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11/06/2019 1
Alunos:
Austerli Nunes Vieira RA 895055
José Luiz Nogueira Filho RA 227000
Arquivo: Seminário 5G-Conceitos Básicos-v1-rev3.pptx
Parte 1: Introdução e Visão Geral
◦ Conceitos – Motivadores - Evolução Histórica –Cenários – Requisitos - Melhorias - Pilares
Parte 2: Soluções
◦ Entidades Internacionais
◦ Arquiteturas: Acesso Rádio; Núcleo da Rede
Parte 3: Conclusão
◦ Questões abertas – Pergunta
◦ Referências Bibliográficas
11/06/2019 2
5G – Conceitos Básicos - Conteúdo
11/06/2019 3
1ª Parte
11/06/2019 4
O que é 5G?
5G é a 5ª geração de rede móvel
Permite o uso da rede móvel não só por pessoas mas também para interconectar e controlar coisas
Melhora o desempenho da rede sem fio
◦ taxa de transmissão de dados,
◦ latência etc
Permite novas negócios
Capacidade da infraestrutura existente
Aumento de tráfego
Projeção esperada
Novas Aplicações
◦ IoT, M2M etc
11/06/2019 5
5G - Motivadores
11/06/20196
5G-Motivadores
4/5/19-https://www.cisco.com/c/m/en_us/solutions/service-provider/visual-networking-index.html
11/06/2019 7
5G - Motivadores
Um salto gigante
11/06/2019 8
5G: Motivadores
14/5/19-https://networks.nokia.com/5g
11/06/2019 9
5G – Evolução Histórica
http://www.eventos.momentoeditorial.com.br/wp-content/uploads/2016/09/CRR-Leonardo-5G-ISP-CEMIG-Telecom.pdf - Acesso em 2/5/19
11/06/2019 10
5G – Cenários
30/4/19- https://itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.2083-0-201509-I!!PDF-E.pdf
IMT International Mobile Telecommunications = Telecomunicações Móveis Internacionais
11/06/2019 11
5G – Relevância dos Requisitos x Cenários
http://www.eventos.momentoeditorial.com.br/wp-content/uploads/2016/09/CRR-Leonardo-5G-ISP-CEMIG-Telecom.pdf - Acesso em 2/5/19
ITU-R M.2083-0: melhorias (de IMT-Avançado para IMT-2000)
11/06/2019 12
5G – Requisitos (Objetivos)
2/5/19-http://www.eventos.momentoeditorial.com.br/wp-content/uploads/2016/09/CRR-Leonardo-5G-ISP-CEMIG-Telecom.pdf30/4/19-https://itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.2083-0-201509-I!!PDF-E.pdf
Flexibilidade de espectro e largura de banda
Confiabilidade
Resiliência
◦
Segurança e privacidade
Tempo de vida operacional
11/06/2019 13
5G – Outros Requisitos
11/06/2019 14
5G – Melhorias
30/4/19-https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=c88a32b3c59a11944a9c4e544fee7770&download
11/06/2019 15
5G – Melhorias
30/4/19-https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=c88a32b3c59a11944a9c4e544fee7770&download
11/06/2019 16
5G – Pilares
22/4/19-https://5g.itrc.ac.ir/sites/default/files//Fundamentals%20of%205G%20Mobile%20Networks-Wiley%20%282015%29.pdf
Evolução das tecnologias existentes de acesso via rádio (RAT)
RAT = tecnologias de acesso via rádio
◦ Latência
◦ Compatilhamento de acesso flexível entre redes de acesso de rádio de vários vendedores
◦ Eficiência de uso
do espectro
da energia
◦ MIMO para suportar grau de liberdade espacial
Melhorar cancelamento de interferência
◦ Escolha da melhor interface de conexão com a rede de acesso de rádio com base na QoS
11/06/2019 17
5G – Pilares
Implantação de pequenas células hiperdensas(Hyperdense Small‐Cell Deployment)
11/06/2019 18
5G – Pilares
Acesso em 2/5/19 -https://www.researchgate.net/profile/Kari_Horneman/publication/262416969_Cooperative_Distributed_Optimization_for_the_Hyper-Dense_Small_Cell_Deployment/links/56e0045208ae979addf0e0a9/Cooperative-Distributed-Optimization-for-the-Hyper-Dense-Small-Cell-Deployment.pdf
