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WiMAX : 下世代寬頻無線服務技術

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Presentation Transcript

  1. WiMAX :下世代寬頻無線服務技術 蔡百豐

  2. Outline • 什麼是 WiMAX? • 為什麼是 WiMAX? • WiMAX 的應用 • WiMAX的前途與未來

  3. Outline • 什麼是 WiMAX? • 為什麼是 WiMAX? • WiMAX 的應用 • WiMAX的前途與未來

  4. 什麼是 WiMAX WiMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access 全球互通微波存取 • 特性: • 採用IEEE 802.16d/e 標準 • 傳輸頻率: 2GHz ~ 11GHz • 都會型網路: 傳輸距離: MAX31mile (50Km) • 傳輸頻寬: 75Mbps (Fixed),15Mbps (Mobile) • 兩種傳輸方式: last mile service (NLOS) & backhaul service (LOS). • 傳輸品質保證: from radio to core network • 網路拓樸模式 :PTP(16km), PMP(3-5km) • 有機會成為 4G的傳輸介面 • transmission rate > 384Kbps * (3~5) • IP based environment with seamless and wireless service • Manipulate Triple Play (Data, Voice, Video) • OFDMA + MIMO • 全有目前至少有380 公司參與其中: Intel, NEC, Motorola,…

  5. 802.16 Working Group • MAC and PHY: • 802.16 initial interest is the 10-66 GHz range in 2001 (LOS) • 802.16a (2-11GHz) was standardized in 2003 (Non-LOS) • SCa, OFDM, OFDMA, HUMAN were added • 802.16c specifies the detail system profiles for 10-66 GHz • 802.16d consolidate 802.16, 802.16a, 802.16c  IEEE Std. 802.16-2004 • 802.16e support for mobility (sleeping mode, hard/soft HO, Idle mode (optional) • Expected to be standardized in 2005  IEEE Std. 802.16-2005 • Network Management: • 802.16f: MIB for 802.16-2004 802.16i Mobile MIB • 802.16g: Fixed and Mobile Management • Coexistence • 802.16.2-2001: coexistence of Fixed Wireless Broadband Access Sys. • Conformance • Conf.-01 (PICS ProFo.), Conf.-02 (Test Suites), Conf.-03 (Radio Tests)

  6. WiMAX Forum Organization

  7. WiMAX v.s. 802.16 • WIMAX是一種工業組織,主要是來推廣及認證各種相關採用IEEE 802.16系列標準的產品. • 無線電波的一致性及互通性 • 主要的參考標準是802.16-2004 and 802.16e-2005 • 採取與WiFi v.s. 802.11一致的模式

  8. 802.16 相關系列

  9. Outline • 什麼是 WiMAX? • 為什麼是 WiMAX? • WiMAX 的應用 • WiMAX的前途與未來

  10. WiFi 電信網路的基本架構 無線存取系統 Radio Access Network 端點使用者 End Users 核心網路系統 Core Network

  11. WWAN 802.20 (4G?) WMAN 802.16 (WIMAX) WLAN 802.11 (WIFI) WPAN 802.15.1 (Bluetooth) 802.15.3 (UWB) 802.15.4 (Zigbe) 50KM 0 10m 100m 無線存取系統之分類

  12. WiFi WiFi WiFi 802.16 Business topology • Fixed Wireless Access: • DSL to homes and business BROADBAND WIRELESS ACCESS 802.16/a Backhaul : P2P for linked infrastructure 802.16 LOS to fixed outdoor antenna 802.16e NLOS to MSS (laptop/PDA..) : Handoff fun. enabling mobile data feeding 802.16a NLOS to fixed Indoor antenna 802.16a NLOS to fixed outdoor antenna MSS: Mobile Subscriber Station; LOS: Line of Sight; NLOS: Non Line of Sight Ref. from Vodafone

  13. WiMAX 的優勢 • 現有的無線通訊科技 • Wi-Fi (802.11n) • 802.11b,802.11a,802.11g • GPRS(3G), HSDPA(3.5G) • 雙網整合 • WLAN • 速度,品質 • Cellular Network • 範圍 • WiMAX • 802.16d, 802.19a, 802.16-2000 (固定式) • 802.16e (可移動裝置) • 速度,品質,範圍

  14. 廣大 - Last Mile(最後一哩) • ISP連接到用戶端(家庭或企業) • 通訊距離: • Wi-Fi(806.11n)以公尺計 • WiMAX(802.16 - 2000)以數十公里計(理論值是50公里) • WiMAX的優勢 : 廣大的覆蓋範圍 • 穿透建築物、高山、樹木等地區

  15. 高速 - 75 Mbps • 802.11b : 11Mbps • 802.11a,802.11g: 54Mbps • 3G : 2Mbps • 802.16a : 75Mbps • WiMAX的優勢 :更快的傳輸速度

