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Anwendungsszenarien und Planung von WiMAXNetzenFachvortrag an der Fachhochschule Wiesbaden
SSC ENPS. DarmstadtHeinz Droste, Carsten Stamm
31.03.2006
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Anwendungssz. und Planung von WiMAX-Netzen.31.03.2006
Anwendungsszenarien und Planung von WiMAXNetzenThemen
� Standardisierung und WiMAX Forum
� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
� Anforderungen an ein WiMAX Planungstool
� WiPLAN Beispielplanung
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Standardisierung und WiMAX Forum
� Bislang standen für den Zugangsnetzbereich zur Überbrückung der letzten Meile bis zum Kunden lediglich proprietäre Funksysteme zur Verfügung
� Seit Ende der 90-er Jahre wurde bei der Standardisierungsorganisation IEEE ein Standard für solche Zwecke entwickelt
� Parallel dazu hat sich ein Industrieforum gebildet, das die weltweite Verbreitung des IEEE Standards vorantreiben möchte, indem es die Interoperabilität von Produkten unterschiedlicher Hersteller sicherstellt
� Durch die weltweiten Märkte, die ein internationaler Standard ermöglicht, verspricht man sich große Stückzahlen und damit sinkende Preise, von denen Equipment-Hersteller, Netzbetreiber und Endkunden gleichermaßen profitieren sollen
� Doch WiMAX hat viele weitere Facetten
WiMAX heißt “Worldwide Interoperability forMicrowaveAccess”
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� Die IEEE 802.16 Working Group steht für die Entwicklung von „Broadband WirelessMetropolitan Area Networks (MAN) – eine globale Initiative
� Es gibt zwei wesentliche Standards:
Standardisierung und WiMAX ForumIEEE 802.16 -Working Group on Broadband Wireless Access (BWA).
IEEE 802.16-2004:Air Interface for Fixed BWA Systems
IEEE 802.16e:Mobile Wireless MAN Standard
� Der Standard wurde im Oktober 2004 veröffentlicht
� Im November 2005 wurde ein Corrigendumveröffentlicht, welches verschiedene Änderungen/Ergänzungen beinhaltet
� Dokumente:� IEEE 802.16-2004: Air interface for fixed BWA systems
� IEEE 802.16-2004/Cor1: Corrigendum
� Der Standard wurde im Dezember 2005 veröffentlicht
� Dokumente:� IEEE 802.16e: Air interface for fixed and mobile BWA systems
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Standardisierung und WiMAX ForumWesentliche Merkmale der beiden 802.16-Standards.
IEEE 802.16-2004:Air Interface for Fixed BWA Systems
IEEE 802.16e:Mobile Wireless MAN Standard
� Spezifikation der Luftschnittstelle für BWA-Systeme
� Bereitstellung des drahtlosen Breitbandzu-gangs im MAN als Ergänzung/Ersatz zum drahtgebundenen Netzzugang
� Unterstützung von:� Multimedia-Diensten� Point-to-Multipoint� verschieden Modulationsverfahren� Quality of Service (QoS)-Funktionen� Funktionen zur Sicherstellung der Übertragungssicherheit
� dynamische Frequenzselektion für den Betrieb in nicht lizenzierten Frequenz-bereichen
� Erweiterung von 802.16-2004 um Funktionen für kombiniert stationäre und mobile Anwen-dungen für den Betrieb im lizenzierten Fre-quenzbereich (auch unterhalb von 6 GHz)
� Rückwärtskompatibel zu 802.16-2004 (außer der Luftschnittstelle)
� Unterstützung von:� mobilen Endgeräten, die sich fortbe-wegen (bis zu 120 km/h)
� Handover zwischen Basisstationen oder Sektoren
� Scannen nach “Nachbarn”� verschiedenen Sicherheitsfunktionen� verschiedene innovative Antennen-technologien
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Standardisierung und WiMAX ForumWesentliche Merkmale der beiden 802.16-Standards.
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Standardisierung und WiMAX ForumAbgrenzung zum Standard 802.20.
