O estado atual e o futuro do Mobile Broadbandricardomcarvalho.pt/documentos/papers/estadoarte3GPP_v1.pdf · (3G) chegou o dia em que ... ofertadevelocidadesdetransmissãosuperiores(Ericsson,2007)

O estado atual e o futuro do MobileBroadband

Ricardo Moreira de CarvalhoNovabase

v1

Fevereiro, 2013

O estado atual e o futuro do Mobile Broadband

Conteúdo

1 Introdução 51.1 LTE é mesmo 4G? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51.2 LTE, uma tecnologia potencialmente Universal . . . . . . . . . . . . . . 71.3 Benefícios do LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81.4 LTE e outras tecnologias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2 Motivação: O crescimento dos dados móveis 122.1 Taxa de crescimento de dados móveis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 122.2 Razões para o crescimento do volume de dados móveis . . . . . . . . . 13

2.2.1 Novos equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.2 Diversidade de equipamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152.2.3 Vídeo móvel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 172.2.4 Serviços de computação em nuvem (cloud computing) . . . . . . 172.2.5 Serviços e aplicações Machine-to-Machine (M2M) . . . . . . . . 182.2.6 Comutação casa/móvel (traffic offload) . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 Evolução das velocidades . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

3 As tecnologias dominantes nos próximos anos 223.1 HSPA+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22

3.1.1 Release 6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 223.1.2 Release 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 233.1.3 Release 8, atualmente em produção . . . . . . . . . . . . . . . . 243.1.4 Release 9, e o futuro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.1.5 Alguns equipamentos do mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . 283.1.6 As vantagens do HSPA+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28

3.2 LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.2.1 As vantagens do LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 303.2.2 Previsão da evolução do número de terminais . . . . . . . . . . 333.2.3 Frequências LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353.2.4 Diferenças entre modos FDD vs TDD . . . . . . . . . . . . . . . 373.2.5 Frequências em Portugal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 373.2.6 Desafios e Riscos do LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39

4 Principais players no mercado 40

Ricardo M Carvalho v1 2


5 Conclusão 42

Referências 46



ResumoEste artigo tem como finalidade apresentar uma breve revisão da literatura exis-

tente, como o Estado da Arte, relativamente ao estado das comunicação móveis. Estuda-se as tecnologias de 3a e 4a geração desenvolvidas pelo 3GPP (3rd Generation Part-nership Project) focando no HSPA+ (Evolved High-Speed Packet Access) e no LTE(Long Term Evolution).

Apresenta-se as estimativas e previsões de crescimento do mercado de dados móveise comparam-se as tecnologias HSPA+ e LTE, discutindo as suas vantagens e desafios.Da mesma forma, apresenta-se também o estado atual de implantação do 4G no mundo.

Realiza-se uma descrição dos principais players do mercado e dos seus respectivosprodutos de consumo para o segmento 3G e 4G, tendo como objectivo identificar opor-tunidades de negócio.

Palavras-chaveLTE, LTE Advanced, HSPA+, HSPA, WCDMA, GSM, Dados móveis



1 Introdução

Há muitos anos que um dos objectivos da indústria de telecomunicações passava porter uma norma global para comunicações móveis (Americas, 2008). Tal possibilitariao roaming entre todos os países do mundo e simplificaria a vida dos consumidores.

A tecnologia 3GPP Global System for Mobile communication (GSM) dominou asegunda geração móvel, mas não conseguiu terminar com a fragmentação das redesCDMA ou TDMA. Com a evolução até à terceira geração (3G) – que inclui o GPRS,EDGE e WCDMA/HSPA – quase todos os operadores TDMA migraram para a famíliade tecnologias 3GPP (3GPP, 1999).

No entanto, a divisão histórica entre o GSM e o CDMA permaneceu.É com a evolução tecnológica para o Long Term Evolution (LTE) que surge a

oportunidade de convergência para alcançar um padrão de tecnologia móvel universal(Americas, 2008). Apesar desta tendência, por diversas razões, continuarão a existirlimitações e incompatibilidades a nível das bandas de frequências disponíveis nas váriasregiões do mundo.

1.1 LTE é mesmo 4G?

Do ponto de vista formal, o LTE não é considerado totalmente 4G, mas algo ime-diatamente anterior (há autores que o consideram 3.9G).

Tal acontece porque o LTE não cumpre todas as especificações 4G definidas peloInternational Telecommunications Union-Radio communications sector (ITU-R) queespecifica, entre outros parâmetros, taxas de transmissão de pico de 100Mbps paraambientes de alta mobilidade (como em comboios ou carros) e 1Gbps para ambientesestacionários (Wikipedia, 2012a).

Com a evolução do LTE já prevista – o LTE Advanced – aprovada pelo ITUTelecommunication Standardization Sector (ITU-T) e finalizada pelo 3GPP em marçode 2011(Americas, 2009) será possível alcançar todos os requisitos 4G (Wikipedia,2012d).

De qualquer dos modos, neste texto referimo-nos ao LTE como 4G uma vez que,por questões de marketing, é esta a tendência do mercado. Para aumentar a confusão,alguns operadores móveis – como a A&T ou a T-Mobile no EUA – referem-se ao HSPA+também como 4G.



Figura 1: Estimativa do número de assinaturas por tipo de tecnologia em 2016 (Ame-ricas, 2012)



Figura 2: Estado de implantação do LTE no mundo(actualizado em Dezembro 2012

1.2 LTE, uma tecnologia potencialmente Universal

Independentemente da nomenclatura, pela primeira vez na História os principaisoperadores dos EUA, da Ásia e da Europa criaram um consenso em volta de umatecnologia de banda larga móvel e desta forma o LTE tornar-se-á a tecnologia dominantenos próximos anos.

Como é possível observar na figura 1 em 2016 prevê-se que 91% dos clientes usemtecnologias desenvolvidas pelo 3GPP (Americas, 2012a), sendo que o LTE representará8% do total de assinantes de redes móveis.

Apesar do LTE estar ainda a dar os primeiros passos, é já considerada a tecno-logia móvel com o crescimento mais rápido de sempre. 381 operadores de 114 paísesanunciaram já os seus projectos de investimento no LTE. No final de 2012 existiamem operação 145 redes comerciais em 66 países (figura 2). Em Portugal, os 3 opera-dores iniciaram a comercialização de serviços LTE durante o mês de março de 2012(TMN, 2012) (Optimus, 2012) (Vodafone, 2012) com coberturas das cidades capitaisde distrito.

No sítio Web http://ltemaps.org/ é possível consultar o estado atual da imple-mentação LTE no mundo.


http://ltemaps.org/


Figura 3: Convergência das tecnologias no LTE

1.3 Benefícios do LTE

Os benefícios de implementação do LTE incluem – como já vimos – a possibilidadede roaming à escala mundial e a aceitação generalizada por parte dos operadores, mastambém grandes economias de escala na aquisição de equipamentos (devido à centra-lização de esforços em torno de uma só plataforma mundial), serviços complementarese a oferta de latências baixas e elevados débitos (Rysavy, 2008).

