Broadband Wireless Communications Business: An Introduction to the Costs and Benefits of New Technologies

Broadband Wireless Communications Business......Page 4
Contents......Page 10
List of Figures......Page 16
List of Tables......Page 20
Preface......Page 24
Acknowledgements......Page 28
1 Background......Page 30
1.1 Fixed-line Data Communications......Page 32
1.2 Mobile Communications......Page 33
1.3 Wireless Data Communications......Page 36
1.4.1 Edholm’s Law......Page 39
1.5 Duplex Modes......Page 41
1.6.1 Voice-over internet protocol......Page 43
1.7 Traffic Profiles......Page 44
1.8.1 Frequency division multiple access......Page 45
1.8.3 Code division multiple access......Page 46
1.8.4 Channel sense multiple access......Page 48
1.9 Telecommunications Operator Business......Page 50
1.9.2 Flat rate......Page 51
Further Reading......Page 52
2.1 Signal Fading......Page 54
2.1.1 Why fading?......Page 55
2.2.1 Signal constellation......Page 59
2.3 Equalisation......Page 61
2.3.2 Frequency domain equalisation......Page 62
2.3.3 Code/multi-user domain equalisation......Page 63
2.4.1 Spread spectrum......Page 64
2.4.2 Orthogonal frequency division multiplexing......Page 65
2.4.3 Orthogonal frequency-code division multiplexing......Page 66
2.5 Diversity Reception......Page 67
2.5.1 Diversity combining methods......Page 69
2.5.2 Selection combining......Page 70
2.6 Channel Coding......Page 71
2.6.3 Coding rate......Page 72
2.7 From Circuit Switched to Packet Switched......Page 73
2.7.1 Shared channels......Page 74
2.7.4 Wireless VoIP......Page 76
2.8 System Capacity......Page 77
2.8.2 Trunking efficiency......Page 78
2.9 Coverage......Page 80
2.9.2 Multi-hop......Page 81
Further Reading......Page 83
3.1 Frequency Reuse......Page 86
3.2 Capacity Limit......Page 88
3.2.1 Capacity in the presence of interference......Page 89
3.3.1 Downlink......Page 90
3.3.2 Uplink......Page 91
3.4.1 Directional antennas......Page 92
3.4.2 Adaptive array antennas......Page 93
3.5 Coverage Extension......Page 95
3.6 Interference Reduction......Page 97
3.6.1 Interference cancellation......Page 98
3.6.2 Joint detection......Page 99
3.6.3 Interference avoidance......Page 100
3.7 Hybrid ARQ......Page 101
3.7.2 Incremental redundancy......Page 102
3.8 MIMO Antennas......Page 103
3.9 Voice Coding......Page 104
Further Reading......Page 106
4 Cellular Topologies......Page 108
4.1.1 Macro-cell......Page 110
4.1.2 Micro-cell......Page 112
4.1.5 Repeaters......Page 114
4.2 Wireless LAN Cellular Structure......Page 115
4.3 Distributed Base Stations......Page 116
4.3.2 Downlink distributed base stations......Page 117
4.4 Mini-cell Structure......Page 119
4.5 Handover......Page 121
4.6 Ad hoc Networking......Page 123
Further Reading......Page 125
5 Cost of Spectrum......Page 126
5.1.1 FDMA systems......Page 128
5.1.2 TDMA systems......Page 129
5.2 Data Systems......Page 130
5.2.2 Average throughput......Page 132
5.3.1 WCDMA HSDPA......Page 133
5.3.3 TD-CDMA HSDPA......Page 136
5.3.4 WiMAX......Page 137
5.3.5 DoCoMo test system......Page 141
5.3.6 Wireless LAN throughput......Page 142
5.4.1 Cost per subscriber......Page 143
Further Reading......Page 144
6 Cost of Equipment......Page 146
6.1 Base Station Structure......Page 148
6.1.1 RF module......Page 149
6.1.2 Baseband module......Page 154
6.1.4 Control software......Page 155
6.1.7 Repeaters......Page 156
6.1.8 Base station supply chain......Page 157
6.2 IEEE 802.11 Wireless LAN Access Point......Page 159
6.3.1 Radio network controller......Page 161
6.3.4 Total costs......Page 162
6.4 End-user Equipment......Page 163
6.4.1 RF module......Page 164
6.4.5 Clock and power supply module......Page 165
6.4.8 Device volume......Page 166
Further Reading......Page 168
7.1 Network Design and Planning......Page 170
7.1.1 Stages in network design......Page 171
7.1.2 Technologies for increasing capacity......Page 173
7.2.1 Rooftops and towers......Page 176
7.2.5 Maintenance......Page 177
7.3.1 Physical connections......Page 178
7.4.1 Access points and antennas......Page 179
7.5.1 Customer acquisition......Page 180
7.6.2 Spectrum fees......Page 182
7.7 Wholesale Operators – Network-less Operators......Page 183
Further Reading......Page 184
8 Services......Page 186
8.1 Revenue Flow......Page 188
8.2 Value Chain......Page 189
8.2.5 Portal access......Page 190
8.3 Service Classifications......Page 191
8.3.2 Mobile intranet/extranet access......Page 193
8.3.4 Multimedia messaging service (MMS)......Page 196
8.3.5 Location-based services......Page 198
8.3.6 Rich voice and simple voice......Page 200
8.4 Total Revenue Forecast......Page 201
8.4.1 Flat rate......Page 202
Further Reading......Page 204
9 Scenarios......Page 206
9.1.1 WCDMA solution......Page 207
9.1.4 WLAN solution......Page 208
9.2.1 Japanese market......Page 209
9.3 Services and Revenues......Page 211
9.3.1 Simple voice......Page 212
9.3.2 Rich voice......Page 213
9.3.4 Wireless DSL, rural......Page 214
9.3.6 Mobile intranet/extranet......Page 215
9.3.8 Multimedia messaging service – machine-to-machine......Page 216
9.3.9 Location-based services......Page 217
9.4 Service Classification......Page 218
9.4.2 Subscriber density and offered traffic......Page 220
9.5.1 Cost of spectrum......Page 222
9.5.2 Cost of equipment......Page 223
9.5.3 Operating costs......Page 226
9.6.1 Scenarios in Japan......Page 228
9.6.2 Scenarios in China......Page 233
Further Reading......Page 237
Glossary......Page 238
Index......Page 248