IEEE 802.16:Broadband Wireless Access (BWA)
IEEE 802.20Broadband Mobile Wireless Access (BMWA)
� Broadband Fixed => Broadband Mobile, keine volle Mobilität (z. B. Beschränkung 120 km/h)
� WiMAX wurde nicht originär als Mobilfunk-system spezifiziert
� Betrieb zwischen 0,7 und 66 GHz� LOS und NLOS-Betrieb� Hohe Datenraten, bis 75 Mbit/s (16.2004), bis 15 Mbit/s (16.e) pro Zelle (theoretisch)
� Große Nutzerzahl� Shared Medium!� Große Entfernungen (bis 50 km, theoretisch).� Unterstützung zahlreicher Funktionen (QoS, Handover, Sicherheit, …)
� Endgeräte: Stationär bis völlig mobil
� Broadband Mobile mit voller Mobilität (bis 250 km/h), ebenfalls im MAN-Segment
� Keine Weiterentwicklung eines Mobilfunk-systems, proprietärer Ansatz (“Flarion”)
� Geplante Veröffentlichung des Standards: Ende 2006
� Optimiert für IP-Datentransport� Betrieb in lizenzerten Frequenzbereichen unterhalb von 3,5 GHz
� Datenraten bis 4 Mbit/s (Downlink), bis 800 kbit/s (Uplink) pro Zelle, pro Nutzer geringer
� Shared Medium!� Unterstützung zahlreicher Funktionen (QoS, Fast Handover, Sicherheit, …)
� Endgeräte: Völlig mobil
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� Den größten Einfluss hatten Samsung (Korea), gefolgt von Intel (USA) und ZTE (China)
� Chinesische und Koreanische Firmen erhöhten die Zahl ihrer Vertreter im Jahr 2005 deutlich gegenüber dem Vorjahr (z. B. Wibro in Korea, Portable Internet bei 2,3 GHz)
� Europa ist nicht die Haupttriebfeder der WiMAX-Entwicklung, sondern eher beobachtend
� ETSI HiPERMAN übernimmt allerdings weitgehend die 802.16 Spezifikation
Standardisierung und WiMAX ForumHaupttreiber der WiMAX-Standardisierung.
0
5
10
15
20
25
30
1 9 17 25 33 41 49 57 65 73 81Number of companies
Nu
mb
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of
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mb
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USA Korea Canada
Israel
China
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Intel
Samsung
Motorola
ZTE
ETRILGE Nortel
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Standardisierung und WiMAX ForumRoadmap des WiMAX-Forum.
*)Quelle WiMAX Forum
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� Standardisierung und WiMAX Forum
� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
� Anforderungen an ein WiMAX Planungstool
� WiPLAN Beispielplanung
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AnwendungsszenarienIntels Vision –WIMAX-Anwendungsszenarien
Mobile WIMAXFixed WIMAX Nomadic WIMAX
� Zugang über ein stationäres Endgerät zu einer zentralen Basisstation
� Nutzung typischer Breitband-dienste (z. B. DSL)
� Privat- und Firmenkunden
� Mix aus Anwohnern mit stationärem Endgerät und nomadischen Nutzern mit portablen Endgeräten
� Hotspot/Hotzone: Zugang zu lokalen Basisstationen
� Mobile Nutzer mit mobilen Endgeräten (Fußgänger bis zu sich schnell bewegenden Endgeräten in Fahrzeugen)
� Der Dienst und die Verbindung bleiben erhalten
(Handover)
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� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
� Anforderungen an ein WiMAX Planungstool
� WiPLAN Beispielplanung
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WiMAX – Komponenten zum Anfassen802.16-2004 - Technologie von Alvarion (Beispiel)
Outdoor Unit
Micro Base Station
Macro Base Station
SubsriberOutdoor Unit
SubscriberIndoor Unit
NetworkingGateway
Quelle: http://www.alvarion.com/upload/contents/291/BreezeMAX_3500_Datasheet.pdf
