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Arquitectura de las Telecomunicaciones

Arquitectura de las Telecomunicaciones. Servicios. Estándares. Marco Regulatorio. Tecnología. Tipos de Servicios. Conversacional Retardo y fluctuación de retardo bajos: ej. Voz y video conferencia, tolera errores Interactivo

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Arquitectura de las Telecomunicaciones

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Presentation Transcript

  1. Arquitectura de las Telecomunicaciones Servicios Estándares Marco Regulatorio Tecnología

  2. Tipos de Servicios • Conversacional • Retardo y fluctuación de retardo bajos: ej. Voz y video conferencia, tolera errores • Interactivo • Solicitud- Respuesta, tolerante a la fluctuación de retardo pero no a los errores. • Streaming (Flujo continuo) • Unidireccional. Video y audio. Tolerante a retardo y fluctuación de retardo. • Background • Tolerante al retardo. SMS, medida de prestaciones, descarga de archivos Pietrosemoli

  3. Nuevos servicios: • IP TV • PTT, POC (PTT over Cellular) • Servicios relacionados con la ubicación • Mensajes cortos multimedia • UMA, Unlicensed Mobile Access,Wi-Fi VoIP sobre celular Pietrosemoli

  4. Tendencias • Digitalización • Convergencia • Datos-Voz • Fijo-Móvil • Broadcast-Telecomunicación • Conmutación de Circuitos-Paquetes • Todo IP Pietrosemoli

  5. Red de acceso Inalámbrica • Wi-Fi (IEEE 802.11) • Diseñado para distancias muy cortas, • no hay garantías de calidad de servicio, la más económica • Mesh ofrece soluciones para los problemas de interferencia y de extensión de cobertura • WiMAX • Estándar aprobado, actualmente en pruebas de interoperabilidad entre fabricantes • Telefonía Celular • GSM, GPRS,EDGE,UMTS,HSDPA • CDMA, 1x, EV-DO, EVDV 5

  6. AVANCES • OFDM • Antenas Inteligentes, haces conformables • MIMO Pietrosemoli

  7. Conformaciòn de haz (Beamforming) Pietrosemoli

  8. Prefijo Cìclico Pietrosemoli

  9. Prefijo Cìclico Pietrosemoli

  10. Subportadoras en OFDM Pietrosemoli

  11. Superposiciòn de las subportadoras en el tiempo Pietrosemoli

  12. Superposiciòn en frecuencia Pietrosemoli

  13. Tiempo de guarda y CP • El tiempo de guarda GT se define como el intervalo entre dos sìmbolos en el que no se transmite informaciòn para evitar la interferencia. Debe ser mayor que la dispersiòn de impulsos esperada en el canal • Para garantizar la ortogonalidad, durante el tiempo de guarda se transmite el prefijo cìclico CP, una copia de la ùltima parte del sìmbolo que se añade al inicio Pietrosemoli

  14. Espectro de un impulso aislado Pietrosemoli

  15. Rango dinàmico en OFDM Pietrosemoli

  16. Pietrosemoli

  17. Pietrosemoli

  18. Pietrosemoli

  19. Pietrosemoli

  20. OFDM y OFDMA Pietrosemoli

  21. Pietrosemoli

  22. 802.11n • En enero de 2004 el IEEE formó un nuevo grupo de trabajo para que estudiara una solución que permita mejorar la velocidad (hasta 540 Mb/s ) y el alcance del protocolo 802.11 para redes inalámbricas • Utiliza MIMO (multiple-input multiple-output). • El Enhanced Wireless Consortium (EWC) fue constituído para promover el desarrollo de 802.11n, y en enero de 2006 el IEEE adoptó las recomendaciones de este consorcio como versión preliminar del estándar Pietrosemoli

  23. El Concepto de MIMO MIMO: Multiple Input/Multiple Output Consiste en equipar tanto el extremo transmisor como el receptor con múltiples antenas y procesar adecuadamente las senales Pietrosemoli

  24. MIMO Múltiples antenas en transmisión y en recepción Diversidad de antenas en recepción Pietrosemoli

  25. MIMO Se procesan las señales que se van a aplicar a las diferentes antenas tanto en el extremo transmisor como en el receptor, de tal modo que la calidad, detrminada por el BER, o la tasa de transmisión, se pueden mejorar El desvanecimiento selectivo producto de múltiples trayectorias se puede contrarrestar, utilizando codificación espacial-temporal El estándar 802.16e incluye MIMO, lo mismo que el 802.11n, pendiente de aprobación Pietrosemoli