Segundo Michael Thelander, CEO do Signals Research Group, “Virtualmente, todaa indústria está a convergir para o LTE, mas vários operadores vêm de tecnologiaslegadas diferentes” fundamentalmente de dois blocos: o que vêm já da família de tec-nologias 3GPP (GSM/WCDMA/HSPA) e que vêm do CDMA. Na figura 3 é possívelobservar essa convergência.

1.4 LTE e outras tecnologias

A implementação a nível mundial do LTE não ocorrerá de um dia para o outro.A adoção do LTE demorará alguns anos, o que irá fazer com que muitos operadores

continuem a melhorar as suas redes 2G/3G.Devido aos seus grandes benefícios, todos os operadores WCDMA já migraram para

HSPA e destes, muitos estão a migrar as suas redes também para o HSPA+ (EvolvedHigh-Speed Packet Access), um upgrade relativamente acessível, simples e incrementalque permite amortizar os consideráveis investimentos já realizados ao nível de infra-estrutura (Rysavy, 2008).



Figura 4: Evolução das diferentes tecnologias de redes de comunicações móveis (EDGE,HSPA & LTE, Mobile Broadband Innovation, Rysavy Research September 2008)

Atualmente, cerca de 52% dos operadores HSPA migram já para o HSPA+, numtotal de 254 redes comerciais em 118 países (GSA, 2012b). Em Novembro de 2012, exis-tam cerca de 40 operadores a implementarem o serviço. Em Portugal, todos operadoresiniciaram a migração para HSPA+ em 2010 (GSA, 2012c).

Tal como é possível observar nas figuras 3 e 4, daqui em diante, a evolução doHSPA+ (Release 8 & seguintes) e do LTE são caminhos paralelos e possíveisde adoptar na evolução da rede (Optimus, 2010).

No que diz respeito aos operadores CDMA, muitos operadores que usam actual-mente a tecnologia EV-DO estão a adoptar o LTE de uma forma mais rápida do queoutros operadores, uma vez que a evolução da tecnologia usada até agora (nomeada-



mente a atualização para o Ultra Mobile Broadband) não é comercialmente viável ounem sequer está disponível em alguns casos.

Desta forma, alguns dos operadores mais relevantes no mundo que operam redesCDMA ou WiMAX (incluindo a Verizon, a Spring, a KDDI, ou a SKT Telecom)iniciaram a migração para o “mundo 3GPP” em 2011, escolhendo o LTE como próximatecnologia (Verizon, 2012) (CNET, 2011) (LTEWorld, 2009). Atualmente, a Verizoné o maior operador LTE do mundo, com 3.2 milhões de novos assinantes no segundotrimestre de 2012 (Sharma, 2012).

Em Portugal, a única operadora que operava uma rede CDMA (a Mobizapp, cujoserviço era comercialmente conhecido como zapp) terminou o serviço em setembro de2011, devolvendo a licença à ANACOM (Sapo, 2011).

Uma vez que o LTE é compatível com as famílias anteriores 3GPP, isto permite queos equipamentos LTE funcionem em redes GSM/WCDMA/HSPA. Como refere ChrisPearson, presidente da 4G Americas, “A elegância da família de tecnologias GSM queseguem a especificação 3GPP reside no facto dos equipamentos de tecnologias futuraspoderem fazer ‘fall back’ nos serviços globais GSM. No caso concreto do LTE, isto irápemitir o roaming nas redes GSM-HSPA de todo o mundo. Esta cobertura global éalgo que nenhuma outra tecnologia irá alcaçar no decorrer de muitos anos” (Americas,2008).

Segundo as últimas estimativas, demorará mais do que uma década para que o2G seja completamente abandonado e muito mais anos para que o mesmo aconteçacom o 3G. Isto significa que durante vários anos, várias redes irão coexistir (figura 4).(Americas, 2008). Na figura 5 é possível observar a projecção do ciclo de vida dasgerações 2, 3 e 4G. Segundo a projecção, demorará pelo menos até 2015 até que umapercentagem significativa de assinantes estejam ligados a redes LTE.



Figura 5: Previsão da adoção da tecnologias móveis (Ericsson, 2012)



2 Motivação: O crescimento dos dados móveis

Com a introdução das últimas evoluções das tecnologias da terceira geraçãoWCDMA(3G) chegou o dia em que as receitas de dados móveis se tornaram substancialmentesuperiores face às receitas das comunicações de voz (Americas, 2008).

Segundos os especialistas, os serviços de voz continuarão a desempenhar um pa-pel importante nas receitas dos operadores, mas é notório que os dados móveis estãoa tomar o lugar de destaque no desenvolvimento de estratégias de longo prazo dosoperadores (Americas, 2008).

Em maio de 2007, o tráfego de dados ultrapassou pela primeira vez o tráfego devoz nas redes WCDMA1/3G, como é possível observar na figura 6.

Tal aconteceu devido sobretudo à introdução da tecnologia HSPA (High-Speed Pac-ket Access) que permitiu uma utilização mais eficiente do espectro e a consequenteoferta de velocidades de transmissão superiores (Ericsson, 2007).

Contudo, a liderança do tráfego de dados face à voz só ocorreu no último trimestrede 2009 (Ericsson, 2012).

A figura 7 mostra a evolução do tráfego de dados e voz entre 2007 e 2012. É possívelobservar uma tendência estável de crescimento de tráfego de dados.

A boa cobertura do território e a introdução de vários equipamentos no mercadocomo cartões de dados HSPA e USB dongles contribuíram para o aumento do tráfegode dados. Vários operadores reportam um aumento de quatro vezes do tráfego de dadosem apenas 3 meses depois de terem lançado o HSPA (Ericsson, 2007).

Veremos em seguida o que motiva os operadores a implementarem estes protocolosnas suas redes, o que implica – na maioria dos casos – operar várias tecnologias emsimultâneo.

2.1 Taxa de crescimento de dados móveis

A estimativa de crescimento de dados móveis para os próximos 5 anos pode serobservada na figura 8.

Entre 2011 e 2016, segundo a Cisco2, a taxa de crescimento anual do tráfego de da-1WCDMA, abreviação de Wide-Band Code-Division Multiple Access, é a tecnologia 3G líder usada

pelos sistemas UMTS em oposição à tecnologia CDMA - Code division multiple access usada pe-las redes CDMA2000 usadas em vários países do mundo, mas sobretudo nos Estados Unidos daAmérica(Wikipedia, 2012b).

2O Cisco VNI Global Mobile Data Traffic Forecast é baseado nos dados publicados pela InformaTelecoms and Media, Strategy Analytics, Infonetics, Ovum, Gartner, IDC, Dell’Oro, Synergy, ACG



Figura 6: Crescimento do tráfego de voz e de dados das redes mundiais de WCDMA(Ericsson, 2007)

dos móveis será de 78% (CAGR3), sendo que em 2014 o crescimento estimado de dadosmóveis atingirá 4.2 Exabytes por mês (Cisco, 2012). Estas estimativas são revistas pe-riodicamente com base nos últimos dados disponíveis e têm-se revelado conservadoras.

