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

fernando.secali@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