Servizi wireless Emilio Frezza CNIPA Centro Nazionale per l Informatica nella Pubblica Amministrazione Slide 1 Wireless Communications CABLE REPLACEMENT HOME, OFFICE PUBLIC ACCESS range CITY, SUBURBS COUNTRY, REGION WIDE PAN WLAN WMAN WAN GSM ZigBee 802.15.4 GPRS EDGE Bluetooth 802.15.1 UMTS Wi-Fi 802.11b UltraWideBand 802.15.3 WiMAX MobileFi 802.16a/d/e 802.20 HSDPA 802.11a/g/n Mobility LIMITED FULL 1 kbit/s 10 kbit/s 100 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s Bit Rate Slide 2 1 Gbit/s Source: : M. Dècina, D 2004
WAN Full Mobility Nella classificazione sono i servizi degli operatori mobili nelle loro evoluzioni: GSM :lo standard europeo più diffuso al mondo GPRS :il servizio di trasmissione dati per le reti GSM EDGE: il GPRS in versione potenziata UMTS: sta acquisendo gradualmente quote di mercato HSPDA: il miglioramento delle prestazioni dell UMTS Slide 3 WAN full mobility Slide 4
WAN full mobility Slide 5 Il mercato dei servizi mobili Slide 6
Wireless Communications CABLE REPLACEMENT HOME, OFFICE PUBLIC ACCESS range CITY, SUBURBS COUNTRY, REGION WIDE PAN WLAN WMAN WAN GSM ZigBee 802.15.4 GPRS EDGE Bluetooth 802.15.1 UMTS Wi-Fi 802.11b UltraWideBand 802.15.3 WiMAX MobileFi 802.16a/d/e 802.20 HSDPA 802.11a/g/n Mobility LIMITED FULL 1 kbit/s 10 kbit/s 100 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s Bit Rate Slide 7 1 Gbit/s Source: : M. Dècina, D 2004 PAN - Cable replacement IEEE 802.15.1/1.2 Consente di supportare dati/voce sino a 720 kbit/sec in 6/10 metri alla frequenza di 2,45Ghz con potenze di pochi mwatt; IEEE 802.15.2 è il nuovo standard con 6 /8 canali indipendenti, velocità sino a 2 Mbit/sec e aree di copertura di 30-50 metri piconet. Slide 8
PAN - Cable replacement Il mercato si incrementa con un valore prossimo al 50% per anno, nel 2007 raggiungerà 1,5 Billions $ e si prevede che il 65% dei cellulari avrà incorporato il Chip (IDC 2004) La Bluetooth Special Interest Group-SIG_è dal 1998 l associazione che ne promuove lo sviluppo e certifica i prodotti. Aderiscono al SIG circa 2000 aziende (Ericsson,Nokia,Philips ) Slide 9 PAN - Cable replacement: Zig Bee Star IEEE 802.15.4 Mesh PAN Coordinator Full Function Device (FFD) Reduced Function Device (RFD) Cluster Tree Slide 10
PAN - Cable replacement: Zig Bee BAND COVERAGE DATA RATE # OF CHANNEL(S) 2.4 GHz 868 MHz ISM Worldwide 250 kbps 16 Europe 20 kbps 1 868MHz / 915MHz PHY 2.4GHz PHY 915 MHz ISM Americas 40 kbps 2 MHz 10 Channel 0 Channels 1-10 868.3 MHz 902 MHz 928 MHz Channels 11-26 5 MHz 2.4 GHz 2.4835 GHz Slide 11 PAN - Cable replacement:zig Bee Warehouses, Fleet management, Factory, Supermarkets, Office complexes Gas/Water/Electric meter, HVAC Smoke, CO, H 2 O detector Refrigeration case or appliance Equipment management services & PM Security services Lighting control Assembly line and work flow, Inventory Materials processing systems (heat, gas flow, cooling, chemical) Energy, diagnostics, e-business services Gateway or Field Service links to sensors & equipment Monitored to suggest PM, product updates, status changes Nodes link to PC for database storage PC Modem calls retailer, Service Provider, or Corp headquarters Corp headquarters remotely monitors assets, billing, energy management Field Service or mobile worker Mfg Flow Temp. Sensor Database Gateway Materials handling HVAC Security Sensor Slide 12 Telephone Cable line Service Provider Back End Server Corp Office Retailer