Implantação de pequenas células hiperdensas(Hyperdense Small‐Cell Deployment)
HetNet (Rede Heterogênea)
◦ Mesma tecnlogia (multi‐tier HetNet) micro-células, pico-células, femto-células
◦ Tecnologias diferentes (multi‐RAT HetNet) HSPA, LTE, WiFi etc
Qualcomm: ◦ Dobra-se a capacidade ao se dobrar quantidade
de células Interferências aumentam
11/06/2019 19
5G – Pilares
11/06/2019 20
5G – Pilares
3/5/19-https://www.qualcomm.com/documents/1000x-more-small-cells
11/06/2019 21
5G – Pilares
30/4/19-https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=c88a32b3c59a11944a9c4e544fee7770&download
Rádios com comprimento de onda de milímetros◦ (Millimetre‐Wave RATs)
Hoje: abaixo de 3 GHz (100 m)
◦ Vantagens: muito espectro disponível
Obter maiores taxas com mais espectro antenas menores
Permite usar várias antenas em um dispositivo Melhora o ganho na estação de rádio e nos dispositivos do
usuário Melhor compactação no hardware
◦ Dificuldades frequências maiores (mmWave) Atenuação do percurso (“path loss”) Maior perda de penetração em freq. altas
Rádio externo acessar usuário indoor Propagação em linha de visada
Bloqueio por objetos móveis Atenuação elevada quando chove
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5G – Pilares
Redimensionamento dos links de backhaul
◦ Aumento do tráfego nas estações rádio base
Eficiência de energia
◦ Redução de custo operacional
◦ Redução de poluição
◦ Aumento duração uso com baterias
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5G – Pilares
Alocação de novo espectro para 5G
◦ 1.000 x mais tráfego
◦ 10 x mais espectro
Compartilhamento de espectro
Virtualização de rede de acesso de rádio
◦ Compartilhar infraestrutura wireless entre várias operadoras
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5G – Pilares
11/06/2019 25
2ª Parte
3GPP Third Generation Partnership Project
acesso rádio, núcleo / rede, serviços, ...
5GPPP 5G Public Private Partnership
Plataforma flexível para novos negócios
ITU-T International Telecommunications Union
Telecommunication StandardizationSector
Ex.: uso compartilhado espectro frequências
ETSI European Telecom. Standards Institute
Ex.: GSM, 3G, 4G, 5G, DECT etc
11/06/2019 26
5G - Entidades Internacionais Padronizações
30/4/19-https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
IETF Internet Engineering Task Force
IP para suporte à virtualização, fatiamento, ...
IEEE Institute of Electrical and Electronic
Engineers
WiFi, Ethernet, ...
ONF Open Networking Foundation
OpenFlow, SDN
BBFBroadband Forum
Convergência redes fixa e sem fio; acesso híbrido em casa inteligente
https://youtu.be/MWuJl8Ow1Zc
11/06/2019 27
5G - Entidades Internacionais Padronizações
30/4/19-https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
Camada Física, ex:◦ “Massive-MIMO”, “adaptive beamforming”
Radio Access Network (RAN), ex.:◦ RANs baseadas em nuvem, ◦ computação na borda e na nuvem (edge /fog)
Núcleo de pacote evoluído(Evolved Packet Core, EPC):◦ SDN (Software Defined Network)◦ NFV (Network Function Virtualization)◦ Fatiamento de rede (Network Slicing)◦ Planos de controle e de dados programáveis
Padrões (frameworks) de desenvolvimento de aplicação.
11/06/2019 28
3GPP – Áreas de Trabalhos
(Release-15)
2 bandas de frequências
◦ Abaixo de 6 GHz
◦ 24-86 GHz: ondas milimétricas
Arquiteturas:
◦ Rede de acesso via rádio
Radio Access Network (RAN)
◦ Núcleo de rede evoluído
Evolved Packet Core (EPC)
11/06/2019 29
3GPP - Padrões 5G
Necessidade de tempo real ?
