UNIVERSIDADE FEDERAL FLUMINENSE

4G: LTE, A BANDA LARGA E SEUS DESAFIOS

4G: LTE, A BANDA LARGA E SEUS DESAFIOS

CURRÍCULO

ALBERTO BOAVENTURA

ENGENHEIRO ELETRICISTA COM ÊNFASE EM TELECOMUNICAÇÕES (UFF-86) E MESTRE (MSC) EM ENGENHARIA ELÉTRICA (CETUC/PUC-RJ - 98) COM TESE EM ESTIMAÇÃO DE MATRIZES

DE SINAIS PARA COMUNICAÇÕES MÓVEIS – ANTENAS INTELIGENTES. PÓS GRADUADO EM

ENGENHARIA DE SOFTWARE (UFRJ-94) E MBA EM FINANÇAS CORPORATIVAS (IBMEC-04). CERTIFICADO PMP PELO PMI. POSSUI 26 ANOS DE EXPERIÊNCIA EM TELECOMUNICAÇÕESCERTIFICADO PMP PELO PMI. POSSUI 26 ANOS DE EXPERIÊNCIA EM TELECOMUNICAÇÕES

TENDO TRABALHADO EM DIVERSAS ÁREAS: GERÊNCIA DE IMPLANTAÇÃO E PROJETO, PLANEJAMENTO DE REDE, PLANEJAMENTO ESTRATÉGICO, PLANEJAMENTO DE MERCADO, GERÊNCIA DE NEGÓCIOS, GERÊNCIA DE PRODUTOS E GERÊNCIA DE TECNOLOGIA.

A SUA PRINCIPAL FORMAÇÃO ESTÁ RELACIONADA COM SISTEMAS E ARQUITETURA DE REDES DE

TELECOMUNICAÇÕES. TRABALHOU NA EMBRATEL, LUCENT TECHNOLOGIES, TELEMAR, ERICSSON, BRASIL TELECOM. ATUALMENTE TRABALHA NA ÁREA DE TECNOLOGIA DA OI, E É

RESPONSÁVEL PELAS INICIATIVAS DE LTE NESTA ÁREA.

CONTATOS: AMSB@IEEE.ORG

TELEFONE: 55 21 8875-4998

3GPP LTE (LONG TERM EVOLUTION) É UM PADRÃO PARA COMUNICAÇÃO SEM FIO DE ALTAVELOCIDADE DE DADOS PARA TELEFONES CELULARES E TERMINAIS DE DADOS. É BASEADO NAS

REDES GSM / EDGE E UMTS / HSPA, TOTALMENTE SOBRE IP, COM A CAPACIDADE EVELOCIDADE AUMENTADOS ATRAVÉS DE NOVAS TÉCNICAS DE MODULAÇÃO, ANTENAS

INTELIGENTES E SISTEMAS DE REDE AUTO-ORGANIZÁVEIS.

IEEE 802.11ac (<6 GHz)

IEEE 802.11ad (>60 GHz)

O QUE É O LTE?

ITU-R M.2034Eficiência Espectral

DL 15 bits/HzUL 6.75 bits/Hz

Latência Plano do Usuário < 10 msPlano de Controle < 100 ms

Largura de BandaITU-R M.2034 40 MHzITU-R M.1645 100 MHz

ADVANCED

IEEE 802.16m

OFDMOFDM Flexibilidade Flexibilidade Arquitetura Arquitetura PlanificadaPlanificada

O QUE É O LTE?

