Magyar Mérnöki Kamara Budapest, június 24.

Átírás

1 A számításba vehető szélessávú vezeték nélküli technológiák bemutatása és tervezési szempontjai Cser Gábor RAN fejlesztési szakértő Magyar Telekom / Vezetéknélküli Hálózat Fejlesztési Ágazat Magyar Mérnöki Kamara Budapest, június 24.

2 Szélessávú vezeték nélküli technológiák Tartalomjegyzék Mobil rendszerek, adatátviteli sebességek fejlődése GSM áttekintés Tervezési szempontok UMTS áttekintés LTE áttekintés LTE - Advanced jellemzői 3G 4G Tervezési szempontok Forgalmi előrejelzések 2014-es frekvenciatender (Spektrumhelyzet Magyarországon) 5G bemutatása Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

3 Mobil rendszerek, adatátviteli sebességek fejlődése A mobilhálózatok adatsebessége exponenciálisan növekszik, amire szükség lesz... 1G NMT Analóg rendszer Csak hang, CS adat GSM (2G) Hang GPRS, EDGE UMTS/HSPA (3G): Hang Videotelefon R99, HSPA, HSPA+ LTE (4G) Csak adat Hang (CSFB/VoLTE) 5G Szabványosítás alatt Névleges átviteli sebesség [bit/s] 1 G 100 M 10 M 1 M 100 k 10 k 70k 2G 230k 384 k GPRS EDGE UMTS (R99) 1x 20MHz + 2x2 MIMO Dual Carrier +HSPA+ 3G x20MHz + 8x8 MIMO 3 Gbps 5x20MHz + 2x2 MIMO 750Mbps 14.4 M HSPA 42 M 2010 HSPA+ 150 M után LTE 4G LTE-A 10 Gbps 5G G Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

4 2G GSM: Global System for Mobile Communication

5 GSM rendszer felépítése Rendszer elemek BTS BSC MSC HLR/VLR AUC/EIR SGSN/GGSN Roaming: mobil használat idegen hálózatban Kezdeményezett hívás nem használja a honos hálózatot Fogadott hívás mindig a honos hálózat felől érkezik Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

6 GSM frekvenciasávok (Európa) FDD technológia (Frequency Division Duplex) Külön UL és DL sáv GSM Vivőtávolság: 200kHz 900MHz UL: MHz DL: MHz Duplex távolság: 45MHz Sávszélesség: 35MHz 1800MHz UL: MHz DL: MHz Duplex távolság: 95MHz Sávszélesség: 75MHz Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

7 Kapacitás és frekvenciatervezés Kapacitástervezés Optimális csatornaszám Agner Krarup Erlang ( ) Úttörő a telekommunikációs forgalom számításában Mindenkinek nem lehet dedikált csatornát biztosítani Erlang B tábla Adott torlódás mellett a szükséges csatornaszám meghatározása 1E: 1 folytonos hívás, 1 órán keresztül # TRX Erlang 2,9 8, ,2 Frekvenciatervezés Interferencia minimalizálás Strukturált hálózat Azonos irányok Szektorok elválasztják egymást Frekvencia újrahasznosítás (reuse) Eltérő frekvenciacsoportok BCCH (vezérlőcsatorna) TCH (forgalmi csatorna) Frekvencia ugratás (Hopping) Interferencia csökkentése Gyors Fading hatásának csökkentése Alap zajszint növekszik Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

8 Tervezési szempontok

9 Körsugárzó, vagy szektorsugárzó? Körsugárzó Csak a forgalom távolságát tudjuk Nehéz a frekvencia- és kapacitás tervezés Szektorsugárzó: minden irány önálló antenna Forgalom iránya, távolsága meghatározható Több frekvencia, nagyobb kapacitás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

10 Mechanikus vagy elektronikus antenna dőlés? Mechanikus dőlés Oldalnyalábok jelennek meg Kiszélesedik a karakterisztika Elektromos dőlés A karakterisztika nem változik Az ellátott terület változik Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

11 Tervezési cél: Tiszta dominancia létrehozása Az elmélet Állomások közötti távolság egyforma Antenna magasságok egyformák Antennairányok egyformák Cellák nem lövik túl egymást és a valóság Állomások elhelyezhetősége kötött Építmények magassága változó Domborzat van Eltérő forgalom Tiszta dominancia biztosítása kihívás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

