Ewolucja sieci mobilnych.

Podobne dokumenty
Ewolucja sieci mobilnych.

Ewolucja sieci mobilnych.

Ewolucja sieci mobilnych. Paweł Kułakowski:

Techniki diversity i systemy wieloantenowe. Paweł Kułakowski

Systemy Bezprzewodowe. Paweł Kułakowski

Szerokopasmowy dostęp do Internetu Broadband Internet Access. dr inż. Stanisław Wszelak

PIERWSZA W ŚWIECIE KOMERCYJNA SIEĆ LTE 1800 MHz. KONFERENCJA PRASOWA 07 września 2010r.

Rozwój technologii komórkowych i usług szerokopasmowej transmisji danych w oparciu o nowe i obecne zakresy częstotliwości

CDMA w sieci Orange. Warszawa, 1 grudnia 2008 r.

Technologie cyfrowe semestr letni 2018/2019

Systemy Ultra Wideband, fale mmwave i komunikacja w paśmie THz. Paweł Kułakowski

Podsumowanie wyników za rok 2015

Kluczowe wyzwania dla migracji TETRA PS-LTE w zakresie bezpieczeństwa publicznego. Maciej Krzysiak

Internet szerokopasmowy technologie i obszary zastosowań

ARCHITEKTURA GSM. Wykonali: Alan Zieliński, Maciej Żulewski, Alex Hoddle- Wojnarowski.

CZĘŚĆ I Podstawy komunikacji bezprzewodowej

2. STRUKTURA RADIOFONICZNYCH SYGNAŁÓW CYFROWYCH

Podsumowanie finansowe za 1Q 2015

Modem LTE Huawei E3272s Router WIFI TP-LINK

Sygnał vs. szum. Bilans łącza satelitarnego. Bilans energetyczny łącza radiowego. Paweł Kułakowski. Zapewnienie wystarczającej wartości SNR :

Architektura systemu teleinformatycznego państwa - w. 7

Prognoza Cisco: 13-krotny wzrost globalnego ruchu w sieciach mobilnych na przestrzeni lat

Podsumowanie finansowe za 2014 rok

TECHNOLOGIA SZEROKOPASMOWEJ KOMUNIKACJI PLC DLA SYSTEMÓW SMART GRID I SMART METERING.

Cyfrowy system łączności dla bezzałogowych statków powietrznych średniego zasięgu. 20 maja, 2016 R. Krenz 1

Szerokopasmowy, mobilny dostęp do Internetu w Polsce. dr inż. Adam Kuriaoski Prezes Aero2, Mobyland, CenterNet

Podsumowanie finansowe za 2Q 2015

Zagadnienia egzaminacyjne TELEKOMUNIKACJA studia rozpoczynające się po r.

Projektowanie układów scalonych do systemów komunikacji bezprzewodowej

PLAN KONSPEKT. Bezprzewodowe sieci dostępowe. Konfigurowanie urządzeń w bezprzewodowych szerokopasmowych sieciach dostępowych

Sieci Komórkowe naziemne. Tomasz Kaszuba 2013

Efektywna gospodarka częstotliwościowa szansą dla rozwoju mobilnego szerokopasmowego dostępu do Internetu. Warszawa, 28 października 2011

Grupa Kapitałowa HAWE. Marzec

Modem Huawei E3372h Router TP-LINK MR 3420

Podłączyć niepodłączonych - rola 5G w pokonywaniu przepaści cyfrowej. Aleksander Sołtysik Department Telekomunikacji Ministerstwo Cyfryzacji

Router Lanberg AC1200 RO-120GE 1Gbs

Podsumowanie finansowe I półrocze 2014

Podstawy transmisji sygnałów

Opis przedmiotu zamówienia CZĘŚĆ 16

Dlaczego Meru Networks architektura jednokanałowa Architektura jednokanałowa:

PTPiREE - Konferencja Naukowo Techniczna

Dlaczego Meru Networks architektura jednokanałowa Architektura jednokanałowa:

Omówienie doświadczeń z wdrażania i eksploatacji szerokopasmowej bezprzewodowej infrastruktury klasy MAN (Metropolitan Area Network)

Prezentacja Zarządu Warszawa, 10 luty 2012

Trzy typy sieci Mesh HamNET

Polska Szerokopasmowa Raport Cisco: Czterokrotny wzrost ruchu w Internecie w ciągu czterech lat

Sieci bezprzewodowe na przykładzie WiFi i WiMAX.

