1

Η Η ““ΕυρυζωνικότηταΕυρυζωνικότητα”” Λεωφόρος για την Λεωφόρος για την

μετάβαση από την 3η στην 4η Γενιάμετάβαση από την 3η στην 4η Γενιά

Δρ. Βασίλης ΔημητριάδηςC.O.O. LANNET COMMUNICATIONS

ICT

2007 Αθήνα 29/10/2007

2

Η εξέλιξη των Δικτύων Ράδιο-Πρόσβασης (RAN’s)

3

Αρχιτεκτονική Δικτύων Κινητής

4

Η εξέλιξη των δικτύων Μεταφοράς της Κινητής Τηλεφωνίας

5

Λειτουργικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών Λειτουργικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 3G3G

To σημαντικότερο χαρακτηριστικό της τεχνολογίας κινητής τηλεφωνίας 3G είναι η υποστήριξη μεγαλύτερου αριθμού συνδρομητών φωνής και data, κυρίως στις αστικές περιοχές και μάλιστα με μεγαλύτερες ταχύτητες και χαμηλότερο κόστος σε σχέση με την τεχνολογία 2G.

Η τεχνολογία 3G χρησιμοποιεί εύρος ζώνης φέρουσας 0.6 MHz για την μεταφορά δεδομένων σημαντικά μεγαλύτερης ταχύτητας από την 2G.

Επιτρέπει την μεταφορά δεδομένων ταχύτητας μέχρι 384 kbps για κινητούς συνδρομητές και μέχρι 2 Mbps για σταθερούς, επιτρέπει μεγαλύτερη φασματική απόδοση και υποστηρίζει global roaming ανάμεσα σε συμβατά δίκτυα 3G.

6

Τεχνικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών Τεχνικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 3G3G

Release '99 Bearer services, Location services 64 kbit/s circuit switched 384 kbit/s packet switched Call services: compatible with GSM, based on USIM

Release 4 Edge radio Multimedia messaging

IP Multimedia Services (IMS)

Release 5 IMS, ΙPv6, IP transport in UTRAN Improvements in GERAN, Mexe, etc HSDPA, UMTS

Release 6 WLAN integration Multimedia broadcast and multicast

Improvements in IMS, HSUPA

7

Ανοικτά θέματαΑνοικτά θέματα της εφαρμογήςτης εφαρμογής 33GG

Με την τεχνολογία 3G να έχει ήδη εισαχθεί σε πολλές χώρες, ορισμένα συναφήθέματα παραμένουν ανοιχτά για παρόχους και χρήστες:

Δαπανηρή αρχική επένδυση για την αγορά αδειών για υπηρεσίες 3G. Μεγάλες επενδύσεις απαιτούνται για την κάλυψη με υπηρεσίες 3G των περιοχών που ο πάροχος

κάλυπτε αρχικά με υπηρεσίες 2G. Ανεπαρκής η γεωγραφική κάλυψη στις περισσότερες περιοχές εφαρμογής, μια και η τεχνολογία

είναι ακόμη πολύ πρόσφατη και όχι ιδιαίτερα ώριμη. Στις περισσότερες χώρες εφαρμογής οι υπηρεσίες 3G είναι ακόμη πολύ ακριβές,

συμπεριλαμβανομένης και της πρόσβασης στο Internet. Έλλειψη ποικιλίας υπηρεσιών που θα αξιοποιήσουν τις δυνατότητες της τεχνολογίας 3G Δεν έχει ακόμα αποσαφηνιστεί το business model όσο αφορά στη παροχή των υπηρεσιών 3G. Προβληματική η οικονομική μετάβαση των χρηστών από το 2G στο 3G. Οι χρήστες δεν έχουν ακόμα εκφρασθεί σαφώς ως προς τις πραγματικές τους ανάγκες για

υπηρεσίες data στις φορητές τους συσκευές. Ακριβά τα κινητά που υποστηρίζουν λειτουργικότητα 3G.

8

Λειτουργικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 4Λειτουργικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 4GG

Η τεχνολογία 4G αναπτύσσεται για να εξυπηρετήσει ποιότητα υπηρεσίας (QoS) και υψηλή ταχύτητα δεδομένων που απαιτούν επερχόμενες εφαρμογές όπως ασύρματη ευρυζωνική πρόσβαση, MMS’s, video chat, Mobile TV, περιεχόμενο και λειτουργία HDTV, φωνή και Data και λοιπές streaming υπηρεσίες που θα παρέχονται «παντού και πάντα».

