UMTS çekirdek şebeke tasarımı

Abstract

Mobil haberleşme sistemleri, hareket halindeyken iletişim kurmamıza imkan vermektedir. İnternet ise bilgiyi faydalı ve kolay kullanılan hizmetler haline getirmektedir. Şimdi bu iki teknoloji üçüncü nesil mobil hizmetleri yaratmak üzere birleştirilmektedir. Yakın gelecekte, mobil olmak, ek bir özellik değil, pek çok servisin temel özelliklerinden biri olacaktır. Sadece masaüstü bilgisayarlarımızda veya televizyonlarımızda değil, nerede olursak olalım internet, eğlence, bilgi ve elektronik-ticaret hizmetlerine yüksek hızla bağlantı kurulabilmesi mümkün olacaktır. Bu tezde üçüncü nesil telsiz haberleşme sistemi UMTS için çekirdek şebeke tasarımı anlatılmıştır. Bu amaçla çekirdek şebeke tasarımında kullanılabilecek teknolojiler ele alınmış ve tüm yönleri ile incelenmiştir. Devre bağlaşmalı ve paket bağlaşmalı hizmetler için ATM, TDM ve İP tabanlı şebeke teknolojileri ayrıntılı olarak ele alınmıştır. Bu incelemelerde topoloji seçimi, adresleme ve yönlendirme teknikleri, şebeke güvenliği, paket başlığı hesaplamaları, kullanıcı trafik hesaplamaları ve işaretleşme trafiği hesaplamaları gösterilmiştir. Uygulanacak teknoloji seçiminde etkili olabilecek faktörler ve tasarım kriterleri de verilmiştir. Teorik yöntemlerin yanında uygulamada kullanılan yöntemlerden çıkan sonuçlardan da yararlanılmış ve çeşitli örneklerle bu yöntemlerin kullanılma şekilleri de verilmiştir. UMTS sisteminin, GSM sistemi ile etkileşimi ve birlikte çalışabilirliği de gösterilmiştir. İncelemelerde, ATM teknolojisinin şu an için UMTS çekirdek şebekeleri için kullanılabilecek en uygun çözüm olduğu görülmüştür. ATM'in hem paket ve devre bağlaşmalı hizmetlerin ortak bir taşıma düzlemi üzerinden iletilebilnıesini sağlaması hem de istenen UMTS kalite standartlarını sağlayabilmesi bu teknolojinin diğer İP ve TDM teknolojilerine göre daha uygun olduğu sonucunu vermiştir. Ayrıca ATM tabanlı UMTS çekirdek şebekeleri için trafik modelleme yöntemleri incelenmiştir. Örneklerle, önerilen bu yöntemlerin UMTS 'de istenen şebeke başarımı ve hizmet kalitesi parametrelerine uygunluğu gösterilmiştir. Çalışmada örnek bir UMTS çekirdek şebekesi tasarlanmıştır. Tasarımda, şu anda UMTS için en uygun taşıma teknolojisi olduğu için çekirdek şebeke ATM tabanlı olarak seçilmiştir. Tasarım aşamaları ve trafik hesaplamaları adım adım gösterilmiştir. Gerekli düğüm sayılan ve omurga hat sayıları verilmiştir.

Mobile telecommunication systems have allowed us to communicate, when we are in motion. Internet has altered information into more beneficial and easily used services. Now, these two technology merge together in order to build third generation mobile services. In the near future, mobility will be not an additional feature of services. On the contrary, mobility will be the basic feature of most of the services. Not only by means of our desktop computers or televisions, we can be able to connect to internet, entertainment, information and electronic-commerce services with high bit rates wherever we are. In this thesis, core network design of third generation wireless telecommunication system UMTS has been explained. For this reason, technologies, which can be used in core network design, have been considered, and investigated in their all aspects. ATM, TDM and IP based network technologies have been investigated in details both for circuit switched and packet switched services. In this investigations, topology selection, addressing and routing methods, network security, packet overhead calculations, payload and signalling traffic calculations have been explained. Design criteria and factors, which can affect technology selection process, have been also given. In this thesis, both theoretical methods and results from the real applications have been used and usage technique of these methods has been illustrated by means of several examples. Interaction and interoperability of UMTS system with GSM system have been also shown. As a result of investigations, it has been found out that, the most suitable solution, which can be used in UMTS core network design, is ATM technology. Because ATM can allow to transmit packet switched and circuit switched services over a common transport plane and because it can apply desired UMTS quality standards, ATM is more convenient than other IP and TDM technologies. Also, traffic modeling methods have been investigated for ATM based UMTS core networks. By means of examples, it has been shown that the suggested methods can apply desired network performance and quality of service parameters of UMTS. In this thesis, an example UMTS core network has been designed. ATM has been selected as a transport technology in order to design the user plane of the core network because it is the most suitable transport technology for UMTS systems. Design phases and traffic calculations have been explained step by step. Required node and backbone trunk numbers have been given as a result of the design.