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WiMAXKomponenten zumAnfassenIndoor CPE von Airspain (Beispiel)
Quelle:http://www.airspan.com/product_downloads/ASMAXBROCHURE.pdf
� Es gibt erste Indoor-CPE‘n, die verschiedene Vorteile haben:
� Keine aufwändige Antennenmontage
� „Self Install Feature“ bei den meisten Produkten
� Indoor-Verteilung mit Hilfe von WLAN
� Die Frequenzbereiche bei 3,5 GHz (lizenziert) und 5,4 GHz (unlizenziert) sind für solche Anwendungen nur bedingt geeignet – Indoorwird wegen der Dämpfung durch Wände bei niedrigeren Frequenzen interessanter
� Selbst bei Verwendung von Fensterantennen sind die Zellradien auf wenige 100 m beschränkt
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802.16-2004 Equipment EvaluierungLabormessungen: Der Datendurchsatz beträgt je nach Physical Mode auf einem Kanal im Downlink zwischen 1 und 11 Mbit/s
BreezeMax Durchsatz
0
2
4
6
8
10
12
14
QAM64 ¾ QAM64 2/3 QAM16 ¾ QAM16 ½ QPSK ¾ QPSK ½ BPSK ¾ BPSK ½
Rate
Mbit/s theoretical
downlink
uplink
Ca. 80 % des theoretisch erreichbaren Durchsatzes
Durchsatzmessung (einer Access Unit)in Abhängigkeit vom Physical Mode
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802.16-2004 Equipment EvaluierungSimulation: In (vor-)städtischen Gebieten sind Zellgrößen zwischen wenigen Hundert Metern und ca. 6 Kilometern möglich
Zellgrößen WIMAX� Die Zellgröße in städtischen Regionen sinkt auf wenige 100 m:
� Limitierte Kapazität der Basis-station im Verhältnis zur An-schlussdichte
� Nach Überschreiten der Kapazität der Basisstation muss die Zelle geteilt werden.
� In vorstädtischen Gebieten sind Zellgrößen zwischen 1,5 und 6 km zu erwarten
� Nur in ländlichen Gebieten sind größere Zellen möglich
� Die max. Nutzerzahl pro Zelle kann in urbanen Gebieten wegen ungünstiger Linkqualität geringer sein
Suburban Urban
R [km] R [km] R [km]
hBS = 20m
hTS = 10m
hBS = 30m
hTS = 10m
hBS = 20m
hTS = 10m
hBS = 30m
hTS = 10m
hBS = 20m
hTS = 10m
hBS = 30m
hTS = 10m
hBS = 20m
hTS = 10m
hBS = 30m
hTS = 10m22
18,364QAM_3/4
142,9
16QAM_1/2
152,926,4
23,5
2,0
6,2
Mode
max.
Dämpfung
Antennen-
höhen
26,2
30,6
BPSK_1/2
161,9
QPSK_1/2
158,929,1
4,3
5,2
2,9
3,5
1,4
1,8
1,0
2,4
1,6
LOS
Rural
27,5
<< 1,0
NLOS
1,2
<< 1,0
2,0
5,2
Für Indoor-Empfang sind solcheReichweiten ggf. mit BPSK_1/2 erzielbar
In “Dense Urban”-Gebietenwürdendie Zellradienweiter sinken
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802.16-2004 Equipment EvaluierungFeldversuch im Raum Darmstadt: Fünf zufällig ausgewählte Nutzer werden nur Non Line of Sight (NLOS) erreicht
� Satellitensicht des Versuchsgebietes -Stationäre Nutzung (fixed access)
� Alle 5 Nutzer können trotz der großen Antennenhöhe an der Basisstation von 50 m nur “Non Line of Sight” (NLOS) erreicht werden (keine direkte Sichtverbindung)
� Getestet wurden primär Übertragungs-eigenschaften und die Linkstabilität
� Die Komplexität liegt in den realen Umgebungsbedingungen: Link 4 ist oft instabil (Geländeprofil), Link 5 (5,8 km) ist aufgrund der großen Antennenhöhe weitgehend stabil
� Der Versuch wurde auch noch mit anderen Antennenhöhen (bis hinunter auf 22 m) durchgeführt
5555
3333
1111 2222
4444
Basisstation
1.410mNLOS
1.420mNLOS
1.470mNLOS
3.360mNLOS
5.800mNLOS
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802.16-2004 Equipment EvaluierungFeldversuch im Raum Darmstadt: Ein hoher NLOS-Anteil führt trotz geringerer Entfernung zu stark schwankenden Empfangspegeln
