OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

SCI-Network Távközlési és Hálózatintegrációs Rt.

OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

T.: 467-70-30 F.: 467-70-49 [email protected] www.scinetwork.hu

Molnár Róbert Hálózati mérnök [email protected]

Nem tudtuk, hogy lehetetlen, ezért megcsináltuk.

SCI nap

©SCI-Network Rt. – 23. 2004. november 23. ©SCI-Network Rt. – 2004. november

Bevezető OFDM: Orthogonal Frequency Divison Multiplexing (Ortogonális Frekvencia Osztásos Multiplexálás) • Digital Audio Broadcast (DAB) • Digital Video Broadcast (DVB) • ADSL • Wireless LAN, Wireless MAN

SCI nap

©SCI-Network Rt. – 2004. november 23.

Tartalomjegyzék

SCI nap

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) SCI nap


Mi is az az OFDM? Tisztán szinuszos jel spektruma. Klasszikus frekvencia osztásos multiplex (FDM) jel spektruma. Ortogonális frekvencia osztásos multiplex (OFDM) jel spektruma.

SCI nap


Orthogonalitás Az egyes alvivők középfrekvenciáján a többi vivő nulla értéket vesz fel. Ezeket az (F0+n/T) frekvenciákat hívják ortogonális frekvenciáknak.

Frekvencia

SCI nap


OFDM technológián alapuló berendezések elvi felépítése ADÓ

VEVŐ

SCI nap


OFDM technológián alapuló berendezések elvi működése

SCI nap


IFFT működése egy vivő esetén A vektor meghatározza a vivő amplitúdóját és fázisát. Minden FFT pont egy-egy vivőnek felel meg.

Szimbólum idő: 4us

SCI nap


OFDM jel demodulálása FFT-vel

SCI nap


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

SCI nap


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

SCI nap


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

SCI nap


Szimbólumok közti interferencia (ISI) ISI

Nagy szimbólum sebesség

Továbbított adat

Alacsony szimbólum sebesség

SCI nap

Vett adat Nincs ISI, de az adatsebesség alacsony


Védő sáv (Guard Interval vagy Cyclic Prefix)

Többutas terjedés hatása az időtartományban

SCI nap


OFDM technológia hátrányai

• Érzékeny a fázis hibákra • Ortogonalitás megszűnéséből adódó vivők közti interferencia (ICI) • Frekvencia offset miatt • Késleltetések miatt

SCI nap


OFDM technológián alapuló Alvarion berendezések

BreezeACCESS család

BreezeNET család

z

BreezeACCESS OFDM BreezeACCESS VL

z

BreezeNET B

z

SCI nap


BreezeACCESS család

SCI nap


BreezeACCESS OFDM és VL paraméterei BreezeACCESS OFDM Frekvencia: Hozzáférési mód: Csatorna szélesség: Adat sebesség: Moduláció:

Hibajavítás: KF kábel: SCI nap

3.5GHz TDMA, FDD 3.5MHz, 1.75MHz 12Mbit/s - 3.5MHz OFDM (64FFT ) BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM Konvolúciós kóder, Viterbi dekóder 50 Ohm-os koax ©SCI-Network Rt. – 2004. november 23.

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 SCI nap


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

SCI nap


BreezeNET B paraméterei

Frekvencia: Hozzáférési mód: Csatorna szélesség: Adat sebesség: Moduláció:

KF kábel:

SCI nap

BreezeNET B14

BreezeNET B28

5.1GHz - 5.8GHz OFDM, TDD 20MHz 7Mbit/s Fullduplex OFDM (64FFT ) BPSK, QPSK, 16QAM, 64QAM 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

SCI nap


Köszönöm a figyelmüket!

[email protected]

SCI nap


OFDM technológia és néhány megvalósítás Alvarion berendezésekben

Recommend Documents