Συστήματα Ασύρματων Επικοινωνιών Απόστολος Τραγανίτης

Παρουσίαση με θέμα: "Συστήματα Ασύρματων Επικοινωνιών Απόστολος Τραγανίτης"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Συστήματα Ασύρματων Επικοινωνιών Απόστολος Τραγανίτης
HY 532 Συστήματα Ασύρματων Επικοινωνιών Απόστολος Τραγανίτης Τηλ. : Ενότητα 1 Σημειώσεις στο:

2 Στοχοι του μαθηματος Κατανοηση των θεμελιωδων αρχων που διεπουν τις ασυρματες/κινητες επικοινωνιες και δικτυα Γνωριμια με τα standards και τα συστηματα των ασυρματων/κινητων επικοινωνιων Ενημερωση για τις συγχρονες τασεις στην ερευνα και στην τεχνολογία των ασυρματων τηλεπικοι-νωνιων

3 Exciting Developments
Internet and laptop & PDA use exploding 2G/3G cellular communication systems and Wireless LANs (WLANs) growing rapidly Huge cell phone popularity worldwide Systems such as Bluetooth, UWB, WUSB, Zigbee, WiMAX etc. opening new doors Military and security wireless needs Important interdisciplinary applications

4 Εφαρμογες των ασυρματων επικοινωνιων…
Ασύρματες πολυμεσικες επικοινωνίες οπουδήποτε, οποτεδήποτε και για οποιονδηποτε Εφαρμογές: Ασύρματες συσκευές υπολογισμων Ασυρματα τοπικα δικτυα (WLANs) Ασυρματο Video / μουσικη Οικιακα δικτυα πολυμεσων Εξυπνα σπιτια /περιβαλλοντα Μαθηση εξ αποστασεως Τηλειατρικη Συναλλαγες εν κινησει Δικτυα αισθητηρων Ad-Hoc Δικτυα Αυτονομα οχηματα/ρομποτ Περιορισμοι: Στην καθυστερηση Στην ενεργεια Στο φασμα

5 Επιθυμητα χαρακτηριστικα των ασυρματων επικοινωνιων…
Επιθυμητα χαρακτηριστικα των ασυρματων επικοινωνιων… Always on Anytime, anywhere and in any form Voice and multimedia Self service, intuitive Simple for the end user Secure, trusted and reliable

6 Συγκλιση υπηρεσιων και δικτυων
Internet, Broadcasting, Telephony, ... TODAY Consumer Entertainment NEAR FUTURE Telecommunications Computer information Consumer Entertainment GII GII Telecommunications Computer information AIM Telecommunications Computer information Consumer Entertainment GII GII=Gigabit Information Infrastucture

7 Design Challenges Wireless channels are a difficult and capacity-limited broadcast communications medium Traffic patterns, user locations, and network conditions are constantly changing Traffic is nonstationary, both in space and in time Energy and delay constraints change design principles across all layers of the protocol stack

8 Evolution of Current Systems
Wireless systems yesterday 2G Cellular: ~30-70 Kbps. WLANs: ~10 Mbps. Wireless systems today 3G Cellular: ~ Kbps. WLANs: ~70 Mbps. Next Generation 4G IP based Cellular => WLANs Mesh Networks Technology Enhancements Hardware: Better batteries. Better circuits/processors. Link: Antennas, modulation, coding, adaptivity, DSP, BW. Network: Dynamic resource allocation. Mobility support.

9 Migration to 3G

10 3G: ITU-Developed IMT-2000 Global Satellite Suburban Urban In-Building
Macrocell Microcell Urban In-Building Picocell Global Suburban Basic Terminal PDA Terminal Audio/Visual Terminal

11 Future Generations Fundamental Design Breakthroughs Needed
Other Tradeoffs: Rate vs. Coverage Rate vs. Delay Rate vs. Cost Rate vs. Energy Rate 4G 802.11b WLAN 3G 2G -Diminishing returns by beating on the same areas for optimization -Other network tradeoffs not even considered -Fundamental breakthroughs both in the way wireless networks are designed and in the design tradeoffs that are considered. 2G Cellular Mobility Fundamental Design Breakthroughs Needed

