ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - ΡΑ ΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ

Transcript

1 ιατµηµατικό ΜΠΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - ΡΑ ΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ και ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 1

2 ΠΡΟΤΕΙΝΟΜΕΝΑ ΒΙΒΛΙΑ ΚΙΝΗΤΕΣ ΚΑΙ ΑΣΥΡΜΑΤΕΣ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΕΣ 1. Wireless Communications - Principles and Practice Theodore S. Rappaport Prentice Hall Communications Engineering 2. GSM System Engineering Asha Mehrotra Artech House Publishers 3. WCDMA for UMTS - Radio Access for 3d Generation Mobile Communications H. Holma and A. Toskala WILEY 4. UMTS Networks - Architecture, Mobility and Services H. Kaaranen, A. Ahtiainen et al. WILEY 5. Digital Mobile Communications and the TETRA J. Dunlop, D.Girma and J. Irvine John Wiley and Sons Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 2

3 ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Trunk Network κόµβος 1 κόµβος 2 πρόσβαση πρόσβαση τερµατικά κόµβος 3 τερµατικά Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 3

4 PSTN ΙΚΤΥΑ ΦΩΝΗΣ- Ε ΟΜΕΝΩΝ Παραδοσιακά οι υπηρεσίες φωνής και δεδοµένων εξυπηρετούνται από διαφορετικά δίκτυα Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 4

5 ΙΚΤΥΑ ΕΝΟΠΟΙΗΜΕΝΩΝ ΥΠΗΡΕΣΙΩΝ (ISDN) Τα σύγχρονα δίκτυα PSTN υποστηρίζουν τεχνολογία Ν-ISDN (64 kb/s...2 Mb/s). Η ευρυζωνική εκδοχή τους B-ISDN (µέχρι 100Mb/s) Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 5

6 ΙΚΤΥΑ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΞΗΡΑΣ (PLMN) Η κινητικότητα απαιτείται σε όλα τα µελλοντικά δίκτυα και υποστηρίζεται από τα δίκτυα PLMN (Public Land Mobile Networks) Πανευρωπαϊκά συστήµατα κινητών επικοινωνιών: το σύστηµα GSM (Global System for Mobile communications), το σύστηµα UMTS (Universal Mobile Telecommunication Services) το σύστηµα TETRA (TErrestrial Trunked Radio) και το σύστηµα DECT (Digital European Cordless Phone)??? Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 6

7 Η ΕΙΚΟΝΑ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 7

8 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑ ΡΟΜΗ -1G ΚΙΝΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (PLMN) 1ης ΓΕΝΙΑΣ- Ασύρµατη ιεπαφή NTT NMT 450 NMT 900 TACS C 450 AMPS Χώρα Japan Scandinavia Scandinavia UK Germany USA Έτος Uplink [MHz] Downlink [MHz] Εύρος καναλιού [khz] 25 25(20) 25(12.5) Duplex Range [MHz] Τεχνική Πρόσβασης FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA ιαµόρφωση FM FM FM FM FM FM Πλήθος Καναλιών (220) 1000 (1999) uplink downlink Frequency Division Duplex 2XB Β Β f Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 8

9 ΙΣΤΟΡΙΚΗ ΑΝΑ ΡΟΜΗ -2G ΚΙΝΗΤΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ 2ης ΓΕΝΙΑΣ Ασύρµατη ιεπαφή GSM DCS 1800 D-AMPS PDC CDMA Χώρα Europe Europe US Japan US, Korea Έτος test1991 Uplink [MHz] Downlink [MHz] Εύρος καναλιού [khz] Duplex Range [MHz] Τεχνική Πρόσβασης TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD CDMA ιαµόρφωση GMSK GMSK π/4 PQJPSK π/4 PQJPSK QPSK/ DQPSK # Group Channels #TS/Gr.Carrier 8 (16) Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 9

