Internet Banda Larga em Redes LTE
Fernando Secali
DFH Engenharia
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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
5 – Integração Social – Inclusão Digital - Projeto de atendimento especial
Evolução das Tecnologias Móveis
2G 3G 4G 5G
BW: 200 KHz 5 MHz20
MHz100 MHz
200 MHz
Bitrate: 10 Kbps 10 Mbps300
Mbps1,5 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 2012
1 - Sistemas 4G e LTE
O que são ?
LTE Conceitos
Tipos de LTE
LTE Principais Elementos
Capacidade de Rede e do Setor
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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4ª Geração
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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 emtodos os seus dispositivos de usuários.
• VELOCIDADE:
Alta capacidade de transmissão de dados em banda larga 4G
Sistemas 4G: LTE Conceitos
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. � Banda larga valor agregado;
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 queupstream) o sistema TD LTE tem maior eficiência na entrega dos dados para osclientes;
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;
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Sistemas 4G : LTE - Principais Elementos
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Estação Rádio Base
eNBTerminal Cliente
CPE
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 doLTE com outras redes.
EPC: Principais Elementos da rede LTE (*)
• MME (Mobility Management Entity): Autenticação, segurança, gerenciamento demobilidade, gerenciamento de perfil do usuário, conexão e autorização de serviços.
• S-GW (Serving Gateway): este elemento faz o roteamento dos pacotes de dadosdos 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 redesde pacotes externas. Realiza a filtragem e controle de pacotes requeridos para osserviços em questão. Tipicamente, o P-GW aloca endereços IP para osequipamentos dos usuários para que eles possam se comunicar com outros
dispositivos localizados em redes externas.
• PCRF (Policy and Charging Resource Function): elemento de rede responsávelpelo 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. Executade fato, funções equivalentes às do HLR, AuC e EIR definidos nas releasesanteriores.
(*) EPC
Sistemas 4G: LTE - Principais Elementos
• No Site
� eNB (Evolved Node B):transmissão/recepção dos sinaisdos terminais dos usuários.
� Formada por 3 setores (antenas+RRU+BBU)
• No cliente
� CPE (Customer PremiseEquipment): é o terminal dousuário.
� Faz a comunicação com a eNBatravés da rede LTE.
� Conecta-se aos equipamentos dousuário via de portas Ethernet(cabo) ou através de Wifi. - 13 -
Sistemas 4G: Capacidade da Rede LTE
Número de máximo de
usuários ativos simultâneos
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
eNBUE
EPC Rede Externa
Capacidade média por setor
Demanda de tráfego
Sistemas 4G: Exemplo de Capacidade por Setor
Fonte: 3GPP TS 36.213
SNR: 3 dBTaxa: 1.0 MbpsNo. Usuários Vídeo Simultâneos: 2No. Usuários PTT Simultâneos: 16
SNR: 9 dBTaxa: 7.2 MbpsNo. Usuários Vídeo Simultâneos: 8No. Usuários PTT Simultâneos: 74
SNR: 15 dBTaxa: 14.4 MbpsNo. Usuários Vídeo Simultâneos: 16No. Usuários PTT Simultâneos: 148
Canal 5 MHz, Vídeo 500 kbps
Modulação Adaptativa
2 - Comparação entre Tecnologias
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
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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 “offload” em suas redes de dados SMP 3G e 4G, visandominimizar os investimentos pesados em redes deTransporte (Radio ou Fibra) e acesso (3G e 4G LTEFD ou TD) � Essa é uma receita acessória a serconsiderada e vem acompanhada da possibilidade deuma receita complementar com a venda depublicidade
Comparação entre TecnologiasAinda sobre os sistemas Wi-Fi
• Os espectros de redes Wi-Fi estão congestionados, Recomenda-se avaliar aimplementação do padrão (802.11.ac) visando melhorar a performance do uso doWi-Fi
• A manutenção dos registros de usuários, suas conexões e acessos em redespublicas devem ser mantidosa pela operadora do Sistema (lei 12.228) e estaremdisponíveis quando solicitadas
3 - Oportunidades de Negócios em Redes LTE
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 ProximoFiber Network LTE Network
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
S-GW/P-GW
• 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 AcessoSem Fio
Backhaul Core
MME HSS
S-GW/P-GW
ISPx
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 garantidosc) VoIP convencional funciona perfeitamente em redes LTE, o que ainda desestimula o
uso do VoLTE
IoT com LTE
a) Baixo custo de implantaçãob) Facilidade de usoc) Eficiencia energética
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
LTESpectrum
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;
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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
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
�Obter apoio de Prefeituras � Sem impacto ambiental e sem COMAR
Projeto Atendimento Especial – Infraestrutura (COW)
�Pode ser utilizada em eventos
�Rápida instalação
�3m² de área disponível para instalação de antenas
�Altura final de 18m
�Prazo de 2 dias para montagem e instalação
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
DESAFIOS
�Essas 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)
�Pode-se franquear áreas em modalidade de co-participação no investimento
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
“É melhor ter muitas idéias para algumas delas estarem erradas, do que estar sempre certo por não ter idéia nenhuma.”
Edward de Bono