MIMOMIMO SelfSelf OrganizedOrganizedNetworkNetwork

EvoluçãoEvolução

OFDM (ORTHOGONAL FREQUENCYDIVISION MULTIPLEX)

Transmissão convencional:Uma única portadora/banda

Bp

s/H

zFreqüência(Hz)

OFDM: Diversas sub-bandas

Capacidade do Canal

Freqüência(Hz)

Bp

s/H

z

� Bastante semelhante ao FDMA no que concerne a divisão em freqüências para transferência de informação;

� Utiliza o processo de codificação modulação em sub-bandas com portadoras ortogonais;

� As sub-bandas são faixas de freqüência extremamente pequenas;

� Utilizado em diversos esquemas para transmissão de dados faixa larga: Wireless LAN; ADSL; DVB; WiMAX; Docsis; LTE

� Foi usado pela primeira vez em 1957 para modem em HF;

� Somente na década de 90 que surgiram diversas aplicações;

Subportadoras

16-QAM16-QAM

Modulação e Bits por Símbolo

DMS Codif. IFFTIk/Qk Ik/Qk

ft Duração do

Símbolo

10

BPSK

10

BPSK kQ

kI

ππππ/4-QPSK

10 01

0011

kQ

kI

ππππ/4-QPSK

10 01

0011

kQ

kI

16-QAM

0101 010001110110

0001 000000110010

1101 110011111110

1001 100010111010

kQ

kI

16-QAM

0101 010001110110

0001 000000110010

1101 110011111110

1001 100010111010

Tax

a

Distância

64QAM

16QAM

QPSK

Esquema de Modulação e Codificação em Função da

distância

Modulação Bits/Símb FEC20 MHz

100 RBs

QPSK 2 1/3 9,6 Mbps

QPSK 2 1/2 14,4 Mbps

QPSK 2 2/3 19,2 Mbps

16QAM 4 1/2 28,8 Mbps

16QAM 4 2/3 38,4 Mbps

16QAM 4 4/5 46,1 Mbps

64QAM 6 1/2 43,2 Mbps

64QAM 6 2/3 57,6 Mbps

64 QAM 6 1 86,4 Mbps

DA

Capacidade: >2 GHz Capacidade: >2 GHz

20 MHz20 MHz

15 MHz15 MHz

10 MHz10 MHz

5 MHz5 MHz

3 MHz3 MHz

1,4 MHz1,4 MHz

Diferentes larguras de banda Diferentes larguras de banda Esquemas TDD e FDDEsquemas TDD e FDD

ULUL DLDL

FreqüênciaFreqüência

FDDFDD

DLDL ULUL

TempoTempo

TDDTDD

Diversas Faixas SuportadasDiversas Faixas Suportadas

No Release 10, o 3GPP definiu No Release 10, o 3GPP definiu 43 Bandas 43 Bandas para o LTEpara o LTE

Uso racional de faixas:Uso racional de faixas:Faixas no Mundo:Faixas no Mundo:

BandaBanda 3GPP (LTE)3GPP (LTE) StatusStatus700 MHz700 MHz Bandas Bandas 12, 13 12, 13 & & 1414 EUA, Colômbia e PeruEUA, Colômbia e Peru800 MHz800 MHz Banda 20 (DD)Banda 20 (DD) EuropaEuropa DD, Alemanha, Inglaterra, SuéciaDD, Alemanha, Inglaterra, Suécia

850 850 MHzMHz Banda Banda 55 KoreaKorea

FLEXIBILIDADE

Cobertura: < 1 GHz Cobertura: < 1 GHz

Cobertura ou Capacidade: > 1 GHz & <2 GHzCobertura ou Capacidade: > 1 GHz & <2 GHz

Capacidade: >2 GHz Capacidade: >2 GHz

Uso combiando para o LTE AdvancedUso combiando para o LTE Advanced

Banda UL DL Largura WRC 3GPP (LTE)

Anatel

700 MHz 37 MHz 2007 12 &13 2016850 MHz 824 - 849 869 - 894 24 MHz 2000 5 Res 454/2006

900 MHz 898,5 - 901; 943,5 – 946

907,5 - 915; 952,5 - 960

10 MHz 2000 8 Res 454/2006

1800 MHz 1.710-1785 1805-1880 150 MHz 1992 2 Res 454/2006

2100 MHz 1920-1975 2110-2165 110 MHz 2000 1 Res 454/2006

2300 MHz 2300-2400 (TDD) 100 MHz 2007 40 -x-2600 MHz 2500-2570 2620-2690 140 MHz 2007 7 Res 544/20103500 MHz 3400-3600 (TDD) 200 MHz 2007 43 Res 537/2010