Οι πιο κάτω απαιτήσεις έχουν τεθεί από τις διεθνείς ομάδες εργασίας για το 4G:

Υψηλή φασματική απόδοση σε bps/Hz και bps/Hz/site (RBS) Υψηλή χωρητικότητα δικτύου σε ταυτόχρονους χρήστες ανά κυψέλη Ονομαστική ταχύτητα δεδομένων στα 100 Mbps για κινητούς χρήστες σχετικά υψηλής

ταχύτητας, ενώ για ακίνητους και νομαδικούς μέχρι 1 Gbps Ταχύτητα διασύνδεσης μεταξύ δύο γεωγραφικών σημείων, σε οποιαδήποτε απόσταση,

τουλάχιστον 100 Mbps Ομαλή μετάβαση κίνησης (handoff) μεταξύ ετερογενών δικτύων Αδιατάραχτη συνεκτικότητα και παγκόσμιο roaming, ανάμεσα σε πολλαπλά δίκτυα Υψηλή ποιότητα υπηρεσίας για εφαρμογές multimedia νέας γενιάς (real time audio, high speed

data, HDTV video content, mobile TV, κλπ) Διαλειτουργικότητα με υφιστάμενα ασυρματικά πρότυπα all-IP, packet switched network

9

Τεχνικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 4Τεχνικά χαρακτηριστικά των υπηρεσιών 4GG

Τεχνικές Base band OFDM: για εκμετάλλευση της επιλογής πολλαπλών διαύλων ΜΙΜΟ: για επίτευξη υψηλής φασματικής απόδοσης Διαμόρφωση Turbo: Για ελαχιστοποίηση της σχέσης SNR στον δέκτη

Adaptive radio interface Τεχνικές Διαμόρφωσης ΜΙΜΟ: χωρική επεξεργασία που περιλαμβάνει πολλαπλές «έξυπνες» αντένες και πολλαπλούς χρήστες MIMO, Αναμεταδόσεις: που περιλαμβάνουν δίκτυα fixed relay (FRN’s) καθώς και «συνεργατικές» αναμεταδόσεις (cooperative relaying), multi-mode protocol Software Definable Radio (SDR) Eυελιξία του ράδιο-συστήματος, πέραν από κάθε αντίστοιχη έννοια

συστημάτων προηγούμενης γενιάς (2 G, 2.x G και 3G)

10

Η Ευρυζωνικότητα υπό την προοπτική του χρήστηΗ Ευρυζωνικότητα υπό την προοπτική του χρήστη

Απαιτήσεις Υπηρεσίες Επιθυμίες . ...ποια υπηρεσία... Φωνή, data, ψυχαγωγία Ελευθερία επιλογής Παράδοση υπηρεσίας: Machine-to-user, Ευελιξία peer-to-peer; Τύπος υπηρεσίας : Προσωπικοποιημένη, Τυποποιημένη off-the-shelf, δέσμες υπηρεσιών, 3ple/4ple play ....στο σπίτι... Συσκευές: κινητό, Τ/Φ POTS/ISDN, Πλήρης σουίτα υπηρεσιών laptop/desktop, cameras, TV set κλπ διαθέσιμων για τις πλέον κατάλληλες συσκευές, με τις ελάχιστες συνδρομές σε . παρόχους . ...στο γραφείο... Κινητό, Τ/Φ γραφείου, laptop/desktop PC, Υψηλή αξιοπιστία, ασφάλεια και σύνδεση με το πληροφοριακό περιβάλλον απόδοση των βασικών . της επιχείρησης πληροφοριακών εργαλείων ....στον δρόμο... Χρήση προσωπικών συσκευών όπως: Αδιατάραχτη πρόσβαση σε

κινητό, PDA, notebook. υπηρεσίες-κλειδιά με χρήση των Συνδεσιμότητα με WiFi hotspots, χρήση λιγότερων δυνατών συσκευών σε αυτοκίνητα, τραίνα, αεροπλάνα, στο . περπάτημα, στην εκδρομή, στην ύπαιθρο .... Ικανοποίηση Ταχύτητα δεδομένων, φιλικότητα, αξιοπιστία, Ταχύτητα, ευκολία χρήσης του χρήστη ασφάλεια, καινοτομία. (επίδοση)... . ... κόστος... Βασικό κόστος συσκευών, κόστος λεπτού Οικονομικοί, διαφανείς και επικοινωνίας, δέσμες υπηρεσιών, flat τιμολόγια, ελεγχόμενοι τιμοκατάλογοι. διαφάνεια τιμών υπηρεσιών .

always best connected !

11

Η Ευρυζωνικότητα στο δίκτυο Η Ευρυζωνικότητα στο δίκτυο AccessAccess

12

Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού δικτύου Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού δικτύου AccessAccess

13

Τεχνικά χαρακτηριστικά Ενσύρματου Ευρυζωνικού δικτύου Τεχνικά χαρακτηριστικά Ενσύρματου Ευρυζωνικού δικτύου AccessAccess

14

Ταχύτητες ασύρματων και ενσύρματων δικτύων Ταχύτητες ασύρματων και ενσύρματων δικτύων AccessAccess

15

Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων AccessAccess (Ι) (Ι)

16

Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων AccessAccess (ΙΙ) (ΙΙ)

17

Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού AggregationAggregation δικτύου δικτύου

18

Λειτουργικά χαρακτηριστικά του Λειτουργικά χαρακτηριστικά του WiMAXWiMAX

Point-to-point & Point-to-multipoint Wireless Microwave Access system Ευρυζωνικό, μεγάλης γεωγραφικής κάλυψης κατάλληλο για λειτουργίες

όπως: Backhauling για Wi-Fi hotspots Εναλλακτική ευρυζωνική ασύρματη λύση, για το last-mile του DSL σε περιοχές

