side loeng 20 - lr.ttu.ee · loeng 20/2007 lairiba raadiovõrk (wimax) teema – lairibateenused...

6
1 Lairibateenused 695 SIDE (IRT 3930) Loeng 20/2007 Lairiba raadiovõrk (WiMAX) Teema – lairibateenused Avo Ots telekommunikatsiooni õppetool, TTÜ raadio- ja sidetehnika inst. [email protected] Lairibateenused 696 Põhipunktid Signaali ülekanne lairiba raadiokanalis Kanalite eraldamine ja eristamine Sageduskasutus ja litsenseerimine Võrkude kavandamine Võrkude ülekoormus ja koormuse jaotus Mobiilsuse tagamine Lairibateenused 697 Ühenduvus Autos Kontoris Stationary Wi-Fi Portable Wi-Fi & WiMAX Külas Portable Wi-Fi & WiMAX & Cellular TODAY Linnas Kodus või koolis Seamless roaming among wireless networks Portable Wi-Fi & WiMAX Lairibateenused 698 Wi-Fi võimalusega laptop 0 20 40 60 80 100 % 2002 2003 2004 2005 2006 2007 Source: IDC Lairibateenused 699 Areng cdmaOne GSM TDMA PDC 2G 9.6 - 14.4 kbps MC1X GPRS evolved 2G 64–144 kbps WLAN Bluetooth evolved 3G 384 kbps - 20 Mbps Always Best Connected EDGE WCDMA cdma2000 3G 384 kbps - 2 Mbps 4G 100 Mbps? xMbps @ 60 GHz Ad hoc networks Optical Networking New air- interface? Virtual Reality Always Best Connected Lairibateenused 700 CDMA vs WCDMA 1.25 MHz. 1.25 MHz. F1 F2 F3 GUARD GUARD СDMA2000 1X 1Х EVDO 5 MHz. GUARD GUARD Wideband Carrier WCDMA (UMTS)

Upload: others

Post on 30-Mar-2020

0 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

1

Lairibateenused 695

SIDE (IRT 3930)

Loeng 20/2007Lairiba raadiovõrk (WiMAX)

Teema – lairibateenused

Avo Otstelekommunikatsiooni õppetool,

TTÜ raadio- ja sidetehnika [email protected] Lairibateenused 696

Põhipunktid• Signaali ülekanne lairiba raadiokanalis• Kanalite eraldamine ja eristamine• Sageduskasutus ja litsenseerimine• Võrkude kavandamine• Võrkude ülekoormus ja koormuse jaotus• Mobiilsuse tagamine

Lairibateenused 697

Ühenduvus

AutosKontoris

Stationary Wi-Fi

Portable Wi-Fi &WiMAX

Külas

PortableWi-Fi & WiMAX& Cellular

TODAYLinnasKodus või koolis

Seamless roaming among wireless networks

Portable Wi-Fi &WiMAX

Lairibateenused 698

Wi-Fi võimalusega laptop

0

20

40

60

80

100 %

2002 2003 2004 2005 2006 2007

Source: IDC

Lairibateenused 699

Areng

cdmaOne

GSM

TDMA

PDC

2G

9.6 - 14.4 kbps

MC1X

GPRS

evolved 2G

64–144 kbps

WLAN

Bluetooth

evolved 3G

384 kbps - 20 Mbps

Always Best Connected

EDGE

WCDMA

cdma2000

3G

384 kbps - 2 Mbps4G

100 Mbps?

xMbps @ 60 GHz

Ad hoc networks

Optical Networking

New air-interface?

Virtual Reality

Always Best Connected

Lairibateenused 700

CDMA vs WCDMA

1.25 MHz. 1.25 MHz.

F1 F2 F3

GUARD GUARD

СDMA2000

1X 1ХEVDO

5 MHz.

GUARD GUARD

Wideband Carrier

WCDMA (UMTS)

2

Lairibateenused 701

Liidesed - standardid

1980 1990s 2000

Volu

me

Ethernet

2010

GSM

CDMA

OFDM

Lairibateenused 702

Traadita lairiba standardid

IEEE 802.15 Bluetooth

WAN

MAN

LAN

PAN

IEEE 802.11WirelessLAN

HiperLAN/2RLAN

IEEE 802.16 WirelessMAN

HiperMAN & HiperAccess

UMTS, EDGE (GSM)