-104
-100
-96
-92
-88
-84
-80
1. Feb. 2. Feb. 3. Feb. 4. Feb. 5. Feb. 6. Feb. 7. Feb. 8. Feb. 9. Feb. 10. Feb. 11. Feb. 12. Feb. 13. Feb.
Day
Empfangspegel [dBm]
0
1
2
3
4
5
6
Phys. M
ode [M
ittelwert]
Pegel [AVG] - BS-CPE Pegel [AVG] - CPE-BS Mode [AVG] - BS-CPE Mode [AVG] - CPE-BS
Nutzer 4 (3.360 m) - Stark schwankende Empfangspegelwerte
Datenraten einesKanals (downlink)ca. 3,5 Mbit/s
ca. 2,2Mbit/s
ca. 1,7 Mbit/s
ca. 1Mbit/s
� Bereits 1 aktiver Nutzer (4) mit einer schlechten Verbindung (z. B. phys. Mode 1) führt bei dem heute verfügbaren Equipment dazu, dass der Gesamtdurchsatz eines Kanals auf ca. 1 Mbit/s sinkt
� Die Pegelschwankungen sind die Folge von Umweltfaktoren, die besonders durch Diversity Empfang verbessert werden könnten
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802.16-2004 Equipment EvaluierungEinfluss des Antennenstandortes: In städtischen Gebieten sorgen mehrstöckige Gebäude häufig für große Abschattungen
Aussicht aus 50 m Höhe Aussicht aus 22 m Höhe
� Alle 5 Nutzer sind versorgt, jedoch NLOS.� Eine Verbindung (Nutzer 4, 3.360 m entfernt) istinstabil; hoher NLOS-Anteil.
� Nutzer 2 (1.420 m) und 3 (1.470 m) habenEmpfang.
� Nutzer 1 (1.410 m) hat gelegentlich Empfang.� Nutzer 4 (3.360m) and 5 (5.800m) haben keinenEmpfang.
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802.16-2004 Equipment EvaluierungAus Nutzersicht (Nutzer 2) verhindern benachbarte Einfamilienhäuser oder Bäume zumeist Bedingungen einer direkten Sichtverbindung
�Schwenk von der Nutzer-Außeneinheit zur größten Empfangsfeldstärke (Reflektionen) und zur Basisstation (Antenne in 50 m Höhe, keine direkte Sicht)Außeneinheit mit Antenne Ausrichtung der Antenne Richtung zur Basisstation
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Anwendungsszenarien und Planung von WiMAXNetzenThemen
� Standardisierung und WiMAX Forum
� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
� Anforderungen an ein WiMAX Planungstool
� WiPLAN Beispielplanung
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Anwendungssz. und Planung von WiMAX-Netzen.31.03.2006
Status der Regulierung in Deutschland
� Für den Betrieb von Basistationen (BS) im Frequenzbereich 3,4 GHz-Bereich wird eine Frequenzzuteilung (Lizenz) der Bundesnetzagentur (BNetzA) benötigt. Darin enthalten ist der Betrieb einer unbegrenzten Anzahl von festen oder bewegbaren Kundenterminals
� Die Lizenzen werden nach folgendem Schema vergeben:
� Frequenzzuteilung kann widerrufen werden, wenn Inbetriebnahme nicht innerhalb 1 Jahres
Antragstellung:Erstes „Zeitfenster“21.12.05 – 28.02.06(weitere folgen)
Registrierung:Antrag und geplan-tes Versorgungsge-biet bei BNetzA
Ausstellung:Frequenzzusicherung,max. 8 Monate gültig
Frequenzen verfügbar?