12 Current Wireless Systems
Cellular Systems Wireless LANs Satellite Systems LMDS WiMAX Paging Systems Bluetooth Ultrawideband radios Zigbee radios

13 Συγχρονα συστηματα ασυρματων επικοινωνιων
Ασυρματες ζευξεις απο σημειο-σε-σημειο. Κυψελοειδή συστήματα (GSM, CDMA, UMTS…) Ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLANs π.χ. Wifi) Ασύρματα δίκτυα ευρείας περιοχής (WΜANs π.χ. WiMax) Ασυρματα προσωπικά δικτυα (WΡANs, π.χ. WUSB) Ασυρματα δικτυα αυθαιρετης δομης (Ad-Hoc) Δορυφορικα συστηματα Συστηματα HomeRF, Bluetooth,UWB… Ασυρματα δικτυα αισθητηρων (Sensor networks) Δικτυα mesh, autonomic,….

14 Wireless Local Area Networks (WLANs)
1011 0101 Internet Access Point WLANs connect “local” computers (100m range) Breaks data into packets Channel access is shared (random access) Backbone Internet provides best-effort service Poor performance in some apps (e.g. video)

15 Wireless LAN Standards
802.11b Standard for 2.4GHz ISM band (80 MHz) Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Mbps, 500 ft range 802.11a Standard for 5GHz NII band (300 MHz) OFDM with time division 20-70 Mbps, variable range Similar to HiperLAN in Europe 802.11g Standard in 2.4 GHz and 5 GHz bands OFDM Speeds up to 54 Mbps Today all WLAN cards have all 3 standards

16 Satellite Systems Cover very large areas Different orbit heights
GEOs (39000 Km) versus LEOs (2000 Km) Optimized for one-way transmission Radio (XM, DAB) and movie (SatTV) broadcasting Most two-way systems struggling or bankrupt Expensive alternative to terrestrial system A few ambitious systems on the horizon

17 Paging Systems Broad coverage for short messaging
Message broadcast from all base stations Simple terminals Optimized for 1-way transmission Answer-back hard Overtaken by cellular

18 Bluetooth Cable replacement RF technology (low cost)
Short range (10m, extendable to 100m) 2.4 GHz band (crowded) 1 Data (700 Kbps) and 3 voice channels Widely supported by telecommunications, PC, and consumer electronics companies Few applications beyond cable replacement 8C Cimini-7/98

19 Ultrawideband Radio (UWB)
UWB is an impulse radio: sends pulses of tens of picoseconds(10-12) to nanoseconds (10-9) Duty cycle of only a fraction of a percent A carrier is not necessarily needed Uses a lot of bandwidth (GHz) Low probability of detection Excellent ranging capability Multipath highly resolvable: good and bad Can use OFDM to get around multipath problem.

20 Why is UWB Interesting? Unique Location and Positioning properties
1 cm accuracy possible Low Power CMOS transmitters 100 times lower than Bluetooth for same range/data rate Very high data rates possible 500 Mbps at ~10 feet under current regulations 7.5 Ghz of “free spectrum” in the U.S. FCC recently legalized UWB for commercial use Spectrum allocation overlays existing users, but its allowed power level is very low to minimize interference “Moore’s Law Radio” Data rate scales with the shorter pulse widths made possible with ever faster CMOS circuits

21 IEEE 802.15.4 / ZigBee Radios Low-Rate WPAN
Data rates of 20, 40, 250 kbps Star clusters or peer-to-peer operation Support for low latency devices CSMA-CA channel access Very low power consumption Frequency of operation in ISM bands Focus is primarily on radio and access techniques

22 Data rate 100 Mbit/sec UWB 802.11g 802.11a 802.11b 10 Mbit/sec
Bluetooth 100 kbits/sec ZigBee ZigBee 10 kbits/sec UWB 0 GHz 1GHz 2 GHz 3 GHz 4 GHz 5 GHz 6 GHz

23 Range 10 km 3G 1 km 100 m 802.11b,g 802.11a Bluetooth 10 m ZigBee
UWB 1 m UWB 0 GHz 1GHz 2 GHz 3 GHz 4 GHz 5 GHz 6 GHz