12 3G UMTS Universal Mobile Terrestrial System

13 UMTS rendszer felépítése GSM rendszerrel sok a közös elem Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

14 WCDMA jellemzői WCDMA Wideband Code Division Multiple Access Koktélparty elv Handover típusok Inter-system Hard Soft Softer (csak WCDMA-ban) Teljesítményszabályozás 1500/sec Moduláció QPSK 16QAM (csak DL) 64QAM (HSPA+; csak DL) Kódfa Scrambling kód DL: megkülönbözteti a cellákat 512 különböző kód UL: megkülönbözteti a mobilokat Channelisation kód DL: megkülönbözteti a mobilokat UL: adat és a vezérlő csatornákat elkülönítése Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

15 HSDPA jellemzői High Speed Downlink Packet Access SF= Mcps/16=240kbps 5, 10, vagy 15 HS kód 16QAM bevezetése (4bit/szimbólum Maximum 240*15*4=14.4Mbps) Hybrid ARQ Link adaptáció 2ms-onként Scheduling: erőforrások elosztása Round Robin Max C/I Proportional Fair Nincs Soft handover Best Effort jelleg Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

16 HSUPA jellemzői (E-UL) High Speed Uplink Packet Access Változtatható Spreading factor SF=2 256 BPSK moduláció Maximum 4 párhuzamos kód Adatsebesség: 2ms TTI: 2-SF2+2*SF4 5,76Mbps 10ms TTI: 1,44Mbps Hybrid ARQ Soft Handover Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

17 HSPA+ Terminál támogatás szükséges SF16; 15 kód; 16QAM=14,4Mbps 64QAM (SW) 240kbps*15*6=21,6Mbps Dual Carrier (SW) Max 2 vivő 2x2 MIMO (HW+SW) 64QAM (6bit/szimbólum) 64QAM+ Dual Carrier 42Mbps 21Mbps 14,4Mbps 42Mbps 28Mbps 2x2MIMO 2x2MIMO 64QAM+ Dual Carrier 84Mbps 2x2MIMO Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

18 4G LTE Long Term Evolution

19 LTE rendszer felépítése RNC megszűnik, funkcióit MME és az enodeb veszi át enb Enhanced NodeB MME Mobility Management Entity Serving GW Serving Gateway PDN GW Packet Data Network Gateway Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

20 LTE rádiós interfész Többféle sávszélesség, többféle moduláció Sávszéleség: Technológia: OFDMA - Orthogonal Frequency Division Multiple Access SC-FDMA - Single Carrier FDMA 15kHz-es alvivők Moduláció Rádiós viszonytól függően automatikusan változik QPSK 2bit/symbol 16QAM 4bit/symbol 64QAM 6bit/symbol [szimbólum/s /alvivő] * 6 [bit/szimbólum 64QAM-en] * 1200 [alvivő] = 108Mbps Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

21 OFDMA fizikai alapok Az ortogonális alvivők nem zavarják egymást, könnyítik a detektálást Négyszögjellel modulált szinuszos vivők a frekvencia-tartományban Nem ortogonális frekvenciák esetében Alvivők f(0) - alap frekvencia Δf frekvencia osztás T(b) szimbólumidő f(0) = Δf = 1/ T(b) =15kHz Ortogonális frekvenciák esetében Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

22 Többszörös antennarendszerek - MIMO MIMO: Multiple Input Multiple Output M * N mátrix Csatorna komplex amplitúdó becslése Moduláció Kódrate Korrelálatlan antennák 2*2 MIMO: 1db Xpol 4*4: 2db Xpol, vagy XXpol LTE: DL 2x2MIMO az alap Bonyolultabb mobil Kisebb jel/zaj viszony elég Nagyobb átviteli sebesség 2x2MIMO esetén 150Mbps Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

23 MIMO - Referencia jelek Rádiós csatorna minőségének mérése Referenciajelek két antenna esetén Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

24 Az LTE erőforrásai az idő-frekvencia síkon A fő jelzéscsatornák a középső 1,4MHz-ben helyezkednek el Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

25 4G LTE - Advanced

26 Vivőegyesítéssel és az antennarendszerek fejlesztésével növelhető a sebesség és a kapacitás A vivőegyesítéshez és az antennarendszerek használatához terminál támogatás is szükséges Release 8 Release 10 Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

