AIRMON: análise automática de mensagens LTE

Mestrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores - Área de Especialização de Telecomunicações

Análisis, desarrollo e implantación de plataforma de traceo y monitorización en redes de acceso de telecomunicación basadas en protocolos Ethernet/IP mediante uso de herramientas libres en entornos GNU/Linux

Este trabajo trata de dar respuesta a la necesidad planteada dentro de un operador de telecomunicaciones para poder hacer trazados y análisis para troubleshooting de bajo nivel en redes UTRAN con transporte Ethernet/IP con software única y exclusivamente de licencia libre.

Radio Resource Management across UMTS Radio Network Subsystems

UMTS (Universal Mobile Telecommunication System), esimerkkinä kolmannen sukupolven matkapuhelinjärjestelmästä pyrkii toistamaan GSM:n (Global System for Mobile Communications) menestyksen. UMTS:n kaupallinen toiminta on parhaillaan alkamassa ja ensimmäinen kaupallinen verkko on jo aloittanut toimintansa Japanissa. Tämä diplomityö antaa yleiskuvan UMTS:stä keskittyen radioverkkojärjestelmän (UMTS Terrestrial Radio Access Network,UTRAN) radioresurssien hallintaan (Radio Resource Management, RRM). Työssä kuvataan radiorajapintojen toimintaa, mutta diplomityön pääaiheena on kuitenkin radioresurssien hallinta UMTS radioaliverkkojärjestelmien ylitse. Radioresurssien hallinta pitää sisällään joukon proseduureja, jotka vaikuttavat koko UTRAN:in rakenteen lävitse. On hyvin tärkeää saavuttaa oikea toiminnallisuus hajautettujen radioresurssien hallintaan jotta voitaisiin saavuttaa paras yhteyden laatu loppukäyttäjälle. Työssä käydään yksityiskohtaisesti lävitse radioresurssien hallinnan perusperiaatteet ja joukko proseduureja. RNSAP (Radio Network Subsystem Application Part) protokollaa tarkastellaan työssä esimerkkinä protokollasta joka osallistuu radioresurssien hallintaprosessiin.

Transport Resource Management within UMTS Radio Network Subsystem

Tällä hetkellä haastavin telekommunikaatioteollisuuden tutkimus – ja kehitystoiminta on keskittynyt kolmannen sukupolven matkapuhelinjärjestelmien ympärille. Järjestelmien standardointityössä on saatu aikaiseksi ensimmäiset vakaat spesifikaatioversiot ja kaupallista toimintaa ollaan parhaillaan aloittelemassa Japanissa ja Euroopassa. Eräs kolmannen sukupolven järjestelmistä on UMTS (Universal Mobile Telecommunications System). Tämä diplomityö antaa yleiskuvan UMTS järjestelmästä ja sen eri verkkoelementtien toiminnallisuuksista. Päähuomio on kiinnitetty radioverkkojärjestelmään (UMTS Terrestrial Radio Access Network) ja erityisesti sen radioaliverkkojärjestelmään (Radio Network Subsystem), joka koostuu radioverkonohjaimesta (Radio Network Controller) ja joukosta siihen kuuluvia tukiasemia (Node B). Radioverkonohjain ja tukiasemat on yhdistetty avoimen rajapinnan kautta jota kutsutaan Iub -rajapinnaksi. Rajapinta tarjoaa radioverkonohjaimelle mahdollisuuden kontrolloida tukiasemia signalointiviestien avulla ja mahdollistaa tehokkaan ja luotettavan käyttäjätiedon siirron radioaliverkkojärjestelmän sisällä. Tämän diplomityön pääasiallinen sisältö on siirtoresurssien hallinta Iub -rajapinnan ylitse. Työssä esitellään ja selitetään siirtoverkon arkkitehtuuri. Myös kaikki Iub:ssä sijaitsevat protokollat ja toiminnalliset yksiköt jotka vaikuttavat siirtoresurssien hallintaan esitellään ja kuvataan yksityiskohtaisesti. Päähuomio on kiinnitetty sovellusprotokolliin sekä rajapinnan siirtoverkko- että radioverkkokerroksella sekä näiden protokollien väliseen vuorovaikutukseen. Kyseiset protokollat ovat Node B Application Part (NBAP) ja Access Link Control Application Part (ALCAP). Työn toteutusosassa käydään lävitse NBAP –protokollan prototyypin ja Node B Manager –toiminnallisen yksikön prototyypin implementaatio.

