WiMAX 802

Document Sample
WiMAX 802 Powered By Docstoc
					                                                                                                    RESEARCH AND ANALYSIS

                                                  A new report from Eden Rock Communications: 

                                                  WiMAX 802.16m and LTE 
                                                  How and Why WiMAX Operators Will Migrate to LTE 
                                                  The  increased  customer  demand  for  high  bandwidth  data  services  has 
                                                  accelerated the urgency for operators to deploy broadband 4G networks. 
                                                  From  the  perspective  of a  current  WiMAX  operator  the  leading  evolution 
                                                  path candidates are WiMAX 802.16m and 3GPP Long‐Term Evolution (LTE). 
                                                  The  battle  for  mindshare  has  been  fierce  between  the  two  camps  with 
                                                  each  claiming  the  high  ground.  Now  is  the  time for  operators  to  reassess 
                                                  their  strategies  for  network  evolution  in  order  to  meet  the  rapidly                        increasing  network  capacity  demands  presented  by  data‐centric  mobile 
          +1.425.318.1200                         devices. This report provides operators with the vital information required                       for  assessing  how  each  standard  meets  the  goals  set  forth  in  their 
                                                  evolution strategy. 
A decision to proceed down the 3GPP path to LTE is an obvious 
choice for mainstream cellular vendors, but there are a number                            o E
                                                                                Feedback  on  Eden Rock Communications  
of  greenfield  operators  and  operators  who  have  already 
                                                                                “Eden Rock’s unique expertise in 4G wireless systems has 
deployed  WiMAX  technology  who  are  now  considering  their 
                                                                                proven to be of real benefit to Motorola.” 
network  evolution  plans.  The  best  strategy  will  account  for  the 
                                                                                ‐ Bruce Brda, Motorola SVP, Home & Networks Division 
technologies  and  their  capabilities;  the  implications  to  the 
carrier’s  current  and  future  business;  and  each  standard’s               “Eden  Rock  provides  Axtel  with  unique  4G  technology 
ecosystem  and  future  market  projections.  Eden  Rock’s                      expertise  spanning  airlink  technology,  system/product 
conclusion  is  that  the  majority  of  WiMAX  operators  should               design, network planning, and network deployment. Eden 
continue to deploy WiMAX in the short‐ to mid‐term and migrate                  Rock  has  demonstrated  strong  problem  solving  for  even 
to LTE in the long term. This report explains why that is the case,             the  most  complex  issues  that  can  arise  in  4G 
and provides carriers with a starting point for discussions about               deployments.”  
their own  strategy and potential transition.                                   ‐ Ivan Alonso Hernandez, Axtel Chief Technology Officer 

Questions answered in this report:                                              “The  Eden  Rock  team  has  a  long‐standing,  proven  track 
 • How  do  the  802.16e,  802.16m,  LTE  Release  8/9  and                     record  of  expertise  and  innovations  in  4G  wireless 
    LTE Release 10 standards/technologies compare?                              technologies.” 
 • How do new technologies impact the performance of                            ‐ Laurence Seifert, AT&T Wireless EVP (retired), Airbiquity 
    802.16e,  802.16m,  LTE  Release  8/9  and  LTE  Release                    Chairman  
    10?                                                                          “Eden  Rock  possesses  strong  expertise  in  4G  wireless 
 • What spectrum is identified for deployment of these                          systems  and  has  proven  to  Elektrobit  its  capabilities  in 
    standards?                                                                  embedded software development for wireless systems.” 
 • What are 4G vendors planning to build?                                       ‐ Jani Lyrintzis, Elektrobit VP & GM, Wireless Solutions
 • Which  technology  provides  better  backwards 
    compatibility?                                                          About Eden Rock Communications 
 • What  is  the  best  technology  path  for  WiMAX                        The  Eden  Rock  team  has  strong  expertise  in  system  design, 
    operators?                                                              product  development,  innovation,  and  network  deployment  of 
 • Is  it  viable  for  WiMAX  operators  to  migrate  from                 4G  (OFDM‐based,  IP‐centric)  technologies  spanning  a  15‐year 
    802.16e to LTE?                                                         period.  Experienced  in  many  disciplines—including  Radio 
                                                                            Resource  Management,  MIMO,  software  defined  radio,  packet 
                                                                            data  scheduling,  and  signal  processing  algorithm  design  and 
              Pricing and Ordering Information                              implementation—Eden  Rock’s  engineering  team  has  authored 
     • $1,995 USD (single‐user license)                                     more  than  100  OFDM‐  and  wireless‐related  patents  that  find 
                                                                            application  today  in  base  stations,  subscriber  equipment,  and 
     • $3,995 USD (corporate site license)                                  network management tools around the world. Since 2007, Eden 
     To obtain a copy of the report, contact us by                          Rock  has  provided  strategic  expert  consulting  services  to 
     email at 4g‐ or by                             industry‐leading  WiMAX  and  LTE  operators  and  OEM’s. 
                                                                            Additionally,  Eden  Rock  is  developing  highly‐innovative  LTE  Self 
     phone at +1.425.318.1200                                               Organizing Network (SON) software solutions and has filed more 
                                                                            than thirty patents with the USPTO in this space.  