System UMTS - usługi (1)

Systemy Bezprzewodowe. Paweł Kułakowski

Komunikacja w sieciach różnorodnych technologicznie na potrzeby zarządzania kryzysowego koncepcja SECRICOM

Podsumowanie finansowe I kwartał 2014

Biuletyn Akademia OSBRIDGE

Systemy satelitarne Paweł Kułakowski

Internet. dodatkowy switch. Koncentrator WLAN, czyli wbudowany Access Point

Sieci sensorowe. Paweł Kułakowski

Opis efektów kształcenia dla modułu zajęć


Adapter bezprzewodowy istream HD do Gier oraz Multimediów 300Mb/s, b/g/n, 2T2R MIMO Part No.:

Podsumowanie wyników finansowych za III kwartał 2014

Podsumowanie wyników za 3Q 2015

Zygmunt Kubiak Instytut Informatyki Politechnika Poznańska

Ewolucja systemów łączności trankingowej dla służb bezpieczeństwa i ratownictwa - szerokopasmowa transmisja danych. Jerzy Żurek

155,35 PLN brutto 126,30 PLN netto

GSMONLINE.PL old. Ponad miliard GB danych w rok

WiMAX2 nowy standard sieci radiowych

Nowoczesne systemy radiowe szansą na efektywną i szybką budowę sieci na terenach słabo zurbanizowanych. Łukasz Grzelak, Country Manager

7.2 Sieci GSM. Podstawy GSM. Budowa sieci GSM. Rozdział II Sieci GSM

RADWIN 5000 HPMP SZEROKOPASMOWY SYSTEM PUNKT- WIELOPUNKT. Portfolio produktów RADWIN 5000 HPMP PĘDŹ BEZPRZEWODOWĄ AUTOSTRADĄ Z RADWIN 5000

Kierunki rozwoju usług monitorowania. Outsourcing stacji monitorowania. Optymalizacja kosztów

Modem LTE Huawei E3372h Router WIFI TP-LINK MR 3420

Oddział we Wrocławiu. Zakład Kompatybilności Elektromagnetycznej (Z-21)


Wykorzystanie transmisji danych oraz innych usług telefonii mobilnej w latach

rh-serwer Sterownik główny (serwer) systemu F&Home RADIO.

USŁUGI DODATKOWE W SIECIACH BEZPRZEWODOWYCH VoIP oraz multimedia w sieciach WiFi problemy

Nowe rozwiązania technologiczne! Warszawa, 26 marca 2014 r.

Orange. Architektura sieci stacjonarnych, zalety sieci FTTH a sieć 5G. Rafał Dziedzic

Nazwa Alcatel Link Key 4G IK40V

Dwuzakresowy Router Bezprzewodowy AC Mb/s Wireless N (2.4 GHz) Mb/s Wireless AC (5 GHz), QoS, 4-portowy przełącznik LAN Part No.

Planowanie sieci bezprzewodowych - bilans łącza radiowego

OFERTA SPECJALNA WiMAX STARTER

WNL-U555HA Bezprzewodowa karta sieciowa n High Power z interfejsem USB

LTE-ADVANCED CARRIER AGGREGATION. Warszawa, 3 marca 2016 r.

Siklu EtherHaul 1200Lv700, 1200 i 1200F radiolinie na pasmo GHz, GHz

Fizyczne podstawy działania telefonii komórkowej

Zakład Systemów i Sieci Bezprzewodowych w Gdańsku (Z-8) Zakład Analiz i Rozwoju Rynku ICT (Z-2)

Zagadnienia egzaminacyjne ELEKTRONIKA I TELEKOMUNIKACJA studia rozpoczynające się przed r.

LABORATORIUM TELEKOMUNIKACJI W TRANSPORCIE DROGOWYM RADIOKOMUNIKACJA AMATORSKA

TECHNOLOGIA SZEROKOPASMOWEJ KOMUNIKACJI PLC DLA SYSTEMÓW SMART GRID I SMART METERING.

