Ewolucja urządzeń, platform i technologii WiMAX

WiMAX
– technologia i jej implementacja
© Copyright Alvarion Ltd.
1
Aplikacje rodzące potrzebę działań
Strategiczne Segmenty Rynku
Usługi „Personal Broadband”
Administracja / Bezpieczeństwo / Nadzór / Sieci Prywatne
Bezprzewodowy DSL
Usługi dla klientów indywidualnych
3
2
O technologii WiMAX firmy Alvarion
Pierwszy system BreezeMAX na świecie
Pierwsza komercyjna wersja systemu WiMAX na świecie
Czerwiec 2004
Pierwsza wersja systemu WiMAX w paśmie 3,6-3,8 GHz na świecie
Luty 2006 (Polska)
Partner technologiczny
Pierwsza wersja systemu e-ready WiMAX - 4Motion Kwiecień 2006
Udane testy współpracy systemu e-ready WiMAX - 4Motion z urządzeniami
firm trzecich Czerwiec 2006
9
BreezeMAX
10
WiMAX w skrócie (na przykładzie
rozwiązania firmy Alvarion
Efektywna technika propagacji fal radiowych – praca systemu z linią
widoczności (LOS) i bez linii widoczności (NLOS)
Technologia radiowa OFDM/OFDMA
Zaawansowane techniki separacji przestrzennej (diversity) i anten inteligentnych
(smart antenna)
Elastyczne konfiguracje budowy systemu
Różne częstotliwości (1.5 - 6 GHz) oraz praca w trybach FDD i TDD
Szerokości kanałów 1.75-14 MHz
Platforma wielousługowa:
Dla rynku klientów indywidualnych i biznesowych
Dla rynku miejskiego (duża gęstość) i rynku wiejskiego (słaba gęstość)
Głos, dane, wideo, E1
Jakość usług:
Kilka poziomów usługowych od BE do Continous Grant
Priorytetyzacja i inne mechanizmy
11
Architektura Stacji Bazowej
Skalowalna architektura Stacji Bazowej:
Stacja Bazowa „Macro” – dedykowana do budowy
sieci na terenach wysoko i średnio zurbanizowanych
Stacja Bazowa „Micro” - dedykowana do budowy
sieci na terenach średnio i nisko zurbanizowanych
Wykorzystanie właściwości OFDM/OFDMA
Zaawansowane techniki separacji
przestrzennej (diversity) i anten inteligentnych
(smart antenna)
Wysoka niezawodność, system klasy
operatorskiej
13
Scenariusz budowy sieci na przykładzie
Stacji Bazowej „Macro”
Scenariusz: Teren Miejski/Podmiejski gęsto zaludniony
Rynek docelowy: Dostęp do internetu i usługi głosowe dla rynku
Klientów indywidualnych i biznesowych (administracja publiczna)
Rozwiązanie: SB „Macro” z planowaniem komórkowym
14
Scenariusz budowy sieci na przykładzie
Stacji Bazowej „Micro”
Scenariusz: Sieć
wiejska o niskiej
gęstości
Projekt sieci miejskiej dla Quesnel
Camera
OFDM Micro BST
Police station
Rynek docelowy: Usługi
IP, mały biznes oraz
urzędy miejskie
Garage
Rozwiązanie:
Efektywna kosztowo
SB „Micro”
Airport
Fire
station
New City
Hall
Recreation
Center
Arena
School
15
BreezeMAX PRO - Profesjonalny
Terminal z anteną zewnętrzną
Architektura:
Jednostka wewnętrzna do obsługi danych, głosu, sieci wielolokalowych,
bezprzewodowego biura lub domu.