A distribuição por regiões poderá ser observada na figura 9. É possível constatarque as previsões apontam para um grande crescimento nos países da Europa Ocidental,assim como nos países asiáticos (onde se inclui o Japão). Estas duas regiões irãorepresentar cerca de metade do tráfego móvel mundial em 2016 (Cisco, 2012). A Chinareportou recentemente ter alcançado mil milhões de assinantes (Sharma, 2012) e nosEUA o crescimento dos dados móveis será de 80% em 2012, representado um consumoglobal de cerca de 2000 Petabytes (2 Exabytes) (Sharma, 2012).

2.2 Razões para o crescimento do volume de dados móveis

Existem várias razões para o crescimento do volume de dados móveis, como porexemplo a evolução tecnológica, a diversidade de novos equipamentos e a alteração dehábitos de consumo ao longo dos últimos anos.

Research, Nielsen, comScore, Arbitron Mobile, Maravedis e pelo International TelecommunicationsUnion (ITU).

3Compound Annual Growth Rate. Corresponde à taxa de crescimento anual obtida durante umdeterminado período de tempo.



Figura 7: Total de evolução do tráfego de Voz e de Dados em Petabytes (Ericsson,2012)



Figura 8: Previsão da evolução dos dados móveis entre 2011 e 2016

2.2.1 Novos equipamentos

A proliferação de novos equipamentos como smartphones, tablets e computadoresportáteis ligados às redes móveis é grande geradora de tráfego uma vez estes dispositivossão capazes de oferecer ao consumidor conteúdos e aplicações que não eram suportadospor equipamentos móveis da geração anterior.

A figura 10 mostra que um único smartphone é capaz de gerar tanto tráfego como35 telemóveis básicos, da mesma forma que um computador pode gerar 498 vezes mais.

2.2.2 Diversidade de equipamentos

As estimativas indicam que em 2016, 25% dos utilizadores móveis irá ter 2 ou maisequipamentos móveis e 9% terá 3 ou mais (figura 11).

Hoje em dia, ainda é comum encontrar operadores que oferecem planos de dadospara cada equipamento, mas com o aumento do número de equipamentos por utilizador,começam a surgir pacotes globais que acomodam vários dispositivos e que potenciamo aumento de consumo de dados.



Figura 9: Previsão da evolução dos dados móveis entre 2011 e 2016 por região

Figura 10: Comparação do volume de dados usados por novos equipamentos móveisem relação à geração anterior



Figura 11: Número de equipamentos por utilizador em 2016

2.2.3 Vídeo móvel

Se analisarmos a evolução de crescimento dos dados por tipo de tráfego (figura 12),concluímos que o vídeo irá crescer a um ritmo CAGR de 90% entre 2011 e 2016, umataxa de crescimento maior do que qualquer outra categoria.

Apesar de se prever que o tempo médio de audiência permaneça relativamenteconstante, o aumento da definição do vídeo, a cada vez maior adopção do video-on-demain (VOD) e o facto deste tipo de conteúdo apresentar débitos de transmissãosuperiores a qualquer outro tipo de conteúdo móvel, irá fazer aumentar dramaticamenteo tráfego. Em 2016, prevê-se que 70% dos 10.8 exabytes transmitidos nas redes móveissejam pacotes de vídeo (figura 12) (Cisco, 2012).

2.2.4 Serviços de computação em nuvem (cloud computing)

A utilização dos serviços de computação em nuvem (cloud computing) veio ultra-passar as limitações de memória e de poder computacional dos equipamentos móveisque os impediam de agir como grandes consumidores de conteúdos e consequentementede dados móveis. Serviços como o Netflix, YouTube, Pandora, Facebook, Spotify,Dropbox, SkyDrive, entre outros, permitiram superar estas limitações (Cisco, 2012).



Figura 12: Evolução do crescimento do tráfego móvel por tipo de tráfego

Atualmente um smartphone que use estes serviços gera o dobro do volume de tráfegoem relação a um outro que apenas use aplicações web e de correio electrónico. (Cisco,2012)

Uma vez que as aplicações vídeo (como o Youtube) podem ser categorizadas comoaplicações em nuvem (cloud applications), prevê-se que o tráfego destas últimas siga amesma curva de crescimento que o vídeo móvel apresentará. Se assim for, as aplicaçõesem nuvem irão ser responsáveis por 71% de todo o tráfego móvel em 2016 (7.6 exabytespor mês, que comparam com 269 petabytes por mês no fim de 2011) (Cisco, 2012).

2.2.5 Serviços e aplicações Machine-to-Machine (M2M)

A expressão Machine-to-machine (M2M) refere-se às tecnologias que permitem asistemas cablados ou sem fios comunicar entre si (Wikipedia, 2012e).

As comunicações entre sensores, máquinas e objetos têm levado ao crescimento dasligações M2M. Exemplos destes equipamentos são os contadores inteligentes (smartmeters), equipamentos de vigilância e de segurança, sistemas de inventário, de gestãode frotas, módulos de sistemas de saúde, entre muitos outros componentes de sistemas



de informação que necessitam de informação em tempo real.As tecnologias M2M estão a ser usadas por um grande número de indústrias. Mesmo

os equipamentos que tradicionalmente não se encontravam ligados a redes móveis –como máquinas de venda automática de ou veículos – estão agora prestes a juntarem-se.

Para além do aumento do número de equipamentos, os novos serviços que serãocriados irão fazer crescer o volume de dados transmitidos pelas redes móveis. Damesma forma, a largura de banda será cada vez mais uma preocupação, uma vez queestes equipamentos irão adotar tecnologias 3G e 4G em vez de 2G (Cisco, 2012).

A nível global, o tráfego M2M irá crescer 22 vezes entre 2011 e 2016, com uma taxade crescimento anual de 86%. Em 2016, o tráfego M2M poderá atingir 508,022 teraby-tes por mês, 5% de todo o tráfego transmitido em redes móveis. Cada equipamentogerará em média 266 megabytes de dados por mês, contra os 71 megabytes gerados em2011(Cisco, 2012).

2.2.6 Comutação casa/móvel (traffic offload)

Uma grande parte dos dispositivos móveis são usados dentro de casa. Para osutilizadores com ligações fixas de banda larga e pontos de acesso Wi-Fi, uma porçãoconsiderável de dados é desviada para a rede fixa, um fenómeno chamado de (trafficoffload). Tal fenómeno faz abrandar ligeiramente o crescimento dos dados das redesmóveis. Desta forma prevê-se que o CAGR das redes móveis entre 2011 e 2016 seja de78% em vez de 84% caso não existisse um desvio para a rede fixa.

