ιατµηµατικό ΜΠΣ ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗΣ - ΡΑ ΙΟΗΛΕΚΤΡΟΛΟΓΙΑΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΚΙΝΗΤΩΝ και ΠΡΟΣΩΠΙΚΩΝ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 1
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
ΙΚΤΥΑ ΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Trunk Network κόµβος 1 κόµβος 2 πρόσβαση πρόσβαση τερµατικά κόµβος 3 τερµατικά Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 3
PSTN ΙΚΤΥΑ ΦΩΝΗΣ- Ε ΟΜΕΝΩΝ Παραδοσιακά οι υπηρεσίες φωνής και δεδοµένων εξυπηρετούνται από διαφορετικά δίκτυα Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 4
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
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
Η ΕΙΚΟΝΑ ΤΗΣ ΑΓΟΡΑΣ ΤΩΝ ΤΗΛΕΠΙΚΟΙΝΩΝΙΩΝ Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 7
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 1979 1981 1986 1984 1985 1983 Uplink [MHz] 870-885 453-457 890-915 890-915 450-454 824-849 Downlink [MHz] 925-940 463-467 935-960 935-960 461-465 869-894 Εύρος καναλιού [khz] 25 25(20) 25(12.5) 25 20 30 Duplex Range [MHz] 55 10 45 45 11 45 Τεχνική Πρόσβασης FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA FDMA ιαµόρφωση FM FM FM FM FM FM Πλήθος Καναλιών 600 180 (220) 1000 (1999) 1000 222 833 uplink downlink Frequency Division Duplex 2XB Β Β f Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 8
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 1991 1993 1991 1994 test1991 Uplink [MHz] 890-915 1710-1785 824-849 810-826 824-849 Downlink [MHz] 935-960 1805-1855 869-894 940-956 869-894 Εύρος καναλιού [khz] 200 200 10 25 1230 Duplex Range [MHz] 45 95 45 130 45 Τεχνική Πρόσβασης TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD TDMA/FDD CDMA ιαµόρφωση GMSK GMSK π/4 PQJPSK π/4 PQJPSK QPSK/ DQPSK # Group Channels 124 375 832 1600 10 #TS/Gr.Carrier 8 (16) 8 3 3 Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 9
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
ΖΩΝΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ GSM E-GSM 880-890 890 / 925-935 935 MHz (2X10 MHz) GSM 900 890-915 915 / 935-960 960 MHz (2X25MHz) 110MHz GSM 1800 1710-1785 1785 / 1805-1880 1880 MHz (2X75MHz) GSM 1900 1850-1910 1910 / 1930-1990 1990 MHz (2X60MHz) E-GSM GSM 900 E-GSM GSM 900 880 890 915 925 935 960 GSM 1800 GSM 1800 DECT 1710 1785 1805 1880 1900 Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 11
ΚΑΤΑΝΟΜΗ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ GSM - ΕΛΛΑ Α COSMOTE VODAFON STET INFOQEST E-GSM (5/10) GSM 900(25/25) 2X5MHz (885-890/930 890/930-935) 935) 2X15MHz (900-915/945 915/945-960) 960) 2X10MHz (890-900/935 900/935-945) 945) GSM 1800 (55/75) 2x25MHz (1760-1785/1855 1785/1855-1880) 1880) 2X15MHz (1745-1760/1840 1760/1840-1855) 1855) 2X5MHz (1730-1735/1825 1735/1825-1830) 1830) 2X10MHz (1735-1745/1830 1745/1830-1840) 1840) C S V C S V 880 885 890 900 915 925 930 935 945 960 S I V C 1710 30 35 45 60 1785 1805 25 30 40 55 1880 1900 S I V C DECT Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 12
ΚΑΝΑΛΙΑ GSM - Ελλάδα E-GSM (10( 10/10) GSM 900(25/25) GSM 1800 (55/75) #CARR. #TS COSMOTE 2x25MHz 125Χ8=1000 125 1000 VODAFON 2X15MHz 75Χ8=600 2X15MHz 75Χ8=600 150 1200 STET 2X10MHz 50Χ8=400 2X5MHz 25Χ8=200 75 600 INFOQEST 2X10MHz 50Χ8=400 50 400 Αδιάθετα 2X10 10MHz 50Χ8=400 2x20MHz 100Χ8=800 150 1200 0/400 1000/1000 2200/3000 550 4400400 Απρ-07 Γ.Ι.ΣΤΕΦΑΝΟΥ 13
ΖΩΝΕΣ ΣΥΧΝΟΤΗΤΩΝ UMTS Ευρώπη: TDD 25MHz (1900-1920 1920MHz,, 2020-2025 2025MHz) FDD 2*60MHz (1920-1980 1980MHz, 2110-2170 2170MHz ) 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 MHz 1885 1900 1980 2010 2025 2110 2170 2200 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 18931919 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 1850 1900 1950 2000 2050 2100 2150 2200 2250 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
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
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
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
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
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 2 500 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
ΣΥΣΤΗΜΑ GSM 1800 +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