PAN - Cable replacement:zig Bee SOHO Retailer Dealer Customers Service Provider Gateway links to security system, temperature sensor, AC system, entertainment, health. Gateway links to field sales/service Bio-monitor transmits to care provider via gateway Mobile clients link to PC for database storage PC links to peripherals, interactive toys PC Modem calls retailer, SOHO, Service Provider Back End Server Telephone Cable line Gateway(s) PC & peripherals Entertainment AC or heat Pump Field Service HRM Bio-monitor Data Communication Two way Temp. Sensor White goods Security Sensor Slide 13 PAN - Cable replacement UWB-Ultrawideband IEEE 802.15 descrive le caratteristiche del servizio che opera alla frequenza di 3,1-4,8Ghz su tre canali da 500 MHz con OFDM Ha l obiettivo di connettere,con velocità 100/200 Mbit/s e potenze di 90mWatt, videocamere,lettori Cd,stampanti, HDTV,PC ;è l estensione radio dell USB MBOA (Multiband OFDM Alliance) è l associazione che comprende 60 aziende(texas,microsft,hp,sony.) e promuove lo sviluppo dei servizi Slide 14
Wireless Communications CABLE REPLACEMENT HOME, OFFICE PUBLIC ACCESS range CITY, SUBURBS COUNTRY, REGION WIDE PAN WLAN WMAN WAN GSM ZigBee 802.15.4 GPRS EDGE Bluetooth 802.15.1 UMTS Wi-Fi 802.11b UltraWideBand 802.15.3 WiMAX MobileFi 802.16a/d/e 802.20 HSDPA 802.11a/g/n Mobility LIMITED FULL 1 kbit/s 10 kbit/s 100 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s Bit Rate Slide 15 1 Gbit/s Source: : M. Dècina, D 2004 Global Wireless Standards MobileFi IEEE 802.20 (proposed) WiMAX IEEE 802.16 WirelessMAN WAN MAN 3GPP, EDGE (GSM) ETSI HiperMAN & HIPERACCESS Wi-Fi IEEE 802.11 WirelessLAN LAN ETSI HiperLAN Wi-Media IEEE 802.15 WirelessPAN PAN ETSI HiperPAN Slide 16
WLAN Il brand è stato creato nel 1999 Wi-Fi Alliance raggruppa più di 200 aziende produttrici,promuove lo sviluppo degli standard 802.11 e certifica i prodotti Slide 17 WLAN LAN Wireless Access Points Wireless Clients Slide 18
Mercato del Wi-Fi Il mercato del Wi-Fi ha avuto nel 2004 il valore complessivo di 3 Billions $ Slide 19 Gli sviluppi degli standard Slide 20
Gli sviluppi degli standard Standard,velocità e campi di frequenza: Slide 21 Gli sviluppi degli standard Il miglioramento delle prestazioni relative alla sicurezza con il nuovo standard 802.11i e L inserimento della QOS per i servizi multimediali WMM con lo standard 802.11e Mbit/s Video Slide 22
Gli sviluppi degli standard Voce e video potranno essere supportati con qualità garantita e non best effort Il servizio VoIP è integrato nel Wi-Fi Volumi di Wi-Fi VoIP Slide 23 POSSIBILI IMPIEGHI DEL WI-Fi nella PA Estensioni di Lan e inserimento di servizi video e fonia IP Backbone wireless Slide 24