RAN (Radio Access Network)(rede de acesso de rádio)
C-RAN (Cloud-RAN)Rede de acesso de rádio em nuvem
NG-RAN (New Generation RAN)Rede de acesso de rádio de nova geração
11/06/2019 30
C-RAN x NG-RAN
CUPS (Control and User Plane Separation(separação de planos de controle e de usuário)
NG-RAN (New Generation RAN)
Rede de acesso de rádio
de nova geração
11/06/2019 31
NG-RAN - CUPS
http://www.engagingwithcommunications.com/publications/ITP_Papers/5G_network_architecture/ITP_Journal_Vol12_Part1_Pages9-15_5G_Network_Architecture.pdf - 21/5/19
Acessos via rádio
◦ NR = New (access) Radio: novo acesso de rádio
◦ LTE - Long Term Evolution: evolução de longa duração
Núcleos da rede
◦ EPC = Evolved Packet Core: núcleo evoluído de pacote
◦ 5GC = (new) 5G core network: núcleo da rede 5G
SA = standalone
◦ uma tecnologia acesso via rádio
5G NR ou Evolved LTE
Cada uma com seu núcleo
de rede separado
NSA = non-standalone
◦ Ambos acessos: NR e LTE
◦ Conectividade dupla de rádio
◦ Núcleo: EPC, 5GC
11/06/2019 32
3GPP-Possibilidades: Rádio x Núcleo da Rede
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
Núcleos da rede
◦ Diferentes princípios de projeto
EPC = Evolved Packet Core: núcleo evoluído de pacote
Foco: evolução da rede prévia de núcleo de pacotes
5GC = (new) 5G core network: núcleo da rede 5G
“cloud native”
Computação em nuvem
Virtualizaçao
Fatiamento de rede
Melhores Recursos de QoS
Separação dos planos de controle e de usuário (*)
Melhor suporte para fatiamento de rede, computação na borda
Mais flexibilidade para conexão de usuários
Mais fácil suportar vários tipos de tecnologias de acesso
(*) – também disponível para 4G a partir do Rel 14 / 3GPP
11/06/2019 33
3GPP-Possibilidades: Rádio x Núcleo da Rede
11/06/2019 34
3GPP – Opções de Implantação
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
EPC: núcleo da rede 4G (simplificado)◦ Gerenciamento de mobilidade e de sessão
EPC = Evolved Packet Core: Núcleo Evoluído de PacoteMME = Mobility Management Entity = Entidade de gerenciamento de mobilidade (1)HSS = Home Subscriber Server = Servidor de Origem do AssinanteS-GW = Serving Gateway = Gateway Servidor (2)P-GW = Packet Data Network Gateway = Gateway da rede de dados por pacote (2)PCRF = Policy and Charging Rules Function) => (políticas - ex.:QoS) e charging
(1) - plano de controle(2) - planos de controle e de usuário
11/06/2019 35
Arquitetura EPC
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
11/06/2019 36
Arquitetura EPC - CUPS Simplificado, sem roaming
EPC = Evolved Packet Core: Núcleo Evoluído de PacoteCUPS = Control and User Plane Separation = separação de planos de controle e de usuário (3GPP Release 14 on)
MME = Mobility Management Entity = Entidade de gerenciamento de mobilidadeHSS = Home Subscriber Server = Servidor de Origem do AssinanteS-GW = Serving Gateway = Gateway ServidorS-GW-C = Serving Gateway Control Plane = Plano de controle do Gateway ServidorS-GW-U = Serving Gateway User Plane = Plano de usuário do Gateway ServidorP-GW = Packet Data Network Gateway = Gateway da rede de dados por pacoteP-GW -C= Packet Data Network Gateway Control Plane = plano de controle do P-GWP-GW-U = Packet Data Network Gateway User Plane = plano de usuário do P-GWPCRF = Policy and Charging Rules Function) = função de política e “cobrança”
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
Simplificado, sem roaming
AF: Application Function = função da aplicaçãoAMF: Access and Mobility Management Function = função de gerenciamento de acesso e mobilidade
AUSF: Authentication Server Function = função do servidor de autenticaçãoNEF: Network Exposure Function = função de exposição de redeNRF: Network Repository Function – função de repositório de redeNSSF: Network Slice Selection Function = função de seleção de fatia de redePCF: Policy Control Function = função de controle de políticaSMF: Session Management Function = função de gerenciamento de sessãoSMSF: SMS (Short Message Service) Function = função de mensagens curtasUDM: User Data Management = gerenciamento de dado de usuároUPF: User Plane Function = função do plano do usuário
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5GC - Arquitetura do Núcleo 5G
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
Funções virtualizadas e hospedadas na nuvem
A fronteira física entre os elementos de rede tradicionais da EPC (MME, SGW, PGW) são “borradas” pela virtualização
Flexibilidade para atender requisitos de diversidade de serviços.
