Wireless and cellular networks Flashcards
Πώς κατηγοριοποιούνται τα δίκτυα πρόσβασης σχετικά με την εμβέλεια τους ;
1) Wireless Personal Area Network - WPAN
- Λιγα μέτρα έως λιγες δεκάδες μέτρα εμβέλεια
- Χρήση σε προσωπικό χώρο
- Bluetooth
2) Wireless Local Area Network - WLAN
- Λιγες δεκάδες μέτρα έως λιγες εκατοντάδες
μέτρα εμβέλεια
- Υπηρεσίες σε τοπική περιοχή
- 802.11 (WIFI)
3) Wireless Metropolitan Area Network - WMAN
- Μερικά km έως δεκάδες km εμβέλεια
- Υπηρεσίες σε μητροπολιτική περιοχή
- 802.16 (WIMAX)
4) Wireless Wide Area Network - WWAN
- Πολυεθνική εμβέλεια
- GSM , LTE , 4G , 5G , TETRA
Πώς κατηγοριοποιούνται τα ασύρματα δίκτυα πρόσβασης σχετικά με την κινητικότητα τους ;
1)Δίκτυα Σταθερής Ασύρματης Πρόσβασης
- Το τερματικό πρέπει να παραμένει σε σταθερή
θέση προκειμένου να είναι εφικτή η παροχή της
υπηρεσίας
2)Δίκτυα Κινητής Ασύρματης Πρόσβασης
- Το τερματικό μπορεί να κινείται ακόμη και με
μεγάλες ταχύτητες (πχ. 120 km/h) και να είναι
εφικτή η παροχή της υπηρεσίας
Ποιά είναι τα είδη κινητικότητας στα Δίκτυα Κινητής Ασύρματης Πρόσβασης ;
1) Νομαδικότητα
- Κατά την διάρκεια της μετακίνησης διακόπτεται η
παροχή της υπηρεσίας και η σύνδεση με το δίκτυο
2) Φορητότητα
- Κατά την διάρκεια της μετακίνησης διακόπτεται η
παροχή της υπηρεσίας και αλλά διατηρείται η
σύνδεση
3) Απλή Κινητότητα
- Ο χρήστης μπορεί να μετακινείται με το τερματικό
του σε νέες θέσεις και να λαμβάνει υπηρεσία
συνεχώς
- Η ταχύτητα μετακίνησης πρέπει να είναι μικρή
(ταχύτητα βάδισης)
4) Πλήρης Κινητότητα
- Ο χρήστης μπορεί να μετακινείται με το τερματικό
του σε νέες θέσεις και να λαμβάνει υπηρεσία
συνεχώς
- Η ταχύτητα μετακίνησης μπορεί να είναι μεγάλη
(πχ 120 km/h)
Τί είναι η ζώνη Freshnel ;
Είναι μια ελλείπτική περιοχή που περιβάλλει την νοητή ευθεία μεταξύ πομπού και δέκτη.
Η ζώνη freshnel υπολογίζεται απο τον τύπο :
r = 0.164 sqrt(d/f)
d = αποσταση μεταξύ πομπού - δέκτη
f = Συχνότητα μετάδοσης σε ghz
Ποιές είναι οι περιπτώσεις διάδοσης ενός σήματος ;
1) Διάδοση με οπτική επαφή - Line of Sight
- Έχουμε LOS οταν δεν υπάρχει εμπόδιο σε
απόσταση μικρότερη από το 60% της ζώνης
Fresnel
2) Διάδοση με παρεμποδισμένη οπτική επαφή -
Obstructed Line Of Sight
- Αν υπάρχει εμπόδιο εντός της ζώνης Fresnel, σε
κάθετη απόσταση μικρότερη από το 60% της
ακτίνας της σε κάποιο ενδιάμεσο σημείο μεταξύ
πομπού και δέκτη, αλλά η ευθεία που ενώνει πομπό
και δέκτη δεν έχει εμπόδιο, τότε έχουμε Obstruted
LOS
3) Διάδοση χωρίς οπτική επαφή - Non Line Of Sight
- Αν υπάρχει εμπόδιο εντός της ζώνης Fresnel, αλλά
αποκόπτεται και η ευθεία οπτική επαφή μεταξύ
πομπού και δέκτη, τότε έχουμε Non LOS
- Σε περίπτωση που έχουμε NLOS, έχουμε
σημαντικές αποσβέσεις λόγου του multipath effect,
δηλαδή λόγω πολλαπλών ανακλάσεων σε
διάφορους τύπους επιφανειών και υλικών
- Παροχή υπηρεσίας σε μικρές αποστάσεις (< 2 km)
Τι είναι το WiMax ;
- Βασίζεται στο IP
- Αποτελείται απο 3 συστατικά , τους φορητους
σταθμους (MS), Access Service Network (ASN) και
Connectivity Service Network (CSN), το οποίο
παρέχει συνδεσιμότητα IP - Λειτουργεί 2.5 , 3.5 και 5.8ghz
- Παρέχει επικοινωνίες P2P και P2Multipoint
- Ρυθμούς μετάδοσης έως και 70mbps
- Εμβέλεια μεχρι 50km
- Παρέχει υπηρεσίες σε συνθήκες LOS , OLOS , NLOS
- Fixed WiMAX (IEEE 802.16d) για την παροχή σταθερής ασύρματης ευρυζωνικής πρόσβασης
- Mobile WiMAX
(IEEE 802.16e) για την υποστήριξη κινητικότητας χρηστών
Τι τοπολογίες υλοποιεί το Wimax ;
◦ Σημείο προς Σημείο (Point to Point)
- Δίκτυο κορμού - επέκταση ασύρματου δικτύου
◦ Σημείο προς Πολλαπλά Σημεία (Point to Multipoint)
- Δίκτυο πρόσβασης
Τί είναι η προσαρμοστική διαμόρφωση που χρησιμοποιεί το Wimax στο φυσικό επίπεδο;
◦ Επειδή Υπάρχει διακύμανση στο λόγο σήματος προς
θόρυβο προς διαφορετικούς σταθμούς, υπάρχει
απαίτηση για πολλαπλές μεθόδους διαμόρφωσης.
