Cellular Wireless Networks

Slides:



Advertisements
Παρόμοιες παρουσιάσεις
Handling Local Variables General Purpose Registers
Advertisements

ΚΑΤΗΓΟΡΙΕΣ ΔΙΚΤΥΩΝ ΑΡΧΙΤΕΚΤΟΝΙΚΗ ΔΟΜΗ ΑΣΦΑΛΕΙΑ
Κατηγορίες ασύγχρονων υπηρεσιών
Ευκαιριακός χρονοπρογραμματισμός μετάδοσης σε ασύρματα δίκτυα 3 ης γενιάς Γιαννουλάκης Ιωάννης 10 / 5 / 2006.
Παραδείγματα ασύρματων δικτύων
Ελληνική Βιομηχανία: προς την οικονομία της γνώσης, ΤΕΕ, Αθήνα, 3-5 Ιουλίου 2006 The Knowledge Economy and Public Administration Dr. Costis Toregas George.
6/15/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής1 HY220 Static Random Access Memory.
ΗΥ Παπαευσταθίου Γιάννης1 Clock generation.
6/26/2015HY220: Ιάκωβος Μαυροειδής1 HY220 Asynchronous Circuits.
Τι είναι το Bluetooth Διεθνές πρότυπο το οποίο –υποστηρίζει φθηνή, μικρής σχετικά ταχύτητας ασύρματη επικοινωνία –καταργεί τα καλώδια μεταξύ συσκευών.
Κεφάλαιο 8 – Δίκτυα Υπολογιστών. Πλεονεκτήματα δικτύων υπολογιστών 1.Επικοινωνία 2.Διαμοιρασμός εξοπλισμού 3.Υψηλή αξιοπιστία 4.Ευκολία επέκτασης 5.Εξοικονόμηση.
Κεφάλαιο 9 – Διαδίκτυο. Internet 1.Δημιουργήστε ένα infographic ( με τους σταθμούς εξέλιξης του internet. 2.
Προσομοίωση Δικτύων 2n Άσκηση Δημιουργία, διαμόρφωση μελέτη επικοινωνιακών ζεύξεων.
ΗΜΥ 007 – Τεχνολογία Πληροφορίας Διάλεξη 10 Σύστημα Τηλεφώνου Μέρος Β 1 Μαρτίου, 2004 Χρυσάνθη Πρέζα, D.Sc. Επισκέπτρια Επίκουρη Καθηγήτρια TΜΗΜΑ ΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΩΝ.
Week 11 Quiz Sentence #2. The sentence. λαλο ῦ μεν ε ἰ δότες ὅ τι ὁ ἐ γείρας τ ὸ ν κύριον Ἰ ησο ῦ ν κα ὶ ἡ μ ᾶ ς σ ὺ ν Ἰ ησο ῦ ἐ γερε ῖ κα ὶ παραστήσει.
Contents Introduction to the IEEE 802 specification family
WRITING B LYCEUM Teacher Eleni Rossidou ©Υπουργείο Παιδείας και Πολιτισμού.
ΘΑΛΗΣ – “ENDECON” Εναρκτήρια συνάντηση, Πάτρα 03/10/2012 Γενική παρουσίαση του WP2 Cross-layer design of wireless communication networks with energy-optimum.
ΜΕΤΑΣΧΗΜΑΤΙΣΤΕΣ TRANSFORMERS Reference : ΤΕΙ Κρήτης - Ηλεκτρικές Μηχανές Συλλιγνάκης.
Ο PID έλεγχος. Integral Lag Distance velocity lag Υλοποιούμε την.
Ασύρματα Δίκτυα και Κινητές Επικοινωνίες Ενότητα # 14: Ασύρματα Δίκτυα Πλέγματος (Wireless Mesh Networks) Διδάσκων: Βασίλειος Σύρης Τμήμα: Πληροφορικής.
Προσομοίωση Δικτύων 4η Άσκηση Σύνθετες τοπολογίες, διακοπή συνδέσεων, δυναμική δρομολόγηση.
Προσομοίωση Δικτύων 3η Άσκηση Δημιουργία, διαμόρφωση μελέτη σύνθετων τοπολογιών.
Αριθμητική Επίλυση Διαφορικών Εξισώσεων 1. Συνήθης Δ.Ε. 1 ανεξάρτητη μεταβλητή x 1 εξαρτημένη μεταβλητή y Καθώς και παράγωγοι της y μέχρι n τάξης, στη.
Στάδια εξέλιξης των συστημάτων ποιότητας. ΕΞΕΛΙΞΗ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ ΤΗΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΕΠΙΘΕΩΡΗΣΗ ΕΛΕΓΧΟΣ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΔΙΑΣΦΑΛΙΣΗ ΠΟΙΟΤΗΤΑΣ ΔΙΟΙΚΗΣΗ ΟΛΙΚΗΣ.