ETSIBRAN

IEEE 802 ETSI

WiFi*

WiMAX*

Lairibateenused 703

Sageduskasutus

UnlicensedEIRP

100mW

ETSIRegulation

UnlicensedEIRP 4W

USRegulation

UnlicensedEIRP 200mW

Indoor

EIRP1W

EIRP200mWIndoor

5.15 ... 5.352.4 ... 2.4835

UnlicensedEIRP 1W

5.470 ... 5.725

UnlicensedEIRP 4W

5.725 ... 5.825

Frequency Bands / GHz

LicensedPMP-Radio

2.5 ... 2.686

No FCC License

No CEPT Rec.

LicensedMMDS No FCC

License

discussions on creating a

new HEN

3.4 ... 3.6

Unlicensed

WiFioccupied

Licensed*PMP

* 2.540 ... 2.655 terminable by 2007(European UMTS expansion)

Lairibateenused 704

N. AmericaN. America

Central & S. AmericaCentral & S. America

W. & E. EuropeW. & E. Europe

Middle East &Middle East &AfricaAfrica

APACAPAC2.5 & 5.8 GHz2.5 & 5.8 GHz

2.5, 3.5 & 5.8 GHz2.5, 3.5 & 5.8 GHz

3.5 & 5.8 GHz3.5 & 5.8 GHz

3.5 & 5.8 GHz3.5 & 5.8 GHz

2.3, 3.5 & 5.8 GHz2.3, 3.5 & 5.8 GHz

Unlicensed Band• 5.8GHz (5.25-5.85)

Licensed Bands• 2.5GHz (2.3-2.4; 2.5-2.7)• 3.5GHz (3.3-3.7)

Source: Intel, 2004

Sagedusjaotus

Lairibateenused 705

ISI ← OFDM

fKaitsealad

fOrtogonaalsed, kui ∆f=1/Ts∆fLairibateenused 706

Signaal (invFFT + FFT)

3

Lairibateenused 707

Alamkande (sageduskanalid)

Lairibateenused 708

3G /HSDPA

WiFi

WiMAX

Suurteenuseala

Lihtne

Lai-riba

QoSMOBIILSUS Turvalisus

Võrgunõuded

Lairibateenused 709

IEEE standardid

802.20

802.16e

802.16e FWA

802.11 WLAN

Paigal

2G/2,5GCellular

3G Cellular

0,1 1 10 100+

802.15vWPAN(Bluetooth)

802.15.3a(UWB)

Mobiilsus

bitikiirus Mb/s

Kantav Nomadic

Sõidukil

Lairibateenused 710

Wireless

2G/2.5G

Cellular

3G Cellular

Fixed(Stationary)

Pedestrian(Nomadic)

Mobile(Vehicular)

0.1 1.0 10 100Peak Data Rate per User (Mbits/second)

Mob

ility

802.16e (WiMAX)

802.16 rev d (WiMAX)

802.11(Wi-Fi)

IndoorFixed

IndoorWalk

Indo

orO

utdo

or

Lairibateenused 711

IEEE standardid

1,25 to 20 MHz

Mobility (120 km/h)

Scalable OFDMAQPSK, 16QAM, 64QAM

Up to 15 Mbps in 5MHz channel bandwidth

Non Line of Sight

< 6 GHz

December 2005802.16e

Fixed, nomadicFixedMobility

Non Line of SightLoSChannel Conditions

< 11 GHz10 - 66 GHz Spectrum

August 2004December 2001Completed

1,75 to 20 MHz20, 25 and 28 MHz Channel Bandwidths

OFDM 256sub-carriers

QPSK, 16QAM, 64QAM

Single CarrierQPSK, 16QAM, 64QAM

Modulation

Up to 75 Mbps in 20MHz channel bandwidth

32 – 134 Mbps in 28MHz channel bandwidth

Bit Rate

802.16-2004 802.16

Lairibateenused 712

Residential Modem Base

StationBusiness

Modem

PortableModem

Management System Network Planning

4

Lairibateenused 713

Asjatundmine

Protocol test suiteContribs to air interface base specsDefine regulatory requirements

Marketing and promotion CertificationNetwork interface specs

Air interface base specsMobility extensionManagement specs

Lairibateenused 714

Kanalite moodustamine

OFDM (FFT 256). Optional OFDMA on Uplink

OFDM (FFT 256). Optional OFDMA on Uplink

Single Carrier

OFDMA (FFT 2K). OFDMA both on Downlink & Uplink

ETSI-HiperMANIEEE 802.16RevD (802.16d)