27 A vivőegyesítés lehetőségei a bázisállomásokon Vivőegyesítés csak azokon a területeken ahol az F1 és F2 frekvenciák átlapolódnak 1. eset: Előnyök Az F1 és F2 cellák azonos pozícióban, átlapolódva hasonló lefedettséget biztosítanak Leggyakrabban F1=F2 (azonos sáv) Hátrányok 2. eset: 3. eset: Az F1 és F2 cellák azonos pozícióban, átlapolódva, F2 cellái kisebb lefedettséget biztosítanak F1 és F2 eltérő sávban Az F1 és F2 cellák azonos pozícióban de eltérő irányban, F1 megfelelő lefedést biztosít, F2-nek a nagyobb csillapítás miatt kisebb a lefedettsége F1 és F2 eltérő sávban Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

28 Heterogén hálózatok (HetNet) Heterogén hálózat a lokális kapacitás és lefedettség növelésének az eszköze Heterogén hálózat Kisteljesítményű bázisállomások elhelyezése a makro hálózatban Jelentősen eltérő interferencia viszonyok egy homogén hálózathoz képest Femto (CSG = Closed Subscriber Group, zárt előfizetői csoport) Csak a regisztrált felhasználók csatlakozhatnak Komoly interferencia azon felhasználók számára, melyek a Femto területén vannak de a makro cellára regisztrálhatnak Makro-Piko (OSG = Open Subscriber Group, nyílt előfizetői csoport) Bármely felhasználó hozzáférhet az a Pico bázisállomáshoz Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

29 Koordinált többpontos hálózat (CoMP): hálózati MIMO CoMP (Coordinated/Cooperative Multipoint) Előnyök Hátrányok LTE: egyszerre egy cellával kommunikál a mobil CoMP: egyszerre több cellával kommunikál a mobil Jobb hálózat kihasználás, jobb minőségű adatátvitel Magasabb vett jelszint Kisebb interferencia Coordinated Scheduling Hálózati koordináció Csak a pillanatnyilag kiszolgáló cellán forgalmaz Nagyobb adatsebesség érhető el Joint processig Több cella jelét veszi egyszerre a mobil Utófeldolgozás a mobilban (LTEA LG) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

30 Interferencia csökkentése a cellahatáron: ICIC bevezetése ICIC (Inter Cell Interference Cancellation): cellánként eltérő frekvenciacsoportok használata a cellahatáron Probléma: A szomszédos cellák okozta interferencia jelentősen csökkenti az adatsebességet a cellahatáron Megoldás: Interferencia csökkentése a cellahatáron Teljesítmény és frekvencia szabályozás interferencia függvényében X Reuse: Soft reuse: Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

31 Relé rendszerek (RELAY) Feladata Előnyök Nagy adatsebességű lefedettség növelése Adatsebesség növelése a cellahatáron Csoport mobilitás (pl. tömegközlekedés, sok HO egyszerre) Hátrányok Működése Az LTE air interface-en érkező adatok dekódolása, hibajavítása, majd újrakódolás utáni újraküldés Akár sorba is köthetőek jelentős lefedettségnövelésre átvitel kiépítése nélkül Forgalom aggregálása (repeater nem tudja!) Csak az üzemelés alatt van bekapcsolva Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

32 3G - 4G Tervezési szempontok

33 3G 4G tervezési szempontok A jelszint szükséges, de nem elégséges feltétel Egyfrekvenciás hálózat Lefedettség tervezés: adott adatsebességre tervezés Cellák átfedésének minimalizálása Tiszta dominanciaterület létrehozása Interferencia csökkentése, Jel/zaj viszony maximalizálása RRU berendezések használata Rádiós berendezés az antenna közelében Kábelcsillapítás minimalizálása UL előerősítő nem szükséges 3G: Scrambling kód tervezés 4G: Physical CellID tervezés Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

34 3G: cellalélegzés az interferenciát okozó terhelés miatt Kis terhelés: nagy lefedettség Nagy terhelés: csökkenő lefedettség Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

35 Beépítettség figyelembe vétele Beltéri plot (beépítettség figyelembe véve) Beltérben elhelyezkedő előfizetők Kültéri plot (nincs beépítettség figyelembe véve) Kültéri ellátáshoz szükséges jelszint Beltéri ellátáshoz szükséges kültérben mért jelszint Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