Bewerber haben 10 Wochen Zeit, Lösun-gen zu erarbeiten
Einigung?Auktionierungder Frequenzen durch BNetzA
Umwandlung:Frequenzzuteilung (an-sonsten Löschung)
Antrag, Nennung:BS-Standorte, Inbe-triebnahmedaten
Knappheit Ja
Ja
Nein
BS: Base Station (Basisstation)
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Status der Regulierung in Deutschland
� Lizenzbedingungen:
� Verwendungszweck: Breitbandige Datenübertragung inklusive aller damit verbundenen Dienste
� Technologieneutralität (keine Beschränkung auf WiMAX-Standard)
� Punkt-zu-Multipunkt, Punkt-zu-Punkt-Nutzung zulässig, wenn kein zusätzlicher Frequenzbedarf
� Vorerst nur einmal 2 x 14 MHz pro Antragsteller bei 3.400 – 3.600 MHz, mehr bei begründetem Bedarf und Verfügbarkeit
� Befristung bis 31.12.2016
� Inhaber müssen der BNetzA alle 6 Monate den Stand ihrer Frequenznutzung darlegen
� Kosten: Einmalige + jährliche Gebühren nach TKG + jährliche EMV-Gebühren, gestaffelt nach Bandbreite und Versorgungsfläche (Mindestgebühr 1.250 Euro)
� Das Vergabekonzept der BNetzA geht primär von öffentlichen TK-Anbietern als Antragsteller aus und weniger von firmeninternen Nutzungen. Letztere Anwendungen sind nicht explizit genannt, dürften jedoch in Ballungsgebieten wegen Frequenzknappheit problematisch sein
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WiMAXPlanungsaspekteVon der Szenario Definition zum Business Case
Scenario
Definition
Cluster
Definition
CAPEX
Analyse
Process
Design
OPEX
Analyse
Business
Case
Ziele
� Erfassen unternehmensspezifischen Randbedingungen
� Klassifizierung extrapolierbarer Szenario Cluster
� Identifikation von Kostentreibern
� Entwurf und Bewertung alternativer Betriebsprozesse
� Abgrenzung von wirtschaftlichen und unwirtschaftlichen Ausbauszenarien
� Optimierung des Produktdesigns
Ökonomische Bewertung geplanter Geschäftsmodelle und Ausbaustrategien
Prozess Schritte:
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� Standardisierung und WiMAX Forum
� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
� Anforderungen an ein WiMAX Planungstool
� WiPLAN Beispielplanung
Anwendungsszenarien und Planung von WiMAXNetzenThemen
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WiMAXPlanungsaspekteUnterschiedliche Anforderungen bei Roll Out- und Funknetzplanung
� Anordnung und Dimensionierung von Basisstationsstandorten
� Präzise Prognose der Wellenausbreitung
� Angemessene Einbeziehung von Umgebungsdaten
� Präzise Modellierung des Kapazitätsbedarfs
� Möglichst geringe Abweichung vom Betriebsfall
� Einsatz von komplexen Funkprognosemodellen mit skalierbaren Umgebungsdatenaufwand
� Flexible Tools zur Modellierung des Bandbreitebedarfs
� Untersuchung der Wirtschaftlichkeit des WiMAXBetriebs in unterschiedlichen Ausbauszenarien
� Realistische Erfassung statistischer Eigenschaften
� Angemessene Reduktion des planerischen Aufwandes zur Erfassung aller Anwendungsfälle
� Erfassung aller betreiberspezifischen Besonderheiten
� Einbeziehung von Funkversorungs- und Kapazitätsanalyse
� Statische Modellierung der Wellenausbreitung in ländlichen Regionen, Vorstädten und Großstädten
Use case Definition Use case Definition
Roll Out Planung Funknetzplanung
Anforderungen Anforderungen
Charakteristika Charakteristika
High Level Use Cases
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� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
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WiMAXPlanungsaspekteAnforderungen an ein WiMAXPlanungstool
� Erprobte skalierbare Funkprognosemodelle
� Statistische Ausbreitungsmodelle
� Semi-empirische Ausbreitungsmodelle
� Strahlenoptische Verfahren