  26. MIMO, SMART Antenna, ST Coding El concepto fundamental es el de beamforming, es decir, la modificación del haz de RF por medios electrónicos, que permite incrementar la relación S/N al enfocar la energía en la dirección deseada, una evolución de los arreglos de antenas de vieja data. Estas antenas inteligentes también permite minimizar la radiación en otras direcciones, con lo que se puede disminuir la interferencia y hasta utilizarlo como técnica de multiplexaje espacial Pietrosemoli

  27. UMA Pietrosemoli

  28. 802.16e • Tasas de hasta 63 Mb/s Dl,28 Mb/s Ul por sector en un canal de 10 MHz, gracias al empleo de MIMO y sistemas de codificación y modulación avanzados. • QoS imbuida, adjudicación de recursos de tiempo, frecuencia y espacio en base a cada trama • Canales de ancho de banda variable desde 1,25MHz hasta 20 MHz, en las bandas 2,3 GHz, 2,5 GHz y 3,5 GHz, gracias al empleo de Scalable OFDMA (SOFDMA) • Seguridad utilizando EAP, autenticación y encriptación • Movilidad con latencias inferiores a 50ms • Utiliza TDD inicialmente, luego FDD y HD FDD Pietrosemoli

  29. WiMAX Fijo • Basado en 802.16 d, estándar completado en 2004. Tiene buen alcance, puede transmitir aún con la línea de vista obstruida. • Las pruebas de interoperabilidad se hicieron a la frecuencia de 3,5 GHz, pero también existen equipos en otras bandas, como la de 5 GHz • No es muy atractivo en países desarrollados donde enfrenta numerosas competidores y un mercado saturado. Pietrosemoli

  30. WiMAX móvil • Basado en el estándar 802.16 e, aprobado en dic. 2005, permite movilidad hasta 80 km/h, pero a distancias muy reducidas del orden de unos 3 km. Inicialmente en las bandas de 2,3 y 2,5 GHz • Samsung, está demostrando la tecnología WiBro en Turín en las olimpiadas de invierno, muchas otras empresas están apuntando a un mercado muy interesante en países desarrollados • Texas Instruments anunció un DSP de 1 GHz basado en 802.16e Pietrosemoli

  31. WiMAX móvil • Airspan anunció un dispositivo USB basado en el estándar802.16 e,. Inicialmente en las bandas de 2,3 y 2,5 GHz • Samsung, está demostrando la tecnología WiBro en Turín en las olimpiadas de invierno, muchas otras empresas están apuntando a un mercado muy interesante en países desarrollados • Texas Instruments anunció un DSP de 1 GHz basado en 802.16e • Alcatel firmó convenio con Samsung para WiBro mundial Pietrosemoli

  32. WiMAX Movilidad • Velocidades: ~ 75 km / h • Roaming entre estaciones bases • Enrutamiento entre estaciones de suscritor Pietrosemoli

  33. OFDM/TDMA vs. OFDMA OFDMA en “16e”Multiacceso con subacanalizació es estándarIntercambio entre S/N y velocidad Viable para CPE interiores, portátiles omóviles OFDM/TDMA en “16d”Un usuario a la vezMultiacceso con subcanalización es opcional Viable sólo para fijo Subcanalización de alta potencia Pero se desperdicia espectro Espectro desperdiciado potencia potencia Multiacceso en tiempo y frecuencia permite alta capacidad y gran alcance Señal tiempo tiempo Ruido S/N baja y alcance limitado Ruido frecuencia frecuencia Pietrosemoli

  34. Parámetros de S-OFDMA Pietrosemoli

  35. Incompatibilidad • Las versiones fija y móvil de WiMax no son compatibles porque utilizan esquemas de acceso al medio diferentes, aunque ambos están basados en OFDM • 802.16d usa TDMA • 802.16e usa OFDMA • Se definen diferentes perfiles, que incluyen bandas de frecuencia, método de duplexing, etc. • No se descarta que algún fabricante ofrezca sistemas compatibles Pietrosemoli

