When it comes to their Radio Access Network (RAN) infrastructure, no two Mobile Operators, serving remote service areas, are alike. Despite situations and technologies being diverse, a well designed optimized RAN solution must adapt itself to the existing networking technologies, both with regard to legacy core networks and modern telecommunication networks in order to produce the best network which is possible subject to many constraints. There is a misconception in technical circles that an optimized internet protocol (IP) enabled RAN architecture is more theoretical than practical. On the contrary, the aforesaid is highly dependent on the technology used. Packet optimized IP- GSM Radio Access Network (GRAN) architecture is proposed in this thesis, it uses Internet Protocol (IP) rather than proprietary protocols for communication between Base Transceiver Stations (BTS), Base Station Controllers (BSC), and the Network Switching Subsystem (NSS). This architecture must deliver carrier-grade mobility, scalability, and reliability; while being optimized for efficient roaming, routing and backhauling from remote service areas. In a geographic arena that spans across the globe, classical circuit-switched networks are not cost efficient due to their integrated call control (signaling) and switching architecture. A solution to this may be soft-switching which separates the call control (Media Gateway Controller (MGC)) and switching (Media Gateway (MG)) into separate nodes. This methodology would fundamentally change the way circuit-switched services, such as traditional voice telephony, are handled. For a service provider this enables a much more efficient network, because it allows optimized equipment location for voice termination into other carrier networks. Co-location of media gateways with satellite ground stations enables local termination to the public switched telephone network (PSTN), thus offloading a great deal of the traffic from the backhaul transmission network of the mobile operator. This thesis adopts soft-switching as part of the call routing processes. The thesis considers the problem of transporting voice and signaling from-to the remote service areas, efficient routing and backhaul to the location of most suitable operator’s point of presence. The thesis explores an alternative which uses a packet switched backbone (e.g. IP based) to transport the media as close (geographically) to the dialed party as possible before terminating it at the PSTN network, thus achieving optimal routing of voice and signaling. Considering the aforesaid, the thesis describes a detailed network architecture and an operational system prototype for maritime GSM network deployment, as a befitting and challenging example of remote service area. / När det gäller deras Radio access nät, finns det inte två Mobiloperatörer, som betjänar avlägsna områden, som är lika. Trots olika omständigheter och teknologier, ett väl designat optimerat RAN måste anpassa sig till den existerande nätverks teknologin, både med avseende på äldre befintlig teknologi och på moderna telekomnät, för att kunna skapa bästa möjliga nätverk givet många begränsningar. Det är en missuppfattning i tekniska kretsar att en optimerad IP anpassad RAN arkitektur är mer teoretisk än praktisk. Å andra sidan så är det ovan sagda väldigt beroende på vilken teknologi som har använts. En paket optimerad IP-GSM Radio Access Nätverks (IPGRAN) arkitektur är föreslagen i denna masters uppsats, den baseras på Internet Protokollet (IP) snarare än något egenutvecklat proprietärt protokol för komunikation mellan Basstation (BTS), Basstationscontroller (BSC), och nätets switchade subsystem (NSS). Denna arkitektur måste leverera carrier-grade (operatörs klassad) mobilitet, skalbarhet och tillgänglighet och samtidigt vara optimerat för effektiv roaming, routing och anslutning från avlägsna områden. På ett geografiskt område som sträcker sig runt hela jordklotet är inte klassiska kretskopplade nätverk kostnadseffektiva beroende på deras integrerade signallerings och samtals arkitektur. En bättre arkitektur kan vara en sk “softswitch” lösning som separerar samtalet i en (Media Gateway Controller (MGC)) och signaleringen (Media Gateway (MG)) i separata noder. Denna metod skulle på ett fundamentalt vis ändra det sätt på vilket traditionella kretskopplade tjänster som traditionell telefoni hanteras. För en tjänsteleverantör möjliggör detta ett mycket effektivare nätverk då det möjliggör optimerad utplacering av utrustning för terminering av rösttrafik in i andra operatörers nät. Samlokalisering av media gateways (MG:s) med jordstationer för satellitkommunikation möjliggör lokal anslutning till det allmänna telenätet (PSTN), vilket kraftigt minskar den trafik som behöver transporteras genom operatörens stomnät. Denna mastersuppsats behandlar “softswitching” som en del av metoden att växla och transportera samtalstrafik. Uppsatsen behandlar problemet med att skicka samtalstrafik och signalering från avlägsna områden, effektiv routing och transport av trafiken till den operatör som har den närmaste(alt. mest optimala) anslutningspunkten. Uppsatsen undersöker ett alternativ som använder ett paketförmedlat (IP baserat) transportsätt för att transportera trafiken geografiskt sett så nära den uppringda parten som möjligt innan den termineras i det allmänna telenätet (PSTN) varvid man uppnår optimal växling (alt. routing) av rösttrafik och signalering. I beaktande av ovanstående beskriver uppsatsen en detaljerad nätverksarkitektur och en funktionsduglig systemprototyp för ett maritimt GSM nät som ett utmanande exempel på ett avlägset beläget nät.

The synthesis of crystalline two-dimensional (2D) covalent organic frameworks (COFs) with fully unsaturated carbon–carbon backbones via a solution approach remains a great challenge. In this work, we report the first example of an olefin-linked 2D conjugated COF using a Knoevenagel polycondensation reaction of 1,4-phenylene diacetonitrile and three armed aromatic aldehyde. The resulting 2D poly(phenelyenevinylene) framework (2DPPV) possesses a sheet morphology, and a crystalline layered structure featuring a fully sp2-bonded carbon skeleton with pendant cyanide groups. Its unique alternating structure with a serrated configuration has been essentially evaluated using HR-TEM TEM analysis, nitrogen physisorption measurements, PXRD studies and theoretical simulations. Upon thermal and activation treatments, the as-prepared 2DPPV can be facilely converted into porous carbon nanosheets with large specific surface areas of up to 880 m2 g−1 which exhibit an excellent electrochemical performance as supercapacitor electrodes and electrocatalysts for the oxygen reduction reaction. This represents an economic non-template approach to 2D porous carbon materials for energy-related applications.

The synthesis of crystalline two-dimensional (2D) covalent organic frameworks (COFs) with fully unsaturated carbon–carbon backbones via a solution approach remains a great challenge. In this work, we report the first example of an olefin-linked 2D conjugated COF using a Knoevenagel polycondensation reaction of 1,4-phenylene diacetonitrile and three armed aromatic aldehyde. The resulting 2D poly(phenelyenevinylene) framework (2DPPV) possesses a sheet morphology, and a crystalline layered structure featuring a fully sp2-bonded carbon skeleton with pendant cyanide groups. Its unique alternating structure with a serrated configuration has been essentially evaluated using HR-TEM TEM analysis, nitrogen physisorption measurements, PXRD studies and theoretical simulations. Upon thermal and activation treatments, the as-prepared 2DPPV can be facilely converted into porous carbon nanosheets with large specific surface areas of up to 880 m2 g−1 which exhibit an excellent electrochemical performance as supercapacitor electrodes and electrocatalysts for the oxygen reduction reaction. This represents an economic non-template approach to 2D porous carbon materials for energy-related applications.