OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

Átírás

1 SCI-Network Távközlési és Hálózatintegrációs Rt. T.: F.: Nem tudtuk, hogy lehetetlen, ezért megcsináltuk. OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben Molnár Róbert Hálózati mérnök scinetwork.hu SCI-Network Rt. SCI-Network november Rt november 23.

2 Bevezető OFDM: Orthogonal Frequency Divison Multiplexing (Ortogonális Frekvencia Osztásos Multiplexálás) Digital Audio Broadcast (DAB) Digital Video Broadcast (DVB) ADSL Wireless LAN, Wireless MAN

3 Tartalomjegyzék Bevezető OFDM technológia áttekintése OFDM technológián alapuló Alvarion berendezések

4 Miért OFDM? Szórt spektrumú technológiák (FHSS, DSSS): - Korlátozott átviteli sebesség - Pazarló spektrum kihasználás - Zavarérzékenység OFDM: - Nagyobb átviteli kapacitás - Hatékonyabb spektrum kihasználás -Külső zavarok elleni hatásosabb védelem - Non-line-of-sight (közvetlen rálátást nem igénylő működés)

5 Mi is az az OFDM? Tisztán szinuszos jel spektruma. Klasszikus frekvencia osztásos multiplex (FDM) jel spektruma. Ortogonális frekvencia osztásos multiplex (OFDM) jel spektruma.

6 Orthogonalitás Az egyes alvivők középfrekvenciáján a többi vivő nulla értéket vesz fel. Ezeket az (F 0 +n/t) frekvenciákat hívják ortogonális frekvenciáknak. Frekvencia

7 OFDM technológián alapuló berendezések elvi felépítése ADÓ VEVŐ

8 OFDM technológián alapuló berendezések elvi működése

9 IFFT működése egy vivő esetén A vektor meghatározza a vivő amplitúdóját és fázisát. Minden FFT pont egy-egy vivőnek felel meg. Szimbólum idő: 4us

10 OFDM jel demodulálása FFT-vel

11 OFDM technológia előnyei Nagy átviteli sebesség Hatékony spektrum kihasználás Érzéketlen a többutas terjedésből (multi path) adódó zavarokra és a szimbólumok közti interferenciára (ISI) Non-line-of sight működés

12 OFDM alapú WLAN berendezések átviteli kapacitása alvivő (48 adat + 4 pilot + 12 nullvivő) KHz / alvivő szimbólum sebesség: 250 KBaud - Teljes csatorna kapacitás: 48 * 250 KBaud = 12 MBaud - Hibajavító kódolás szükséges - Kódolási ráta (adat bitek / összes továbbított bitek): 1/2, 2/3 vagy 3/4 - Alvivők modulációja: BPSK, QPSK, 16QAM vagy 64QAM

13 OFDM alapú WLAN berendezések átviteli kapacitása 2. BPSK -1 bit / szimbólum (2 szimbólum) -bit rate = 12MBaud * 1 bit/symbol = 12Mbps -data rate = bit rate * coding rate -coding rate -1/2 data rate= 12 * 1/2= 6Mbps -3/4 data rate= 12 * 3/4= 9Mbps QPSK 2 bits / szimbólum (4 szimbólum) bit rate = 12 MBaud * 2 bit/symbol = 24Mbps data rate = bit rate * coding rate coding rate: 1/2 data rate = 24 * 1/2 = 12Mbps 3/4 data rate = 24 * 3/4 = 18Mbps 16 QAM -4 bits / szimbólum (16 szimbólum) -bit rate = 12MBaud * 4 bit/symbol = 48Mbps -data rate = bit rate * coding rate -coding rate: -1/2 data rate = 48 * 1/2 = 24Mbps -3/4 data rate = 48 * 3/4 = 36Mbps 64 QAM 6 bits / szimbólum (64 szimbólum) bit rate = 12MBaud * 6 bit/symbol = 72Mbps data rate = bit rate * coding rate coding rate 2/3 data rate = 72 * 2/3 = 48Mbps 3/4 data rate = 72 * 3/4 = 54Mbps

14 Szimbólumok közti interferencia (ISI) Nagy szimbólum sebesség ISI Továbbított adat Vett adat Alacsony szimbólum sebesség Nincs ISI, de az adatsebesség alacsony

15 Védő sáv (Guard Interval vagy Cyclic Prefix) Többutas terjedés hatása az időtartományban

16 OFDM technológia hátrányai Érzékeny a fázis hibákra Ortogonalitás megszűnéséből adódó vivők közti interferencia (ICI) Frekvencia offset miatt Késleltetések miatt

17 OFDM technológián alapuló Alvarion berendezések BreezeACCESS család BreezeNET család BreezeACCESS OFDM BreezeACCESS VL BreezeNET B

18 BreezeACCESS család

19 BreezeACCESS OFDM és VL paraméterei BreezeACCESS OFDM Frekvencia: 3.5GHz Hozzáférési mód: TDMA, FDD Csatorna szélesség: 3.5MHz, 1.75MHz Adat sebesség: 12Mbit/s - 3.5MHz Moduláció: OFDM (64FFT ) BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM Hibajavítás: Konvolúciós kóder, Viterbi dekóder KF kábel: 50 Ohm-os koax BreezeACCESS VL 5GHz-5.8GHz TDD 20MHz 54Mbit/s OFDM (64FFT ), BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM Konvolúciós kóder, Viterbi dekóder FTP kábel

20 BreezeACCESS OFDM és VL szolgáltatásai - CoS: CIR (Committed Information Rate), MIR (Maximum Information Rate) - Adaptív moduláció - VoIP támogatás: Layer-2 forgalom priorizálás: IEEE 802.1p Layer-3 forgalom priorizálás: IP ToS RFC791 szerint - Adat biztonság Titkosított csatlakozás a bázisállomáshoz Titkosított rádiós forgalom VPN támogatás: IEEE 802.1Q VLAN Fejlett szűrési lehetőségek: IP cím szerinti szűrés Protokoll alapú szűrés: IP, PPPoE Broadcast szűrés: kivéve ARP

21 BreezeACCESS OFDM és VL szolgáltatásai - Interfészek Bázisállomási és előfizetői oldalon egyaránt: IEEE Ethernet 10/100-BaseT (RJ 45) interfész - Menedzsment platformok SNMP, HPoV / PC és Unix

22 BreezeNET B paraméterei BreezeNET B14 BreezeNET B28 Frekvencia: 5.1GHz - 5.8GHz Hozzáférési mód: OFDM, TDD Csatorna szélesség: 20MHz Adat sebesség: 7Mbit/s Fullduplex Moduláció: OFDM (64FFT ) BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM KF kábel: FTP kábel 5GHz-5.8GHz OFDM, TDD 20MHz 11Mbit/s Fullduplex OFDM (64FFT ), BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM FTP kábel

23 BreezeNET B szolgáltatásai - Adaptív moduláció - ATPC - Adatbiztonság 128bit WEP, AES VPN támogatás: IEEE 802.1Q VLAN Fejlett szűrési lehetőségek: IP cím szerinti szűrés Protokoll alapú szűrés Broadcast szűrés

24 Köszönöm a figyelmüket! rmolnar@scinetwork scinetwork.hu