Zewnętrzna część radiowa ze zintegrowaną anteną
wertykalną/horyzontalną
Wbudowany chip Intela PRO/Wireless 5116
Komunikacja między częścią wewnętrzną i zewnętrzną za
pomocą kabla Etherenetowego
Wskazania diod LED:
Zasilanie, łącze radiowe
i łącze ethernetowe
Wskazanie poziomu sygnału
16
BreezeMAX PRO – rodzaje (1)
Szerokopasmowy dostęp do internetu
1 port danych (10/100BaseT)
Transmisja netto 10 Mbit/s
(@ 3.5 MHz)
Bramka głosowa
Port danych (10/100BaseT)
+ 1/2 porty głosowe (RJ11)
VoIP: protokoły SIP, H.323
Usługa głosu klasy 5
17
Bramka Głosowa
Dodaje możliwości obsługi Głosu
i Faksu do terminala BreezeMAX
ODU
Łatwa do instalacji i konfiguracji
Kabel kat5 – dane i
zasilanie DC dla
ODU
Zdalne zarządzanie i
konfigurowanie
IDU
Źródło AC
Kabel eth – przenosi
głos i dane
{
Adapter
AC do DC
i / lub
i / lub
Podobną konfigurację z Bramkami Głosowymi
można zastosować w produktach Alvarion
pracujących w paśmie nielicencjonowanym - BAVL
18
BreezeMAX PRO – rodzaje (2)
Terminal zintegrowany z WiFi :
Zaawansowany pakiet IP: Routing,
Firewall, NAT, klient/serwer DHCP,
klient PPPoE
4-portowy10/100 switch z
interfejsem 802.11b/g
Idealne rozwiązanie dla
bezprzewodowego biura lub domu
19
Terminal z wbudowanym WiFi
Switch z 4 portami i
obsługujący standardy
802.11b/g dla punktu
dostępowego
Rozszerzone możliwości dla
Klientów Indywidualnych,
SOHO i SME
ODU
Kabel kat5 – dane i
zasilanie DC dla
ODU
Źródło AC
Łatwy do instalacji i
konfiguracji
Adapter
AC do DC
Zdalne zarządzanie i
konfigurowanie
Do 4 oddzielnych LAN (lub hostów)
Podobną konfigurację z Terminalami WiFi można
zastosować w produktach Alvarion pracujących w
paśmie nielicencjonowanym - BAVL
20
21
Terminal samo-instalujący
Kompaktowa budowa
Wbudowany chip Intel
Pro/Wireless 5116
Interfejsy danych i głosu
Wspiera modulację OFDMA
6 wbudowanych anten z
funkcją inteligentnego
przełączania
22
WiMAX w przyszłości
Outdoor CPE
WiMAX Devices
Gov’t and Business Access /
Leased Line Replacement
Mobile Broadband
/ Mobile Workforce
WiMAX Infrastructure
Self Install CPE
Video Surveillance
/ ITS
Nomadic Access
Residential Access /
Digital Divide
23
APWi WiFi Gateway - dziś
Outdoor CPE
APWi
Gov’t and Business Access /
Leased Line Replacement
Mobile Broadband
/ Mobile Workforce
WiMAX Infrastructure
Self Install CPE
Video Surveillance
/ ITS
Nomadic Access
Residential Access /
Digital Divide
24
Nowość – zintegrowany AP WiFi z
WiMAX
Duża przepływność, małe opóźnienie
Ponad 20 Mbit/s może być uzyskane na AP
Umożliwia pracę takich aplikacji jak transmisja wideo i VoWiFi
Wspiera wszystkie wersje BreezeACCESS VL
i BreezeMAX
BreezeMAX 2300, 2500, 3500, 3600
BreezeACCESS VL 4.9-5.8 GHz
BreezeACCESS 4900
Bogaty i unikalny zestaw funkcji Wi-Fi
Bezpieczeństwo
WEP, AES, WPA/TKIP przez 802.1x & PSK
802.11i /WPA2
802.1x
Zamknięty system - Ukrywanie SSID
Uwierzytelnienie przez serwer RADIUS
Lista Kontroli Dostępu (Mac SA, DA, Ether Type)
4 różne SSID - Wirtualne AP's (VAP)
Klasy operatorskiej QoS, 802.11e (WMM baseline)
802.11f - IAPP Roaming (draft 2.2)
25
Architektura Sieciowa
NOC
AlvariSTAR
BreezeMAX /
BreezeACCESS VL
Stacja Bazowa
Korzyści:
OSS
BreezeMAX /
BreezeACCESS VL
dla Biznesu
Już dziś dostępny „Personal Broadband”
Kamery WiFi,
Uzyskiwanie dochodów
od Klientów WiFi & WiMAX
urządzenia do
pomiaru i
Znacząca obniżka kosztów
na bit danych
sterowania ruchem
Konwergencja dostępu WiFi z QoS w WiMAX
WiFi w parku
WiFi na ulicy dla
pracowników mobilnych
BreezeMAX /
BreezeACCESS VL
Indywidualni
Sieć Dostępowa
26
OPS – Jednostka dla rozszerzonych
zakresów temperatur
OPS – Zasilacz o rozszerzonym zakresie
temperatur
Nowe “IDU” dla VL, Bnet B, DS11 i BreezeMAX
Zakres temperatur: -40 to 55 oC
Ta sama funkcjonalność co obecnych jednostek IDU
Dwa modele: 110/220 AC i 12 to 24 VDC
Zastosowania
Kamery wideo na słupach oświetleniowych (AC)
Zdalne instalacje wykorzystujące zasilacze słoneczne (DC or AC)
Jednostka dla wielu użytkowników - dzielona (AC)
Instalacje w pojazdach (DC)
27
Zastosowanie: zasilanie na zewnątrz
– OPS-HD
OPS-HD – Zasilacz do pracy w trudnych
warunkach zewnętrznych
Nowa jednostka “IDU” dla VL, Bnet B, DS11 i BreezeMAX
W pełni instalowalna na zewnątrz
Funkcjonalnie (ale nie fizycznie) identyczna jak
standardowy zasilacz IDU
Dwa modele: 110/220 AC i 12 to 24 VDC
Montowana na wspornikach 2 – 6”
Zastosowania
Takie same jak OPS.