      22722 29th DR SE STE 150, Bothell, WA 98021 • T (425) 318.1200 • F (425) 481.4444 •
                                                                                                RESEARCH AND ANALYSIS

                                                         Table of Contents 

1.  Introduction                                                              6.6.  Chipsets 
  1.1.  Overview                                                        7.    Evolution Paths for Existing 802.16e Network Operators 
  1.2.  About Eden Rock Communications™                                       7.1.  WiMAX Network Evolution Path 
  1.3.  Scope                                                                    7.1.1.  Radio Access Considerations 
  1.4.  4G Candidate Standards                                                   7.1.2.  16e/16m Compatibility Mode Option 
       1.4.1.  WiMAX 802.16e                                                     7.1.3.  16m Overlay Option 
       1.4.2.  WiMAX 802.16m                                                     7.1.4.  Core Network Evolution to 802.16m 
       1.4.3.  3GPP LTE (Rel‐8/9)                                             7.2.  LTE Evolution Path 
       1.4.4.  3GPP LTE‐Advanced (Rel‐10)                                        7.2.1.  LTE Radio Access Considerations 
2.  Executive Summary of Eden Rock Report Findings                               7.2.2.  LTE/WiMAX Overlay Option 
3.  Technology Comparison of 4G Standards                                        7.2.3.  LTE/3GPP Overlay Option 
  3.1.  Downlink Radio Technology                                                7.2.4.  LTE Core Network Considerations 
       3.1.1.  Orthogonal Frequency‐Division Multiplexing (OFDM)                 7.2.5.  WiMAX/LTE Mobility Considerations 
       3.1.2.  OFDM Usage in 4G Standards                                        7.2.6.  Roaming Architecture 
  3.2.  UL Radio technology                                                      7.2.7.  TD‐LTE and 802.16e Coexistence Considerations 
  3.3.  Channel duplexing                                               A.    References 
  3.4.  Spectrum reuse                                                  B.    About Eden Rock 
  3.5.  Downlink MIMO 
                                                                                                    List of Tables 
       3.5.1.  MIMO Techniques 
       3.5.2.  Downlink MIMO in LTE                                     Table 1 ‐ Summary Comparison of 4G Technologies 
       3.5.3.  DL MIMO in WiMAX/16e                                     Table 2 ‐ WiMAX Service Flow QoS Parameter Summary 
       3.5.4.  DL MIMO in WiMAX/16m                                     Table 3 ‐ Standardized LTE QoS Classes 
       3.5.5.  DL MIMO summary                                          Table 4 ‐ IEEE 802.16m Latency Specifications 
  3.6.  UL MIMO                                                         Table 5 ‐ LTE‐Advanced Latency Specifications 
       3.6.1.  UL MIMO in LTE                                           Table 6 ‐ 802.16e and LTE peak spectral efficiencies 
       3.6.2.  UL MIMO in WiMAX/16e                                     Table 7 ‐ LTE Advanced Target Spectral Efficiency 
       3.6.3.  UL MIMO in WiMAX/16m                                     Table 8 ‐ LTE RF bands (Rel‐9) 
       3.6.4.  UL MIMO Summary                                          Table 9 ‐ LTE‐Advanced RF bands 
  3.7.  Adaptive Beam Forming                                           Table 10 ‐ WiMAX Forum 802.16e RF bands 
  3.8.  Quality of Service                                              Table 11 ‐ 802.16m target bands 
  3.9.  Multimedia Broadcast and Multicast Services                     Table 12 ‐ 3GPP Member Demographics 
  3.10.  Relay                                                          Table 13 ‐ IEEE 802.16 Member Demographics 