0 Mbps

100 Mbps

200 Mbps

300 Mbps

400 Mbps

0,0 km 2,0 km 4,0 km 6,0 km 8,0 km 10,0 km

700 MHz

1800 MHz (5 MHz)

1800 MHz (10 MHz)

2.600 MHz

Taxa Média do Taxa Média do eNBeNB vsvs distânciadistância

Faixas disponíveis no Brasil:Faixas disponíveis no Brasil:

850 850 MHzMHz Banda Banda 55 KoreaKorea1800 MHz1800 MHz Banda Banda 33 EuropaEuropa

AWSAWS Banda 4Banda 4 EUAEUA2100 MHz2100 MHz Banda Banda 11 JapãoJapão2300 MHz2300 MHz Banda Banda 4040 ÁsiaÁsia2600 MHz 2600 MHz Banda Banda 77 EuropaEuropa

S1-U

X2 S11

PCRF

HLR/HSS

OCS/OFCS

Internet

S5S-GW P-GW

MME

IMS

S1-AP

Gx

RxS6a

SGi

Gy/Gz

Sy

Ro/Rf

Sh

Sp

� Arquitetura, protocolos, interfaces totalmente sobre IP

� Não existe mais o elemento controlador da rede de acesso (BSC/RNC), com funções de gerência mobilidade realizadas pelo eNB.

� Não existe mais o domínio CS (Circuit Switched) e o serviços legados serão emulados pelo IMS (SMS e Voz)

� Perfeita integração com acessos não 3GPP (ex.: Wi-Fi/WLAN)

SAE (System SAE (System ArchitectureArchitecture EvolutionEvolution))

ARQUITETURA PLANIFICADA

Cell_PCHCell_PCH

Cell_DCHCell_DCH

Cell_PCHCell_PCH

Cell_FACHCell_FACHIdleIdle

ModeMode

Máquina de Estado do 3G Máquina de Estado do 3G (3GPP TS 25.331)(3GPP TS 25.331)

EE--UTRAUTRAIdleIdle

ConnectedConnectedEE--UTRAUTRA

ConnectedConnected

Máquina de Estado do LTE Máquina de Estado do LTE (3GPP TS 36.331)(3GPP TS 36.331)

E-UTRAN Evolved Packet Core

Latência em Diversos SistemasLatência em Diversos Sistemas

Fonte: 4G Americas

MIMO (MULTIPLE INPUT, MULTIPLE OUTPUT)

Diversidade: Mesmo SinalDiversidade: Mesmo SinalMultiplexaçãoMultiplexação: Sinais distintos: Sinais distintos BeamformingBeamforming

SNR

BER

min(NTx , NRx) Antenas

Cap

acid

ade

SIN

R

Tempo

ClosedClosed loop, loop, codebookcodebook precodingprecoding Open loop, Open loop, nonnon --codebookcodebook precodingprecoding

TM Transmission scheme of PDSCH CQI mode

Mode 1 Single-antenna port CQI

Mode 2 Transmit diversity CQI

MCS, PMI, RI

CQI, PMI, RI

CRS

ClosedClosed loop, loop, codebookcodebook precodingprecodingMCS

CQI

CRS, DRSCRS, DRS

Open loop, Open loop, nonnon --codebookcodebook precodingprecoding Mode 2 Transmit diversity CQI

Mode 3 Open-loop spatial multiplexing CQI

Mode 4 Closed-loop spatial multiplexing CQI, RI, PMI

Mode 5 Multi-user MIMO CQI, PMI

Mode 6 Closed-loop Rank=1 precoding CQI, PMI

Mode 7 Beamforming Single-antenna port; port CQI

Mode 8 Dual layer beamforming CQI, RI, PMI

Mode 9 Switching SU & MU-MIMO till 8 CQI, RI

MIMO + SON = MIMO + SON = CoordenationCoordenation MultiMulti--Point (Point (CoMPCoMP)) Intra-cell CoMP Inter-cell CoMP