24 Power Transmission 10 W 3G 1 W 100 mW 802.11bg 802.11a Bluetooth 10 mW
ZigBee ZigBee UWB UWB 1 mW 0 GHz 1GHz 2 GHz 3 GHz 4 GHz 5 GHz 6 GHz

25 Emerging Systems Ad hoc wireless networks Sensor networks
Distributed control networks

26 Ad-Hoc Networks Peer-to-peer communications.
No backbone infrastructure. Routing can be multihop. Topology is dynamic. Fully connected with different link SINRs -No backbone: nodes must self-configure into a network. -In principle all nodes can communicate with all other nodes, but multihop routing can reduce the interference associated with direct transmission. -Topology dynamic since nodes move around and link characteristics change. -Applications: appliances and entertainment units in the home, community networks that bypass the Internet. Military networks for robust flexible easily-deployed network (every soldier is a node).

27 Design Issues Ad-hoc networks provide a flexible network infrastructure for many emerging applications. The capacity of such networks is generally unknown. Transmission, access, and routing strategies for ad-hoc networks are generally ad-hoc. Crosslayer design critical and very challenging. Energy constraints impose interesting design tradeoffs for communication and networking.

28 Sensor Networks Energy is the driving constraint
Nodes powered by nonrechargeable batteries Data flows to centralized location. Low per-node rates but up to 100,000 nodes. Data highly correlated in time and space. Nodes can cooperate in transmission, reception, compression, and signal processing.

29 Energy-Constrained Nodes
Each node can only send a finite number of bits. Transmit power minimized by maximizing bit time Circuit energy consumption increases with bit time Introduces a delay versus energy tradeoff for each bit Short-range networks must consider transmit, circuit, and processing energy. Sophisticated techniques not necessarily energy-efficient. Sleep modes save energy but complicate networking. Changes everything about the network design: Bit allocation must be optimized across all protocols. Delay vs. throughput vs. node/network lifetime tradeoffs. Optimization of node cooperation. All the sophisticated high-performance communication techniques developed since WW2 may need to be thrown out the window. By cooperating, nodes can save energy

30 Spectrum Regulation Spectral Allocation in US controlled by FCC (commercial) or OfficeSpectrumMgmnt (defense) FCC auctions spectral blocks for set applications. Some spectrum set aside for universal use Worldwide spectrum controlled by ITU-R Regulation can stunt innovation, cause economic disasters, and delay system rollout

31 To Ηλεκτρομαγνητικο Φασμα
Δικτυα ασυρματων επικοινωνιων (γιατι??)

32 Standards Interacting systems require standardization
Companies want their systems adopted as standard Alternatively try for de-facto standards Standards determined by TIA/CTIA in US IEEE standards often adopted Process fraught with inefficiencies and conflicts Worldwide standards determined by ITU-T In Europe, ETSI is equivalent of IEEE

33 Περιεχομενο μαθηματος
Εισαγωγη Η Τηλεπικοινωνιακή Βιομηχανία - Ιστορικα στοιχεια Τεχνικο υποβαθρο Σχεδιαση τηλεπικοινωνιακών ζευξεων: Χαρακτηριστικά καναλιού, Τεχνικές μετάδοσης δεδομενων Τεχνολογιες προσπελασης Δικτυακη υποδομη Εγκατασταση και επεκταση δικτυου Διαχειριση κινητικοτητας, μεταπομπης και ασφαλειας Ασυρματα τηλεφωνικά δικτυα (cellular phone networks) TDMA – GSM, CDMA – 3G (UMTS) Ασυρματα τοπικα δικτυα Δεδομενων – x (WiFi), (WiMAX) Φωνής (κυρίως) – Hiperlan, Bluetooth Ad hoc, Mesh

34 Βιβλιογραφία Σημειωσεις μαθηματων στο http://www.csd.uoc.gr/~HY532
Βιβλια T.R. Rappaport, Wireless Communications: Principles and Practice, Prentice Hall, 1996 or 2002. Garg & Wilkes, Wireless and Personal Communications Systems, Prentice Hall 1996. Pahlavan & Krishnamurthy, Principles of Wireless Networks, Prentice Hall 2002. Andrea Goldsmith, Wireless Communications, Cambridge University Press 2005. David Tse & Pramod Viswanath, Fundamentals of Wireless Communications, Cambridge University Press 2005.