Contudo, ao longo dos próximos anos, a percentagem de dados desviados da redemóvel para fixa irá diminuir a nível global devido ao aumento da utilização de redesmóveis em países em vias de desenvolvimento. O desvio de dados da rede móvel parafixa aumentará ligeiramente em países desenvolvidos, mas tal aumento não compensaráa diminuição dos países em vias de desenvolvimento.

O CAGR será de 31% (3.1 exabytes por mês) em 2016, ligeiramente abaixo dos 33%(72 petabytes/mês) do que em 2011 (Cisco, 2012).

2.3 Evolução das velocidades

Também aqui haverá uma evolução considerável. A velocidade média de ligação aredes móveis era de 315 Kbps em 2011 e irá apresentar um crescimento anual de 56 porcento (figura 13). Em 2016, ultrapassará os 2.9 Mbps. As regiões que apresentarão as



Figura 13: Previsão da evolução das velocidades de ligação de rede (em Kbps) porregião e país

maiores velocidades serão a Europa Ocidental e América do Norte, apesar das maiorestaxas de crescimento se verificarem em África e no Médio Oriente (CAGR 97%).

As velocidades dos Smartphones (geralmente de terceira geração e superior), sãoatualmente mais de quatro vezes superiores às da média global e prevê-se que quadru-pliquem até 2016, atingindo um valor superior a 5.2 Mbps (Cisco, 2012).

Há indícios esporádicos que suportam a ideia de que o uso dos equipamentos au-menta quando aumentam as velocidades de ligação. Contudo, verifica-se um atrasoentre o aumento da velocidade e o aumento do uso que pode ir entre alguns meses emuitos anos (Cisco, 2012).

O principal fator na promoção do aumento das velocidades de ligação à redes móveisé, sem dúvida, o aumento das ligações de quarta geração. O impacto que estas ligaçõestêm na rede é muito significativo uma vez que geram uma quantidade desproporcionalde tráfego de dados móveis.

Por exemplo, apesar de hoje em dia as ligações 4G representarem apenas0.2% das ligações móveis, já são responsáveis por 6% do tráfego móvel. Em2016, as ligações 4G irão representar 6% das ligações e 36% do tráfego móvel (Cisco,2012).

Atualmente, uma ligação móvel 4G gera 28 mais tráfego do que uma ligaçãode outro tipo. E há fundamentalmente duas razões para isto:

1. Muitas das ligações 4G são para routers residenciais ou de escritórios que, por



qualquer motivo, não têm acesso a redes fixas de banda larga.

2. Velocidades superiores irão encorajar o uso de novas aplicações pelo que se prevêque um smartphone numa rede 4G irá gerar mais 50% de tráfego do que gerarianuma rede 3G.

Uma vez que os smartphones irão representar o maior share das ligações 4G, adiferença entre o tráfego médio de equipamentos 4G e não 4G irá diminuir, peso emborase preveja que em 2016 uma ligação 4G continue a gerar 9 vezes mais tráfego do queuma ligação não 4G (Cisco, 2012).



3 As tecnologias dominantes nos próximos anos

Cerca de metade dos operadores a nível mundial (e todos em Portugal) já imple-mentaram o HSPA+ (Evolved HSPA) (GSA, 2012d), um melhoramento do protocoloHSPA que permite alcançar velocidades superiores, menor latência e que tem um custorelativamente baixo de implantação.

Ao mesmo tempo, os operadores estão a implementar o LTE (Long Term Evolution)(GSA, 2012a). Esta será indiscutivelmente a tecnologia dominante no futuro, masnecessitará de uma década para se estabelecer como padrão, uma vez que o HSPA+também tem um plano sólido de evolução traçado.

3.1 HSPA+

O caminho da banda larga móvel começou com a release 1999 do 3GPP, que crioua primeira versão do UMTS/WCDMA que ainda hoje está na base da maioria im-plementações (3GPP, 1999). Esta especificação introduziu melhoramentos nos dadosGSM como o Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE).

Contudo, o protocolo UMTS (Release 99) foi desenhado com um paradigma decomutação de circuitos e desta forma, alocava recursos por cada utilizador.

Anos mais tarde, verificou-se que este modelo era limitador uma vez que os servi-ços de dados são, por natureza, descontínuos. Assim, era necessário migrar para umparadigma de comutação de pacotes que permite que mais utilizadores partilhem omesmo recurso (peso embora torne o encaminhamento de dados muito mais complexo)(Zellmer, 2012).

Assim, em 2002 foi lançada a primeira grande evolução do protocolo (release 5) queintroduziu um novo canal no downlink, criando o High-Speed Downlink Packet Access(HSDPA) que melhorou o suporte de aplicações com requisitos elevados (14Mbps) aomesmo que reduziu substancialmente a latência (figura 20)

3.1.1 Release 6

A release 6 introduziu um novo canal de uplink, criando o Enhanced Uplink (EUL)que viria a ser batizado pela Nokia como High-Speed Uplink Packet Access (HSUPA)(Wikipedia, 2012c). Esta atualização aumentou o uplink para 5.8Mbps e diminuiu alatência.

O HSPA surge como combinação da implementação de ambas as tecnologias de



Figura 14: Roadmap de evolução do HSPA e do HSPA+

downlink e uplink e foi adotado por todos os operadores WCDMA, tornado-se a tec-nologia de banda larga móvel mais popular do mercado (GSA, 2012c).

3.1.2 Release 7

Tendo em mente o aumento da procura de dados móveis, surgiu a necessidade deaumentar o débito de dados e desta forma, no final de 2008, nasceu o HSPA+ (narelease 7).

O HSPA+ introduziu um novo conjunto de mecanismos como por exemplo umamodulação 64QAM (ao contrário da modulação 16QAM/QPSK usadas no HSPA) e su-porte para Multiple-input and multiple-output (MIMO). Também alterou parcialmentea arquitetura de rede, integrando o Radio Network Controller (RNC) nas estações base(NodeB).

Desta forma, as estações base passaram a desempenhar um papel masrelevante e autónomo no funcionamento da rede, tornando a sua tipologiamais simples e convenientemente compatível com os requisitos do LTE.

O HSPA+ (na release 7) aumentou o downlink teórico para 28 Mbps e o uplinkpara 11 Mbps (Ver figura 14).



Figura 15: Princípio de funcionamento do DC-HSDPA

3.1.3 Release 8, atualmente em produção

A versão do HSPA+ atualmente em produção é a release 8, vulgarmente conhecidapor Dual-Cell HSDPA, Dual-Carrier HSDPA ou simplesmente por DC-HSDPA.

Esta versão possibilita a agregação de duas células para duplicar a largura de bandadisponível por cada equipamento. Por outro lado, este mecanismo permite aumentar aeficiência espectral ao permitir balancear a carga entre as duas portadoras de downlink.

O princípio de funcionamento do DC-HSDPA pode ser observado na figura 15(Omnitele, 2010).

A agregação das duas portadoras é apenas aplicada ao downlink, uma vez que éneste sentido que o fluxo de dados é maior.