X2

Smallcells� Ferramenta fundamental para aumento de cobertura e capacidade

� Dois modos:

� Coordinated scheduling & Beamforming

� Joint processing/transmission

Quando o terminal se encontra na borda pode receber o sinal de múltiplas estações de maneira coordenada

Controle para eficaz para interferência entre céulas (inter-cell inerference)

Heterogeneous Network

Self-Planning & Dynamic Re-planning

Plug and Play

Configuração e setup automáticos

Auto Ajuste

Otimização da rede em tempo real

Auto Reparo

Mitigação de falhas de maneira

rápida e automática

SELF ORGANIZED NETWORK

Self-Configuration Self-Optimization Self-healing

Inspirado no forum NGMN (Next Generation Mobile Networks) e definido no 3GPP (TS 32.823) nos rel.s 8, 9 e 10.

Estabelece um conjunto de funcionalidades para automatização inteligente da rede para: configuração, otimização, recuperação de falhas e planejamento; objetivando a melhora de performance e custos de operação.

Automatic InventoryAutomatic InventoryAutomatic Neighbor RelationsAutomatic Neighbor Relations

Mobility Load Balancing Mobility Load Balancing RACH Optimization RACH Optimization ArquiteuraArquiteura

Release 8Automatic Inventory

Automatic Software DownloadAutomatic Neighbor Relations

Automatic PCI Assignment

Release 9Coverage & Capacity Optimization

Mobility optimizationRACH optimization

Load balancing optimizationInter-Cell Interference Coordination

X2

Automatic Neighbor RelationsAutomatic Neighbor Relations RACH Optimization RACH Optimization

Release 10Coverage & Capacity Optimization

E-ICICCell Outage Detection & Compensation

Funções Seff Healing Minimization o Drive Testing

Energy Savings

Centralizada

ArquiteuraArquiteura

Distribuída

Híbrida

EVOLUÇÃO

DL:474 kbpsUL:474 kbps

EDGE (Rel 7)

DL:1,89 MbpsUL: 947 kbps

E-EDGE (Rel 8)

LTE (Rel 8)

DL: 28 Mbps UL: 11,5 Mbps

BW: 5 MHz

HSPA+ (Rel 7)

DL: 42 Mbps UL: 11,5 Mbps

BW: 5 MHz

HSPA+ (Rel 8)

DL: 84 Mbps UL: 23 MbpsBW: 10 MHz

HSPA+ (Rel 9)

DL: 168 Mbps UL: 23 Mbps

BW: 20/10 MHz

HSPA+ (Rel 10)

2010- 2010 2011 2012 2013

LTE (Rel 10)LTE (Rel 9)

2013+

LTE (Rel 11)

Evolução da tecnologia e expectativa de introdução no mundoEvolução da tecnologia e expectativa de introdução no mundo

2007 2008 2009 2010 2011 2012

Release 8

Release 9

Release 10

Release 11

IMT Advanced

IMT Advanced

DL: 300 MbpsUL: 45 MbpsBW: 20 MHz

LTE (Rel 8)

DL: 1.2 GbpsUL: 568 MbpsBW: 40 MHz

LTE (Rel 10)

Otimização dos Recursos de

da Rede

LTE (Rel 9)

DL:> 1.2 GbpsBW: 100 MHz

LTE (Rel 11)

Intra-cell CoMP Inter-cell CoMP

X2

CoordenationCoordenation MultiMulti--Point (Point (CoMPCoMP))e Intere Inter--Cell Interference Coordination (ICIC)Cell Interference Coordination (ICIC)

Self Organized NetworkSelf Organized Network Carrier Aggregation (Carrier Aggregation (atéaté 100 MHz)100 MHz)

Banda (1)

Banda (2)

Banda (3)

Capacidade

Banda Larga MóvelBanda Larga Móvel Novos ServiçosNovos Serviços M2MM2M

O QUE SE ESPERA DO LTE?

