Elementi di Reti per Telecomunicazioni

Elementi di Reti per Telecomunicazioni
(Parte III)
Reti Wireless (Wi-Fi, BLUETOOTH, WiMax)
Corso di Telecomunicazioni
Anno Accademico 2008/2009
F. Benedetto
Corso di Telecomunicazioni
A.A. 2008/2009
Contenuti
¾Introduzione: le trasmissioni wireless.
¾IEEE 802.11-Wireless LAN, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
¾IEEE 802.15-BLUETOOTH, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
F. Benedetto
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Storia delle Trasmissioni Wireless 1/2
• 1896: telegrafia wireless, invio e ricezione di codici di Morse (Marconi).
• 1907: primo servizio wireless su rotte transatlantiche (stazioni base ingombranti e uso di
antenne di grandi dimensioni 30x100m).
• 1920: Marconi scopre le trasmissioni ad onde corte (lunghezza d’onda < 100m).
• 1935: prima telefonata intercontinentale.
• 1946: primo servizio pubblico telefonico in 25 metropoli USA (larghezza di banda di
120 KHz in modalità half-duplex).
• 1950: la FCC raddoppia il numero di canali mobili limitando la larghezza di banda della
radio-frequenza a 60 KHz e nel 1960 a 30 KHz.
• 1968: la AT&T sottomette alla FCC il concetto di telefono cellulare.
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Storia delle Trasmissioni Wireless 2/2
• 1976: 543 utenti, allocati su 12 canali, sono stati serviti dal sistema mobile NY BELL.
• 1982: viene creato l’European Global System for Mobile Communications (GSM).
• 1983: la FCC alloca 666 canali duplex per la trasmissione AMPS (Advanced Mobile
Phone System, 40 MHz in una banda di 800 MHz con canali di larghezza 30 MHz).
• 1989: la FCC rilascia altri 166 canali per la trasmissione AMPS.
• 1991: nascita del sistema IS-54 (sistema digitale cellulare US, USDC): tre utenti per
canale larg 30 MHz, successivamente viene raddoppiato il numero di utenti per canale.
• 1994: nascita del sistema IS-95 con accesso a divisione di codice: CDMA (code
division multiple access).
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Wireless Data
Possiamo riassumere i punti fondamentali che hanno segnato questa tecnologia:
•Nomadicità dell’utente
•Velocità di trasferimento dati comparabile alle reti wired
•Costi di gestione ridotti
•Interoperabilità degli apparati di diversi produttori
Ovviamente ci sono delle limitazioni nell’utilizzo di queste reti che possiamo riassumere
con:
•Area di copertura radio limitata
•Possibilità di utilizzo limitate da ostacoli fisici
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Caratteristiche
•La caratteristica desiderabile che una rete wireless deve avere è sicuramente la mobilità.
•L’obiettivo finale di una comunicazione mobile è, ovviamente, garantire un determinato
livello di qualità del servizio (QoS).
•La progettazione di una rete wireless deve ovviamente essere un trade-off tra le varie
caratteristiche che si incontrano corrispondentemente agli strati della pila ISO/OSI ed il
livello di QoS garantito.
