Capa. Redes de Acesso à Internet Móvel. Perspectiva dos operadores FWA

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1 Capa Redes de Acesso à Internet Móvel Perspectiva dos operadores FWA Sonaecom Engenharia de Acesso Rádio Tecnologias Wireless Leiria, 3 de Maio de 2006 Sonaecom EAR / TW I David Antunes I 03/Maio/2006

2 Índice 1. Introdução 2. Tecnologias rádio para acesso fixo 3. WiMAX d: 1. Protocolos 2. Características 3. Equipamento 4. Desempenho 5. Aplicações 4. Conclusão

3 Novis / Clix PORTUGAL População: 10,8 milhões Área: km 2 NOVIS / CLIX ADSL2+ até 16 Mbps 80% dos clientes desagregados (ANACOM 2005) 100+ centrais desagregadas com transmissão 100+ centrais ULL, prontas para ADSL2+ Serviço voz+dados: flat rate até 16Mbps (25GB) 3

4 Posicionamento Tecnologias Banda Larga Acesso Fixo 4

5 Aplicabilidade WiMAX (802.16d) POSSÍVEL SOLUÇÃO PARA LAST-MILE MAS TAMBÉM PARA BACKHAUL 5

6 Pilha de Protocolos WiMAX Sistema semelhante a um acesso de banda larga normal, p.e. ADSL: Arquitectura all-ip Diferenciação apenas ao nível físico no last-mile 6

7 Características WiMAX d Nível físico Método de acesso múltiplo: OFDM; Larguras de banda suportadas: 1.75 / 3 / 3.5 / 5.5 / 7 MHz Espaçamento entre sub-portadoras: 22.5 khz Modulações e codificações múltiplas: BPSK, QPSK, 16-QAM e 64-QAM ( 1 / 2, ¾) Seleccionadas em função das condições rádio existentes (nível de sinal, interferência) Dimensão FFT possíveis: 256 Duplexing: FDD (Tipicamente CPE half-duplex, BS full-duplex) Sem suporte para handover entre estações 7

8 Equipamento Terminal (1) WiMAX d Diferentes modelos estão disponíveis, dependendo do fabricante: Unidades totalmente indoor: Unidades simples indoor, totalmente ligadas ao PC ou ao telefone fixo Modem e antena integrados Instalação simples (semelhante a uma instalação de ADSL) Unidades híbridas: Antena outdoor com módulo RF associado, modem indoor Modem e módulo RF ligados por cabo ethernet Instalação mais difícil, que requer uma antena exterior, mas com vantagens no serviço (maior raio ou serviço de maior débito) Interfaces disponíveis (dependendo do modelo): Ethernet POTS Ponto de acesso Wi-Fi 8

9 Equipamento Terminal (2) WiMAX d unidades totalmente indoor 9

10 Equipamento Terminal (3) WiMAX d Ligação via antena exterior 10

11 Desempenho & Cobertura (1) Princípio Geral Condições rádio existentes influenciam modulação e codificação aplicável em cada caso, influenciando ritmo obtido: Sinal mais forte e menos interferido-> Melhores débitos MELHORES DÉBITOS NA PROXIMIDADE DA ESTAÇÃO BASE 11

12 Desempenho & Cobertura (2) Uplink Mesmo princípio aplicável ao downlink: modulação e codificação mais robusta necessária em situações de maior interferência ou com pior nível de sinal Menor potência disponível nos equipamentos terminais face à estação base obriga a: uso de diversidade de recepção na estação base: ~3 db de ganho uso de sub-canais no uplink: ganho variável em função da subcanalização aplicada Exemplo para 2Mbps no downlink: UPLINK COM DÉBITOS INFERIORES AO DOWNLINK 12

13 Desempenho & Cobertura (3) Exemplo Canal de 3.5 MHz sem linha de vista e constante propagação igual a 2 30 db margem fading Ritmos expressos ao nível físico Downlink Uplink Fonte: Lucent/Alvarion 13

14 Desempenho & Cobertura (4) Exemplo prático Tecnologia: Ligações NLOS possíveis -> robustez do OFDM Ligações de 500m costas-com-costas NLOS relativamente à BTS possíveis Ligações de 5.5km LOS possíveis Experiência do utilizador: Atingidas latências de 65ms Downloads médios a 512kbps (máximo provisionado) Aplicações testadas com sucesso: HTTP, Streaming video, Messenger Marketing: Experiência semelhante à de ADSL Diferenciação de perfis de utilização possíveis (p.e. 512/128, 5000/512) tornam sistema flexível Portabilidade possível dentro do mesmo sector 14

15 Qualidade de Serviço Mecanismos de QoS especificados pelo : UGS: Unsolicited Grant Service rt-ps: real time Pooled nrt-ps: non-real time Pooled BE: Best Effort Categoria QoS Aplicações Típicas Requisitos UGS VoIP 1) Ritmo máximo 2) Atraso máximo 3) Jitter máximo rtps Aúdio ou Vídeo Streaming 1) Ritmo garantido 2) Ritmo máximo 3) Atraso máximo 4) Jitter máximo 5) Prioridade tráfego nrtps FTP 1) Ritmo garantido 2) Ritmo máximo 3) Prioridade tráfego BE Web Browsing 1) Ritmo máximo 2) Prioridade tráfego DIFERENCIAÇÃO ENTRE VOZ E DADOS POSSÍVEL 15

16 WiMAX vs WiFi Diferença Técnica Alcance Até 100m Até 50km (típico: máx. 10km) Nível físico do tem maior tolerância ao multi-percurso e espalhamento de atraso Cobertura Optimizado para indoor, curto alcance Desenhado para outdoor sem linha de vista tem maior ganho de sistema ( link budget ) Escalabilidade Canais fixos de 20MHz. Desenhado para LANs, desde 1 até algumas dezenas de utilizadores Canais flexíveis de 1.5 a 20MHz, desenhado para suportar centenas de utilizadores usa CSMA/CA no MAC, utiliza TDMA dinâmico. Banda do é livre e com nº de canais limitado Ritmos 2.7 bps/hz com pico até 54Mbps em 20MHz 4 bps/hz com pico até 100Mbps em 20MHz Modulações de maior ordem no QoS Pouco utilizada QoS suportada na camada MAC, permitindo diferenciar voz, video e dados Espectro 2.4 GHz, não licenciado GHz, licenciado (FWA) é wireless ethernet usa MAC baseado no TDMA com band 'on-demand' O WiMAX TORNA REDUNDANTES OS ESFORÇOS DE ALARGAR A COBERTURA DO WiFi 16

17 Conclusão 1. WiMAX d pode ser uma boa solução para garantir acesso voz + dados em áreas onde não é possível chegar directamente pela rede fixa d permite atingir ritmos acima dos 10 Mbps no downlink em condições ideais, capacidade que é partilhada pelos utilizadores ligados à estação base 3. Ritmos possíveis no uplink mais reduzidos devido à necessidade de se usarem sub-canais para balancear a ligação 4. Perfis de Qualidade de Serviço existentes permitem oferta conjunta de voz + dados numa perspectiva all-ip 5. WiMAX oferece maior cobertura e maiores débitos que o WiFi, assegurando ainda funcionalidades não suportadas pelo WiFi. 6. WiMAX poderá ainda ser utlizado como backhaul de sistemas celulares ou de redes mesh com WiFi no acesso Título da Apresentação I Direcção I Autor I Data 17