Internet Banda Larga em
Redes LTE
Fernando Secali
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-Internet Banda Larga LTE 4G (Agenda)
1 – Sistemas 4G e LTE
. O que são ?
. LTE Conceitos,
. Tipos de LTE
. LTE – Principais Elementos
. Capacidade de Rede e Setor
2 – Comparação entre tecnologias
3 – Oportunidades de Negócios em LTE
4 – Quais novos serviços podem ser prestados com LTE
Evolução das Tecnologias Móveis
2G 3G 4G 5G BW: 200 KHz 5 MHz 20 MHz 100 MHz 200 MHz Bitrate: 10 Kbps 10 Mbps 300 Mbps 1,5 Gbps 10 Gbps Bps/Hz: 0,05 bps/Hz 2 bps/Hz 5-15 bps/Hz 10-50 Latency: 150 ms 50 ms 10 ms 1 ms Q4 20121 - Sistemas 4G e LTE
O que são ? LTE Conceitos Tipos de LTE
LTE Principais Elementos
Sistemas 4G
O que é o 4G?
Evolução natural dos sistemas existentes ( 2G, 2,5G e 3G ), com aumento de capacidade
Sistema evolutivo e convergente desenvolvido pelo 3GPP
Puramente IP - EPS (Evolved Packet System)
O que é o LTE?
“Long Term Evolution”
Interface aérea dos sistemas de 4ª Geração (4G)
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-• DISPONIBILIDADE:
Conexão onde outras operadoras não vão ou não prestam serviço de qualidade • ESTABILIDADE:
Tecnologia de ultima geração e altamente resistente à interferências • SIMPLICIDADE:
Sem instalação, sem cabos e de uso imediato, com tecnologia Wi-Fi disponível em todos os seus dispositivos de usuários.
• VELOCIDADE:
Alta capacidade de transmissão de dados em banda larga 4G
Sistemas 4G : Tipos de LTE
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-TD LTE
Operadores usam licenças SCM: Acesso é fixo;
Serviço principal é banda larga, Outros serviços serão adicionados;
FD LTE
Operadores usam licenças SMP: Acesso é móvel;
Serviço principal é voz.
Sistemas 4G: Tipos de LTE
TD LTE: a transmissão entre a eNB e o terminal do
cliente é feita alternadamente no tempo
FD LTE: a transmissão entre a eNB e o terminal do
cliente é feita em frequências alternadas
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-IMPORTANTE Como a internet é assimétrica (mais downstream que
upstream) o sistema TD LTE tem maior eficiência na entrega dos dados para os
Sistemas 4G: Tipos de LTE - Tecnologia TD LTE Fixa
Mais precisa em sua implantação Menor custo em relação às móveis
Mais determinísticas com relação à presença de seus usuários: Melhor dimensionamento do tráfego;
-Sistemas 4G : LTE - Principais Elementos
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-Estação Rádio Base
eNB Terminal ClienteCPE
Rede de Acesso (LTE)
Espectro Rádio Elétrico Rede de Transporte Microondas, Fibra Ótica Rede EPC Core
4G = LTE + EPC
Sistemas 4G: LTE - Principais Elementos - Modelo
E-UTRAN: É composta de uma
rede mesh de eNodeBs
Serviços: provê a interligação do
LTE com outras redes.
EPC: Principais Elementos
• MME (Mobility Management Entity): Autenticação, segurança, gerenciamento de mobilidade, gerenciamento de perfil do usuário, conexão e autorização de serviços. • S-GW (Serving Gateway): este elemento faz o roteamento dos pacotes de dados
dos usuários entre a rede LTE e outras tecnologias como o 2G / 3G
• P-GW (Packet Data Network Gateway): é o roteador de borda entre o EPC e redes de pacotes externas. Realiza a filtragem e controle de pacotes requeridos para os serviços em questão. Tipicamente, o P-GW aloca endereços IP para os equipamentos dos usuários para que eles possam se comunicar com outros dispositivos localizados em redes externas
.
• PCRF (Policy and Charging Resource Function): elemento de rede responsável
pelo PCC – Política e Controle de Carga. Provê o QoS adequado para que os serviços solicitados possam utilizar os recursos apropriados
.
• HSS (Home Subscriber Server): banco de dados de registro do usuário. Executa de fato, funções equivalentes às do HLR, AuC e EIR definidos nas releases anteriores.
Sistemas 4G: LTE - Principais Elementos
• No Site
eNB (Evolved Node B):
transmissão/recepção dos sinais dos terminais dos usuários.
Formada por 3 setores (antenas+ RRU+BBU)
• No cliente
CPE (Customer Premise
Equipment): é o terminal do
usuário.
Faz a comunicação com a eNB através da rede LTE.