Pc-card 1
Pc-card 2
AP
Stazione 1
Stazione 2
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Pro e Contro
Vantaggi:
- Installazione non invasiva adatta a particolari edifici o situazioni
- Installazione e configurazione veloci e semplici
- Flessibilità e scalabilità ottimali
- Riduzione costi di esercizio a lungo termine
- Mobilità delle stazioni
Svantaggi:
- Interferenza
- Cammini multipli (multipath)
- Consumo energetico
- Sicurezza
- Throughput
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Applicazioni
Applicazioni:
- Estensione di reti locali
- Interconnessione fra edifici
- Connettività per l’utenza in movimento
- Connettività in ambienti non adatti al cablaggio
- Connessione di rete ad hoc
Classificazione:
in base alla copertura geografica:
- WPAN
- WLAN
- WWAN
in base alla tecnologia su cui sono basate:
- Infrarosso
- Dispersione di spettro (FHSS, DSSS)
- Microonde in banda stretta (con o senza licenza)
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Classificazione di Reti Wireless
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Reti Wireless
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Standard Wireless
CABLE
PAN
REPLACEMENT
Range
Wi-Fi
802.11b
802.11a/g/n
MobileFi
802.20
WiMAX
802.16a/e
CITY,
WMAN
SUBURBS
1 kbit/s
10 kbit/s
100 kbit/s
HSDPA
1 Mbit/s
Bit Rate
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FULL
COUNTRY,
REGION
GSM GPRSEDGE UMTS
WAN
WIDE
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10 Mbit/s
Mobility
PUBLIC ACCESS
WLAN
UltraWideBand
802.15.3
Bluetooth
802.15.1
LIMITED
HOME, OFFICE
ZigBee
802.15.4
100 Mbit/s
1 Gbit/s
Source: M. Dècina, 2004
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Accesso al Mezzo Trasmissivo
• Utilizzano onde elettro-magnetiche (EM) ad alta frequenza, infrarossi (IR) o radiofrequenze (RF) per trasmettere informazioni da un punto ad un altro.
• Le trasmissioni radio multi-portanti possono coesistere nello stesso spazio fisico, nello
stesso istante, senza interferenza, trasmettendo a differenti frequenze (FDMA) in
differenti intervalli temporali (TDMA) o utilizzando codici specifici per ogni messaggio
(CDMA).
Tempo
Tempo
Tempo
Frequenza
FDMA
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Frequenza
Frequenza
TDMA
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CDMA
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Coesistenza di più comunicazioni contemporanee
Multiplazione FDMA, TDMA e CDMA
FDMA
TDMA
cy
uen
q
e
fr
tim
e
power
9
La condivisione del
canale radio da parte di
più comunicazioni
contemporanee trova una
molteplicità di soluzioni
Obiettivo: efficienza
nell’uso della risorsa
rispetto ai profili di
traffico
power
9
Base Station
CDMA
ncy
que
e
r
f
power
tim
e
DL
UL
Mobile Station
Mobile Station
F. Benedetto
tim
e
y
enc
u
q
fre
Mobile Station
Mobile Station
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Ambiti di utilizzo della tecnologia Wireless
Il raggio di copertura come dimensione fondamentale
Personal Operating Space
WAN
WAN-MAN
PAN
MAN
MAN-LAN
LAN-PAN
Pico-Cell
~50km
9
~2km
Tecnologie differenti rispondono
in modo ottimale alle diverse
esigenze (distanza, mobilità,
caratteristiche del canale, …):
9
F. Benedetto
0km
~10m
Integrazione di reti eterogenee
fisse e mobili con tecnologie
differenti
regional
vertical
handover
Si rende necessaria una funzione
di interlavoro trasparente tra i
diversi segmenti di rete operanti
con soluzioni eterogenee
metropolitan area
campus-based
Corso di Telecomunicazioni in-house
horizontal
handover
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Contenuti
¾Introduzione: le trasmissioni wireless.
¾IEEE 802.11-Wireless LAN, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
¾IEEE 802.15-BLUETOOTH, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
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Standard per Reti WLAN
Lo Standard IEEE 802.11 (1997) definisce per le WLAN:
- Pila di protocolli e livello fisico
- Servizi
- Protocollo del sottolivello MAC
- Struttura del frame
Tre diverse implementazioni del livello fisico
- Infrarosso (Diffuse Infrared)
- Frequency Hopping Spread Spectrum (FH/SS)
- Direct Sequence Spread Spectrum (DS/SS)
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Standard IEEE 802
• Nasce nel 1997, ed è stato aggiornato nel 1999 (IEEE 802.11-1999) e
adottato anche dall’OSI come 8802-11:1999.