POSSIBILI IMPIEGHI DEL WI-Fi nella PA Albacom Colt Freestation Megabeam Telecom Italia Vodafone Hot Spot Servizi nomadici con hot spot pubblici WISP SPC Internet Amministrazione Slide 25 Wireless Communications CABLE REPLACEMENT HOME, OFFICE PUBLIC ACCESS range CITY, SUBURBS COUNTRY, REGION WIDE PAN WLAN WMAN WAN GSM ZigBee 802.15.4 GPRS EDGE Bluetooth 802.15.1 UMTS Wi-Fi 802.11b UltraWideBand 802.15.3 WiMAX MobileFi 802.16a/d/e 802.20 HSDPA 802.11a/g/n Mobility LIMITED FULL 1 kbit/s 10 kbit/s 100 kbit/s 1 Mbit/s 10 Mbit/s 100 Mbit/s Bit Rate Slide 26 1 Gbit/s Source: : M. Dècina, D 2004
WMAN A partire dal 2000 sono state realizzate numerose soluzioni WLAN con architetture proprietarie Tutte utilizzano tecnologie basate sulla modulazione OFDM e tecniche NLOS Nell aprile del 2002 è stato costituito il WiMAX Forum con il compito di promuovere lo sviluppo dello standard IEEE 802.16 e rendere i prodotti compatibili Slide 27 Standard Wireless MAN IEEE 802.16 Standard Broadband Wireless Access per voce e dati nelle Metropolitan Area Network (MAN) 802.16: air interface (PHY and MAC) 10-66 GHz 802.16a (gen 2003): air interface (PHY and MAC) prevede soluzioni adatte per local loop o backhaul links a 2-11 GHz 802.16d(giu 2004 ): prevede cambiamenti dei livelli PHY e MAC necessari per componenti portatili indoor eoutdoor 802.16e( 2^ metà 2005): Mobility e portability. Estensioni PHY+MAC Slide 28
WMAN WiFi 802.16d 802.16d Business Broadband Access (Outdoor CPE) 802.16e 802.16e WiFi Hotspot Backhaul WiFi Consumer Broadband Access (Indoor CPE) Portable Broadband Access Slide 29 Licensed Bands Unlicensed Band 2.5GHz (2.3-2.4; 2.5-2.7) 3.5GHz (3.3-3.7) 5.8GHz (5.25-5.85) N. America 2.5 & 5.8 GHz W. & E. Europe 3.5 & 5.8 GHz APAC 3.5 & 5.8 GHz Middle East & Central & S. America Africa 2.5, 3.5 & 5.8 GHz 3.5 & 5.8 GHz Slide 30 15
Previsioni di mercato BWA 12% 3% 9% 41% 35% 2.4 GHz 2.5-2.8 GHz 3.4-3.8 GHz 5-6 GHz Others Source :Skylight research 2003 Slide 31 WiFi and MiMAX coesistono per garantire la migliore connessione 802.16e WiMAX Carrier Broadband Wireless Wireless Hotspot Provider WiFi Slide 32
Diffusione di PC dotati di chip Wi-Fi e WiMAX Wi-Fi inserito nel PC Numero di PC WiMAX inserito nel PC Source: Intel Slide 33 Le aziende che operano nel WIMAX Forum Ne fanno parte più di 200 aziende che ricoprono ruoli complementari Fornitori di componenti elettronici: Intel,Fujitsu,Sequans. Carrier telefonici: BT, DT,France Telecom,At&T, ¾Grandi players ICT: Siemens,Alcatel,Lucent,Samsung,Cisco,Ericsson;Nortel ¾Fornitori di componentistica dedicata Slide 34 17
