masing-masing segmen lalu lintas terdiri dari multiplexing banyak arus dari koneksi yang berbeda. Salah satu pengguna dapat melakukan satu atau lebih stream secara bersamaan (misalnya, paralel koneksi untuk satu sesi karena tujuan percepatan, atau lebih dari satu sesi dimulai dari browser tunggal). Kami telah menunjukkan bahwa TCP merupakan protokol yang dominan di Internet saat ini. Gambar 5.2 menunjukkan distribusi lalu lintas TCP agregat pada jenis aplikasi. Menurut data yang diberikan, WWWaccounts untuk 55% sampai 90% dari lalu lintas TCP. Sebuah segmen yang lebih kecil lalu lintas TCP dihasilkan dari FTP, Simple Mail Transfer Protocol (SMTP), dan protokol lainnya pada lapisan aplikasi. Meskipun lalu lintas TCP dominan di Internet saat ini, ada juga segmen besar dari lalu lintas UDP. Hari ini, UDP lalu lintas terutama digunakan untuk komunikasi interserver dan Domain Name Server (DSN) lalu lintas. UDP nyaman untuk layanan real-time dan dapat digunakan dalam kombinasi dengan Real-Time Protocol (RTP). Namun, di sini kita membutuhkan dukungan QoS di Internet, terutama pada jaringan akses.

Sifat Lalu Lintas IP
Seseorang mungkin menentukan sifat lalu lintas menggunakan parameter statistik dan dinamika waktu. Untuk mengambil sifat lalu lintas Internet, kami menganalisis jejak dari lalu lintas TCP dan sumber VBR video. Jika dibandingkan dengan suara, data dan lalu lintas multimedia ditandai dengan prediktabilitas jauh lebih sedikit dan lebih tinggi burstiness [13]. Sebagai contoh, banyak suara mungkin sungai multiplexed selama satu link dengan menetapkan bandwidth tetap ke aliran masing-masing. Kami biasanya referensi alokasi bandwidth tetap sebagai saluran komunikasi. Bila panggilan suara baru dimulai, jaringan mengalokasikan saluran di kedua arah, ke dan dari pengguna. Selanjutnya, kita akan lihat sumber daya yang dialokasikan untuk koneksi tunggal sebagai saluran tunggal, namun secara implisit kita harus miliki dalam pikiran kita bahwa selalu ada dua saluran, satu untuk setiap arah. Pada circuit-switched jaringan, pengguna lain tidak dapat menggunakan saluran yang dialokasikan untuk panggilan hingga panggilan yang dihentikan atau diserahkan ke sel tetangga (dalam jaringan selular nirkabel). Setiap node jaringan pada jalur komunikasi harus menyimpan informasi tentang semua koneksi yang ditetapkan melalui simpul tersebut. Juga, semua informasi dalam satu sambungan mengikuti jalan yang sama melalui jaringan dari pengirim ke penerima. Di sisi lain, lalu lintas data ditandai dengan berbagai jangka waktu panggilan, mulai dari yang sangat pendek (beberapa detik) sampai sangat lama (jam) dengan burstiness tinggi, bandwidth berbagai persyaratan (dari sangat rendah sampai sangat tinggi) , dan dengan QoS yang berbeda tuntutan akibat heterogenitas aplikasi dan jenis informasi. Dalam lingkungan seperti itu, Internet saat ini menyediakan mekanisme di mana masing-masing paket dapat disalurkan melalui internet secara independen dari paket lain milik sambungan yang sama.