Conecta-se aos equipamentos do usuário via de portas Ethernet
-Sistemas 4G: Capacidade da Rede LTE
Número de máximo de usuários ativos simultâneos eNB UE eNB UE eNB UE eNB UE eNB UE eNB UE eNB UE eNB UE eNB UEEPC Rede Externa
Capacidade média por setor
Demanda de tráfego
Sistemas 4G: Exemplo de Capacidade por Setor
Fonte: 3GPP TS 36.213
SNR: 3 dB
Taxa: 1.0 Mbps
No. Usuários Vídeo Simultâneos: 2
No. Usuários PTT Simultâneos: 16
SNR: 9 dB
Taxa: 7.2 Mbps
No. Usuários Vídeo Simultâneos: 8
No. Usuários PTT Simultâneos: 74
SNR: 15 dB
Taxa: 14.4 Mbps
No. Usuários Vídeo Simultâneos: 16
No. Usuários PTT Simultâneos: 148
Canal 5 MHz, Vídeo 500 kbps
Comparação entre Tecnologias
LTE x Redes Fixas (ADSL, Cabo ou Fibra)
Custo de implantação de redes LTE é menor; Tempo de implantação é menor.
Taxas equivalentes à redes ADSL
Cidades Horizontais necessitam alto investimento em cabos (são
-Comparação entre Tecnologias
• LTE x Wi-Fi
As redes LTE vem adicionando alta capacidade.
Redes Wi Fi são indicadas (também em uso conjunto com LTE) para:
Offloading: áreas extremamente concentradas (caso de shopping centers, estádios, etc);
Onloading: áreas onde não há concentração suficiente de usuários que justifique a construção de um site LTE;
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- Operadoras utilizam o Wi-Fi para “off net” ou “off load” em suas redes de dados SMP 3G e 4G, visando minimizar os investimentos pesados em redes de Transporte (Radio ou Fibra) e acesso (3G e 4G LTE FD ou TD) Essa é uma receita acessória a ser considerada e vem acompanhada da possibilidade de uma receita complementar com a venda de publicidade
Comparação entre Tecnologias
Ainda sobre os sistemas Wi-Fi
• Os espectros de redes Wi-Fi estão congestionados, Recomenda-se avaliar a implementação do padrão (802.11.ac) visando melhorar a performance do uso do Wi-Fi
• A manutenção dos registros de usuários, suas conexões e acessos em redes publicas devem ser mantidosa pela operadora do Sistema (lei 12.228) e estarem disponíveis quando solicitadas
Redes Wireless – Evolução e Caracteristicas
Fiber Network LTE Network Wi Fi Network
Dados / IDC / Core Backhauling IP
Tecnologia atual
Aplicações LOW END
Fiber Network
LTE Network
Wi Fi Network
Aplicações HIGH END
Fiber Network Wi Fi Network
Futuro Proximo
Negócios em redes LTE: Virtualização de CORE
Fiber Network LTE Network Wi Fi Network IDC CORE Backhauling IP
PROVISIONING NOC CPE MANAGEMENT
vEPC CACHING DNS/FW CORE VIRTUALIZADO Clientes Operadoras / ISPs Clientes Gerencia CPE Clientes IoT
• IMS: IP Multimedia Subsystem • HSS: Home Subscriber Server • MME: Mobility Management Entity • PCRF: Policy and Charging Rules
Function
• P-GW: Packet Data Network Gateway • S-GW: Serving Gateway
• UE: User Equipment
IMS
Arquitetura LTE
eNB Antena CPRI eNB AU Cobre Microondas Fibra Rede de AcessoSem Fio Backhaul Core
MME HSS
• IMS: IP Multimedia Subsystem • HSS: Home Subscriber Server • MME: Mobility Management Entity • PCRF: Policy and Charging Rules
Function
• P-GW: Packet Data Network Gateway • S-GW: Serving Gateway
• UE: User Equipment
IMS
Arquitetura LTE - ISP
eNB Antena CPRI eNB AU Cobre Microondas Fibra Rede de Acesso
Sem Fio Backhaul Core
MME HSS
S-GW/P-GW
4 - Quais novos serviços podem ser prestados com
tecnologia LTE ?