35 Επισκόπηση ασυρμάτων επικοινωνών

36 Εισαγωγη Υπαρχουν περισσοτεροι απο 1.8 δισ. χρηστες κινητων τηλεφωνων παγκοσμιως. Θα γινουν πανω απο 2.5 δισ. πριν το τελος του (update) Τα εσοδα της βιομηχανιας ασυρματων επικοινωνιων υπερβαινουν τα εσοδα των ενσυρματων. Το Διαδικτυο (Internet) εφερε την βιομηχανια της επικοινωνιας υπολογιστων απο το γραφειο στο σπιτι. Η βιομηχανια μεταδοσης πληροφοριων περιλαμβανει: Την σταθερη τηλεφωνια Τις ασυρματες επικοινωνιες Το Internet Ειναι αναμφισβητητα η μεγαλυτερη βιομηχανια σε παγκοσμια κλιμακα

37 Χρηστες κινητων τηλεφωνων παγκοσμιως (σε εκατ.)
Fixed Lines vs. Mobile Users, worldwide, millions 1'400 Mobile Users 1'200 Fixed Lines 1'000 800 600 400 200 1993 1995 1997 1999 2001 2003 Source: ITU World Telecommunication Indicators Database.

38 Fixed, Wireless and Internet Growth
2000 Fixed Mobile Internet Worldwide growth of the fixed, wireless, and Internet communication industries in the past decade

39

40 Ιστορικα στοιχεια 1

41 Ιστορικα στοιχεια 2

42 Ιστορικα στοιχεια 3 Εξελιξη των ασυρματων επικοινωνιων φωνης
Υπηρεσια κινητων τηλεφωνων προσεφερε πρωτη η AT&T το Η υπηρεσια ηταν κινητη αλλα οχι κυψελοειδής. Ο σταθμος βασης ειχε εμβελεια περιπου 100 km. Τα πρωτα συστηματα, βασισμενα στο FM, απαιτουσαν φασμα ευρους 120 KHz για μεταδοση φασματος φωνης 3 kHz. Ογκωδεις συσκευες (εγκατεστημενες σε αυτοκινητα). Μικρη χωρητικοτητα: 50 ή περισσοτεροι χρηστες προκαλουσαν κορεσμο του συστηματος. Η μεθοδος πολλαπλης προσπελασης ηταν η FD (διαιρεση συχνοτητας) Το επομενο βημα ηταν η χρηση μεθοδων συγκαναλωσης (trunking) – χαλαρωνοντας τον περιορισμο της απαιτησης ενος καναλιου για καθε χρηστη. Ετσι ανεπτυχθησαν πομποδεκτες γρηγορου συντονισμου για ερευνα ανευρεσης ελευθερων καναλιων.

43 Ιστορικα στοιχεια 4 H εννοια της κυψελοειδους καλυψης εμφανιζεται στην αρχη της δεκαετιας του Η κυψελοειδης καλυψη δεν ειναι μια νεα τεχνολογια αλλα μια νεα οργανωση των πορων για καλυψη μεγαλης περιοχης. Η έννοια της κυψελοειδους καλυψης οδηγησε στην εννοια της επαναχρησιμοποιησης της συχνοτητας. Η ανακαλυψη των μΡ διευκολυνε την υλοποιηση των πολυπλοκων αλγοριθμων ελεγχου που χρησιμευουν κυριως για την υποστήριξη της μεταπομπης (handoff ) δηλαδη την μεταγωγη απο base station σε base station. Εμφανιζεται ο ψηφιακος ελεγχος των ζευξεων, ξεκαθαριζονται εμποδια στους κανονισμους και αρχιζουν να εγκαθιστανται τα συστηματα 1ης γενεας (1 G) το 1983. Στην αρχη των 1990s γινεται ψηφιακη μεταδοση της φωνης - συστηματα 2ης γενιας (2G). Αναπτυσσονται μικροτερες και με μεγαλυτερη διαρκεια μπαταριες. Σμικρυνση των κινητων συσκευων.