1 Αποτελέσματα κλάδου – ‘Α τρίμηνο 2015 Το α’ τρίμηνο του 2015 ο κλάδος παρουσιάζει τάσεις σταθεροποίησης στα έσοδα του ενώ οι επενδύσεις αυξάνονται με.
MODULATION AND MULTIPLEXING TECHNIQUES(1) Each earth station will in general, be transmitting and receiving many messages simultaneously to and from a.
OFDM system characteristics. Effect of wireless channel Intersymbol interference in single carrier systems due to multipath propagation with channel delay.
Guide to Business Planning The Value Chain © Guide to Business Planning A principal use of value chain analysis is to identify a strategy mismatch between.
Guide to Business Planning The Value System © Guide to Business Planning The “value system” is also referred to as the “industry value chain”. In contrast.
Διασύνδεση LAN Γιατί όχι μόνο ένα μεγάλο LAN
Αντισταθμιστική ανάλυση
Στάδια εξέλιξης των συστημάτων ποιότητας
Λ. Μήτρου, Επικ. Καθηγήτρια – Πανεπιστήμιο Αιγαίου Κανονιστικές και Κοινωνικές Διαστάσεις της Κοινωνίας της Πληροφορίας /3 Χειμερινό εξάμηνο
Στο μάθημα συζητήσαμε για το spatial frequency tuning των κυττάρων της V1, που σημαίνει ότι τέτοια κύτταρα έχουν μέγιστη απόκριση για τον προτεινόμενο.
Αλγόριθμοι Ταξινόμησης – Μέρος 3
Κινητές Επικοινωνίες Ενότητα #8: Πολλαπλή πρόσβαση Γεώργιος Καρέτσος
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
φίλτρα IIR (Infinite Impulse Response)
ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ ΑΝΟΙΚΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ
Διοίκηση Απόδοσης Επιχειρηματικών Διαδικασιών
ΤΟ ΦΑΙΝΟΜΕΝΟ ΤΟΥ ΔΙΑΣΚΕΔΑΣΜΟΥ
ΒΧΔ Πολλαπλών κλιμάκων
Θέματα προς συζήτηση ... Ερωτήσεις απο τα προηγούμενα lectures ...
(ALPHA BANK – EUROBANK – PIRAEUS BANK)
ECTS-DS Labels Selection 2011 Αθήνα, 28/11/2011
CYPRUS RHEUMATOLOGY SOCIETY
2 Θεςη και διαταξη 11/9/2018 6:52 πμ ΔΡ. ΧΡΥΣΟΥΛΑ ΠΑΠΑΪΩΑΝΝΟΥ
Aρχιτεκτονική άμεσων ενισχύσεων
Μία πρακτική εισαγωγή στην χρήση του R
Πανεπιστήμιο Θεσσαλίας
ΥΠΟΥΡΓΕΙΟ ΠΑΙΔΕΙΑΣ ΚΑΙ ΠΟΛΙΤΙΣΜΟΥ
Find: φ σ3 = 400 [lb/ft2] CD test Δσ = 1,000 [lb/ft2] Sand 34˚ 36˚ 38˚
Χαρακτηριστικά και Αξιολόγηση Δικτύου για εφαρμογές Πολυμέσων
ΚΙΝΗΤΑ ΔΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ
GLY 326 Structural Geology
ΕΝΣΤΑΣΕΙΣ ΠΟΙΟΣ? Όμως ναι.... Ένα σκάφος
Find: minimum B [ft] γcon=150 [lb/ft3] γT=120 [lb/ft3] Q φ=36˚
ΤΙ ΕΙΝΑΙ ΤΑ ΜΟΆΙ;.
Find: ρc [in] from load γT=110 [lb/ft3] γT=100 [lb/ft3]
All In One Inkjet Printers
All In One Inkjet Printers
All In One Inkjet Printers
Χαρακτηριστικά και Αξιολόγηση Δικτύου για εφαρμογές Πολυμέσων
ΜΕΤΑΦΡΑΣΗ ‘ABC of Selling’. ΤΟ ΑΛΦΑΒΗΤΑΡΙ ΤΩΝ ΠΩΛΗΣΕΩΝ
Καθηγητής Γεώργιος Ευθύμογλου
Find: ρc [in] from load (4 layers)
Μεταγράφημα παρουσίασης:

Cellular Wireless Networks

Examples of wireless networks Cellular telephony Satellite networks Metropolitan-area data networks Local-area networks Infostations (mobile hosts traveling through fixed network) Ad hoc networks (mobile nodes dynamically forming a temporary network without the use of any existing network infrastructure) Paging networks Other networks: Personal area networks, sensor networks, home networks, smart dust, ubiquitous computing environments, ambient intelligence buildings, etc

Ιδιαιτερότητες ασύρματων δικτύων Χαμηλός ρυθμός μετάδοσης Υψηλή μεταβλητότητα του ρυθμού μετάδοσης Κινητικότητα Ετερογενή δίκτυα Κίνδυνοι ασφαλείας Περιορισμένη ενέργεια Κίνδυνοι απώλειας δεδομένων Μικρή επιφάνεια διεπαφής Αλλά και ευκολία μεταφοράς (επικοινωνία anywhere. any time)

Ισχύς σήματος Διάδοση του σήματος senderr transmission detection interference short term fading long term fading t power

Received Signal Power (dB) Received Signal Power (dB) log (distance) dB With Respect to Average Value 0.5 0.5l 1.5 -30 -20 -10 10 1 t, in seconds 30 20 x, in wavelength Received Signal Power (dB) With path loss and shadow fading Received Signal Power (dB) With path loss, shadow fading, and Rayleigh fading With path loss log (distance)

Cellular Network Organization Use multiple low-power transmitters (100 W or less) Areas divided into cells Each served by its own antenna Served by base station consisting of transmitter, receiver, and control unit Certain channels (e.g. bands of frequencies) allocated to each cell Cells set up such that antennas of all neighbors are approximately equidistant (hexagonal pattern)

Σταθμός βάσης (base station) Kινητός σταθμός (mobile station) MSC ή MTSO Κινητό Κέντρο Μεταγωγής (Mobile Switching Center ή Μobile Telephone Switching Office)

Μέθοδοι πολυπλεξίας Ένα TDMA σύστημα με 3 χρήστες Ένα FDMA σύστημα με 3 χρήστες.

Direct Sequence CDMA (DS-CDMA)

Frequency Hopping CDMA

Frequency Reuse Cellular systems are interference-limited, not noise limited. Adjacent cells assigned different frequencies to avoid interference Objective is to reuse frequency in nearby cells 10-50 channels (TDM, FDM or CDMA) assigned per cell Transmission power controlled to limit power at that frequency escaping to adjacent cells

The issue is to determine how many cells must intervene between two cells using the same frequency

Σε ένα ιδανικό κυψελικό δίκτυο με απόσταση επαναχρησιμοποίησης συχνοτήτων ίση με 2, σε κάθε κυψέλη διατίθεται το 1/3 του διαθέσιμου εύρους ζώνης. Στο GSM, το εύρος ζώνης κάθε κυψέλης χωρίζεται σε FDMA υπο-ζώνες εύρους 200ΚHz η κάθε μία. Η κάθε υπο-ζώνη στην συνέχεια χωρίζεται μέσω TDMA σε 8 κανάλια, το καθένα από τα οποία εξυπηρετεί μία κλήση.

Adjacent channel interference can be controlled with transmit and receive filters

Case c0=1, c1=1, c2=c3=…=0

Approaches to Cope with Increasing Capacity Adding new channels Channel borrowing – channels are taken from adjacent cells by congested cells Cell splitting – cells in areas of high usage can be split into smaller cells Cell sectoring – cells are divided using directional antennas into a number of sectors, each with their own set of channels Microcells – antennas move to buildings, lamp posts. Very Small Cells, possibly an antenna in every room Cell splitting Cell sectoring Directional antennas

SECTORIZATION Omnidirectional Sectorized Directive 90 270 180 150 120 30 300 240 210 330 60 5 7 5 2 6 5 3 1 5 4 5 5 • 120° sectoring reduces interference from co-channel cells. • Out of the 6 co-channel cells in the first tier, only 2 interfere with the center cell. • If omni-directional antennas were used at each base station, all 6 co-channel cells would interfere with the center cell.

Cellular System Overview Base Station (BS) – includes an antenna, a controller, and a number of receivers Mobile telecommunications switching office (MTSO) – connects calls between mobile units. Also called MSC (Mobile Switching Center). Responsible for handoffs Two types of channels available between mobile unit and BS Control channels – used to exchange information having to do with setting up and maintaining calls (out-band or in-band through stealing bits) Traffic channels – carry voice or data connection between users

Handoffs (ή handovers) BASE STATION

short term fading long term fading t power Usually relative signal strength with hysteresis and threshold is used. Also, prediction techniques.

More efficient to work with cell history than with mobile history.

Power Control It is desirable to include dynamic power control in a cellular system Received power must be sufficiently above the background noise for effective communication Desirable to minimize power in the transmitted signal from the mobile, in order to reduce cochannel interference, alleviate health concerns, save battery power In SS systems using CDMA, it’s desirable to equalize the received power level from all mobile units at the BS (the so called near-far problem) Open-loop power control (depends solely on mobile unit; not as accurate as closed-loop, but can react quicker to fluctuations in signal strength) Closed-loop power control ( BS makes power adjustment decision and communicates to mobile on control channel)

Estimate channel requirements per cell Little’s law:  = mean rate of calls attempted per unit time h = mean holding time per successful call A = average number of calls present Better to use M/M/m and M/M/m/m formulas

Mobile Switching Center (MSC) Databases Home location register (HLR) database – stores information about each subscriber that belongs to it Visitor location register (VLR) database – maintains information about subscribers currently physically in the region Authentication center database (AuC) – used for authentication activities, holds encryption keys Equipment identity register database (EIR) – keeps track of the type of equipment that exists at the mobile station

HLR may become a bottleneck

Mobile Wireless TDMA Design Considerations Number of logical channels (number of time slots in TDMA frame): 8 Maximum cell radius (R): 35 km Frequency: region around 900 MHz Maximum vehicle speed (Vm): 250 km/hr Bandwidth: Not to exceed 200 kHz (25 kHz per channel) Slot duration: 0.577ms (GSM). Each slot contains 156bits. Bit rate 33.8Kbits/sec for each of the 8 channels

GSM Network Architecture