36 Forgalmi előrejelzések

37 Világviszonylatban a mobil adatforgalom megtízszereződik között A mobil video forgalom lesz a domináns, M2M kommunikáció négyszereződése várható 24.3EB 16.1EB 10.7EB 2.5EB 4.2EB 6.8EB (CiscoTraffic forecast 2015) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

38 Smartphone-ok válnak dominánssá M2M eszközök rohamos növekedése várható (CiscoTraffic forecast 2015) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

39 A forgalom 97%-át okos eszközök fogják forgalmazni Közép és Kelet Európában 18% (2014) 62% -ra nő smartphone penetráció 2019-re (CiscoTraffic forecast 2015) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

40 LTE válik dominánssá, 2G eszközök száma erőteljesen csökken Forgalom technológiák közti megoszlása (CiscoTraffic forecast 2015) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

41 2014-es frekvenciatender (Spektrumhelyzet Magyarországon)

42 2600 FDD 2600 TDD 26 GHz FDD 2600 FDD 280MHz-nyi spektrumot hirdettek meg, milliárd Forint értékben A Blokk : mft B Blokk : mft C Blokk : mft 30MHz 20MHz 2MHz 2MHz 10MHz 10MHz 5MHz 5MHz TDD 25MHz 1MHz 10MHz D Blokk : mft E Blokk : mft F Blokk : mft 5MHz G Blokk : mft H Blokk : 850 mft I Blokk: 200 mft 20MHz 15MHz 56MHz PMP Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

43 Frekvencia pályázat: nem csak a pénz számított, sőt! (kötelezettségek és vállalások) Az ajánlat pontértékét 60%-ban a kötelezettségvállalások, a lefedettség és az ütemezés határozta meg A, B & C Blokkok Adott114 település 50%-nak lefedése 1000 fő alatti települések lefedése fő közötti települések lefedése 800MHz-en További1000 fő alatti települések lefedése 96%-os lakossági és 90%-os területi országos beltéri lefedettség térerősség alapon 99%-os lakossági és 90%-os területi országos beltéri lefedettség térerősség alapon G Blokk 2600MHz es LTE lefedettség a fő feletti települések 50%-án + Lefedettség bármilyen frekvenciával a fő feletti települések maradék 50%-án Nov 2014 Nov 2015 Nov 2017 Nov 2019 Nov 2024 Kötelezettség Vállalás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

44 2600 FDD 2600 TDD 26 GHz FDD 2600 FDD 265MHz spektrum talált gazdára, milliárd Forint értékben, 20 évre A : mFt; Vállalt települések száma (<1k): 12/36 hónap: 675/1611 B : mFt; Vállalt települések száma (<1k): 12/36 hónap: 350/1200 C : mFt; Vállalt települések száma (<1k): 12/36 hónap: 1100/ MHz 20MHz 2MHz 2MHz 10MHz 10MHz 5MHz 5MHz TDD 25MHz 1MHz 10MHz D :15 000mFt E : mFt F :10 000mFt 5MHz G : 3 000mFt; H : 850 mft /nincs eladva I Blokk: 200 mft/nincs eladva 20MHz 15MHz 56MHz PMP Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

45 FDD 2600 TDD Jelenlegi spektrumhelyzet Az újonnan szerzett és a régi frekvenciablokkok elhelyezkedése C : 25MHz Vodafone H : 15MHz Sikertelen tender A : 30MHz - Magyar Telekom G : 20MHz - Vodafone B : 20MHz Telenor Magyar Telekom: 15MHz Vodafone: 15MHz B : 2 A :2 C:1 F : 5MHz Digi 1,8 1 Vodafone: 15MHz D : 5MHz MT E : 5MHz MT Telenor: 15MHz Magyar Telekom: 15MHz Szabad: 5MHz Szabad : 5MHz Telenor: 30MHz Vodafone: 10MHz Telenor: 8MHz Magyar Telekom: 9MHz C : 10MHz Vodafone A : 10MHz Magyar Telekom B : 10MHz Telenor Szabad : 5MHz Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

46 5G a következő mobil technológia

47 5G a mobil kommunikáció forradalma 3G-4G: Az emberek internete (okos telefonok) 5G: A dolgok internete (okos és önálló dolgok) (Internet) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

