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 Camera Projekt sieci miejskiej dla Quesnel OFDM Micro BST Police station Rynek docelowy: Usługi IP, mały biznes oraz urzędy miejskie Garage Rozwiązanie: Efektywna kosztowo SB Micro Airport New City Hall Fire station Arena Recreation Center 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 Łatwa do instalacji i konfiguracji Zdalne zarządzanie i konfigurowanie Źródło AC { IDU ODU Kabel kat5 dane i zasilanie DC dla ODU 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 Łatwy do instalacji i konfiguracji Źródło AC Adapter AC do DC ODU Kabel kat5 dane i zasilanie DC dla ODU Zdalne zarządzanie i konfigurowanie Podobną konfigurację z Terminalami WiFi można zastosować w produktach Alvarion pracujących w paśmie nielicencjonowanym - BAVL Do 4 oddzielnych LAN (lub hostów) 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 Korzyści: OSS BreezeMAX / BreezeACCESS VL Stacja Bazowa 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 o C 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 Współczynnik nadmiarowości - 1:10 Lp Usługa % 1 VoIP 20% 2 256 Kbps Data 28% 3 512 Kbps Data 5% 4 2048 Kbps Data 1.0% 5 4096 Kbps Data 0.1% 6 256 Kbps Data + VoIP 39% 7 512 Kbps Data + VoIP 6% 8 2048 Kbps Data + VoIP 1.4% 9 4096 Kbps Data + VoIP 0.2% Razem w sektorze 100% Razem na SB 6-sektorową Kodek G.711 Kanał 3.5MHz Użytkowników 47 66 10 2-92 15 3 1 236 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
Zasięg [Km] Range ] Przykład pokrycia radiowego - LOS 60 Model propagacyjny Dual Slope 10 db margines zaników Kanały 3.5MHz Warunki LOS 50 52.9 47.1 40 44.5 Downlink 37.5 30 33.4 20 10 [ Km 29.7 Uplink 28.1 23.6 31.5 19.9 26.5 16.7 19.9 12.5 18.8 11.8 0 Modulacja BFSK ½ BFSK ¾ QPSK ½ QPSK ¾ QAM16 ½ QAM16 ¾ QAM64 2/3 QAM64 35 ¾ Przepływność 2 Mb/s 3 Mb/s 4 Mb/s 6 Mb/s 8 Mb/s 13 Mb/s 16 Mb/s 18 Mb/s
Zasięg [Km] Range ] Przykład pokrycia radiowego - NLOS Model propagacyjny Dual Slope 30 db margines zaników Kanały 3.5MHz Warunki NLOS 18 16 16.7 14 14.9 14.1 12 10 10.6 8 [ Km 9.4 Downlink 8.9 11.8 10.0 8.4 6 6.8 Modulacja 4 2 0 Uplink 4.8 4.8 4.3 3.4 1.9 1.7 BFSK ½ BFSK ¾ QPSK ½ QPSK ¾ QAM16 ½ QAM16 ¾ QAM64 2/3 QAM64 ¾ Przepływność 2 Mb/s 3 Mb/s 4 Mb/s 6 Mb/s Modualtion 8 Mb/s 13 Mb/s 16 Mb/s 36 18 Mb/s