44 Ιστορικά στοιχεία 5 Εξελιξη συστηματων κινητης τηλεφωνιας
Ιστορικά στοιχεία 5 Εξελιξη συστηματων κινητης τηλεφωνιας 1982 Αναπτυξη του αναλογικου Nordic NMT 1ης γενιας 1983 Αναπτυξη του AMPS στις ΗΠΑ 1988 Σχεδιαση του GSM 1988 Αναπτυξη του IS-54 (ΗΠΑ) 1988 Αναπτυξη του CDMA (ΗΠΑ) 1991 Αναπτυξη του GSM 1993 Αναπτυξη του IS-95 (ΗΠΑ) 1995 Δημοπρασιες φασματος για το PCS 1998 Αρχιζει η συνταξη κανονισμων (standards) για το 3G 1999 H ITU επιλεγει 5 τεχνολογιες για το ΙΜΤ-2000 2001 Η ΝΤΤ DoCoMo εγκαθιστα το πρωτο W-CDMA

45 Διαγραμμα Εξελιξης των ασυρματων επικοινωνιων
Διαγραμμα Εξελιξης των ασυρματων επικοινωνιων cellular phones satellites wireless LAN cordless phones 1992: GSM 1994: DCS 1800 2001: IMT-2000 1987: CT1+ 1982: Inmarsat-A Inmarsat-B Inmarsat-M 1998: Iridium 1989: CT 2 1991: DECT 199x: proprietary 1997: IEEE 1999: 802.11b, Bluetooth 1988: Inmarsat-C analogue digital D-AMPS CDMA 1981: NMT 450 1986: NMT 900 1980: CT0 1984: CT1 1983: AMPS 1993: PDC 4G – fourth generation: when and how? 2000: GPRS 2000: IEEE a 200?: Fourth Generation (Internet based) 1980 200x

46 Ιστορικα στοιχεια 6 Εξελιξη ασυρματων δικτυων μεταδοσης δεδομενων
1983 ARDIS – Ιδωτικο δικτυο Motorola/IBM 1990 Αρχιζει η συνταξη του IEEE για ασυρματα LANs 1992 Αναπτύσσεται το HIPERPLAN στην Ευρωπη 1993 Αναπτυσσεται το CDPD βασισμενο στο Amps 1997 Aπελευθερωνονται οι ζωνες φασματος U-NII (5.8GHz), ολοκληρωνεται η προδιαγραφη IEEE , ξεκινα το GPRS 1998 Εμφανιζονται το Bluetooth and το IEEE b (2.4GHz, 11Mbps) 1999 Εμφανιζονται τα IEEE a (5GHz, 54Mbps) και HIPERPLAN-2. 2003 Εμφανιζεται το IEEE g (2.4GHz, 54Mbps) 2004 Εμφανιζεται το IEEE a (WiMAX) (2.4-11GHz, 75Mbps, 50 km)

47 Γενιες Ασυρματων Δικτυων 1η γενια - 1G Αναλογικα
Ολα τα συστηματα 1ης γενιας χρησιμοποιουν πολλαπλη προσβαση διαιρεσης συχνοτητας (Frequency division Multiple Access – FDMA) και αμφιδρομη επικοινωνια διαιρεσης συχνοτητας (frequency division duplex - FDD). Το διαθεσιμο φασμα για καθε κατευθυνση ειναι 25 MHz. Οι συχνοτητες λειτουργιες ειναι στις ζωνες των 800 και 900 MHz Δεν υπηρξε προβλεψη για γενικευμενη χρηση, και ετσι οι διαφορες χωρες υιοθετησαν διαφορετικά standards. Η αποσταση των καναλιων ειναι 25 kHz ή 30 kHz. Ολα τα συστηματα χρησιμοποιουν αναλογικη διαμορφωση συχνοτητας (Frequency Modulation – FM) Μερικα απο τα γνωστα συστηματα: AMPS (US), NMT (EU), NTT (Japan). H 1G ειναι γνωστη και σαν «αναλογικο κυψελοειδες συστημα» Η 1G περιλαμβανει και τα αναλογικα φορητα τηλεφωνα