10 ΣΗΜΕΡΙΝΗ ΚΑΤΑΣΤΑΣΗ 2,5G - 3G ΕΥΡΩΠΑΙΚΑ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (PLMN) µετά την 2η ΓΕΝΙΑ (2G++) HSCSD (High Speed Circuit Switched GSM Data) 57kbps GPRS (General Packet Radio Services) 171 kbps EDGE (Enhanced Data for GSM Evolution) 384 kbps HSCSD GPRS ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ (FPLMTS) 3ης ΓΕΝΙΑΣ (3G) µέχρι 2Mbps2 FPLMTS => IMT2000 W-CDMA 3GPP (3G( G standards για FDD το UMTS) 3GPP2 TDD (για( το CDMA2000) WCDMA-UMTS Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 10

11 ΖΩΝΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ GSM E-GSM / MHz (2X10 MHz) GSM / MHz (2X25MHz) 110MHz GSM / MHz (2X75MHz) GSM / MHz (2X60MHz) E-GSM GSM 900 E-GSM GSM GSM 1800 GSM 1800 DECT Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 11

12 ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ GSM - ΕΛΛΑ Α COSMOTE VODAFON STET INFOQEST E-GSM (5/10) GSM 900(25/25) 2X5MHz ( / / ) 935) 2X15MHz ( / / ) 960) 2X10MHz ( / / ) 945) GSM 1800 (55/75) 2x25MHz ( / / ) 1880) 2X15MHz ( / / ) 1855) 2X5MHz ( / / ) 1830) 2X10MHz ( / / ) 1840) C S V C S V S I V C S I V C DECT Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 12

13 ΚΑΝΑΛΙΑ GSM - Ελλάδα E-GSM (10( 10/10) GSM 900(25/25) GSM 1800 (55/75) #CARR. #TS COSMOTE 2x25MHz 125Χ8= VODAFON 2X15MHz 75Χ8=600 2X15MHz 75Χ8= STET 2X10MHz 50Χ8=400 2X5MHz 25Χ8= INFOQEST 2X10MHz 50Χ8= Αδιάθετα 2X10 10MHz 50Χ8=400 2x20MHz 100Χ8= / / / Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 13

14 ΖΩΝΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ UMTS Ευρώπη: TDD 25MHz ( MHz,, MHz) FDD 2*60MHz ( MHz, MHz ) MHz ITU Allocations 1880 IMT 2000 MSS IMT 2000 MSS Europe GSM 1800 DECT UMTS MSS UMTS MSS WLL WLL China GSM 1800 IMT 2000 MSS IMT 2000 MSS Japan Korea (w/o PHS) North America PHS PCS IMT 2000 A D B EF C A D B E F C MSS 1990 MSS IMT 2000 Reserve 2160 M D S MSS MSS MSS = Mobile Satellite Services MDS = Multipoint Service/ Mobile Data Service MHz Κινητά συσήµατα 3ης γενιάς στην Ελλάδα: 2*20MHz FDD και 5MHz TDD στην VODAFON, έναντι περίπου 60δις 2*15MΗz z FDD και 5MHz TDD στην COSMOTE, έναντι περίπου 55δις 2*10MHz FDD και 5MHz TDD στην STET HELLAS, έναντι περίπου 50δις Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 14

15 ΣΤΟΧΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΩΝ ΚΙΝΗΤΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ ΙΚΑΝΟΤΗΤΑ ΜΕΤΑ ΟΣΗΣ: ΟΠΟΙΑΣ ΗΠΟΤΕ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΑΣ (Φωνή, εδοµένα, Εικόνα, Βίντεο) ΣΕ ΟΠΟΙΟΝ ΗΠΟΤΕ (Συνδροµητή, Χρήστη) ΟΠΟΤΕ ΗΠΟΤΕ (το επιθυµεί) ΟΠΟΥ ΗΠΟΤΕ (κι αν βρίσκεται στην γη) Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 15