Cada equipamento terminal pode ter duas ligações estabelecidas (uma principal eoutra secundária) (Nomor, 2009).

Na figura 16 é possível observar um equipamento terminal (UE) a ser servido porduas portadoras do mesmo NodeB4 que partilham a mesma largura de banda.

A generalidade da literatura refere que a implementação desta técnica é relativa-mente simples e apenas necessita de atualizações de software. Contudo, há tambémpelo menos um artigo que indica que a utilização de uma segunda portadora implicaequipamento de rádio adicional, o que irá aumentar o custo da solução e do seu consumo

4O NodeB é a unidade física para a transmissão/recepção rádio com as células. O NodeB está parao UMTS como as BTS (Base transceiver station) estão para o GSM. Uma ou mais células podem serservidas pelo mesmo NodeB



Figura 16: Exemplo de funcionamento do DC-HSDPA. (Agilent, 2012)

energético (Micallef, Mogensen, & Scheck, 2010).Existe alguma confusão com o nome dado à junção das duas portadoras, uma vez

que muitas vezes, este nome é referido na literatura como a junção de duas células(por exemplo em (Nomor, 2009)). Para que fique claro, este mecanismo usaduas frequências adjacentes e não duas células de rádio, na assunção quenormalmente é feita.

De qualquer modo, este é um exemplo interessante que ilustra a crescente comple-xidade que os NodeB têm vindo a desenvolver (agilent, 2012).

Como é possível observar na figura 18, uma rede DC-HSPA consegue um rendimentomuito superior relativamente a redes que usam mecanismos sem agregação de células(como o Single-Carrier HSPA).

Este maior rendimento – expresso no aumento do débito da rede – tem um grandeimpacto na experiência de utilização e permite aos operadores evoluírem a rede a umcusto baixo, até porque esta solução foi desenhada tendo em consideração o facto dageneralidade das licenças UMTS serem emitidas em pares com blocos de 10 ou 15 MHz



Figura 17: Single carrier versus Dual-Carrier (Nomor, 2009)

Figura 18: Benefício do uso do Dual-Cell para operadores e para utilizadores (Ericsson,2012b)



Figura 19: Adoção de DC-HSDPA (Ericsson, 2012)

cada, para uplink e downlink.Assim, na release 8, uma rede HSPA+ pode – teoricamente e em boas condições

de transmissão – alcançar 42 Mbit/s com a agragação de duas portadora de 5 MHz(64-QAM + MIMO).

Um método alternativo para duplicar a taxa de transmissão de dados é duplicar alargura de banda para 10MHz.

Apesar de todas as redes WCDMA tenham sido já actualizadas para HSPA, apenas20% destas usam tecnologia DC-HSPA, como é possível observar na figura 19 ??

3.1.4 Release 9, e o futuro

A partir da release 9 será possível combinar o DC-HSDPA com tecnologia MIMOem ambas as células. Isto permitirá alcançar uns extraordinários 84 Mbit/s.

While in Release 8 DC-HSPDA can only operate on adjacent carriers, Release 9also allows that the paired cells can operate on two different frequency bands.



Future releases will allow the use of up to four carriers simultaneously. (Research,2011)

3.1.5 Alguns equipamentos do mercado

Os equipamentos mais recentes no mercado são compatíveis o HSPA+ (releases7 e 8) nomeadamente a maioria dos smartphones atuais (como o Apple iPhone 5, oSamsung Galaxy SIII ou o Nokia Lumia 800).

3.1.6 As vantagens do HSPA+

Segundo a Qualcomm – um dos líderes mundiais no fabrico de chips CDMA/WDMA– o HSPA+ é a tecnologia com a maior taxa de crescimento de sempre (com mais demil milhões de assinantes no mundo), apresentando valores superiores às das previsõesde implantação do LTE (Qualcomm, 2012a).

Tal pode ser explicado pelas seguintes razões:

• Débito. Atualmente, o HSPA+ oferece velocidades até 42Mbps do downlink e11Mbps no uplink (14) (Qualcomm, 2009). Num futuro muito próximo, com aintrodução de novos mecanismos como multi-carrier com largura de banda de20Mhz, as velocidades máximas oferecidas serão próximas ou mesmo superioresàs oferecidas atualmente pelo LTE ??.

• Compatibilidade com outras redes

Como evolução do 2G/3G o HSPA+ contempla total mobilidade/interoperabilidadecom os sistemas actuais (Optimus, 2010).

• Voz sobe HSPA+. Para além de reforçar a capacidade de transmissão de dados,o HSPA+ mais do que duplica a capacidade de transmitir voz sobre WCDMA,reduzindo o custo desta transmissão da voz. O HSPA+ permite duas opções:comutação de circuitos (CS) sobre HSPA ou VoIP. Ambas as abordagens sãocapazes de manter a qualidade das comunicações. Os operadores poderão ofereceraos utilizadores serviços de voz e e de dados simultaneamente (Qualcomm, 2009).

• Latência. A latência é um factor importante para o desempenho de muitasaplicações. Algumas aplicações não requerem elevados débitos binários, mas



necessitam de baixos atrasos. A latência é definida como o tempo necessário paratransmitir um pequeno pacote IP deste o terminal até ao WAN do operador5.

Enquanto que um sistema 3G baseado em HSPA consegue cerca de 50ms delatência (na melhor das situações), o HSPA+ reduzir esse valor para cerca de22ms (Qualcomm, 2012a).

Esta redução está relacionada com a simplificação da topologia de rede, que serádiscutida de seguida.

• Rede. A arquitetura da rede foi simplificada para reduzir a quantidade de in-terferências e ser possível reduzir a latência, como discutido no tópico anterior.Foram introduzidas técnicas de modulação mais eficientes como 64QAM comsuporte para MIMO.

Contudo, a novidade mais importante diz respeito às modificações realizadas anível do Radio Network Controller (RNC). O Radio Network Controller (RNC)é um elemento da hierarquia que geria os handovers, encriptação, admissão, se-gurança, etc). O HSPA+ integrou as funcionalidades do RNC nas estações base,tornando a arquitetura mais simples e plana. Esta modificação é igualmente umpasso de convergência com o LTE.

Por outro lado, foram introduzidos diversos melhoramentos técnicos que possi-bilitam maximizar a utilização do canal, retransmitir dados de uma forma maisrápida e dar prioridade aos utilizadores com melhores condições de transmissão.

• Custo e ROI. O HSPA+ é a evolução natural do HSPA, com um custo relativa-mente baixo e que permite uma atualização incremental no futuro. Grande partedas alterações necessárias são atualizações de software aos RNC e às estaçõesbase (Rodrigues, 2007).

Por outro lado, todas as modificações realizadas na rede são compatíveis com asimplementações de LTE, o que permite às operadoras poupar nos ativos de redee sobretudo maximizar os grandes investimentos realizados desde 2009 (aumen-tando o ciclo de vida dos equipamentos existentes e consequentemente o returnon investiment)(Qualcomm, 2009).