  3.11.  Mobility                                                       Table 14 ‐ 3GPP wireless market data 2Q09 
  3.12.  Power saving                                                   Table 15 ‐ Other wireless market data 2Q09 
  3.13.  Security in Mobile Wireless Network                            Table 16 ‐ TD‐LTE timing options 
  3.14.  Backwards compatibility                                                                     List of Figures 
      3.14.1.  Backwards compatibility of 802.16m                       Figure 1 ‐ OFDM subcarriers, frequency domain 
      3.14.2.  LTE Release 8/9/10 Compatibility                         Figure 2 ‐ Throughput vs. Probability of Coverage Comparison with 
  3.15.  Core network architecture                                                 and without Fractional Frequency Reuse 
  3.16.  Self Organizing Network (SON)                                  Figure 3 ‐ IEEE 802.16m Compatibility Mode Frame Structure 
      3.16.1.  Managing 4G Networks                                     Figure 4 ‐ 16e Map Overhead Percentage With and Without 
  3.17.  System Performance                                                        Persistent Allocations 
      3.17.1.  Spectral efficiency                                      Figure 5 ‐ WiMAX and LTE Network Logical Diagrams 
      3.17.2.  Throughput                                               Figure 6 ‐ Comparison of typical downlink spectral efficiencies 
      3.17.3.  Channel latency                                          Figure 7 ‐ Comparison of typical uplink spectral efficiencies 
4.  4G Spectrum                                                         Figure 8 ‐ Average Throughput and Percentage of Subscribers as a 
  4.1.  LTE                                                                        Function of Distance from the Base Station 
  4.2.  LTE‐Advanced                                                    Figure 9 ‐ User Protocol Stack Comparison 
  4.3.  Mobile WiMAX (802.16e)                                          Figure 10 ‐ 3GPP RAT Latency in Milliseconds 
  4.4.  Next Generation Mobile WiMAX (802.16m)                          Figure 11 ‐ 3GPP Organization Structure 
5.  Standardization                                                     Figure 12 ‐ IEEE 802.16 Membership by Corporate Entity 
  5.1.  IEEE 802.16 and the WiMAX Forum                                 Figure 13 ‐ 3GPP Membership by Corporate Entity 
  5.2.  LTE and 3GPP                                                    Figure 14 ‐ GDP by Country ($T) 
  5.3.  Relative Participation                                          Figure 15 ‐ 802.16 Attendance 
6.  Industry Ecosystem                                                  Figure 16 ‐ EPC / WiMAX Interworking Architecture 
  6.1.  Wireless Subscriber Consumer                                    Figure 17 ‐ Proposed Data Plane with Proxy‐Mobile IPv6 
  6.2.  Traditional Cellular Operator                                   Figure 18 ‐ Home Routed Roaming Reference Architecture 
  6.3.  Greenfield Operator                                             Figure 19 ‐ Home Routed (Relay) Roaming Reference Architecture 
  6.4.  Infrastructure Equipment                                        Figure 20 ‐ Alignment of IEEE 802.16m Frame and E‐UTRA Frame in 
  6.5.  Subscriber Devices/More info                                                TDD Mode 

    22722 29th DR SE STE 150, Bothell, WA 98021 • T (425) 318.1200 • F (425) 481.4444 •

Shared By:
Description: LTE LTE-Advanced is the evolution of the official name for Further Advancements for E-UTRA, 2008 began in March, in May 2008 to determine the needs. It meets the ITU-R IMT-Advanced technology collection needs, not only the formation of the European 3GPP proposal for IMT-Advanced technology is an important source, or a backward-compatible technology, fully compatible with LTE, the evolution rather than revolution.