όπου δεν υφίσταται χαλκός ή οι αποστάσεις είναι απαγορευτικές (ύπαιθρος, κέντρα πόλεων)

Εξυπηρετεί υψηλής ταχύτητας τηλεπικοινωνιακή κίνηση (φωνή VoiP, IP-TV με QoS και data ή VoD)

Προσφέρεται για γρήγορη και οικονομική υλοποίηση εταιρικών δικτύων που διασυνδέουν πολλαπλά φυσικά σημεία παρουσίας

Προσφέρει νομαδική συνδεσιμότητα Εξυπηρετεί mobility των χρηστών (ΙΕΕΕ 802.16e) Εξυπηρετεί λειτουργικότητες Δικτύων Νέας Γενιάς

19

Τεχνικά χαρακτηριστικά του Τεχνικά χαρακτηριστικά του WiMAXWiMAX

Συχνότητες λειτουργίας 2 – 11GHz ή 10 – 60 GHz Bandwidths : 3.5, 7, 10, 20 MHz per band/ RBS Φασματική απόδοση: μέχρι 3.7 bits/Hz (πολύ κοντά στα 3.5G ή 4G) Διαμόρφωση: FDD/TDD, OFDM ή SOFDMA με 256 sub-carriers Χρήση «έξυπνων» κεραιών ΜΙΜΟ Ταχύτητες δεδομένων μέχρι 80 Mbps/RBS, symmetric channels Ακτίνα κάλυψης: μέχρι 50 km (αναλόγως γεωγραφίας και Η/Μ πυκνότητας Δυνατότητα δημιουργίας διασυνδεδεμένων δικτύων διαφόρων τοπολογιών όπως:

σταθερών, κινητών, multi-hop-relay (MMR), mesh, star, repeatered, repeaterless, ιεραρχικών κλπ.

All IP service Σε εξέλιξη μεγάλη γκάμα τερματικών, κινητών και σταθερών, ανάλογων με αυτά της

3.5 και της 4 Γενιάς

20

Improving Radio Access Efficiency between GenerationsImproving Radio Access Efficiency between GenerationsRate, Range & ReliabilityRate, Range & Reliability

TDMA, PDC

GSM

GPRS/EDGE

AMPS, TACS, NMT

LTE, AIE, WiMAX

CDMA EVXDO

UMTS HSDPA

TD-SCDMA

1G 2G

3G4G

Frequency

Time

Frequency

Time

Frequency

Time

Frequency

Time

FD

MA

TD

MA

CD

MA

OF

DM

A

21

Από την 3η στην 4η Γενιά

22

23

Σύγκλιση Κινητής -Σύγκλιση Κινητής - Σταθερής ΤηλεπικοινωνίαςΣταθερής Τηλεπικοινωνίας

Ευρυζωνικότητα η κύρια λεωφόρος για την Σύγκληση

Η τεχνολογία ΙΡ ο κεντρικός άξονας των ενοποιημένων δικτύων NGN

H αρχιτεκτονική IMS το υπόβαθρο των δικτύων NGN

H ανάπτυξη προχωρημένων ευρυζωνικών υπηρεσιών με χρήση του δικτύου WiMAX, μια βιώσιμη στρατηγική για την μετάβαση από τα παλιά «κατακόρυφα» δίκτυα διακριτών υπηρεσιών, στα σύγχρονα «οριζόντια» δίκτυα ολοκληρωμένων υπηρεσιών, πέρα από τις «συμβατικές» γενιές..

Το μέλλον είναι wireless…

24

Ένα Ένα ……όχι τόσο μελλοντικό πρόβλημα για επίλυσηόχι τόσο μελλοντικό πρόβλημα για επίλυση

25

Λειτουργίες του ΚόμβουΛειτουργίες του Κόμβου

• Access– xDSL– FTTx– PON– 4G/LTE

• Modality– Fixed– Mobile

GSM WiFi WiMAX

• Traffic Shaping– VC’s (ATM)– Ethernet (QoS)– VLAN’s– MPLS

• Security– BRAS– AAA– SBC

• Services– Voice (VoIP)– Data– Internet– VPN’s– multimedia– VoD– IP TV– interactive

• Backhaul– Fiber

26

FTTH

GE

GE

GE

GE

WDM nλ

WDM nλ

WDM nλ

WDM nλ

3G, 4G

WiMAX100 E

LLU

FO

FO

FO

FOFTTH

100 E

LLU

CPE

HGW

CPE

HGW

Multi Media MuxCE

Regional Regional Head EndHead End

• Backhaul Connect

• DSL Aggregation

• BRAS

• VoD

• IP TV

• PTT Connect

• QoS monitoring

• VoiP

• Internet Connect

BuildingBuilding

DWDM

Back BoneDWDM mλ

Αρχιτεκτονική ΔικτύουΑρχιτεκτονική Δικτύου

WiFiμ,... p-cell

100 E

WiFiμ,... p-

cell

27

ΕπίλογοςΕπίλογος

• Είναι το μέλλον ..μόνο wireless..?

28

Η ΝΕΑ ΜΕΓΑΛΗ ΔΥΝΑΜΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