Menor “time to market”
Arquitetura baseada em serviço (Service BasedArchitecture = SBA)◦ Os elementos da SBA são definidos como
funções de rede para a
interconexão com as
funções do resto da rede
11/06/2019 38
5GC - Arquitetura do Núcleo 5G
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
Recurso “atomizado”, Alta coesão, Baixo acoplamento
Gerenciamento independente de outros serviços
Pode ser atualizado de forma independente
◦ Pouco impacto em outros serviços
Pode ser implantado sob demanda
É gerenciado por um “framework” que inclui
◦ Registro, Autorização, Descoberta
Interação entre serviços
◦ Invocação via API◦ (Application Program
Interface = interface de
programa da aplicação)
11/06/2019 39
5GC - Arquitetura do Núcleo 5G – Serviço
21/5/19-https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf
SBA = Service BasedArchitecture
◦ Arquitetura baseada em serviço
11/06/2019 40
3GPP – Funções de Rede no Núcleo NG - SBA
1/6/19-http://accs.magnumdev.webfactional.com/an-overview-of-the-5g-mobile-network-architecture/
UE: User Element(R)AN (Radio) Access NetworkUPF :User Plane FunctionDN: Data Network
SBA = Service BasedArchitecture
◦ Arquitetura baseada em serviço
11/06/2019 41
3GPP – Funções de Rede no Núcleo NG - SBA
1/6/19-http://accs.magnumdev.webfactional.com/an-overview-of-the-5g-mobile-network-architecture/
AUSF: Authentication Server FunctionAMF: Access and Mobility Management FunctionSMF: Session Management Function
SBA = Service BasedArchitecture
◦ Arquitetura baseada em serviço
11/06/2019 42
3GPP – Funções de Rede no Núcleo NG - SBA
1/6/19-http://accs.magnumdev.webfactional.com/an-overview-of-the-5g-mobile-network-architecture/
NEF: Network Exposure FunctionNRF: Network Repository FunctionPCF: Policy Control FunctionUDM: Unified Data ManagementAF: Application Function
SBA = Service Based Architecture◦ Arquitetura baseada em serviço
Funcionalidades 5G com mais granularidade e desacoplamento◦ Implantação rápida novos serviços e negócios◦ Rede modular, composta de serviços
modularizados◦ Suporte para reuso; ex.: Um serviço pode ser invocado por outro Rede aberta Pode ser exposta para usuários externos sem
conversão de protocolos Ex.: para 3G
11/06/2019 43
SBA – Benefícios para 5G
11/06/2019 44
5GPPP – Arquitetura Geral – Setores Verticais
30/4/19-Figura 2.1, pag 14, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
AMF Access and Mobility Management Functione2e end to end (fim a fim)SDM-C Software-Defined Mobile network ControlSDN Software Defined NetworkSMF Service Management FunctionUPF User Plane Function
Modelo Recursivo - Exemplo com 2 “fatias” (“slices”) sob
demanda (“on demand”)
CP = Control Plane D2D = Device to Device
UP = User Plane RAT = Radio Access Technology
Fatiamento de Rede (Network Slicing)
4/6/19-https://www.ngmn.org/fileadmin/ngmn/content/images/news/ngmn_news/NGMN_5G_White_Paper_V1_0.pdf11/06/2019 45
11/06/2019 46
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
11/06/2019 47
3ª Parte
Solução centrada no usuário ao invés de na ERB
Usa as vantagens de FDM, TDM e SDM
Uso de ondas mm
◦ Muitas antenas no dispositivo (MIMO massivo)
◦ SDMA (multiplexação por divisão espacial)
◦ Ganho na qualidade do sinal
◦ Antenas direcionais
◦ Menos interferência
◦ Menos potência
Células de rádio menores: femto, pico, micro, macro
◦ Qtd diferente de usuários x raios diferentes cobertura
16/50m; 100x200m; 200 x 2km; >1000 x 40 km
RAN centralizada / distribuída; RAN na nuvem
Variedade de usuários, dispositivos e serviços
11/06/2019 48
5G - Conclusão
Compatibilidade com tecnologias legadas
◦ Redes heterogêneas (HetNet)
Direcionamento do lóbulo dos feixes das antenas (beamforming)
Rapidez atender novas necessidade de mercado
◦ NFV (virtualização das funções de rede)
permite o fatiamento (slicing)
substitui funções de rede de roteadores, firewalls etcpor instâncias de software virtualizadas (hw como commodity)