Aplikacja inteligentnego zarządzania energią w środowisku domowym jako usługa Internetu Przyszłości

Bezprzewodowy serwer obrazu Full HD 1080p, 300N Mb/s Part No.:

Wpływ rozwoju elektromobilności w Polsce na zanieczyszczenie powietrza

Regulamin świadczenia Usług Telekomunikacyjnych przez P4 sp. z o.o. dla. Regulamin świadczenia Usług Telekomunikacyjnych przez P4 sp. z o.o.

sieci mobilne 2 sieci mobilne 2

Systemy GEPON oraz EoC. Jerzy Szczęsny

802.11g: do 54Mbps (dynamic) b: do 11Mbps (dynamic)

Pogoń za pasmem - niewykorzystany potencjał sieci HFC. Łukasz Cejmer Senior Solution Engineer, HFC

GSMONLINE.PL dla zainteresowanych nowymi technologiami

Radiolinie NEC. IPasolink 200

FTTA Fiber To The Antenna

Transkrypt:

Ewolucja sieci mobilnych Paweł Kułakowski: www.kt.agh.edu.pl/~brus/evolution_lectures.html

2

3

4

Dane ITU Cisco internetworldstats.com

Użytkownicy Internetu Źródło: www.internetworldstats.com 6

Użytkownicy Internetu 2005-2015 1 600 liczba użytkowników (w milionach) 1 400 1 200 1 000 800 600 400 200 Asia & Pacific The Americas Europe Africa CIS Arab States - 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015* Źródło: ITU 7

Użytkownicy: sieci kablowe i mobilne (w milionach) liczba użytkowników 8 000 7 000 6 000 5 000 4 000 3 000 2 000 1 000 - Przyrost 2015: 563 milionów, głównie smartfony Mobile-cellular telephone subscriptions Active mobile-broadband subscriptions Individuals using the Internet Fixed-telephone subscriptions Fixed broadband subscriptions 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015* Źródło: ITU 8

Transfer danych w sieciach mobilnych +20% +43% Średnia szybkość transmisji w kanale DL [Mbit/s] +74% Średni miesięczny transfer danych przypadający na 1 smartfon [GB] Prognoza: Miesięczny światowy transfer danych [EB = 10 9 GB] Źródło: Cisco, luty 2016

3G vs. 4G, smart vs. non-smart 14% 47% 43% 34% Połączenia w sieciach komórkowych Transfer danych transfer 4G = 6 x transfer 3G 3% 43% 57% Źródło: Cisco Telefony 97% Transfer danych transfer smart = 41 x transfer non-smart 10

Wideo, masowość 36% 1% 55% 17% 6% 2% 75% 8% Rodzaj przesyłanych danych Prognoza 2020 18% 7% Źródło: Cisco Procentowy udział w ruchu 1% najaktywniejszych użytkowników 11

Globalny transfer danych CAGR = roczna stopa wzrostu Od r. 2015: offload > transfer w sieciach komórkowych 12 12 Źródło: Cisco

Koncepcje rozwoju Cisco Bell Labs IEEE Arraycom, Ofcom

3G/UMTS, 4G/LTE,? Sieci 5G, oczekiwania: 1. Integracja, heterogeniczność 2. Przepustowość: x 100 IEEE 3. Opóźnienia: 15ms (4G) -> 1ms 4. Energooszczędność 14

Trendy i wyzwania Trendy: wykładniczy wzrost ruchu w sieciach komórkowych zużycie energii w sieciach telekomunikacyjnych już obecnie sięga 1-2% energii dostępnej na rynku Prognoza transferu danych w sieciach mobilnych [EB] Wyzwania: 100-krotny wzrost pojemności sieci, oraz: 100-krotne obniżenie energetycznych kosztów transmisji 15 Źródła: Cisco, Bell Labs (Alcatel -> Nokia)

Motywacja: 1950-2000 Wzrost pojemności sieci: 15-krotny - poszerzenie dostępnego pasma: z 150 MHz do prawie 3 GHz 5-krotny poprawa technik kodowania głosu 5-krotny lepsze techniki modulacji i dostęp MAC 2700-krotny mniejsze komórki www.rfcafe.com Razem: wzrost x 1 000 000 Czy to się da powtórzyć? 16 Źródła: Arraycom, Ofcom

