1 Η “Ευρυζωνικότητα” Λεωφόρος για την μετάβαση από την 3η στην 4η Γενιά Δρ. Βασίλης Δημητριάδης C.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 3G  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 3G 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 θέματα της εφαρμογής 3G Με την τεχνολογία 3G να έχει ήδη εισαχθεί σε πολλές χώρες, ορισμένα συναφή θέματα 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 4G 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 4G  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 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 Access

12 Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού δικτύου Access

13 Τεχνικά χαρακτηριστικά Ενσύρματου Ευρυζωνικού δικτύου Access

14 Ταχύτητες ασύρματων και ενσύρματων δικτύων Access

15 Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων Access (Ι)

16 Χαρακτηριστικά ασύρματων δικτύων Access (ΙΙ)

17 Αρχιτεκτονική Ευρυζωνικού Aggregation δικτύου

18 Λειτουργικά χαρακτηριστικά του WiMAX  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 e) Εξυπηρετεί λειτουργικότητες Δικτύων Νέας Γενιάς

19 Τεχνικά χαρακτηριστικά του WiMAX  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 Generations Rate, Range & Reliability TDMA, PDC GSM  GPRS/EDGE AMPS, TACS, NMT LTE, AIE, WiMAX CDMA  EVXDO UMTS  HSDPA TD-SCDMA 1G2G 3G 4G Frequency Time Frequency Time Frequency Time Frequency Time FDMA TDMA CDMA OFDMA

21 Από την 3η στην 4η Γενιά

22

23 Σύγκλιση Κινητής - Σταθερής 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 …όχι τόσο μελλοντικό πρόβλημα για επίλυση

25 Λειτουργίες 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 WDM nλ 3G, 4G WiMAX 100 E LLU FO FTTH 100 E LLU CPE HGW CPE HGW Multi Media Mux CE Regional Head End Backhaul Connect DSL Aggregation BRAS VoD IP TV PTT Connect QoS monitoring VoiP Internet Connect Building DWDM Back Bone DWDM mλ Αρχιτεκτονική Δικτύου WiFi μ,... p-cell 100 E WiFi μ,... p-cell

27 Επίλογος Είναι το μέλλον..μόνο wireless..?

28 Η ΝΕΑ ΜΕΓΑΛΗ ΔΥΝΑΜΗ ΣΤΙΣ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