  16. 對稱 - 穩定 • HSDPA(3.5G):高速下行資料傳輸,加強第三代行動通訊 • 穩定的品質(QoS) • Skype on HSDPA • WiMAX的優勢:對稱的頻寬(上下傳頻寬相同)---更能滿足無線存取的需求

  17. 加密 - 安全 • Wi-Fi : WPA2標準的PEAP認證與AES加密 • WiMAX : 定義了隱私密鑰管理(PKM),可以透過RSA或EAP等機制來實現

  18. 移動 – 802.16e • 3G : • 2 Mbps (靜止) • 384 kbps (<5 km/hr) • 64k kbps (>60 km/hr) • 802.16 : • 15 Mbps (~ 120km/hr)

  19. Why WiMAX

  20. Outline • 什麼是 WiMAX? • 為什麼是 WiMAX? • WiMAX 的應用 • WiMAX的前途與未來

  21. 台灣WiMAX執照分布 • 北區 • 大眾電信 • 創一投資 • 威邁斯電信 : 東訊公司與威寶電信 • 南區 • 遠傳電信 • 大同電信 • 威達有線電視

  22. WiMAX應用領域 • 私人企業 • 大都會多個據點,避免或降低和多家通信業者合作的不便 (切換費用) • 寬頻網路服務 • 客戶與中小型企業據點的傳輸服務 • 家庭,郊區,住宅區 • 視訊隨取需求的到來 • 攜帶式寬頻無線 • 行動用戶的選擇

  23. WiMAX應用優勢 • 無線頻寬需求 • 簡單的完成網路的佈建 • 降低必須的成本需求 • 點對點靈活配置 • 社區無線網路應用 • 可協助,如:CABLE、DSL的空白覆蓋 • 網路建構不完整地區的應用 • 在偏遠地區或人口密度較低的地點建構無線網路架構

  24. 台灣WiMAX發展相關計畫 • 交大,清大,中央,暨南,中華電信所聯合建置802.16試驗平台 • 鄉村型的暨南大學試驗網 • 市郊型的中央大學試驗網 • 都會型的清華交通試驗網

  25. M台灣計畫 • WiMAX有五大應用 • 網路電話 • 寬頻電視 • 基地台定位導航 • 行動居家保全 • 影音部落格(V-Blog)等應用 需要殺手級的應用才能充份發揮

  26. 成為第二個Wi-Fi? • Rosedale, Intel 晶片 • Motorola, Nortel Networks, Nokia, Cisco • 已經出現的固接式WiMAX: • 北美,拉丁美洲,中國,日本,澳洲的城市 • 英國:已經有一個WiMAX網路在Westminster啟用,目標客戶是小型企業 • Motorola:巴基斯坦支援行動WiMAX計畫 • 行動WiMAX:2006年的斯洛伐克與澳洲

  27. GGSN PDG WAG RNC WLAN SGSN HLR 3GPP PDSN PCF HA NAP AC ASN WiMAX 3GPP2 WiMAX Interworking with existed Networks

  28. Outline • 什麼是 WiMAX? • 為什麼是 WiMAX? • WiMAX 的應用 • WiMAX的前途與未來

  29. Show me the $$$!!!!!!!

  30. WiMAX是錢景還是錢坑!? • 商業營運模式 • VoIP與無線寬頻上網? • 收費模式? • 用戶數規模? • 龐大資本支出與人事維運費用 • 上千個基地台 (1500k~3000k each) • 認證與互通測試缺乏 • 電信業者投入的態度 • 規格制定時程 • 傳輸設備及技術改良 • 使用者接受程度 • 頻譜的釋放及各國政府態度

  31. 過於樂觀? • 現有通訊業者的反彈? • 3G投資(升級成3.5G) • 既有的ADSL產業 • 如何收費? • 架設成本? • 終端設備---耗電量?

  32. 堪憂的現況 • 802.16d仍然處於觀望的階段,雖然已有多家廠商出貨但是並不普及,因為802.16d是固定式的,大部分仍看好802.16e的未來 • 目前WiMAX設備的價格仍然過貴,因此不普及 • 各家WiMAX晶片組之間仍有相容性問題 • 802.16e與3G之間的競爭.同樣屬於移動式的傳輸方式,3G因為電力消耗較小,多應用在手機,而802.16e因消耗公率較大,多應用在筆記型電腦或PDA上面.

  33. 與Wi-Fi / 3G的競合 • 3G 基地台數量說 4000-5000座,等於全台 WIMAX要達到全台覆輔蓋基地台建置數量可能要達 6000-7500 • Wi-Fi AP價錢低可到處撥撒 • Update 現有3G模組具備WiMAX的傳輸能力可大幅減少cost (技術成熟度與接受度?) • 與Wi-Fi整合為發揮更大的功效(目前各家廠商努力的目標)

  34. Thanks!!