◦ SDN: separação dos planos de controle e de usuário
Rede auto organizável (SON):
◦ planejamento, configuração, gerenciamento, otImização, recuperação
◦ RAN autoconfigurável e “plug and play”11/06/2019 49
5G - Conclusão
1) Confiabilidade
2) Taxa de dados
3) Largura de banda
4) Latência
5) Energia
6) Diversidade de cenários
7) Compatibilidade futura
8) Conectividade dupla
11/06/2019 50
5G - Conclusão
2/6/19-https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/5g-nr-technology-guide.pdf
21
3
4
56
7
8
Latência fim-a-fim
Segurança
Conectividade de tecnologias de diferentes rádios
Convergência fixo-móvel
Gerenciamento fim-a-fim em ambiente com vários domínios
Protocolos de OAM
Complexidade da sinalização
11/06/2019 51
5G- Questões em Estudo (Jun/2018)
CARUGI, M. Progress of 5G studies in ITU-T: overview of SG13 standardization activities. In: ITU Regional Forum on “Internet of Things, Telecommunication Networks and Big Data as basic infrastructure for Digital Economy” Saint-Petersburg, Russian Federation, 4-6 June 2018. https://www.itu.int/en/ITU-T/Workshops-and-Seminars/20180604/Documents/Session1.pdf - 17/5/19
11/06/2019 52
Perguntas ?
Por que o uso de IoT em redes 5G contribui para o aumento da vulnerabilidade de ataques nestas redes ?
Referência:◦ AHMADY, I. et all. Security for 5G and Beyond.
DOI 10.1109/COMST.2019.2916180, IEEE Communications Surveys & Tutorials. https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8712553 – Acesso em 4/6/19
◦ Apresentação de hoje e algumas referências:https://drive.google.com/open?id=1wRHBjqW8cVrUjSYekZPiHb4AjWPJ92zb
11/06/2019 53
Pergunta
AHMADY, I. et all. Security for 5G and Beyond. DOI 10.1109 / COMST.2019.2916180, IEEE Communications Surveys & Tutorials. https://ieeexplore.ieee.org/stamp/stamp.jsp?tp=&arnumber=8712553–Acesso em 4/6/19
https://www.ngmn.org/fileadmin/ngmn/content/images/news/ngmn_news/NGMN_5G_White_Paper_V1_0.pdf - 4/6/19
https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/138900_138999/138913/14.03.00_60/tr_138913v140300p.pdf - Acesso em 17/5/19
3GPP TR 38.913 version 14.3.0 Release 14 13 ETSI TR 138 913 V14.3.0 (2017-10) - Acesso em 17/5/19
https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf - 30/4/19
http://www.engagingwithcommunications.com/publications/ITP_Papers/5G_network_architecture/ITP_Journal_Vol12_Part1_Pages9-15_5G_Network_Architecture.pdf - Acesso em 21/5/19
https://itu.int/dms_pubrec/itu-r/rec/m/R-REC-M.2083-0-201509-I!!PDF-E.pdf - Acesso em 30/4/19
https://5g.itrc.ac.ir/sites/default/files//Fundamentals%20of%205G%20Mobile%20Networks-Wiley%20%282015%29.pdf -Acesso em 22/4/19
30/4/19-https://www.gsmaintelligence.com/research/?file=c88a32b3c59a11944a9c4e544fee7770&download - Acesso em
https://www.gsma.com/futurenetworks/wp-content/uploads/2018/04/Road-to-5G-Introduction-and-Migration_FINAL.pdf -Acesso em 21/5/19
http://accs.magnumdev.webfactional.com/an-overview-of-the-5g-mobile-network-architecture/ - Acesso em 1/6/19
https://www.researchgate.net/profile/Kari_Horneman/publication/262416969_Cooperative_Distributed_Optimization_for_the_Hyper-Dense_Small_Cell_Deployment/links/56e0045208ae979addf0e0a9/Cooperative-Distributed-Optimization-for-the-Hyper-Dense-Small-Cell-Deployment.pdf - Acesso em 2/5/19
http://www.eventos.momentoeditorial.com.br/wp-content/uploads/2016/09/CRR-Leonardo-5G-ISP-CEMIG-Telecom.pdf -Acesso em 2/5/19
https://www.qualcomm.com/invention/5g/what-is-5g - Acesso em 3/6/19
https://www.qualcomm.com/media/documents/files/1000x-more-small-cells-.pdf - Acesso em 3/6/19
https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/5g-nr-technology-guide.pdf - Acesso: 2/6/19
https://www.cisco.com/c/m/en_us/solutions/service-provider/visual-networking-index.html - Acesso em 4/5/19
https://networks.nokia.com/5g - Acesso em 14/5/19
11/06/2019 54
Bibliografia
11/06/2019 55
Obrigado !!!