� Als Umgebungsdaten kommen je nach Verfügbarkeit und Kostenrelevanz in Betracht
� Rasterlandnutzungsdaten, Höhendaten sowie morphologische Daten (Ländliche Regionen)
� Straßen- und 3D Gebäudedaten sowie morphologische Daten (Ballungsgebiete)
QPSK
16QAM64QAM
BasisstationTeilnehmer
Teilnehmer
Teilnehmer
Der Funkversorgungsprognose kommt eine ganz besondere Bedeutung zu, da je nach Linkqualität bzw. Physical Mode unterschiedlich Ressourcen belegt
werden
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WiMAXPlanungsaspekteAnforderungen an ein WiMAXPlanungstool
� Planungsmethoden
� Scenario Definition
� User Assignment
� Frequency Assignment
� Link budget and Interference Analyse
� Kapazitätsanalyse basiert auf betreiberspezifischen Servicelevel Agreements
� Netzoptimierungsmethoden
� CAPEX Tool
� Ermittlung herstellerspezifischer Mengengerüste
� Schnittstellen zu Business Case Tools
N
Scenario-
Definition
User Assignment
Frequency
Assignment
Calculation of
Link budget
User selection
Capacity
Analysis
Interf. +Capacity
Analysis
CAPEX Tool
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WiMAXPlanungsaspekteAnforderungen an ein WiMAXPlanungstool
� Die Kapazitätsanalyse ist ein Planungsschritt, der iterativ durchgeführt werden muss, da die Anzahl der versorgten Kunden mit der Interferenz im Netz korrespondiert
� Außerdem muss der Tatsache Rechnung getragen werden, dass zu jedem Zeitpunkt eine andere Untermenge der Nutzer aktiv sind
� Nutzer mit unterschiedlicher Linkqualität verursachen selbst bei gleichem Bandbreitebedarf eine unterschiedliche Belegung der Basisstationsressourcen
N
Scenario-
Definition
User Assignment
Frequency
Assignment
Calculation of
Link budget
User selection
Capacity
Analysis
Interf. +Capacity
Analysis
CAPEX Tool
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� Standardisierung und WiMAX Forum
� Anwendungsszenarien
� WiMAX Komponenten zum Anfassen
� 802.16-2004 Equipment Evaluierung
� Status der Regulierung in Deutschland
� WiMAX Planungsaspekte
� Von der Szenario Definition zum Business Case
� High Level Use Cases
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WiPLAN Szenario DefinitionFestlegung der zu versorgenden Gebiete – Beispiel: Vorstadtbereiche im Süden von München (kein reales Ausbauszenario der Telekom!)
� Auch bei einer Greenfield-Planung ist es wichtig, die Standorte der potentiellen Kunden möglichst exakt zu ermitteln
� Zunächst werden die zu versorgenden Gebiete mit Hilfe von Polygonflächen gekennzeichnet
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WiPLAN Szenario DefinitionFestlegung der Koordinaten der Kundenstationen
� Das Tool bietet die Möglichkeit, dieKundenstandorte anhand der Bauwerte realistisch zu verteilen
� Im Beispiel wurden 600 Kundenstationen plaziert
� Es ist aber auch möglich, die Koordinaten und andere Eigenschaften der Subscriber Unitsüber eine Excelschnittstelle einzulesen
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WiPLAN Szenario DefinitionAuswahl der Basisstationsstandorte
� Aus einer Standortdatenbank werden infrage kommende Basisstationsstandorte ausgewählt
� Günstig sind Standorte, die möglichst zentral Kunden in alle Himmelsrichtungen versorgen können (Frequenzökonomie)
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WiPLAN Szenario DefinitionFestlegung der Sektorisierung
� Die meisten Hersteller bieten Alternativen bzgl. der Sektorisierung (omni, 120°,90°,60°)
� Als besonders frequenzökonomisch erweist sich eine 90° Sektorisierung, da dann in Spiegelsektoren eine Belegung mit identischen Frequenzkanälen möglich ist
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Geländeschnitt