• Prevede diversi sottogruppi:
» 802.11D: Additional Regulatory Domains
» 802.11E: Quality of Services
» 802.11F: Inter-Access Point Protocols (IAPP)
» 802.11G: Higher data Rates at 2.4 GHz
» 802.11H: Dynamic Channel Selection and Transmission Power Control
» 802.11i: Authentication and Security
• Due gli standard a livello fisico definiti ad oggi
– 802.11b: opera a 2.4 GHz ed è il più diffuso
– 802.11a: opera a 5 GHz con velocità più elevate
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Sviluppo degli Standard IEEE 802
Stato
802.11
802.11b
Approvato ’97
Obsoleto
Approvato ’99
Corretto ‘01
Banda
Velocità
Potenza
Frequenza
(Mbit/s) (mW EIRP)
(Ghz)
Range
(m)
2.4-2.483,5
1–2
100
30..80
2.4-2.483,5
1-11
160-3200
30..150
802.11a
Approvato ‘99
5.15-5.725
54
200-1000
30..150
802.11g
In esecuzione
2.4-2.483,5
54
100
30..100
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Protocolli Wired e Wireless-Pila ISO/OSI
F. Benedetto
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WLAN IEEE 802.11- Scopi ed Obiettivi
“To provide wireless connectivity to automatic machinery,
equipment or stations that require rapid deployment, which may be portable or hand-held,
or which may be mounted on moving vehicles within a local area”
Lo standard stabilito per essere usato nella Banda Industriale, Medica e Scientifica (ISM),
alle frequenza 902-928 MHz, 2400-2483.5 MHz e 5725-5850 MHz.
Nella banda ISM a 2.4 GHz, 802.11 presenta due standard per il livello fisico:
- uno con tecnica di accesso al mezzo FH/SS (Frequency Hopping Spread Spectrum);
- l’altro con tecnica DS/SS (Direct Sequence Spread Spectrum).
Un’alternativa è utilizzare a livello fisico la tecnologia infrarossi (IR).
Le stazioni 802.11 operanti con una delle tre tecnologie menzionate possiedono un data-rate
di 1Mbit/s (opzionalmente raggiungono il valore di 2Mbit/s).
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Componenti di Rete
WLAN 802.11: basata su una architettura cellulare
- La cella, detta BSS (Basic Service Set), è un’insieme di stazioni.
- Le stazioni vengono controllate tramite una coordination function.
Componenti 802.11
- Stazione (STA): terminale con meccanismi di accesso al mezzo wireless e contatto
radio con l’access point.
- Basic Service Set (BSS): gruppo di stazioni che utilizzano la stessa frequenza radio.
- Access Point (AP): stazione integrata nella WLAN e nel sistema di distribuzione
- Portale: bridge ad altre reti (wired).
- Distribuition System (DS): rete di interconnessione per formare una rete logica
(ESS: Extendend Service Set) basata su diversi BSS.
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WLAN IEEE 802.11- Architettura di Rete
Architettura gerarchica
- Elemento base BSS: set di
stazioni STA controllate da una
unica Coordination Function.
- Una BSS indipendente è
l’esempio base di rete 802.11: è
una rete ad-hoc e consiste almeno
di due stazioni.
Un portale è il punto logico
(bridge) dove una rete LAN nonIEEE 802.11 è connessa al DS. E’
quindi permessa la comunicazione
tra differenti tipi di LAN.
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WLAN IEEE 802.11- Servizi di Rete
I servizi sono suddivisi in due categorie:
- Station Services (SS).
- Distribution System Services (DSS).
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WLAN IEEE 802.11- Relazione tra i Servizi
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WLAN IEEE 802.11- Protocollo MAC
Il livello MAC gestisce e mantiene le comunicazioni tra le STA, coordinando
l’accesso al mezzo trasmissivo condiviso. Lo strato MAC definisce due metodi
d’accesso:
- Distributed Coordination Function (utilizzato)
- Point Coordination Function
Il primo dei due sfrutta un meccanismo di accesso che si basa sul concetto di
CSMA/CA.
Il secondo prevede che un’entità logica detta Point Coordinator (PC), che
risiede nell’AP della BSS, stabilisca istante per istante mediante un’operazione
di polling quale STA sia autorizzata a trasmettere.