Performance analysis and deployment of VoLTE mechanisms over 3GPP LTE-based networks

Long Term Evolution based networks lack native support for Circuit Switched (CS) services. The Evolved Packet System (EPS) which includes the Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN) and Evolved Packet Core (EPC) is a purely all-IP packet system. This introduces the problem of how to provide voice call support when a user is within an LTE network and how to ensure voice service continuity when the user moves out of LTE coverage area. Different technologies have been proposed for the purpose of providing a voice to LTE users and to ensure the service continues outside LTE networks. The aim of this paper is to analyze and evaluate the overall performance of these technologies along with Single Radio Voice Call Continuity (SRVCC) Inter-RAT handover to Universal Terrestrial Radio Access Networks/ GSM-EDGE radio access Networks (UTRAN/GERAN). The possible solutions for providing voice call and service continuity over LTE-based networks are Circuit Switched Fall Back (CSFB), Voice over LTE via Generic Access (VoLGA), Voice over LTE (VoLTE) based on IMS/MMTel with SRVCC and Over The Top (OTT) services like Skype. This paper focuses mainly on the 3GPP standard solutions to implement voice over LTE. The paper compares various aspects of these solutions and suggests a possible roadmap that mobile operators can adopt to provide seamless voice over LTE.

LTE and LTE-A interworking and interoperability with 3GPP and non-3GPP wireless networks

This paper provides a high-level overview of E-UTRAN interworking and interoperability with existing Third Generation Partnership Project (3GPP) and non-3GPP wireless networks. E-UTRAN access networks (LTE and LTE-A) are currently the latest technologies for 3GPP evolution specified in Release 8, 9 and beyond. These technologies promise higher throughputs and lower latency while also reducing the cost of delivering the services to fit with subscriber demands. 3GPP offers a direct transition path from the current 3GPP UTRAN/GERAN networks to LTE including seamless handover. E-UTRAN and other wireless networks interworking is an option that allows operators to maximize the life of their existing network components before a complete transition to truly 4G networks. Network convergence, backward compatibility and interpretability are regarded as the next major challenge in the evolution and the integration of mobile wireless communications. In this paper, interworking and interoperability between the E-UTRAN Evolved Packet Core (EPC) architecture and 3GPP, 3GPP2 and IEEE based networks are clearly explained. How the EPC is designed to deliver multimedia and facilitate interworking is also explained. Moreover, the seamless handover needed to perform this interworking efficiently is described briefly. This study showed that interoperability and interworking between existing networks and E-UTRAN are highly recommended as an interim solution before the transition to full 4G. Furthermore, wireless operators have to consider a clear interoperability and interworking plan for their existing networks before making a decision to migrate completely to LTE. Interworking provides not only communication between different wireless networks; in many scenarios it contributes to add technical enhancements to one or both environments.

SFBC MIMO energy efficiency improvements of common packet schedulers for the long term evolution downlink

It is desirable that energy performance improvement is not realized at the expense of other network performance parameters. This paper investigates the trade off between energy efficiency, spectral efficiency and user QoS performance for a multi-cell multi-user radio access network. Specifically, the energy consumption ratio (ECR) and the spectral efficiency of several common frequency domain packet schedulers in a cellular E-UTRAN downlink are compared for both the SISO transmission mode and the 2x2 Alamouti Space Frequency Block Code (SFBC) MIMO transmission mode. It is well known that the 2x2 SFBC MIMO transmission mode is more spectrally efficient compared to the SISO transmission mode, however, the relationship between energy efficiency and spectral efficiency is undecided. It is shown that, for the E-UTRAN downlink with fixed transmission power, spectral efficiency improvement results into energy efficiency improvement. The effect of SFBC MIMO versus SISO on the user QoS performance is also studied. © 2011 IEEE.