48 Εξελιξη κυψελοειδούς τηλεφωνιας

49 Γενιες Ασυρματων Δικτυων 2G – Ψηφιακα κυψελοειδη
Περιλαμβανει 4 κυρια standards: Τρια βασισμενα στη πολλαπλη προσπελαση διαιρεσης χρονου (Time division multiple access –TDMA): To Πανευρωπαικο GSM, Το Βορειο Αμερικανικο IS-54, και το Ιαπωνικο JDC Ενα βασισμενο στη πολλαπλη προσπελαση διαιρεσης κωδικα (Code Division Multiple Access – CDMA): To IS-95

50 Γενιες Ασυρματων Δικτυων 2G – Ψηφιακα κυψελοειδη
Ολα τα συστηματα ειναι FDD (αμφιδρομα με διαιρεση συχνοτητας) και λειτουργουν στην ζωνη των MHz. Το IS-54 and το JDC χρησιμοποιουν την ιδια αποσταση φεροντων (= μεγεθος καναλιου) με τα συστηματα 1G (30 kHz και 25 kHz, αντιστοιχα). Το GSM χρησιμοποιει καναλια των 200 kHz και το CDMA 1,250 kHz. Οι ρυθμοι μεταδοσης δεδομενων επισης ειναι διαφορετικοι: για παραδειγμα το GSM εχει ρυθμο μεταδοσης 270 kbps, ενω το IS-54 εχει 48 kbps. Οι υψηλοτεροι ρυθμοι μεταδοσης επιτρεπουν την ευκολότερη ενσωματωση υπηρεσιων μετάδοσης δεδομενων.

51 Συστηματα Προσωπικων Επικοινωνιων 2ης γενιας – 2G PCS
Τα PCS ειναι εξελιξη των ασυρματων τηλεφωνων (1G cordless). Τα PCS προοριζονται για χρηση σε συγκροτηματα κατοικιων και γι’ αυτο εχουν μικρη εμβελεια και μικρη πολυπλοκοτητα. Χρησιμοποιουνται απο πεζους και οχι σε αυτοκινητα. Standards: CT-2, PHS (Japan), PACS (US), DECT (EU) Ολα τα συστηματα ειναι TDMA/TDD (πολλαπλης προσβασης διαιρεσης χρονου/ αμφιδρομα διαιρεσης χρονου) Για επιτευξη ποιοτητας φωνης ιδιας με το ενσυρματο δικτυο, ο ρυθμος μεταδοσης φωνης ειναι 32 kbps (περιπου 3 φορες μεγαλυτερος απο τα κυψελοειδη συστηματα 2G). Ο ρυθμος μεταδοσης στο DECT ειναι 1,728 kbps – πραγμα που το κανει ενα φυσικο αρχικο συστημα προσβασης υψηλης ταχυτητας στο Internet. Εξεταζεται η καταλληλοτητα του DECT για νεες τεχνολογιες οπως το HomeRF. Οι μεθοδοι διαμορφωσης επελεγησαν με κριτηριο την οικονομια ισχυος και επεξεργασιας και οχι του φασματος.

52 Κυψελοειδής τηλεφωνία και PCS
ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΥΨΕΛΟΕΙΔΟΥΣ ΤΗΛΕΦΩΝΙΑΣ (800, 900 ΜHz) Κυψελες διαμετρου απο 0.5 to 8 km. Συσκευη χειρος ~ 1W – περιορισμενη διαρκεια μπαταριας. Πολυπλοκοι αλγοριθμοι συμπιεσης φωνης. PCS (1.9 GHz) Μικρα συστηματα χαμηλης ισχυος, χρησιμοποιούνται σε κτιρια γραφειων – αντικαθιστουν τα ασυρματα τηλεφωνα. Μεγεθος κυψελης ~ m Ισχυς ~ mw.