• Escalonamento rápido. Texto do técnico.5Por WAN do operador entende-se a extremidade da rede e a partir de onde o operador já não tem

controlo dos pacotes transmitidos.



> HSPA+ is the optimal solution for single and aggregated 5 MHz carriers, andprovides similar performance as LTE for the same bandwidth and using the samenumber of antennas. (Qualcomm, 2009)

3.2 LTE

As pessoas já navegam na web, enviam e-mails e consumem vídeo usando os seuscomputadores e tablets com ligações HSPA (3G) integradas. Também já há quemtroque as suas ligações fixas ADSL por modems e dongles USB.

Com a introdução do LTE (4G), a experiência do utilizador será ainda melhor.Como já vimos, haverá uma explosão de aplicações de video-on-demand, de TV inte-rativa, de mobile video blogging6, de jogos avançados e serviços profissionais (Ericsson,2007). Por exemplo, as estações de emissão de TV (broadcasters) irão substituir orecurso a transmissões via satélite por transmissões via 4G.

3.2.1 As vantagens do LTE

O LTE oferece vários benefícios importantes para os consumidores e operadores.

• Débito. Um dos requisitos do LTE é o de fornecer velocidades de downlink depico de pelo menos 100 Mbps. No futuro, a evolução da tecnologia para o LTEAdvanced permitirá atingir velocidades até 1Gbps (Wikipedia, 2012d). Para já,a Ericsson já demonstrou sistemas com débitos de 150 Mbps (Ericsson, 2007). Oaumento da velocidade tem a ver, em parte, com uma melhor eficiência espectralcomo veremos de seguida.

• Eficiência. A crescente utilização do espectro pelos diversos serviços de teleco-municações faz com que este seja um dos recursos mais importantes no planea-mento deste tipo de serviços, sendo para tal necessário uma gestão eficiente domesmo (Sá, 2011).

O LTE suporta larguras de banda flexíveis de 1.4 MHz até 20MHz. Para já, épossível operar a 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz 15 MHz e 20 MHz. Isto simplificamuito a utilização do espectro, uma vez que podem ser aproveitadas áreas ondehaja mais restrições como pequenos blocos de largura de banda (Duarte, 2010).

6Um blog vídeo, – muitas vezes chamado de vlog – conta com uma estrutura idêntica à dos weblogs,possui atualização frequente e constitui-se como um site pessoal, mantido por uma ou mais pessoas(Wikipedia, 2012f)



Por outro lado, a flexibilidade espectral é ainda maior no sentido em que é possíveloperar – em simultâneo – nos modos Frequency Division Duplexing (FDD) e TimeDivision Duplexing (TDD). As duas técnicas podem partilhar a mesma largura debanda, sendo possível utilizar a capacidade total de um sistema de comunicaçõesmóveis para poder incluir mais utilizadores por célula.

O LTE pode ser implementado quer com duas bandas de frequência no modoFDD (uma frequência para downlink e outra para uplink) quer com apenas umabanda de frequência em modo TDD onde a mesma banda é utilizada tanto paradownlink e uplink). As frequências previstas para ambas as técnicas poderão serconsultadas na secção 3.2.3.

• Latência. Com o LTE é possível obter latência de 10ms ou menos (Dahlman,2007). Isto traduz-se numa experiência de utilização muito mais fluída e rivalizacom latencias oferecidas nas redes fixas que são ideias para aplicações específicascomo os jogos on-line.

Esta redução da latência tem a ver com a simplificação da topologia de rede,que será discutida mais à frente. As velocidades de handover (passagem parauma célula vizinha) também ficarão reduzidas por um factor de 10 devido àcomunicação directa entre as estações base.

Na figura 20 é possível observar a evolução do valor de latência das várias tecno-logias (Rysavy, 2008).

• Simplicidade. Outra das vantagens dos produtos de rede LTE diz respeito àsnovas células que serão autónomas em termos de instalação e configuração. En-tre estas tecnologias, estão o plug-and-play, self-configuration e self-optimization(Ericsson, 2007). Uma célula será capaz de perceber o meio em que está inseridae alterar as suas configurações de modo a maximizar a eficiência da rede commuito pouca interacção humana. Este automatismo irá tornar a implantação denovas células bastante mais fácil e barata.

• Capacidade O LTE deverá comportar até 200 utilizadores numa largura debanda de 5 MHz, e 400 utilizadores considerando uma largura de banda de 20MHz (Bhandare, 2008).

• Mobilidade A mobilidade é bastante importante nas comunicações móveis, poisdesempenha um papel relevante para a transmissão de informação. A velocidade a



Figura 20: Latência das diferentes tecnologias

que o terminal se desloca influência a qualidade do sinal, podendo este apresentarmaior degradação quanto maior for a velocidade do terminal. A rede requer queum utilizador se mantenha ligado com velocidades até 350 km/h, podendo mesmoatingir os 500 km/h para uma largura de banda de 20 MHz (Pierre, 2008).

• Arquitectura mais simples e baseada em IP

A alteração física da rede é indispensável para permitir uma melhoria global deperformance. Toda a infraestrutura foi redesenhada para suportar o aumentode tráfego esperado e simplificada para diminuir o número de equipamentos queintroduziam atrasos, fazendo baixar a latência.

Como é possível observar na figura 21, foi eliminado o Radio Network Controller(RNC), um elemento da hierarquia que geria os handovers, encriptação, admis-são, segurança, etc) e dado mais poder às estações base. Com o LTE, as es-tações base podem comunicar diretamente entre si, possibilitando a auto-gestãodos handovers e solucionando o problema da interferência no limite das células,transformando essa interferência num aumento da potência do sinal e consequenteaumento de débito.

Esta simplificação consegue manter a compatibilidade com os sistemas anteriores(Duarte, 2010).



Figura 21: Diferença entre arquitetura 3G e 4G

Por outro lado, uma vez que a arquitectura será toda baseada em IP, a voz passaráa ser VoIP. Inicialmente a voz será reencaminhada para o 2G/3G (CS Fallback).(Optimus, 2010).

• Compatibilidade com outras redes

Como evolução do 2G/3G o LTE contempla total mobilidade/interoperabilidadecom os sistemas actuais (Optimus, 2010).

De uma forma sintética, podemos dizer que os operadores estão tomar partido daflexibilidade que o LTE oferecer para combinar o seu espectro já existente aos seusobjectivos de negócio de banda larga móvel (Ericsson, 2007).

3.2.2 Previsão da evolução do número de terminais

Na figura 22 é possível observar uma previsão do números de equipamentos termi-nais que serão vendidos no mundo (Modoff, 2011).