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Protocollo CSMA
L’accesso distribuito è basato sul metodo di accesso CSMA/CA:
CS (Carrier Sense) – ascolto del canale prima di trasmettere
MA (Multiple Access) – consente l’accesso multiplo sullo stesso canale
CA (Collision Avoidance) – meccanismo che cerca di evitare le collisioni
F. Benedetto
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Terminale Nascosto
• Difficoltà nel rilevare le collisioni negli ambienti radio. Mentre si trasmette non è
possibile anche rilevare le collisioni Æ non si può utilizzare la tecnica CSMA/CD
(mentre trasmette ascolta).
• Nelle reti wireless è possibile il verificarsi del problema definito come Hidden
Node o Stazione Nascosta.
• Non tutte le stazioni che appartengono alla stessa LAN possono “sentire” le altre,
con il rischio che si verifichino collisioni.
AP1
STA1
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STA2
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STA3
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WLAN IEEE 802.11- CSMA/CA
Prenotazione esplicita del canale
Sorgente
-Verifica che il canale sia libero per un tempo specificato (DIFS).
- Se il canale è libero invia RTS (Request to Send).
- Tale messaggio, più piccolo e meno costoso, contiene informazioni come: la sorgente,
la destinazione, tempo trasmissione (invio dati + ricezione ACK).
Destinazione
- Quando riceve RTS controlla se il canale è libero per un prefissato periodo di tempo
(SIFS).
- Se il canale è libero invia alla sorgente il messaggio CTS (Clear to Send), poco
costoso perché piccolo ed include le stesse informazioni dell’RTS.
- Qualunque stazione che riceve un RTS o CTS setta il NAV (Network Allocation
Vector) al valore del campo durata nel frame di dati, RTS o CTS.
- Con l’invio di RTS e CTS si riduce l’overhead di collisione (costano meno di un
intero pacchetto).
- In trasmissioni di brevi pacchetti si può omettere l’invio dei messaggi RTS/CTS.
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WLAN IEEE 802.11- CSMA/CA
DIFS
R TS
SIFS
CTS
DIFS
DAT A
SIFS
ACK
DIFS
Sorgente
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Destinazione
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WiFi: Sommario
Non solo rete LAN senza fili
9
Tecnica di accesso CSMA/CA
9
802.11e introduzione della QoS
9
Temi critici:
9
802.11f protocollo tra AP
9
Sicurezza: wardriving
9
9
VoWLAN: VoIP over WLAN
802.11g modulazione OFDM (altre modalità
previste) in banda 2.4 GHz, 54 Mbps
9
802.11h arricchimenti di 802.11a per gestione
spettro e potenza
9
Standard 802.11
9
802.11a mod. OFDM in banda 5 GHz, 6-54
9
Mbps
9
802.11b mod. DSSS in banda 2.4 GHz, 5.5 e
11 Mbps
9
802.11c supplemento per funzionalità di
9
bridge
9
9
9
802.11d adattamento a differenti contesti
regolatori
F. Benedetto
9
802.11i arricchimenti di sicurezza
802.11j arricchimento di 802.11a in
banda 4.9-5.0 GHz per Giappone
802.11k gestione della risorsa radio
802.11m correzioni e chiarimenti tecnici
802.11n arricchimenti per l’alta velocità
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Contenuti
¾Introduzione: le trasmissioni wireless.
¾IEEE 802.11-Wireless LAN, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
¾IEEE 802.15-BLUETOOTH, caratteristiche, livello fisico e sottolivello
MAC
F. Benedetto
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Wireless PAN (Personal Area Networks)
•La prima rete WPAN fu sviluppata a metà degli anni ’90. Era una rete di piccole
dimensioni, bassa potenza, larghezza di banda modesta e con copertura radio di circa 2
metri.
•Altro interessante aspetto della tecnologia Bluetooth consiste nel limitato consumo di
energia.
•Utilizzano tecnologie a radio-frequenze (RF) simili alle WLAN ma disegnate per
offrire comunicazioni su aree di copertura meno vaste.
•Bluetooth (IEEE 802.15) è stato selezionato come lo standard per tali comunicazioni.