11/06/2019 56
Material de Suporte à Apresentação
11/06/2019 57
5G - Melhorias
3/6/19-https://www.qualcomm.com/media/documents/files/1000x-more-small-cells-.pdf
11/06/2019 58
5G – Motivadores
Melhorias no IMT-Avançado para o IMT-2020
1. Taxa de dados de pico (Gbps)
2. Taxa de dados experimentada pelo usuário (Gbps)
3. Latência (ms)
4. Mobilidade (km/h)
5. Densidade de conexão◦ Total de dispositivos conectados ou acessíveis por unidade de área
(km2)
6. Eficiência energética (bit/Joule)◦ Lado da rede e lado do usuário
7. Eficiência espectral (bits/s/Hz)
8. Capacidade de tráfego por área (Mbit/s/m2)
11/06/2019 59
5G – Requisitos Estratégicos (*)
(*) - ITU-R- M.2083-0) Key Capabilities
http://www.eventos.momentoeditorial.com.br/wp-content/uploads/2016/09/CRR-Leonardo-5G-ISP-CEMIG-Telecom.pdf - Acesso em 2/5/19
Comunicação do tipo máquina
◦ Machine type communication (MTC)
◦ Homem com máquina ou
◦ Máquina com máquina (M2M)
◦ Grande quantidade de dispositivos conectadose executando aplcativos em tempo real
◦ Controle remoto
◦ Dispositivos móveis (ex.: veículos)
◦ Baixa latência (ms)
Melhorias de 20 x de 4G para 5G
◦ Internet táctil (“Tactile Internet”)
Velocidade percepção humana
11/06/2019 60
5G – Pilares
11/06/2019 61
Soluções 5G - RAN
2/6/19-https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/5g-nr-technology-guide.pdf
11/06/2019 62
Soluções 5G - RAN
2/6/19-https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/guides/5g-nr-technology-guide.pdf
11/06/2019 63
ETSI / 3GPP – Exemplo de Mapeamento (3)
(*) 5G Study on Scenarios and Req for next gen access technologies-2017.pdf17/5/19-https://www.etsi.org/deliver/etsi_tr/138900_138999/138913/14.03.00_60/tr_138913v140300p.pdf
17/5/19-3GPP TR 38.913 version 14.3.0 Release 14 13 ETSI TR 138 913 V14.3.0 (2017-10)
Parte da Tabela 6.1.5-1: High Speed (*)
Interessante: quantidade de antenas x direcionalidade x ganho percursos diferentes
◦ Comprimentos de ondas:
4 GHz = 3*108/4*109 = 7,5 cm
30 GHz = 3*108/30*109 = 0,1 cm
NG-RAN -New Generation Radio Access Network (rede de acesso de rádio de nova geração)
11/06/2019 64
Soluções 5G - NG-RAN
3GPP TS 38.460 version 15.3.0 Release 15, Figure 7.1-1: Interface protocol structure for E1
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NG-RAN – Interface entre DU e CU
SCTP Stream Control Transmission Protocol
Arquitetura de Rede IEEE 1914.1 NGFI = Next Generation Fronthaul Interface – (xhaul)
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RAN - CU x DU
Figure A-2: An example of unified transport network architecture for 5G transport
11/06/2019 67
RAN - CU x DU
11/6/19-https://www.itu.int/dms_pub/itu-t/opb/tut/T-TUT-HOME-2018-MSW-E.docx
Figure A-3: A 2nd example of unified transport network architecture for 5G transport
11/06/2019 68
RAN - CU x DU
11/6/19-https://www.itu.int/dms_pub/itu-t/opb/tut/T-TUT-HOME-2018-MSW-E.docx
11/06/2019 69
RAN - CU x DU
11/6/19-http://sites.ieee.org/sagroups-1914/files/2018/01/ngfi_17_09_IEEE1914_Checko_BackNets_1.2-Copy.pdf
RoW = Radio Over Ethernet
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RAN - CU x DU: Suporte Diferentes Cenários
11/6/19-http://sites.ieee.org/sagroups-1914/files/2018/01/ngfi_17_09_IEEE1914_Checko_BackNets_1.2-Copy.pdf
11/06/2019 71
3GPP - Arquitetura do Núcleo 5G
Fig. 4.2.3-2: Non-Roaming 5G System Architecture3GPP TS 23.501 version 15.5.0 Release 15 - ETSI TS 123 501 V15.5.0 (2019-04)
vPLMN / hPLMN = visited / home Public Land Mobile Network
SEPP = Security Edge Protection Proxy
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3GPP - Arquitetura do Núcleo 5G (Roaming)
Fig. 4.2.4-1 Roaming 5G System - System architecture for the 5G System (5GS)3GPP TS 23.501 version 15.5.0 Release 15 - ETSI TS 123 501 V15.5.0 (2019-04)