Geländeschnitt
Geländeschnitt
Geländeschnitt
62,3%62,3%62,3%62,3%
95,8%95,8%95,8%95,8%
WiPLAN Szenario DefinitionBasisstationseffizienz
� Stehen mehrere Standorte zur Wahl ist es wichtig zu wissen, von welchem Standort man die meisten Kunden (Covergage) versorgen kann
� Die Basisstations-effizienz gibt an, welchen Kundenanteil man von den verschiedenen Standorten versorgen kann Diese
Kunden k
önnen nic
ht
versorgt w
erden
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WiPLAN Szenario DefinitionOptimierung der Sektorausrichtung und User Assignment
� Da die Kunden meist inhomogen verteilt sind, ist es aus ökonomischen Gründen wichtig, die Sektoren so auszurichten, dass sie möglichst gleichmäßig ausgelastet sind
� Die Kundenstationen werden dabei zunächst der Access Unit zugeordnet, die den größten Empfangspegel liefert
� Manuelle Zuordnung ist aber auch möglich
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WiPLANFrequency AssignmentRandbedingungen
� Frequenzverfügbarkeit
� Interferenzsituation durch das eigene Netz und durch andere Anbieter
� Belegbarkeit der Spiegelsektoren
� Frequenzknappheit führt zu einem erhöhten Bedarf an Standorten bzw. zu einer Beschränkung der möglichen Kundenpenetration
Farbliche Kennzeichnung der Frequenz
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WiPLANKapazitätsanalyseBedarfsgerechter Ausbau der Sektoren
� Wird im Rahmen der Kapazitätsanalyse festgestellt, dass einzelne Sektoren überlastet sind, müssen sie entsprechend aufgerüstet werden
� Bis auf einen Sektor reicht in allen Fällen eine Access Unit aus
Hier musste ein weiterer Frequenzkanal belegt werden
Load UL
Load DL
Farbliche Kennzeichnung von Frequenz und Sektorlast
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WiPLANKapazitätsanalyseGründe für erhöhten Ressourcenbedarf
� Erhöhter Ressourcenbedarf ist meistens nicht nur auf ein große Anzahl von Kundenstationen zurückzuführen, sondern auch auf eine ungünstige Verteilung der physikalischen Modes
Farbliche Kennzeichnung des PhysicalMode
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Anwendungssz. und Planung von WiMAX-Netzen.31.03.2006
� Die BNetzA schreibt an den Staatsgrenzen die Einhaltung einer Grenzleistungsflussdichte von -122 dBW/(m2MHz) vor
� Wird diese Bedingung nicht erfüllt, ist eine Auslandskoordinierung erforderlich
� Aber auch Landesinnern können große Antennenträgerhöhen –wie hier mit 62 m zu großen Interferenzbereichen führen und damit problematisch sein
München
WiPLANContourdarstellung von Versorgung und InterferenzHohe Antennenstandorte führen zu großen Interferenzbereichen
Grenzleistungs-flussdichte
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München
� Bei der anderen Basisstation im Beispielszenario betrug die Antennenhöhe 20 m
� Der Interferenzbereich wird deutlich kleiner
� Eine solche Antennenhöhe kann in urbanen Gebieten aus Versorgungssicht allerdings problematisch sein
� Die südöstliche BS (vorige Folie) versorgt deutlich mehr Kunden
WiPLANContourdarstellung von Versorgung und InterferenzModerate Antennenhöhen können zu Versorgungsproblemen führen
Grenzleistungs-flussdichte
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� Neben der kartenbezogen Ausgabe von Ergebnissen der Kapazitäts- und CAPEX-Analyse werden Detailergebnisse über Dateischnittstellen für andere Anwendungen (z.B. Business CaseTools) bereitgestellt
� Die Mengengerüste sind in der Regel herstellerspezifisch unterschiedlich
WiPLANKapazitäts- und CAPEX-AnalyseDateischnittstellen sorgen für den Export detaillierter Planungsergebnisse
Danke für Ihre Aufmerksamkeit.