28
Zastosowanie OPS w skrzynce serwisowej
Radio
Kamera
Skrzynka
serwisowa
Instalacja we Włoszech
OPS
Kodek dla Kamery
29
3
Parametry systemu
Wysokie osiągi systemu
Wyniki Stacji Bazowej:
Przepływność 18 Mbit/s netto w kanale 3.5 MHz
Wysoko efektywna warstwa MAC systemu WiMAX
Sektor Stacji Bazowej może pracować z kanałem 14 MHz 
co daje przepływność 72 Mbit/s netto w sektorze
Wyniki Terminali:
10Mbit/s netto na jednostkę
Możliwość definiowania różnych połączeń dla jednego
terminala z różnymi poziomami serwisowymi
31
Typy jakości usług QoS w radiu
Continuous Grant (CG)
Dla usług czasu rzeczywistego jak E1, VoIP
Małe i określone opóźnienia transmisji
Real Time Variable Rate (RT-VR)
Dla usług czasu rzeczywistego jak MPEG wideo
Zmienne strumienie danych z gwarantowaną przepływnością i
opóźnieniem
Parametry usług: CIR
Non Real Time Variable Rate (NRT-VR)
Zmienne strumienie danych
Wymagana gwarancja przepływności, nie wymagana gwarancja
opóźnienia
Parametry usług: CIR, MIR
Best Effort (BE)
Dla usług bez gwarancji przepływności i opóźnienia
Tylko MIR jest zdefiniowany
32
Przykład pojemności sektora – 3.5 MHz
Głos: 70mErl z 1% GOS
Kodek G.711
Współczynnik nadmiarowości - 1:10
Kanał 3.5MHz
Usługa
Lp
%
Użytkowników
1
VoIP
20%
47
2
256 Kbps Data
28%
66
3
512 Kbps Data
5%
10
4
2048 Kbps Data
1.0%
2
5
4096 Kbps Data
0.1%
-
6
256 Kbps Data + VoIP
39%
92
7
512 Kbps Data + VoIP
6%
15
8
2048 Kbps Data + VoIP
1.4%
3
9
4096 Kbps Data + VoIP
0.2%
1
Razem w sektorze
100%
236
Razem na SB 6-sektorową
1416
33
Jak budować sieć od podstaw ?
Stacja „Macro”
Faza I – dwie karty AU zasilające 4 sektory
co daje 18/36 Mbit/s na Stację Bazową (przy
podstawowym kanale 1.75/3.5)
Faza II – cztery karty AU zasilające 4
sektory co daje 36/72 Mbit/s na Stację
Bazową (przy podstawowym kanale
1.75/3.5)
F1
F2
F4
F3
34
Przykład pokrycia radiowego - LOS
Model propagacyjny Dual Slope
Kanały 3.5MHz
10 dB margines zaników
Warunki LOS
60
50
52.9
47.1
44.5
40
37.5
33.4
31.5
29.7
28.1
]
30
[Km
Zasięg
[Km]
Range
Downlink
26.5
23.6
20
19.9
10
BFSK ¾
3 Mb/s
QPSK ½
4 Mb/s
18.8
12.5
11.8
16.7
Uplink
0
Modulacja
BFSK ½
Przepływność 2 Mb/s
19.9
QPSK ¾
6 Mb/s
QAM16 ½
8 Mb/s
QAM16 ¾
13 Mb/s
QAM64 2/3
16 Mb/s
QAM64
35 ¾
18 Mb/s
Przykład pokrycia radiowego - NLOS
Model propagacyjny Dual Slope
Kanały 3.5MHz
30 dB margines zaników
Warunki NLOS
18
16
16.7
14.9
14
14.1
Downlink
10
11.8
10.6
10.0
9.4
8.9
8.4
]
8
[Km
Zasięg
[Km]
Range
12
6.8
6
Uplink
4
4.8
4.8
4.3
3.4
2
1.9
Modulacja
0
BFSK ½
Przepływność 2 Mb/s
BFSK ¾
QPSK ½
3 Mb/s
4 Mb/s
QPSK ¾
QAM16 ½
6 Mb/sModualtion8 Mb/s
1.7
QAM16 ¾
QAM64 2/3
QAM64 ¾
13 Mb/s
16 Mb/s
18 Mb/s
36