48 5G: egy globális szabvány legyen 5G: meglévő szabványok evolúciója + kiegészítő új technológiák NMT GSM UMTS LTE G 2G 3G 4G 5G Nagy kapacitás (1000x), kisebb költség/bit Nagy adatsebesség ( 1Gbps mindenkinek) 1ms RTT (M2M) Technológia átjárhatóság Egységes frekvencia Throughput (Mbps) RTT (ms) G LTE-A 5G 3G 4G 5G 1 Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

49 5G berendezésekkel szembeni elvárások NMT GSM UMTS LTE G 2G 3G 4G 5G Komplexitás csökkentése, eszközök jobb kihasználása Szoftver definiált eszközök (router-ek) Automatikus hálózati integráció Automatikus optimalizálás (SON) Kisebb fogyasztás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

50 1Gbps sebesség mindenkinek, 100Gbps lokálisan Alacsony frekvenciák lefedettség; Magas frekvenciák nagy sebesség 5G elsődleges sáv 5G kiegészítő sáv (2020) (>2022) Mobil sáv GHz Makro lefedettség 0,1-3km 1Gbps-4Gbps Bw: 500MHz Mikro lefedettség m 3Gbps-10Gbps Bw: 2.5GHz Lokális hálózatok <50m 10Gbps-100Gbps Bw: 40GHz Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

51 <6GHz: Evolúció; >6GHz: Revolúció <6GHz: LTE kompatibilis; >6GHz LTE-vel nem kompatibilis <6GHz LTE-A Vivőegyesítés (maximum 5x20MHz: 750Mbps) Továbbfejlesztett MIMO (maximum 8x8: 3Gbps) Koordinált több pont (egyszerre több állomással kommunikáló eszköz) MTC (Machine Type Communication) LTE-Direct (Eszközök közötti kommunikáció) LTE-x LAA (Licence Assisted Access: 5GHz-es sáv) Dual Connectivity (több technológia egyidejű használata) Tömeges MIMO (>8x8; Antenna karakterisztika formálás Beamforming) 5G Full duplex (azonos sávban, egyidejű DL és UL kommunikáció) Virtualizált RAN (felhő alapú hálózat, cellahatárok elvesznek) Új rádiós hozzáférési technológia (több ezer egyidejű kapcsolat, jobb spektrum hatékonyság, nagyon alacsony késleltetés, extrém alacsony fogyasztás) >6GHz 5G Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

52 LTE-M: Eszközök közötti kommunikáció kis adatmennyiség hatékony átvitele Resource blokkok méretének csökkentése: olcsóbb, kisebb fogyasztású eszközök Csak 1,4MHz sávszélesség a max. 20MHz helyett 180kHz-es RB-k helyett 15kHz letöltés 5kHz feltöltés irányban 100x kapcsolat Olcsó Jobb lefedettség Kis fogyasztás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

53 <1ms késleltetésű közvetlen kommunikáció az eszközök között Eszközök közötti kommunikáció hálózati vezérlés mellett Gyors váltás Access technológiák között (<10ms) Vezérlés központ felől Adatkommunikáció közvetlenül is Pl. okos autók között Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

54 LAA: nem licenszelt sávok használata a nagyobb adatsebesség eléréséhez LAA: Licence Assisted Access Forgalomterelés Kiegészítő DL sávként Csak letöltés Vivőegyesítés Le- és feltöltés egyaránt Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

55 Dual connectivity: egyidejű kapcsolat két technológiával Szétválik a jelzés és az adatcsatorna Pl. LTE és 5G egyidőben Forgalomterelés Interferencia koordináció Kisebb fogyasztás Jelzéscsatornák átvitele Licenszelt sávon Adatátvitel Nem licenszelt sávon Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

56 Tömeges MIMO a sebesség növelése érdekében Csak magas frekvenciákon alkalmazható (hullámhossz antennaméret) Nagy adatsebesség Nagy kapacitás mm-es hullámhossz LTE-vel kompatibilis 64x64 128x x256 Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

57 Teljesen duplex kommunikáció Megduplázza a spektrum kihasználását Jelenlegi duplexitás: Frekvencia osztás (FDD) Eltérő frekvencia Azonos időpillanat Időosztás (TDD) Azonos frekvencia Eltérő időpillanat 5G duplexitás: Teljesen duplex kommunikáció Azonos frekvencia Azonos időpillanat Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