Redução de CustosRedução de CustosServiços LegadosServiços Legados PolíticasPolíticas

BANDA LARGA MÓVEL

384

13067

39

238

29%

23%

14% 13%

4%

0,00%

5,00%

10,00%

15,00%

20,00%

25,00%

30,00%

35,00%

0 MM

100 MM

200 MM

300 MM

400 MM

500 MM

China India Brasil Russia USA

1.8 B Usuários Internet & Crescimento de +13% ano-a-ano

18.8T Minutos & Crescimento de +21% ano-a-ano

A Internet e a banda larga continuam crescendoA Internet e a banda larga continuam crescendo

Ace

sso

s Fi

xos

e M

óve

is (

Milh

õe

s)

Ban

da

Larg

a Fi

xos

e M

óve

l (M

ilhõ

es)

200 1000 Fixed telephone linesMobile cellular subscriptionsFixed broadband subscriptions

Substituição ou Convergência?Substituição ou Convergência? Os móveis são preferenciais nas

gerações mais jovens

McKinsey estima que um aumento de 10% na penetração da banda larga proporciona um acréscimo para o PIB de 0,1 a 1,4 %.

A Banda larga , o bem estar das pessoas e o progressoA Banda larga , o bem estar das pessoas e o progresso

Quando uma pessoa é conectada, a sua vida muda!Quando uma pessoa é conectada, a sua vida muda!

Ace

sso

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xos

e M

óve

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Milh

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s)

Ban

da

Larg

a Fi

xos

e M

óve

l (M

ilhõ

es)

0,0%

20,0%

40,0%

60,0%

80,0%

Local LD

18 a 24

25 a 34

35 a 44

45 a 54

55 a 64

65 ~ 0

100

0

500

20

00

20

01

20

02

20

03

20

04

20

05

20

06

20

07

20

08

20

09

20

10

20

11

20

12

20

13

20

14

20

15

Fixed broadband subscriptionsMobile broadband subscriptions

Fonte: Femtoforum

preferenciais nas gerações mais jovens

(Y, Z, Millenium)

se Na LATAM, espera-se que o número de

acessos banda larga móvel supere ao da

fixa este ano

Fonte: ITU/ICT/MISCrescimento da Banda Larga MóvelCrescimento da Banda Larga Móvel

0 Gbps

500 Gbps

1000 Gbps

1500 Gbps

2000 Gbps

20

11

20

12

20

13

20

14

20

15

20

16

20

17

20

18

20

19

20

20

HSPA LTE

Fonte: Demanda Mkt Oi 2011

Com novos dispositivos e M2M o número de acessos a

banda larga móvel vai decolar

No Brasil, o crescimento é de 82%

ano-a-ano até 2015 segundo a Cisco

0 Mbps

1 Mbps

2 Mbps

3 Mbps

4 Mbps

5 Mbps

6 Mbps

2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

América Latina

America do Norte

Europa Ocidental

Brazil

Fonte: Cisco VNI 2010

NOVOS SERVIÇOS

5 tendências para convergência: MBB + RedesSociais + Vídeo + VoIP + usabilidade em

dispositivos diferenciados

Mainframe Mini

Desktop

Internet

InternetMóvel

1 MM+ 10 MM+100 MM+

1 B+

10 B+

A expressiva projeção para o crescimento da Internet móvel é justificada pela integração de

funcionalidades (de uso pessoal) num único dispositivo, tornando-se, em alguns anos, o

principal dispositivo contra os desktops.