Zagęszczanie sieci small (femto)cells Założenia: urządzenia montowane przez użytkowników (plug and play), bez żadnego planowania radiowego podłączenie do sieci kablowej pojemność sieci rośnie liniowo (!) aż do granicy 1 urządzenie/komórkę, potem wzrost: C = B log 2 (1+SNR) podłączenie do sieci kablowej Koszty: NSC: Neighbourhood Small Cell w większości przerzucone na użytkownika końcowego zużycie energii << w porównaniu z klasycznymi komórkami Szacunki : > 10 milionów komórek femto na świecie IEEE 17 Network Densification: The Dominant Theme for Wireless Evolution into 5G, IEEE Comm. Magazine 2014

Poszerzenie dostępnego widma C = B log 2 (1+SNR) widmo < 300 GHz licencjonowane i obsadzone możliwość wykorzystania pasma zwolnionego przez telewizję analogową zainteresowanie pasmem >6 GHz, a nawet > 60 GHz Wysokie częstotliwości: duże tłumienie sygnału, konieczność LoS www.ntia.doc.gov, USA 2016 moc rośnie proporcjonalnie do wykorzystywanego pasma ograniczony zasięg Zastosowanie: małe komórki / femto 18

Poprawa wydajności widmowej potencjał technik przetwarzania sygnałów uważa się raczej za wyeksploatowany dodatkowe anteny koncepcje: n użytkowników Network MIMO Massive MIMO orthogonal beamforming stacja bazowa K anten Massive/Network MIMO: nawet 100 anten na stacji bazowej możliwość jednoczesnego dekodowania wielu strumieni danych niwelowanie interferencji od użytkownika, które dane zostały już zdekodowane - Successive Interference Cancellation 19

Orthogonal beamforming ortogonalne charakterystyki antenowe K anten na stacji bazowej jednoczesna łączność z K użytkownikami warunek: estymacja kanałów UL i DL Ograniczenia technik MIMO/beamforming: mała liczba anten do stronie użytkowników problemy ze śledzeniem szybkozmiennych kanałów radiowych duży nadmiar informacji sygnalizacyjnych niska opłacalność przy dużej gęstości stacji bazowych Zastosowanie: duże komórki (makro) 20

Możliwy wzrost pojemności sieci Symulacje Bell Labs: Konfiguracje dla 1 Gbit/s x 5 dodatkowe pasmo częstotliwości gęstość: 300 uż./km 2 odległość MS-BS 35 m 75 m pasmo [MHz] 250 500 liczba anten 4 4 Pojemność sieci x 120 x 1.4 (dodatkowe anteny) x 17 (wyższa gęstość sieci) 21 Źródło: Bell Labs (Alcatel -> Nokia)

Zużycie energii Punkt wyjścia: zużycie energii w sieciach IT już obecnie sięga 1-2% energii dostępnej na rynku wzrost przepustowości przez prosty rozwój infrastruktury niemożliwy zużycie mocy pojedynczej stacji bazowej: 1-10 kw Komórki femto: zużycie mocy: 8-12 W szacunki Bell Labs: większość komórek femto nie jest używana 80 mln komórek femto 12 W = energia średniej elektr. atomowej 22

Pobór mocy komórek femto Obecny pobór mocy w trybie jałowym: około 50% Propozycja dedykowanego trybu jałowego: adaptacja do ruchu w komórce redukcja sygnałów pilota, procedur przełączeń i średniej gęstości mocy Holger Claussen, Bell Labs 23

Technologie dla 5G 5G enablers 1. Komórki femto zagęszczanie sieci 2. Przenoszenie ruchu na sieci WiFi (offloading) 3. Massive MIMO 4. Fale milimetrowe (mmwave) 5. Komunikacja M2M 6. w warstwie sieci: - Cloud Radio Access Networks - Software Defined Networks 24

Machine-to-machine communication device-to-device comm. Urządzenia: sensory mierniki automatyczne miejskie czujniki oświetlenia, parkowania urządzenia komunikacyjne w pojazdach elementy systemów monitoringu 26% 48% 4% 8% 38% 5% 50% Urządzenia w sieciach mobilnych 2015 21% Prognoza 2020 25 Źródło: Cisco

Dziękuję za uwagę! 26 Paweł Kułakowski