Figura 22: Previsão da evolução do número de terminais (DB)



Figura 23: Frequências LTE no mundo (modo FDD)

3.2.3 Frequências LTE

Na figura 23 é possível observar as frequências LTE previstas em modo FDD(Qualcomm, 2011) por localização geográfica. Na figura 24 estão listadas todas asbandas previstas para as implementações tanto no modo FDD com no modo TDD. Énotório a grande abrangência de frequências compatíveis com a norma de forma a aco-modar as grandes variáveis regionais que fazem oscilar as bandas disponíveis nas váriasregiões do mundo. Entre as bandas 1 e 25 é possível consultar blocos de frequênciasemparelhadas do modo FDD, a que será mais usadas na Europa e em Portugal.

Compreendidas entre as bandas 33 a 43 estão as frequências pensadas para operarem modo TDD. De reforçar que o modo TDD apenas uma uma frequência (half-duplex)para transmitir em ambas as direcções.



Figura 24: Frequências propostas para o LTE - FDD e TDD (Ascom, 2012)



3.2.4 Diferenças entre modos FDD vs TDD

3.2.5 Frequências em Portugal

Em Portugal, as frequências atribuídas aos operadores móveis TMN, Vodafone eOptimus estão atribuídas


Oestad

oatu

aleofuturo

doMob

ileBroad

ban

dTabela 1: Add caption

Entidade Frequências (MHz) Data de Revisão Canais Bandwidth (MHz) Ref. Pares Uso

OPTIMUS 790-862 9-3-2027 2 10 1 SCETOPTIMUS 890-914 20-11-2012 2 7.8 4 Em conjunto com 5. SCETOPTIMUS 935-959 20-11-2012 2 7.8 5 Em conjunto com 4. SCETOPTIMUS 1710-1785 20-11-2012 2 6 6 Em conjunto com 7. SCETOPTIMUS 1805-1880 20-11-2012 2 6 7 Em conjunto com 6. SCETOPTIMUS 1710-1785 9-3-2027 2 14 8 Em conjunto com 9. SCETOPTIMUS 1805-1880 9-3-2027 2 14 9 Em conjunto com 8. SCETOPTIMUS 1920-1980 11-01-2016 1 5 30 UMTSOPTIMUS 2110-2170 11-01-2016 2 15 31 UMTSOPTIMUS 2500-2690 9-3-2027 2 20 32 SCET

TMN 790-862 9-3-2027 2 10 3 SCETTMN 890-914 16-03-2022 2 8 18 Em conjunto com 19. SCETTMN 935-959 16-03-2022 2 8 19 Em conjunto com 18. SCETTMN 1710-1785 16-03-2022 2 6 20 Em conjunto com 21. SCETTMN 1805-1880 16-03-2022 2 6 21 Em conjunto com 20. SCETTMN 1710-1785 9-3-2027 2 14 22 Em conjunto com 23. SCETTMN 1805-1880 9-3-2027 2 14 23 Em conjunto com 22. SCETTMN 1920-1980 11-01-2016 2 20 27 Em conjunto com 28. UMTSTMN 2110-2170 11-01-2016 2 20 28 Em conjunto com 27. UMTSTMN 1900-1920 11-01-2016 1 5 29 UMTSTMN 2500-2690 9-3-2027 2 20 35 SCET

VODAFONE 790-862 9-3-2027 2 10 2 SCETVODAFONE 885-890 9-3-2027 2 5 10 Em conjunto com 11. SCETVODAFONE 930-935 9-3-2027 2 5 11 Em conjunto com 10. SCETVODAFONE 890-914 19-10-2021 2 8 12 Em conjunto com 13. SCETVODAFONE 935-959 19-10-2021 2 8 13 Em conjunto com 12. SCETVODAFONE 1710-1785 19-10-2021 2 6 14 Em conjunto com 15. SCETVODAFONE 1805-1880 19-10-2021 2 6 15 Em conjunto com 14. SCETVODAFONE 1710-1785 9-3-2027 2 14 16 Em conjunto com 17. SCETVODAFONE 1805-1880 9-3-2027 2 14 17 Em conjunto com 16. SCETVODAFONE 1920-1980 11-01-2016 2 20 24 Em conjunto com 25. UMTSVODAFONE 2110-2170 11-01-2016 2 20 25 Em conjunto com 24. UMTSVODAFONE 1900-1920 11-01-2016 1 5 26 UMTSVODAFONE 2500-2690 9-3-2027 2 20 33 SCETVODAFONE 2500-2690 9-3-2027 1 25 34 SCET

Ricardo

MCarvalho

v138


Dizer que todos compraram de igual forma, excepto a Vodafone que comprou maisbanda, inclusivé banda na gama dos TDD.

Regulator ANACOM announced the results of its auction on December 12, 2011after 9 bidding rounds. Spectrum in 800 MHz, 1800 MHz and 2.6 GHz was sold to the3 incumbents. Vodafone also acquired 2 x 5 MHz of additional 900 MHz spectrum, butanother block was not sold. Spectrum in 450 MHz and 2.1 GHz was left unsold.

TMN commercially launched LTE service on March 12, 2012 in 2.6 GHz. By endMarch coverage was 20%, and exceeded 80% in April 2012 as 800 MHz was broughtinto use (digital TV switchover was completed April 26th). TMN plans > 90% by end2012. Vodafone commercially launched LTE service on March 12, 2012 in 2.6 GHz.The LTE network will eventually use 800 MHz, 1800 MHz and 2.6 GHz. Optimuslaunched commercial LTE service on March 15, 2012.

3.2.6 Desafios e Riscos do LTE

Desvantagens do LTE -Spectrum -Power -Alto custo dos equipamentos (a desenvol-ver)



4 Principais players no mercado

De LTE:

• 4M Wireless

• Agilent

• Alcatel-Lucent

• Altair Semiconductor

• Anritsu

• Aricent

• Ascom

• AVM

• Bridgewater Systems

• Continuous Computing - Trillium

• Empirix

• Ericsson

• Fujitsu

• Huawei

• IPWireless

• Kineto Wireless

• MindTree Wireless

• Motorola

• NEC

• NetHawk

• Nokia Siemens Networks



• Nomor Research

• Nortel

• Panorama Antennas

• picoChip

• Qasara

• Qualcomm

• RadiSys

• Samsung

• Sequans Communications

• Tektronix

• Traffix Systems

• Tropper Technologies

• Wintegra



5 Conclusão

O HSPA+ está para o UMTS como o EDGE está para o GSMNext Level HSPA+ and LTE will likely seamlessly coexist for many years to come,

but mobile operators that reach capacity limits with existing technologies will want totake their networks to the next level of efficiency that uses the OFDMA radio accesstechnology.

HSPA+, with its continuously evolving and growing ecosystem, is becomingClearly, operators with HSPA and LTE infrastructure and users with HSPA and

LTE multi-mode devices will be commonplace (Americas, 2012b).Deployment of LTE enables mobile operators to operate their networks across 1.4

to 20 MHz of spectrum and grow their networks even further and more efficiently ontop of an all-IP backbone. Ultimately, LTE will provide them with even more efficiencyby enabling them to move their voice traffic onto VoIP.