Lairibateenused 715

Seadmed ja protokollid

APPLICATION

All IP NETAll IP NET

Dynamic Bandwidth Allocation

Open Air Interface (3G, BWA, WLAN, WLL…)

Lairibateenused 716

Traadita kanal

Lairibateenused 717

Mobiilne terminalWireless Broadband Mobile Broadband

Lairibateenused 718

Multiple Input – Multiple Output

M Saatat

NVastuvõtjat

MxN

kanal

5

Lairibateenused 719

MIMOSi

gnal

1ev

el Array gain

Lairibateenused 720

MIMO-OFDM + mobiilsus

Radiochannel

Lairibateenused 721

Kliendiseadme maksumusWiMAX CPE Price Trends

0

50

100

150

200

250

300

350

400

Year

Pric

e pe

r Uni

t ($U

SD)

-

10

20

30

40

50

60

Uni

t Sal

es (M

)

Outdoor CPEOutdoor CPE

Multi-user CPEMulti-user CPE

Simple CPESimple CPE

PCMCIAPCMCIA

Low-Cost CPELow-Cost CPE

EmbeddedEmbedded

Lairibateenused 722

MAN ja WAN

1900, 2100 MHz

450MHz

900, 1800 MHz

2 – 6GHz

allpool 11GHz

Sagedus-ala

tavaliselt1,6 - 5 km

tavaliselt1,6 - 8 km

tavaliselt1,6 - 8 km

tavaliselt1,6 - 5 km

tavaliselt6 - 10 kmUlatus

kuni 2 Mbit/s(kuni 10 Mbit/s

kasutades HSDPA)

kuni 2,4 Mbit/s

(tavaliselt 300 –600 Kbit/s)

kuni 384 Kbit/s

kuni 30 Mbit/s

(10 MHz riba)

kuni 75 Mbit/s

(20 MHz riba)

Läbilaske-võime

WWANWWANWWANWMANMobiilne

WMANStatsionaarneKasutus

3G(3G)2,5G802.16e(2005)

802.16-2004Standard

WCDMA/UMTS

CDMA2000/1 x EV-DOEDGEWiMaxWiMax

Lairibateenused 723

Raadiovõrk toob viitedJuurdepääsuviide

≈150 ms Täna

Wi ….100 ms

30-50 msOOTUS

Lairibateenused 724

Kanalimahud

2004 2006 2008 20102005 2007 2009

3G basic service; 384kbps, RT, NRT

Higher peak data rate; > 1Mbps dl; NRT packet data

Higher data rates and capacity enhancements

W-CDMA

HSDPA

WiMAX nomadic 802.16e

3Gextension

spectrum ?

B3G

WiMAX .16d

6

Lairibateenused 725

Raadiokanali läbilase võrdlus

Lairibateenused 726

Mobiil-WiMAX edastuskiirus

Lairibateenused 727

IP põhine võrk

COTS: Commercial Off The Shelf

Lairibateenused 728

Makro-mikro-nano-piko

Lairibateenused 729

Lairiba juurdepääsu raadiovõrk

Traadita lairibajuurdepääs - Broadband Wireless Access

“Elektroonilise side seadus“ >> MKM määrus nr 35, apr. 2006… …

§20 Nõuded elektroonilise side võrgu lairiba juurdepääsu raadiovõrgu terminali kasutamisele raadiosagedusalas 3,5 GHz

(1)Elektroonilise side võrgu lairiba juurdepääsu raadiovõrgu terminal (edaspidi juurdepääsuterminal) on raadioseade, mida kasutatakse kõne- ja andmeedastuseks.

Lairibateenused 730

Lõpulingid (20)

http://en.wikipedia.org/wiki/WIMAXhttp://www.3gpp2.org/http://wsl.stanford.edu/~ee360/wcdma_lola.ppthttp://www.comlab.hut.fi/opetus/227/2003/lectures/lecture11.ppthttp://www.wimaxforum.orghttp://www.intel.com/netcomms/technologies/wimax/http://en.wikipedia.org/wiki/Multiple-input_multiple-outputhttps://www.riigiteataja.ee/ert/act.jsp?id=1017202