V2X = Vehicle-to-Everything
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5G – V2X
30/4/19-https://res.mdpi.com/sensors/sensors-19-00550/article_deploy/sensors-19-00550.pdf?filename=&attachment=1
OpenFlow, SDN Deutsche Telekom, Google, NTT, Comcast,
China Unicom, Ciena, Dell,
T-Mobile, Intel, Samsung,
AT&T etc
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ONF - Open Networking Foundation
Redes de acesso híbrido: xDSL, PON, IP/MPLS, DOCSIS, WiMax, LTE, 5G, ...
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BBF = Broadband Forum
31/5/19- https://www.broadband-forum.org/projects/connected-home/resources-research-analysis
11/06/2019 76
BBF = Broadband Forum
31/5/19- https://web.archive.org/web/20111013194329/http://www.broadband-forum.org/memberlist/members.php
Origem: especificações evoluir 2G (GSM) -> 3G
Acesso de rádio, núcleo da rede, serviços
GPRS, EDGE, 3G, WCDMA (UMTS), HSPPA, IMS, LTE, 5G
Parceiros:
◦ ARIB
◦ ATIS
◦ CCSA
◦ ETSI
◦ TSDSI
◦ TTA
◦ TTC
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3GPP - Third Generation Partnership Project
31/5/19 - https://www.3gpp.org/about-3gpp/partners
3GPP: third Generation Partnership Project
◦ Projeto de Parcerias (para a) 3ª Geração
5GPPP: 5G Public Private Partnership
◦ Parcerias Públicas (e) Privadas (para a) 5ª Geração
◦ Buscar consenso desde a camada física até a arquitetura geral, o gerenciamento de rede e as redes de software
2015 – Comunidade Europeia
Objetivo: plataforma flexível para habilitar novos negócios e modelos verticais, ex.: automóveis, manufatura, energia, saúde, entretenimento.
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5GPPP
30/4/19-https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
Objetivo: plataforma flexível para habilitar novos negócios e modelos verticais, ex.: automóveis, manufatura, energia, saúde, entretenimento.
◦ network slicing (“fatiamento de rede”)
Atender às necessidades
Tecnológicas
Negócios de diferentes setores
Domínios administrativos diferentes
Várias operadoras de rede
Gerenciamento e orquestração
Arquitetura de segurança
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5GPPP
30/4/19-https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
11/06/2019 80
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
11/06/2019 81
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
BSS: Business Support System
11/06/2019 82
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
OSS: Operations Support System
11/06/2019 83
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
ETSI NFVO: Network Function Virtualisation Orchestration
11/06/2019 84
5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
VIM: Virtual Infrastructure Manager
VNF: Virtual Network Function
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5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
Inter-slice resource broker: aloca recursos e interage com o gerenciamento de serviço.
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5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
Gerenciamento de aplicaçãoespecífica de um certo domínio: Ex.: domínios legados
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5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf 11/06/2019 8730/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
SDM-X/C: Software-Defined Mobile Network Coordinator / Controller
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5GPPP-Arquitetura de Camadas Funcionais
30/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf 11/06/2019 8830/4/19-Figura 2.4, pag 21, encontrada em:https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2018/01/5G-PPP-5G-Architecture-White-Paper-Jan-2018-v2.0.pdf
VNF / PNF Physical / Virtual Network Function