•Il gruppo IEEE 802.15 si occupa di sviluppare standard per comunicazioni mobili
wireless a breve distanza.
F. Benedetto
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BLUETOOTH
- Si tratta di un tipo di rete studiata per l’interconnessione di apparati (pc con
stampanti, modem, telefoni fissi e cellulari, …) all’interno di una stanza o
comunque di un ambiente di piccole dimensioni.
-L’estensione della rete dovrebbe quindi essere intorno alla decina di metri, ma lo
standard prevede anche apparati con potenze sufficienti a raggiungere la distanza di
copertura di 50 metri (portandosi a competere con 802.11).
F. Benedetto
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A.A. 2008/2009
BLUETOOTH
- Vantaggi: non c’è interferenza con apparati Wi-Fi, bassissima potenza di
trasmissione, consumi di potenza ridotti (lungo tempo). Dimensioni ridotte dei
chip.
- Svantaggi: limitata copertura radio: ~10 metri, poca banda disponibile: <1 Mbps.
Mantenimento trasmissioni contemporanee. Costi elevati rispetto alle altre wireless
locali.
F. Benedetto
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Servizi
Sono previsti due tipi di servizi:
– Syncnronous Connection Oriented (SCO)
– Asynchronous Connectionless (ACL)
La rete è organizzata in gruppi di stazioni
dette “piconet”:
• Ogni piconet vede una stazione assumere il ruolo di master e le altre di slave.
• Il master fornisce il sincronismo e coordina le trasmissioni interrogando
ciclicamente (polling) gli slave.
F. Benedetto
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Gestione del Traffico
-TDD (Time Division Duplex), Tecnologia impiegata nella gestione del traffico
asimmetrico nell'UMTS come ad esempio la navigazione su internet, offre una
mobilità limitata.
- Riconoscimento automatico di un altro dispositivo non appena entrambi si
trovano sulla stessa piconet. Nel caso di più piconet che formano una scatternet,
è disponibile anche la funzionalità di roaming.
- Bluetooth permette di gestire sia fonia che dati, utilizzando una trasmissione a
pacchetto su rete radio per i dati e una modalità connection-oriented per la voce.
F. Benedetto
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Scatternet
I dispositivi dotati di questa tecnologia comunicano tra loro creando e
riconfigurando dinamicamente delle reti ad hoc (piconet) composte da un
massimo di otto nodi. Più picoreti possono a loro volta connettersi ed espandersi
creando delle scatternet.
Un dispositivo può partecipare a più
Piconet contemporaneamente
(time-shared)
F. Benedetto
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Gestione delle Piconet
SDP - Service discovery protocol - permette ad un dispositivo di determinare
quali sono i servizi che gli altri apparecchi presenti nella picorete mettono a
disposizione.
Scansione - Con la prima connessione di un dispositivo avviene la scansione di
tutti i nodi presenti. Supporta un collegamento punto a punto ( point to pont ) e
multi punto ( multipoint ).
La modalità di interconessione dinamica consente di sincronizzare i dati tra due
apparecchi automaticamente.
F. Benedetto
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Canalizzazione
79 canali da 1 MHz( f = 2402+K MHz; K = 0,1,….78)
Frequency hopping (1600 hop/s) per evitare gli effetti di interferenze (interpiconet BT, WiFi, …); tutte le unità che partecipano alla piconet sono
sincronizzate al canale in termini di tempo e frequenza (“saltano” sulle stesse
frequenze negli stessi istanti”)
F. Benedetto
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Canalizzazione
L’asse dei tempi è diviso in time slot di 625µs: si permane sulla stessa frequenza
per uno, o tre o cinque time slot.
F. Benedetto
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A.A. 2008/2009
Comunicazione Master-Slave
Master: stazione che stabilisce il collegamento.
Slave:
stazioni individuate dal Master nella fase di Inquiry (fase di Inquiry:
ricerca delle stazioni collocate nelle vicinanze).
Strategia di comunicazione MASTER-SLAVE:
1.
Accesso al mezzo controllato dal Master (polling)
2.
Trasmissione del Master negli slot pari
3.