◦ Κοντινή απόσταση - QΑΜ-64 με 150mbps
◦ Μεσαία απόσταση - QΑΜ-16 με 100mbps
◦ Μακρινή απόσταση - QPSΚ με 50mbps
Πώς λειτουργεί η τεχνική πολυπλεξίας OFDM στο WiMax ;
◦ Η τεχνική Orthogonal Frequency Division Multiple
Access (OFDM) αφορά στην ταυτόχρονη, παράλληλη
μετάδοση πολλαπλών υποφερόντων (subcarriers)
μέσα σε ένα δίαυλο.
◦ Οι υποφέρουσες είναι ορθογώνιες μεταξύ τους.
◦ Σε αντίθεση με την τεχνική FDM οπου τα σήματα
χωρίζονται σε διαφορετική συχνότητα με κένο
ανάμεσά τους , στην OFDM όλα τα σήματα
εκπέμπονται το ένα πάνω στο άλλο , και δεν
παρεμβάλλονται γιατί είναι ορθογώνικα\
◦ βασική ιδέα είναι η διαμοίραση μίας υψηλού ρυθμού
ροής δεδομένων σε πολλές παράλληλες μικρότερου
ρυθμού ροές δεδομένων και η διαμόρφωση κάθε
ροής χρησιμοποιώντας ξεχωριστά φέροντα
(υποφέροντα).
Πώς λειτουργεί η τεχνική πολυπλεξίας OFDMΑ στο WiMax ;
◦ Ο Σταθμός Βάσης ομαδοποιεί τα υποφέροντα σε
διαφορετικές ομάδες μετάδοσης (υποδίαυλοι).
◦ Μέσω της υποδιαυλοποίησης, κατά τη διάρκεια κάθε
χρονοθυρίδας, παρέχεται η δυνατότητα για εκπομπή
πολλαπλών τερματικών.
◦ Η απόδοση υποφερόντων σε χρήστες και υπηρεσίες
γίνεται δυναμικά ανάλογα με τους διαθέσιμους
πόρους, τη ζήτηση υπηρεσιών και τις τρέχουσες
συνθήκες του καναλιού.
Τί είναι οι τεχνικές αμφίδρομης μετάδοσης στο WiMax ;
◦ Ο στόχος των τεχνικών αυτών είναι ο διαχωρισμός του εύρους ζώνης σε ροή ανόδου (uplink –UL) και καθόδου (downlink – DL).
◦ Η διμερής πολυπλεξία συχνότητας (Frequency Division Duplex – FDD) και η διμερής πολυπλεξία χρόνου (Time Division Duplex – TDD) είναι οι δύο κυρίαρχες τεχνικές για την παροχή πρόσβασης στο ασύρματο πρότυπο WiMAX
Πώς λειτουργεί η τεχνική Frequency Division Duplexing - FDD ;
◦ Η τεχνική FDD αποδίδει στις ροές ανόδου και καθόδου διαφορετικές συχνότητες (κανάλια) χωρίς παρεμβολές.
◦ Με αυτόν τον τρόπο η ροή των δεδομένων στη ροή ανόδου μεταδίδεται ταυτόχρονα με την ροή δεδομένων στη ροή καθόδου σε διαφορετικές συχνότητες.
◦ Βέβαια, για λόγους συμμετρίας τα κανάλια ανόδου και καθόδου είναι του ίδιου μεγέθους, οπότε η τεχνική FDD είναι προσανατολισμένη σε εφαρμογές που απαιτούν ισότιμο εύρος ζώνης στις ροές ανόδου και καθόδου.
Πώς λειτουργεί η τεχνική Time Division Duplexing - TDD ;
◦ Η τεχνική TDD χρησιμοποιεί ένα και μόνο κανάλι για την μετάδοση του σήματος τόσο στο ρεύμα ανόδου όσο και στο ρεύμα καθόδου.
◦ Οι ροές των δεδομένων καταλαμβάνουν το ίδιο κανάλι επικοινωνίας από και προς τον BS σε διαφορετικές χρονικές στιγμές.
◦ Επιπλέον, η τεχνική TDD διαχωρίζει το χρόνο σε πλαίσια (frames) και τα πλαίσια σε χρονοθυρίδες.
◦ Οι πρώτες υποδοχές προορίζονται για την κατερχόμενη κίνηση.
◦ Στη συνέχεια έχουμε ένα χρόνο προστασίας που χρησιμοποιείται από τους σταθμούς προκειμένου να
αλλάξουν την κατεύθυνση μετάδοσης (Receive-to-transmit Transition Gap – RTG).
◦ Τέλος, έχουμε τις υποδοχές για την ανερχόμενη κίνηση, τις οποίες ακολουθεί ο χρόνος προστασίας Transmit to receive Transition Gap - TRG.