16 ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΙΣΗ ΙΚΤΥΟΥ Εµβαδόν Κυψέλης Ισοζύγιο Ισχύων Μοντέλο Απωλειών Πυκνότητα συνδροµητών κυψέλης Εµβαδόν κυψέλης Πυκνότητα συνδροµητών (#/km2) Πυκνότητα χρηστών (#/km2) Πυκνότητα κατοίκων (#/km2) Βαθµός ιείσδυσης Υπηρεσίας (#/1000) Μερίδιο Παρόχου (%) Προφίλ συνδροµητή (π.χ. Auser,µ,Η ) Πλήθος καναλιών k/κυψέλη Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 16

17 ΙΑΣΤΑΣΙΟΛΟΓΙΣΗ ΙΚΤΥΟΥ Πυκνότητα κατοίκων (#/km2) Βαθµός ιείσδυσης Υπηρεσίας ( # / 1000) Ισοζύγιο Ισχύων Μοντέλο Απωλειών Πυκνότητα χρηστών (#/km2) Μερίδιο Παρόχου (%) Εµβαδόν κυψέλης (km2)( Πυκνότητα συνδροµητών (#/km2) # κυψελών Πυκνότητα συνδροµητών κυψέλης (#/km2) Προφίλ συνδροµητή Erl Πλήθος καναλιών k/κυψέλη Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 17

18 ιαστασιολόγηση ικτύου (Χωρητικότητα) Πυκνότητα κατοίκων (#/km2) Βαθµός ιείσδυσης Υπηρεσίας ( # / 1000) Πυκνότητα χρηστών (#/km2) Μερίδιο Παρόχου (%) Πυκνότητα συνδροµητών (#/km2) Προφίλ συνδροµητή Erl # καναλιών/κυψέλη GOS Πυκνότητα Κίνησης (Εrl rl/km2) Χωρητικότητα κυψέλης (Erl( Erl) Εµβαδόν κυψέλης (km2)( Ισοζύγιο Ισχύων # κυψελών Pt,Gt Μοντέλο Απωλειών Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 18

19 ΠΑΡΑ ΕΙΓΜΑ Ε ΟΜΕΝΑ Αστική περιοχή: A=50Χ50km 2 P T =1W=30dB m P th =-104dB m L=-10+40logr km L max = P T -P th =134dB m r max = 10^[(L max +10)/40] = 3,98 km A cell =2,6*r max2 =41,19 km 2 #cell=2500/41,19 = 61 cells Αστική περιοχή: 1000 κάτοικοι/km χρήστες/1000 κατοίκους Μερίδιο παρόχου 60% Προφίλ συνδροµητή: 0,5 κλήση/ώρα αιχµής ιάρκειας 1,5 min 300 συνδροµητές/ km 2 A user = (0,5*1,5)/60=12,5mErl A offered/km2 =12,5*300 συνδροµητές/ km 2 = 3,75 Erl / km2 A cell =3,75 * 41,19 km2=155 Erl/ cell Με GOS=2%: απαιτούνται 168 κανάλια/cell Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 19

20 ΣΥΣΤΗΜΑ GSM GSM900 ΕΤΑΙΡΕΙΑ: : 2x?? MHz Μερίδιο Εταιρείας: στοιχεία 2003 Υπηρεσία: Φωνητική Τηλεφωνία ΚΥΨΕΛΟΠΟΙΗΣΗ: : 3/9 ΑΓΟΡΑ ΦΑΣΜΑΤΟΣ:??? ΚΟΣΤΟΣ ΕΓΚΑΤΑΣΤΑΣΗΣ 1. ΚΟΣΤΟΣ ΣΒ:??? 2. ΕΝΟΙΚΙΟ ΘΕΣΗΣ:??? 3. ΚΟΣΤΟΣ Gr. Car.:??? 4. ΛΟΙΠΟ ΚΟΣΤΟΣ:??? ΜΟΝΤΕΛΟ ΑΠΩΛΕΙΩΝ L 50,L 90,Build.Penetration Walfish/Ikegami µε Ενδεικτικές τιµές Υψος ΣΒ: 10m ή 20m Υψος KΣ: 1,5 m Στοιχεία περιοχής: ΑΤΤΙΚΗ 2000 (ή πιο πρόσφατα) Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 20