53 Συγκριση κυψελοειδων συστηματων PCS και WLAN

54 Συστηματα μεταδοσης δεδομενων 2ης γενιας- 2G Mobile Data
Μετριες ταχυτητες μεταδοσης δεδομενων και ευρεια καλυψη. Βασιζονται στην μεταγωγη πακετων Αποτελουν εξελιξη των συστηματων τηλεειδοποιησης 1G Τα συστηματα ARDIS, Mobitex (US), TETRA (EU) εχουν το δικο τους φασμα συχνοτητων. Το CellularDigitalPacketData χρησιμοποιει την υποδομη του AMPS, Το GeneralPacketRadioS μοιραζεται το ραδιοσυστημα του GSM, Το Metricom λειτουργει στις ελευθερες IndustrialScientificMedical ζωνες. Τα πρωτα συστηματα λειτουργουσαν με ρυθμους μεταδοσης μεχρι 19.2 kbps (Η μεγιστη ταχυτητα των modems εκεινης της εποχης). Αυτες οι υπηρεσιες χρησιμοποιουν FDMA σε συνδυασμο με τεχνικες τυχαιας προσπελασης οπως DigitalSenseMA και ALOHA.

55 Ασυρματα τοπικα δικτυα 2ης γενιας 2G WLAN
Υψηλος ρυθμος μεταδοσης > 1 Mbps σε αποστασεις < 100 m. Λειτουργουν σε ζωνες ISM (δεν χρειαζονται αδεια). Επειδη οι συχνοτητες λειτουργιας των PCS εχουν πωληθει σε πολυ μεγαλες τιμες, τα WLAN εμφανιζουν μεγαλο ενδιαφερον. Parameter IEEE 802.11 802.11b,g 802.11a 802.16 HIPER- PLAN/2 Status Approved, Products Approved Freq. band 2.4 GHz 5 GHz <11 GHz Mod. DSSS, FHSS DSSS OFDM Max. Rate 2 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 75 Mbps

56 Συστηματα Προσωπικων Επικοινωνιων 3ης γενιας – 3G
Ενα διεθνες standard που αντικαθιστα το 2G. Συνδυαζουν φωνη και δεδομενα με υψηλους ρυθμους μεταδοσης. Τα WLAN και τα νεα WPersonalAN (IEEE ) standards αναπτυσσονται για ευρυζωνικα και ad hoc δικτυα. To Bluetooth – ad hoc δικτυο που παρουσιασθηκε το 1998. Επιτρεπει την ασυρματη διασυνδεση συσκευων προσωπικης χρησης οπως φορητοι υπολογιστες, υπολογιστες παλαμης, κινητα τηλεφωνα, ακουστικα, μεγαφωνα, εκτυπωτες. Τα 3G κυψελοειδή συστηματα χρησιμοποιουν εγκεκριμενες ζωνες συχνοτητων. Τα WLAN και WPAN χρησιμοποιουν ελευθερες συχνοτητες. Τασεις: λειτουργια σε ελευθερες ζωνες συχνοτητων.

57 Περιληψη 1G Ασυρματα συστηματα Αναλογικα Συστηματα
Ψηφιακα Υπαρχουν Standard για χωρες ή περιοχες 3G Ασυρματα συστηματα Ευρυζωνικα (μεχρι 384 kbps) Μειγμα υπηρεσιων Ποιοτητα που πλησιαζει εκεινη του σταθερου δικτυου. Υπηρεσιες σε παγκοσμια κλιμακα (?)

58 3G και μετά Video Visual Image Data Voice Narrowband (Copper)
Macrocell >600 m Microcell 60 to 600 m Picocell 6 to 60 m Packet Circuit Narrowband (Copper)  64 Kbps Wideband (Copper/Fiber) 64 Kbps~1.5Mbps Broadband (Fiber)  45Mbps Cellullar/PCS WAN 3G Mobile Fixed Wireless(802.16) /LAN(802.11) Interactive Cable Video phone Video Conference Medical Imaging Fax Voice Messaging PDA Interactive Games Computer-Computer Networked Computing Source: Richard Gitlin 2001

59 To τοπιο των ασυρματων επικοινωνιων σημερα
Wireless Wide Area Network (WWAN) Metro/Geographical area “Always On” Services Ubiquitous public connectivity with private virtual networks Wireless Local Area Network (WLAN) Public or Private Site or Campus Enterprise / premises application voice & data network extension Nomadic / “pull” services Non-licensed spectrum Mobility Outside Campus Fixed Walk Vehicle Within Fixed/ Desktop CDMA2000 1X GSM/GPRS >3G CDMA2000 1X EV-DO/DV & UMTS DECT HiperLAN2 802.11a 802.11b Bluetooth LAN 0.1 1 10 100 Mbps