SCI-Network Távközlési és Hálózatintegrációs Rt. T.: 467-70-30 F.: 467-70-49 info@scinetwork.hu www.scinetwork.hu Nem tudtuk, hogy lehetetlen, ezért megcsináltuk. OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben Molnár Róbert Hálózati mérnök rmolnar@scinetwork scinetwork.hu SCI-Network Rt. SCI-Network 2004. november Rt. 23. 2004. november 23.
Bevezető OFDM: Orthogonal Frequency Divison Multiplexing (Ortogonális Frekvencia Osztásos Multiplexálás) Digital Audio Broadcast (DAB) Digital Video Broadcast (DVB) ADSL Wireless LAN, Wireless MAN
Tartalomjegyzék Bevezető OFDM technológia áttekintése OFDM technológián alapuló Alvarion berendezések
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)
Mi is az az OFDM? Tisztán szinuszos jel spektruma. Klasszikus frekvencia osztásos multiplex (FDM) jel spektruma. Ortogonális frekvencia osztásos multiplex (OFDM) jel spektruma.
Orthogonalitás Az egyes alvivők középfrekvenciáján a többi vivő nulla értéket vesz fel. Ezeket az (F 0 +n/t) frekvenciákat hívják ortogonális frekvenciáknak. Frekvencia
OFDM technológián alapuló berendezések elvi felépítése ADÓ VEVŐ
OFDM technológián alapuló berendezések elvi működése
IFFT működése egy vivő esetén A vektor meghatározza a vivő amplitúdóját és fázisát. Minden FFT pont egy-egy vivőnek felel meg. Szimbólum idő: 4us
OFDM jel demodulálása FFT-vel
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
OFDM alapú WLAN berendezések átviteli kapacitása 1. - 64 alvivő (48 adat + 4 pilot + 12 nullvivő) - 312.5 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
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
Szimbólumok közti interferencia (ISI) Nagy szimbólum sebesség ISI Továbbított adat Vett adat Alacsony szimbólum sebesség Nincs ISI, de az adatsebesség alacsony
Védő sáv (Guard Interval vagy Cyclic Prefix) Többutas terjedés hatása az időtartományban
OFDM technológia hátrányai Érzékeny a fázis hibákra Ortogonalitás megszűnéséből adódó vivők közti interferencia (ICI) Frekvencia offset miatt Késleltetések miatt
OFDM technológián alapuló Alvarion berendezések BreezeACCESS család BreezeNET család BreezeACCESS OFDM BreezeACCESS VL BreezeNET B
BreezeACCESS család
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
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
BreezeACCESS OFDM és VL szolgáltatásai - Interfészek Bázisállomási és előfizetői oldalon egyaránt: IEEE 802.3 Ethernet 10/100-BaseT (RJ 45) interfész - Menedzsment platformok SNMP, HPoV / PC és Unix
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
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
Köszönöm a figyelmüket! rmolnar@scinetwork scinetwork.hu