  36. WiBro es un estándar coreano alineado con 802.16e Demostrado en Agosto 2005. permite handoff a alta velocidad Tres operadores de corea pagaron 100 M$ c/u por el uso del espectro en 2,3 GHz durante 7 años. En Venezuela se Instalará a finales de 2006 Pietrosemoli

  37. Adjudicación de Frecuencias para WiBro Pietrosemoli

  38. Red basada en IP Pietrosemoli

  39. IEEE 802.20 • La misión de IEEE 802.20 es desarrollar las especificaciones de una interfaz de aire basada en paquetes optimizada para el transporte de servicios basados en IP. • Especificar las capas físicas y de control de acceso al medio en frecuencias inferiores a 3,5 GHz con tasas de transmisión efectivas por usuario de hasta 1 Mb/s a velocidades de hasta 250 km/h. • La eficiencia espectral y el número de usuarios activos simultáneos serán significativamente mayores que los ofrecidos por los sistemas celulares existentes. Pietrosemoli

  40. Comparación de tecnologías inalámbricas Pietrosemoli

  41. WWAN <15 km 802.20 (propùesto) MAN <5 km 70 Mbit/s 802.16a/e WiMAX Wi-Fi® WLAN <100 m 11-54 Mbit/s 802.11a/b, e, g PAN <10 m ~1 Mbit/s 802.15.1(Bluetooth) 802.15.3(UWB) * 802.15.4(ZigBee)** Estándares IEEE para Tecnología Inalámbrica Pietrosemoli * UWB: 500 Mbit/s ** ZigBee: 250 kb/s Source: International Telecommunications Union, “Birth of Broadband”, September 2003

  42. CDMA 1X+EV-DO+WLAN Network WLAN: Hotel EV-DO < 10Km Seamless coverage in modern Urban WLAN: Airport WLAN: Office Suburb / rural WLAN < 100m Urban WiMAX < 2Km Dense Populated Area CDMA 1X > 30Km 1x seamless coverage • WiMAX provide high speed data access to high density cities • WLAN hotspot indoor coverage • CDMA EV-DO provide mobile and low speed data services to the city zone • CDMA 1X provide coverage • Unified core network，unified network management，unified AAA Pietrosemoli

  43. Estándares Inalámbricos WAN Wide Area Network GSM UMTS 802.20 MAN Metropolitan Area Network 802.16e HiperMAN HiperACCESS 802.16d 802.16a LAN Local Area Network 802.11 HiperLAN Bluetooth ZigBee UWB 802.15 HiperPAN PAN Personal Area Network Pietrosemoli

  44. Estándares IEEE 802.16 10 - 66 GHz, punto a punto Línea de vista, 802.16a Extensión a 2-11 GHz, NLOS (Non line of sight), Punto a Multipunto 802.16d Actualización de 802.16 y 802.16a Perfiles 802.16e Extensión para movilidad y roaming 802.21 Handoff independiente del medio ( 802.3, 802.15, 802.11, 802.16 ) 802.20 Mobile Broadband Wireless Access MBWA • Compite con tecnologías celulares • Velocidades hasta 250 km/h • Aún sin aprobar Pietrosemoli

  45. Estándares 802.16 Pietrosemoli

  46. Pietrosemoli

  47. Ejemplo de 802.20: Flash OFDM de Flarion • Arquitectura distribuida totalmente IP • Soporta QoS • Utiliza dos canales apareados de 1,25 MHz • Picos de 3,2 Mb/s DL, 900 kb/s UL • Latencia de 50 ms • 31 conversaciones VoIP simultáneas, 126 usuarios de datos • 250 km/h, handoff (traspaso) continuo de voz y datos Pietrosemoli

  48. HAP Pietrosemoli

  49. HAP: High Altitude Platform • La UIT a adjudicado 600 MHz @47/48 GHz para el servicio HAP (compartido con satélites) • También permite su uso para aplicaciones 3G en 2 GHz • Alturas entre 17 y 22 km, 120 Mb/s • Especialmente útiles para aplicaciones móviles • Puede utilizar también enlaces ópticos • Pueden basarse en energía solar para propulsión Pietrosemoli

  50. Antenas Inteligentes (Smart) • Captura copias múltiples de la señal recibida • Tramas de 10 ms de duración • Desecha las tramas corrompidas • Usa las coordenadas de cada trama para su alineación a fin de formar una señal más nítida Pietrosemoli

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