58 Virtualizáció Paradigmaváltás: Cellás hálózat helyett virtualizált hálózat Cellahatárok elvesznek Processzálás a felhő -ben Nem a UE-k követik a hálózatot, a hálózat követi a UE-kat Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

59 5G: Új hozzáférési technológiák Nagy adatsebesség elérése kis fogyasztás mellett 5G-vel szemben támasztott követelmények teljesítése Spektrum hatékonyság Nagy adatsebesség Kis késleltetés Sok előfizető egyidejű kiszolgálása Lehetséges hozzáférési alternatívák SCMA (Sparse Codebook Multiple Access) VSF-OFCDM (Variable Spreading Factor Orthogonal Frequency and Code Division Multiplexing) FBMC (Filtered Bank Multi Carrier) Filtered OFDM Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

60 Az átviteli hálózat fejlesztésére is szükség lesz (5G: Technology Vision Huawei) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

61 NGMN: szervezet az egységes szabványosításért 5G szabványosítása, 2020-as kereskedelmi indulással Már 21 operátor csatlakozott az NGMN-hez, hogy az 5G világszabvány legyen NGMN (Next Generation Mobile Network) Operátorok által vezetett kezdeményezés Következő generációs mobil hálózat kidolgozása (ipar és a kutatási partnerek segítségével ) DT az alapító tagja a Vodafone, az Orange, a KPN, az NTT DoCoMo és a China Mobile-lal (2006) G Szabványosítás Kereskedelmi kezdeményezés Elvárások : MWC 2015 Teszthálózatok indulás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

62 Különböző igényekhez különböző hozzáférési technológia Otthoni alkalmazások WLAN Bluetooth 5G? Technológia Felhasználás Távirányítás Ablak, ajtó Fűtés / hűtés Szórakoztató elektronika Kis adatsebességű, nagy távolságú alkalmazások 2G, 3G 5G? Házon belüli tűzjelző rendszerek Mérőrendszerek Logisztika követés Nagy adatsebesség, mobil alkalmazások LTE, LTE-A, 5G Önműködő alkalmazások Szállítás Egészségügy Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

63 KÖSZÖNÖM A FIGYELMET!

64 GSM csatornák Forgalmi és jelzés csatornák Hang/Adatforgalom kezelése Forgalmi csatornák (TCH: Traffic Channel): Full rate TCH (TCH/F) Half rate TCH (TCH/H) Jelzéscsatornák: Mobil és bázisállomás közötti jelzésátvitel BCCH (Broadcast Common Channel) Cellaválasztáshoz szükséges információk (LAC, Szomszédok, CellID, DTx ) Teljesítmény szabályozás SCH (Synchronization Channel): TDMA keretstruktúrára szinkronizálás SDCCH Location update SMS CBCH (Cell Broadcast Channel) Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

65 UMTS Teljesítmény szabályozás Nincs szinten tartás Open loop Hívás felépüléskor Becslés alapján Closed loop Hívás közben Pontos mérés alapján 1500/sec Emel/csökkent Nincs tartás Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

66 UMTS Processing Gain Kiemeli a hasznos jelet a zajból Gp=10Log(Rchip/Rbit) Rchip=3,84Mchip/sec SF: Chip: kódolt adat Chiprate: kódolt adat sebessége Gp(384kbps)=10dB Gp(12kbps)=25dB Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

67 UMTS Handover típusok Softer handover egyedülálló a UMTS rendszerben Inter-System Handover Különböző technológiák között Softer Handover UMTS cellák között Azonos állomáson Azonos frekvencián Soft Handover Egyedülálló a CDMA rendszerekben UMTS cellák között Hard Handover Különböző UMTS frekvenciák között Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás

68 Miért OFDM? Mindkét technológiából a kedvezőbbet használja Keskeny sáv (GSM) Egyszerű vevő Kis adatsebesség Szimbólumok közötti átfedés a késleltetés miatt Egyszerű detektálás OFDM Széles sáv (WCDMA) Összetett vevő Nagy adatsebesség Robosztus rádió adásmód Bonyolult detektálás Additionally: Flexibile frequency band usage Cser Gábor Magyar Telekom - Szélessávú vezetéknélküli technológiák MMK előadás