The Architecture of a Fourth Generation Mobile Network

Abstract

Neljännen sukupolven mobiiliverkot yhdistävät saumattomasti televerkot, Internetin ja niiden palvelut. Alkuperin Internetiä käytettiin vain paikallaan pysyviltä tietokoneilta perinteisten televerkkojen tarjotessa puhelin- ja datapalveluita. Neljännen sukupolven mobiiliverkkojen käyttäjät voivat käyttää sekä Internetiin perustuvia että perinteisten televerkkojen palveluita liikkuessaankin. Tämä diplomityö esittelee neljännen sukupolven mobiiliverkon yleisen arkkitehtuurin. Arkkitehtuurin perusosat kuvaillaan ja arkkitehtuuria verrataan toisen ja kolmannen sukupolven mobiiliverkkoihin. Aiheeseen liittyvät Internet-standardit esitellään ja niiden soveltuvuutta mobiiliverkkoihin pohditaan. Langattomia, lyhyen kantaman nopeita liitäntäverkkotekniikoita esitellään. Neljännen sukupolven mobiiliverkoissa tarvittavia päätelaitteiden ja käyttäjien liikkuvuuden hallintamenetelmiä esitellään. Esitelty arkkitehtuuri perustuu langattomiin, lyhyen kantaman nopeisiin liitäntäverkkotekniikoihin ja Internet-standardeihin. Arkkitehtuuri mahdollistaa yhteydet toisiin käyttäjiin ilman tietoa heidän senhetkisestä päätelaitteesta tai sijainnista. Internetin palveluitavoidaan käyttää missä tahansa neljännen sukupolven mobiiliverkon alueella. Yleiskäytöistä liikkuvuuden hallintamenetelmää yhden verkon alueelle ehdotetaan. Menetelmää voidaan käyttää yhdessä esitellyn arkkitehtuurin kanssa.

Fourth generation mobile networks seamlessly combine telecommunication networks, the Internet and their services. Initially, the Internet has been accessed only from stationary computers while traditional telecommunication networks provided telephone and data services. The users of fourth generation mobile networks are able to use both Internet based services and those of traditional telecommunication networks even while roaming. This thesis presents an overall architecture of a fourth generation mobile network. The basic components of the architecture are described and the architecture is compared to second and third generation mobile networks. Relevant Internet standards are introduced and their applicability to mobile networks is discussed. Wireless short-range, high-speed network access technologies are presented. Terminal and personal mobility management methods needed in fourth generation mobile network are introduced. The presented architecture is based on wireless short-range, high-speed network access technologies and Internet standards. The architecture enables connections to other users without knowledge about their current terminal or location. The services of the Internet can be used anywhere in the fourth generation mobile network area. A general purpose mobility management method for application within a single network area is proposed. This method can be used alongside with the presented architecture.