Oportunidades de negócios que surgem com essa nova
tecnologia
VoLTE
a) Investimento em SW para as redes existentes b) QoS, Gerencia e baixa latência são garantidos
c) VoIP convencional funciona perfeitamente em redes LTE, o que ainda desestimula o uso do VoLTE
IoT com LTE
a) Baixo custo de implantação b) Facilidade de uso
CPE outdoor para EILD , Wholesale ou Redundancia,
a) Maior cobertura por torre b) Maior eficiência
c) Fixo no endereço do cliente ou operadora (*EILD) d) Gerencia total de capacidade e performance
MVNO – Região Franqueada
a) Utilizar Frequencias de operadora outorgada sob licença para determinada região, bairro, condomínio ou mesmo uma rua
b) “fee” por cliente ativo
c) Core e NOC sob responsabilidade do Franqueador d) Billing e Provisionamento em gestão conjunta
e) Cobrança e conhecimento da região
f) Facilidade para desenvolver produto pré-pago
g) Facilidade para comercialização de CPE ou CHIP h) Possibilidade de explorar Wi-Fi em conjunto com LTE
Core -Datacenter Fiber CPE Microwave backbones
Access Network (LTE) Transport Network (MW + FO) Core Network Region Franchised
Virtual Core
Corporate services LTE Exchange ,4G Offload
Mediation MNOs New element LTE Spectrum Franchised
Considerações: Tecnologia
Não existe uma solução única
O operador deve fazer escolhas no projeto de rede: Redes físicas (wireline) podem:
Oferecer maiores taxas que as sem fio (wireless), Não permitem mobilidade,
São mais caras e levam mais tempo para implantação;
Redes wireless devem sempre balancear o compromisso entre cobertura e capacidade;
-Conclusões:
Os sistemas LTE representam o futuro das redes wireless.
Agregam técnicas muito eficientes de uso de espectro de frequências
Ainda estão em fase inicial de implantação;
Custo de equipamentos ainda deve cair bastante nos próximos anos, devido a escala;
Os sistemas LTE podem integrar os serviços existentes, substituindo-os com eficiência ou agregando novas ofertas
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-5 - Projeto Atendimento Especial
Inclusão Digital
Uma das possibilidades proporcionadas pela utilização dessa tecnologia é de oferecer Internet banda larga 4G em regiões carentes em infraestrutura de telecomunicações.
A mais nova modalidade de projeto para atendimento rápido a essas áreas, conta com uma execução rápida, de simples instalação, utilizando uma modalidade de torres de comunicação, fixas ou móveis, com alturas entre 18 e 22 metros, com facilidade de manutenção, sem necessidade de fundação e sem impacto ambiental.
Projeto Atendimento Especial
Com o propósito de atender aos não atendidos, os planos de assinatura podem ser adequados de acordo com o perfil do público, nos mais diversos tipo de projetos como:
Projetos de Cidades Digitais Inclusão Digital
Disponibilização de aplicativos de governo eletrônico para as prefeituras Capacitação de servidores municipais para uso e gestão da rede
Oferta de pontos de acesso à Internet para uso livre e gratuito em espaços públicos de grande circulação
Tudo isso é rapidamente viabilizado com tecnologia de qualidade e velocidades compatíveis com a atual expectativa de consumo de banda Internet.
Projeto Atendimento Especial - Infraestrutura
Identificação de comunidades que demandam banda larga de qualidade para implantação do projeto
Flexibilidade para criação de produtos que atendam a expectativa e a necessidade da população
Sem necessidade de instalação de equipamentos na casa dos clientes
Equipamento do cliente de conexão automática (basta ligar) e ainda com Wi-Fi embarcado
Projeto Atendimento Especial – Infraestrutura (COW)
Pode ser utilizada em eventos Rápida instalação
3m² de área disponível para instalação de antenas Altura final de 18m
Projeto Atendimento Especial – Infraestrutura (Fixas)
Pode ser utilizada em locais definitivos Rápida instalação
2,8m² de área disponível para instalação de antenas Altura final de 20m a 22m
Prazo de 3 dias para montagem e instalação Sem necessidade de fundação enterrada
Projeto Atendimento Especial -
INTEGRAÇÃO SOCIAL
DESAFIOSEssas áreas normalmente têm grande dificuldade de licenciamento e adequação da área à legislação vigente no município
Necessidade do apoio de órgãos públicos para a regularização/regulamentação da área para implantação do projeto
O Core LTE e o Backhauling IP devem ser conectados a uma das torres do projeto (extensão da rede)
Projeto Atendimento Especial -
INTEGRAÇÃO SOCIAL
O Projeto de Integração Social proposto é uma moderna oferta tecnológica, com custo competitivo, tecnologia homologada, fornecimento de projeto e equipamentos para prestação de serviços com garantia de qualidade e altos níveis de serviço.
A facilidade com que se pode cobrir uma área densamente povoada, onde há dificuldade para obtenção de endereços válidos e CEPs, onde não há licenciamento das residências (IPTU válido) e onde existe uma alta expectativa de consumo, sendo justamente por essas razões que as operadoras atuais não conseguem atender essa demanda.
O LTE permite que o cliente adquira o CPE, compre banda internet e utilize o CPE com Wi-Fi em casa, permitindo compartilhar com smartphones, tablets e qualquer equipamento que possua Wi-Fi. Esse é um diferencial inigualável até agora para projetos com LTE-WI-FI (pré e pós pago)
Obrigado !
Fernando Secali
www.dfhnegocios.com.br
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“É melhor ter muitas idéias para algumas delas estarem erradas, do que estar sempre certo por não ter idéia nenhuma.” Edward de Bono