Le aziende che operano nel WIMAX Forum Alcuni fornitori di soluzioni: Airspace,Alvarion, Aperto,Motorola,Proxim,Navini, Wi-Lan. Motorola 9% Airspan 8% SR Telecom 7% Aperto Networks 6% NextNet 5% Proxim 10% Others 10% Alvarion 45% Source: Pyramid Research Nov. 2003 Slide 35 Alvarion E una azienda israeliana dedicata al wireless,ha consolidato un fatturato di 201M.ni $ nel 2004, +57 % rispetto allo 03 E presente in 130 paesi con 2 milioni di prodotti installati E partner di carrier come Verizone,BT e di grandi players come Siemens, Alcatel etc Ha lanciato il primo prodotto WIMAX compatibile: Breeze Max 3500 Il prodotto di maggior successo è il Breeze Access VL che opera a 5.4 Ghz in OFDM e NLOS ed ha TPC e DFS Slide 36
Alvarion LMDS 26/28 GHz 10.5 GHz 5GHz 3.5 GHz US MMDS 2.4 GHz 1.9 GHz EMGW WALKair 3000 WALKair 1000 BreezeACCESS VL BreezeACCESS V BreezeACCESS OFDM BreezeACCESS II MGW 900 MHz 800 MHz BreezeACCESS 900MHz Residential SOHO MTU SME MBU LE Slide 37 Alvarion BreezeACCESS OFDM 3.5GHz, OFDM NLOS Base Station BreezeACCESS VL 4.9, 5.2, 5.4, 5.8 5GHz Band OFDM NLOS Up to 54 Mbps BreezeACCESS TM BreezeACCESS II, XL, V 2.4GHz, 3.5GHz, 5GHz Up to 3 Mbps Slide 38
Proxim E una azienda californiana dedicata al wireless,ha consolidato un fatturato di 114 M.ni $ nel 2004, E presente in 20 paesi con prodotti Wi-Fi e pre WiMAX Ha numerose installazioni dedicate a comunità (Grand Haven ),Campus universitari (Berkeley,Tennesee), aziende Hunday,) Fra gli azionisti è presente Intel Il prodotto di maggior successo è il MP11 5054 R point to multipoint che opera a 5 GHz Slide 39 Proxim Il portafoglio prodotti si caratterizza per la presenza contemporanea di soluzioni Wi-Fi ( prodotti Orinoco ) 2.4 GHz 5 GHz Dual 2.4/5 GHz Slide 40
Proxim..e pre WIMAX( Links,Tsunami) Slide 41 Soluzioni Proxim Voice & data backhaul High-capacity multipoint connectivity Business/residential access Last mile access Wi-Fi Access Building-to-building connectivity Wi-Fi Access Slide 42 Wi-Fi Access
E una azienda texana dedicata al wireless E presente in 30 paesi con prodotti pre WiMAX licensed Vanta la più grande installazione wireless : la città di Sidney con 3.5 milioni di clienti potenziali Fra gli azionisti figurano Intel,Lehman Brothers,Alcatel.. Il prodotto di maggior successo è Ripwave che opera a 3.5 Ghz Slide 43 Le soluzioni Navini prevedono un architettura basata su stazioni radio-base,cgm,cpe CPEs Slide 44
Ripwave Wireless System Antenna Array BTS Slide 45 Altri fornitori APERTO : Soc. californiana con architettura BWA Packetwave disponibile su tutti i campi di frequenza (2.4, 3.5, 5 Ghz) Ha un importante referenza nella rete Iberbanda (ES). AIRSPACE : Soc californiana recentemente acquisita da CISCO per 450 M.ni $ con un fatturato previsto di 85 M.ni di $ nel 2005 Slide 46
Possibili impieghi di WMan nella PA PLMN spc internet Base Station PSTN CPE Cell Sites Hub Site (s) Public Networks Aree senza banda larga Slide 47 Mobile Fi ( IEEE 802.20) E una tecnologia full ip in fase di sviluppo che prevede in una copertura di 15 Km di fornire 1Mbit/s garantito in mobilità sino a 250Km/h. L azienda che sta sviluppando prodotti che anticipano le funzionalità è una azienda californiana Flarion Vodafone e DT Mobile hanno un accordo di cooperazione con Flarion Slide 48