Because operators require different solutions to meet the needs of their customers,the pace and progress of the LTE evolution will depend on the market they serve, thetools that they have in their arsenal as well as where they are in terms of penetrationand growth of their networks and the associated demands that entails.

“The GSM to LTE family of technologies gives a lot of different tools and capabilitiesto mobile operators, regardless of their spectrum demands or where they are in thatgrowth curve,” says Rinne. “And it enables their customers to enjoy the benefits ofglobal roaming and a rich ecosystem of services and devices from which to choose.”

-3G está para continuar por mais 10 anos, eventualmente menos em portugal devidoao rápido desenvolvimento que o mercado demostrou no passado e também à grandepressão concorrencial existente.

-Há a questão do MKT que é muito importante... os operadores vão querer publi-citar a coisa..

http://www.qualcomm.com/documents/files/hspa-r8-and-r9.pdfSíntese das vantagens entre um e outro (Qualcomm, 2012b)LTE Optimized mobile OFDMA solution for new and wider spectrum Optimal

technology for TDD deployments Higher peak data rates through wider bandwidthsBoosts data capacity in dense urban deployments Interoperates seamlessly with 3Gthrough multimode devices

!!!!!!!!!! Ha uma síntese porreira nos slides da Optimus !!!!!!!!!!!!The next 5 years are projected to provide unabated mobile video adoption despite



uncertain macroeconomic conditions in many parts of the world. Backhaul capacitymust increase so mobile broadband, data access, and video services can effectivelysupport consumer usage trends and keep mobile infrastructure costs in check.

Deploying next-generation mobile networks requires greater service portability andinteroperability. With the proliferation of mobile and portable devices, there is animminent need for networks to allow all these devices to be connected transparently,with the network providing high-performance computing and delivering enhanced real-time video and multimedia. This openness will broaden the range of applications andservices that can be shared, creating a highly enhanced mobile broadband experience.The expansion of wireless presence will increase the number of consumers who accessand rely on mobile networks, creating a need for greater economies of scale and lowercost per bit

Mobile data services are well on their way to becoming necessities for many networkusers. Mobile voice service is already considered a necessity by most, and mobile data,video, and TV services are fast becoming an essential part of consumers’ lives. Usedextensively by consumer as well as enterprise segments, with impressive uptakes inboth developed and emerging markets, mobility has proven to be transformational.Mobile subscribers are growing rapidly and bandwidth demand due to data and videois increasing. Mobile M2M connections continue to increase. The next 5 years areprojected to provide unabated mobile video adoption despite uncertain macroeconomicconditions in many parts of the world. Backhaul capacity must increase so mobilebroadband, data access, and video services can effectively support consumer usagetrends and keep mobile infrastructure costs in check. (Cisco, 2012)

Deploying next-generation mobile networks requires greater service portability andinteroperability. With the proliferation of mobile and portable devices, there is animminent need for networks to allow all these devices to be connected transparently,with the network providing high-performance computing and delivering enhanced real-time video and multimedia. This openness will broaden the range of applications andservices that can be shared, creating a highly enhanced mobile broadband experience.The expansion of wireless presence will increase the number of consumers who accessand rely on mobile networks, creating a need for greater economies of scale and lowercost per bit. (Cisco, 2012)

As many business models emerge with new forms of advertising, media and contentpartnerships, mobile services including M2M, live gaming, and (in the future) augmen-ted reality, a mutually beneficial situation needs to be developed for service providers



and over-the-top providers. New partnerships, ecosystems, and strategic consolidationsare expected as mobile operators, content providers, application developers, and othersseek to monetize the video traffic that traverses mobile networks. Operators must solvethe challenge of effectively monetizing video traffic while increasing infrastructure ca-pital expenditures. They must become more agile and able to quickly change courseand provide innovative services to engage the Web 3.0 consumer. While the net neu-trality regulatory process and business models of operators evolve, there is an unmetdemand from consumers for the highest quality and speeds. As wireless technologiesaim to provide experiences formerly only available through wired networks, the nextfew years will be critical for operators and service providers to plan future network de-ployments that will create a adaptable platform upon which will deploy the multitudeof mobile-enabled devices and applications of the future. (Cisco, 2012)

Mobile network connection speeds grew 66 percent in 2011. Globally, the averagemobile network downstream speed in 2011 was 315 kilobits per second (kbps), up from189 kbps in 2010. The average mobile network connection speed for smartphones in2011 was 1344 kbps, up from 968 kbps in 2010.

In 2011, a fourth-generation (4G) connection generated 28 times more traffic onaverage than a non-4G connection. Although 4G connections represent only 0.2 percentof mobile connections today, they already account for 6 percent of mobile data traffic.

The top 1 percent of mobile data subscribers generate 24 percent of mobile datatraffic, down from 35 percent 1 year ago. According to a mobile data usage studyconducted by Cisco, mobile data traffic has evened out over the last year and nowapproaches the 1:20 ratio that has been true of fixed networks for several years.

Average smartphone usage nearly tripled in 2011. The average amount of trafficper smartphone in 2011 was 150 MB per month, up from 55 MB per month in 2010.

Smartphones represent only 12 percent of total global handsets in use today, butthey represent over 82 percent of total global handset traffic. In 2011, the typicalsmartphone generated 35 times more mobile data traffic (150 MB per month) thanthe typical basic-feature cell phone (which generated only 4.3 MB per month of mobiledata traffic).

Globally, 33 percent of handset and tablet traffic was offloaded onto the fixednetwork through dual-mode or femtocell in 2011. In 2011, 72 petabytes of smartphoneand tablet traffic were offloaded onto the fixed network each month. Without offload,traffic originating from phones and tablets would have been 217 petabytes per monthrather than 147 petabytes per month in 2011.



In 2011, the number of mobile-connected tablets tripled to 34 million, and eachtablet generated 3.4 times more traffic than the average smartphone. In 2011, mobiledata traffic per tablet was 517 MB per month, compared to 150 MB per month persmartphone.

There were 175 million laptops on the mobile network in 2011, and each laptopgenerated 22 times more traffic than the average smartphone. Mobile data traffic perlaptop was 2.1 GB per month, up 46 percent from 1.5 GB per month in 2010.

Nonsmartphone usage increased 2.3-fold to 4.3 MB per month in 2011, comparedto 1.9 MB per month in 2010. Basic handsets still make up the vast majority of deviceson the network (88 percent).

GSM/HSPA will comprise the overwhelming majority of subscribers over the nextfive to ten years, even as new wireless technologies are adopted. The deployment ofLTE and its coexistence with UMTS/HSPA will be analogous to the deployment ofUMTS/HSPA and its coexistence with GSM. (Americas, 2012b)

»»»»»»»»»»>O novo iPhone segue os standards. Acontece que o LTE é tão he-terogéneo que neste momento é impossível ter um telemóvel compatível com todas asredes LTE – especialmente na Europa em que os países usam frequências diferentes.



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