Trasmissione degli Slave negli slot dispari
F. Benedetto
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Tipi di Collegamento
COLLEGAMENTO SCO (SynchronousConnection-Oriented):
•Simmetrico, supporta servizi sincroni, slot riservati
COLLEGAMENTO ACL (AsynchronousConnection-Less):
•Asimmetrico, supporta servizi asincroni, polling
F. Benedetto
Corso di Telecomunicazioni
A.A. 2008/2009
Bluetooth: Sommario
9
Nata da un progetto Ericsson del 1984 per la
sostituzione dei cavetti (King Harold Blatand, o
Bluetooth, Re di Danimarca (940-981))
9
Bluetooth SIG (oltre 2500 aziende)
9
IEEE 802.15.1 del 2002 ha recepito la BT 1.2
9
Velocità fino a 1Mbps
9
Spettro 2.4 GHz ISM: 79 MHz di banda = 79
nella gamma 2.402 – 2.480 GHz
9
Frequency Hopping & TDD
9
Consumo batteria in ore
9
Ritardo > 3s
9
Comunicazioni punto-punto
Comunicazioni in rete:
9
9
9
Potenza
Class I
50 - 100 m
100 mW
Class II
30 m
2.5 mW
Class III
10 m
1 mW
9
9
Ciascuna piconet ha un master e fino a 7
slave (polling)
9
Capacità condivisa di 720kbps a 10m
Più piconet connesse tra loro formano una
scatternet
cifratura e autenticazione
Per le comunicazioni voce: (SCO - Synchronous
Connection Oriented)
9
Distanza
I nodi sono raggruppati in piconet
Sicurezza opzionale
9
9
Classe
F. Benedetto
9
FEC (forward error correction), assenza di
ritrasmissioni, 64 kbps duplex, punto-punto a circuito
Per le comunicazioni dati: (ACL - Asynchronous
ConnectionLess)
9
Corso di Telecomunicazioni
Asincrono, acknowledge rapido, punto-multipunto, fino
a 433.9 kbps simmetrico o 723.2 kbps asimmetrico a
commutazione di pacchetto
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WiMax: Le caratteristiche principali
9
9
9
9
9
Tecnologia per reti MAN basata
su standard IEEE 802.16 e ETSI
HIPERMAN
Accesso a larga banda
(wirelessDSL)
Backhauling per hot-spot WifI
Per le frequenze da 10 a 66 GHz
(licensed), 802.16 ha
standardizzato nel 2002 la tecnica
per WLL in modalità strettamente
LOS
9
Le frequenze usate
comunemente sono: 10.5,
25, 26, 31, 38 e 39 GHz
Per le frequenze da 2 a 10GHz
(unlicensed) in contesto NLOS,
802.16-2004 norma la
comunicazione PMP fissa, mentre
802.16e punta alla mobilità
9
Modulazione OFDM
multicarrier con
multiplazione TDM o FDM
F. Benedetto
9
9
9
Simile ad HyperAccess di ETSI (ma
incompatibile)
La distanza massima dipende da
efficienza spettrale, potenza, topografia,
requisiti di disponibilità, antenna, …
Modulazione adattativa: vicino alla BTS
uso modulazione più efficiente
64-QAM
16-QAM
QPSK
BPSK
20MHz
72Mbps
48Mbps
24Mbps
12Mbps
Corso di Telecomunicazioni
10MHz
36Mbps
24Mbps
12Mbps
6Mbps
7MHz
26Mbps
18Mbps
9Mbps
4,5Mbps
3,5MHz
13Mbps
9Mbps
4,5Mbps
2,2Mbps
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WiMax: Le caratteristiche principali
Profili iniziali di WiMax
Frequenza di lavoro
Duplexing
Banda di canale
3,5GHz (licensed)
5,8GHz
(unlicensed)
FDD e TDD
3,5MHz e 7MHz
TDD
10MHz
802.16-2004 (rev d)
802.16e
802.16- 2004: Luglio 2004
Stima 1H05
Spettro
< 11 GHz
Licensed & Unlicensed
< 11 GHz ( <6 GHz practical)
Licensed (& Unlicensed)
