Untersuchungen zu Traffic Engineering im UMTS Core-Network

Beschreibung

Diplomarbeit aus dem Jahr 2001 im Fachbereich Informatik – Wirtschaftsinformatik, Note: 1,0, Fachhochschule Salzburg (Studiengang Telekommunikationstechnik & -systeme), Sprache: Deutsch, Abstract: Inhaltsangabe:Zusammenfassung: Neben einer generellen Darstellung der Mobilfunksysteme GSM, GPRS und UMTS, beschäftigt sich diese Diplomarbeit in erster Linie mit der Dimensionierung einzelner Links im UMTS Core-Netzwerk. Als Einführung in die vorliegende Untersuchung dient die Darstellung der mathematischen Grundlagen, wie Pareto-Verteilung und Markov’sche Ketten, das Kapitel Simulationsgrundlagen, in dem eine kurze Übersicht über die einzelnen Warteschlangensysteme und deren Abarbeitungsstrategien gegeben wird, sowie die Erklärung der Erlang-Formeln anhand von Beispielen. Das verwendete Simulationstool, der NS-Simulator der UNIVERSITÄT VON BERKELY/Kalifornien, wird ebenso kurz erläutert, wie die Skriptsprache des Simulators, Tcl/Tk (Tool Command Language/Tool Kit). Den wesentlichen Teil dieser Arbeit bildet die analytische Dimensionierung von paketorientierten Verbindungen im UMTS Core-Netzwerk mittels der Erlang C-Formel. Anschließend erfolgte die Verifizierung durch Simulationen inklusive der graphischen Darstellung der Ergebnisse. Inhaltsverzeichnis:Inhaltsverzeichnis: Informationeni Schlagwörteri Eidesstattliche Erklärungii Danksagungiii Kurzfassungiv Abstractv Inhaltsverzeichnisvi Abbildungsverzeichnisix Tabellenverzeichnisxi 1.Einleitung1 2.Mobilfunknetze3 2.1GSM (Global System for Mobile Communications)3 2.1.1Architektur von GSM5 2.1.1.1Funkteilsystem RSS (Radio Subsystem)6 2.1.1.2Vermittlungsteilsystem NSS (Network and Switching Subsystem)7 2.1.1.3Betreiberteilsystem OSS (Operating Subsystem)9 2.1.2Verwendete Protokolle im GSM-Netz11 2.1.2.1Funktionsbeschreibung der einzelnen Protokolle11 2.1.2.2Physikalische Transportkanäle13 2.2GPRS (General Packet Radio Service)14 2.2.1Architektur von GPRS17 2.2.1.1Beschreibung der einzelnen Schnittstellen18 2.2.1.2Beschreibung der einzelnen Netzwerk-Entitäten20 2.2.2Verwendete Protokolle im GPRS-Netz27 2.2.2.1Übersicht28 2.2.2.2Erklärung der Protokolle im GPRS-Netz30 2.3UMTS (Universal Mobile Telecommunication System)32 2.3.1Blockdiagramm UMTS Architektur33 2.3.2Architektur von UMTS Release 4/534 2.3.2.1Beschreibung der Schnittstellen35 2.3.2.2Beschreibung der Netzwerk-Entitäten37 2.3.3Verwendete Protokolle im UMTS-Netz45 2.3.3.1Übersicht46 2.3.3.2Erklärung der Protokolle im UMTS-Netz46 3.Mathematische Grundlagen zur Verkehrsmodellierung49 3.1Grundlagen der Wahrscheinlichkeitsrechnung49 3.1.1Additionssatz51 3.1.2Multiplikationssatz52 3.1.3Entgegengesetzte Ereignisse52 3.2Verteilungsfunktionen53 3.2.1Kennwerte von Verteilungsfunktionen54 3.2.1.1Erwartungswert54 3.2.1.2Varianz56 3.2.2Pareto-Verteilung57 3.2.3Markov’sche Ketten und Prozesse59 4.Voraussetzungen für analytische und simulative Verkehrsuntersuchungen60 4.1Simulationsmodellierung60 4.1.1Modellierungsprozeß61 4.2Prinzip von Bediensystemen64 4.2.1Warteschlangensysteme66 4.2.1.1Grundmodell der Warteschlangentheorie66 4.2.1.2Berechnungen von Warteschlangensystemen67 4.2.1.3Kenngrößen von Warteschlangensystemen70 4.2.1.4Beispiele von Warteschlangensystemen71 4.2.2Kendall’sche Notation72 4.3Erlang Formeln74 4.3.1Erlang B74 4.3.2Erlang C76 5.Simulationsumgebung79 5.1NS-Simulator80 5.1.1Programmbeispiel einer Simulation von 2 Knoten81 5.2Tcl/Tk82 5.2.1Programmbeispiel eines Additionsprogramms84 6.Analytische und simulative Untersuchung eines Netzmodells85 6.1Aufbau d…