Utilizzo
Fisso
Ricevitore: fisso
Mobilità pedestre –>
Mobilità veicolare
Ricevitore: notebook o palmare
Stato
Canale
Non Line of Sight
Throughput lordo
di picco
Fino a 75 Mbps con canali a 20MHz
4-18 Mbps in canali a 5 MHz
Banda passante
del canale
Copertura a 2.5
GHz
(cella tipica)
F. Benedetto
Fino a 75 Mbps con canali a
20MHz
Piena mobilità:
80% della prestazione fissa
Banda flessibile tra 1.25 e 20 MHz
Da 2 a 10 km semi-rurale
Da 2 a 5 km urbana/suburbana
(funzione della frequenza – migliore
a 700MHz)
Massima copertura 35 km a 700
MHz
Corso di Telecomunicazioni
Nomadica/Mobile
Urbana/Suburbana/Semi-rurale
1 – 5 km (indoor)
2 – 7 km (outdoor)
A.A. 2008/2009
WiMax: Gli scenari di applicazione
9
Il WiMax e il WLL:
In Italia nel 2002 si assegnarono solo 69 delle 210 licenze disponibili per il WLL nella banda 24,5-26,5 GHz (14 operatori tra
regionali e nazionali – questi ultimi usano il WLL per backup o efficienza nel backhauling)
9
Tecnologia relativamente costosa e con limitazioni trasmissive
WLL or WiMAX
WiMAX
My Personal Hot-Spot
WiFi
Residential
Hot-Spots
The Internet
Nomadic
Hot-Spots
Corporate
Hot-Spots
F. Benedetto
Public Hot-Spots
Corso di Telecomunicazioni
A.A. 2008/2009
WiMax: Lo spettro utilizzabile
9
WiMAx è studiato per operare nell’intero spettro fra i 2 e gli 11 GHz. Le frequenze sotto i 6 GHz
offrono le migliori prestazioni. Le bande vengono definite in base alle regolamentazioni che
variano da paese a paese
9
Banda non licenziata 2,4 GHz: rischi di interferenza (specie per il mercato Enterprise) e scarsa
potenza
Banda non licenziata 5 GHz(specialmente la banda C: 5,8 GHz): interessante soprattutto per il
mercato rurale. E’ molto usata negli USA e raccomandata dall’ETSI per l’uso in Europa
Banda 3,5 GHz: la più comune delle bande licenziate. Offre buone caratteristiche di propagazione
ed è disponibile nella maggior parte dei paesi (ma non in Italia – allocata al Ministero della Difesa
- né negli USA)
9
9
Bande non
licenziate
US WCS
2305-2320
2345-2360
MMDS
2500-2690
2700-2900
ISM (WiFi):
2400-2480
F. Benedetto
Profili WiMax
disponibili
3,5 GHz
3400-3600
3300-3400
Altre bande di
interesse
3600-4200
Corso di Telecomunicazioni
5GHz –A
5150-5350
5GHz –C
5725-5850
5GHz –B
5470-5725
A.A. 2008/2009
WiMax: Timeline per standard e prodotti
IEEE
standard
.16d
.16e
WiMax
Inizia processo di
certificazione
2004
Disponibilità
Chipset
(Intel)
Vendor (Alcatel,
Siemens)
2006
2005
Chip: .16d
2007
Chip: .16d/e
Primi prodotti
WiMax
Primi prodotti
WiMax PCMCIA
(su laptop)
Fonti: “Senza Fili” Consulting, BWCS Ltd, WiMax Forum
F. Benedetto
Corso di Telecomunicazioni
A.A. 2008/2009
WiMax: Stime di sviluppo
Chipset Sales
(Million Units)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
2003
2004
Wi-Fi
2005
2006
2007
Wi-Max
Esordio di WiMAx
mobile (802.16e)
Fonti: Dell’Oro (Wi-FI) and ICG (Wi-Max)
Fonte: “Senza Fili” Consulting e BWCS Ltd
Fonte: Intel
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Corso di Telecomunicazioni
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