MainframeMainframe--> Mini> Mini--> Desktop > Desktop --> > SmartphonesSmartphones//TabletsTablets

Estima-se que a demanda de Tablet pode superar a 100 milhões shipments até 2012

Os Smartphones e Tablets, em especial, catalisam a demanda para o mercado

empresarial, permitindo um casamento com o mundo de TI através da Cloud Computing

1960 1970 1980 1990 2020+Fonte: Morgan Stanley 2010

AplicaçõesAplicações

VídeoVídeo

FotosFotos

MúsicaMúsica

Clouds => Novo DatacenterArmazena, processa os dados em ambientes que

são acessados pelos smartphones e tablets. Provê a infra-estrutura básica para a nova geração de

aplicações móveis

Tablet/Smartphone => O Novo PC

Mimetizam as funções do PCs & desktop Internet

PC => O Servidor (DVD / CD Collection, TV, Address Book…)

PCs (junto com a Cloud) estão se tornando a home media servers: armazendando, realziando

backup e provendo conteúdo a tablets e smatphones.

Redes Sociais, Conteúdo, Redes Sociais, Conteúdo, TabletsTablets e e CloudCloud

mundo de TI através da Cloud Computing

M2M

1ªFase: Aplicações Verticais 2ªFase: Regulamentação 3ªFase: Internet das Coisas

Aplicações:

� POS

� Gerenciamento de Frota

� Rastreio

� Mobile Payment

� Câmeras de Monitoração

� Medidores de Energia

� Pedágio

� eCall

� Manutenção Remota

� Sincronização de Mídia

Aplicações:

� POS

� Gerenciamento de Frota

� Rastreio

� Mobile Payment

� Câmeras de Monitoração

� Medidores de Energia

� Pedágio

Aplicações:

� POS

� Gerenciamento de Frota

� Rastreio

� Mobile Payment

50 Bilhões de 50 Bilhões de dispositivos dispositivos

conectados em conectados em 20202020

FasesFases da M2Mda M2M

Telecom+ Transporte + Telecom+ Transporte + UtilitiesUtilities + Saúde + Governo = + Saúde + Governo = Cidades InteligentesCidades Inteligentes

2010 2015 2020

� Sincronização de Mídia

� Health Monitoring

DesafiosDesafios parapara o M2Mo M2M

0%

20%

40%

60%

80%

100%

Volume Air time Sinalização

Utilização dos Recursos de Rede

Outros

eMail

POS

M2M

WAP

MMS

Para as comunicações M2M a utilização dos recursos de

sinalização aumenta significativamente quando

comparado ao tráfego de dados.

Hoje a praticamente todas as Redes Móveis são projetadas

para a comunicação H2H.

Para M2M outros recursos são mais utilizados, como a

sinalização.

Fonte: Dados de tráfego Oi Ago-2010

Baixo custo de rede para refletir o baixo ARPU

Diferenciação entre Diferenciação entre aplicações:

Aplicações diferentes ����Diferentes SLAs

Proteção contra sobrecarga e congestionamento na

rede de sinalização

Preparação dos endereços de rede para o grande número de terminais

SERVIÇOS LEGADOS

� Definido em 3GPP TS 23,272, representa uma solução de curto prazo para a voz eo legado serviços de apoio na rede LTE.

� Redireciona a partir da rede LTE qualquer serviço baseado em domínio CS (voz/SMS) para a rede 2G/3G.

HLRHSS

SGSNMME/

MSSMGCF

PSTN

(Transp. IP)

Gr/S6a C

Apesar da conslidação do MBB, serviços de voz e legados ainda

representam a parte mais importante de receitas...

0

50

100

GSM EFR GSM AMR UMTS (5.9 kbps)

HSPA (5.9 kbps)

LTE (5.9 kbps)

Porém, o LTE não é só dados, e para os serviços de voz o LTE

apresenta uma eficência espectrial 10 vezes superior

ao GSM.

CSFB (CSFB (CircuitCircuit Switch Switch FallFall BackBack))

O LTE não é só dadosO LTE não é só dadosNúmero de usuários ativos Número de usuários ativos vsvs tecnologiatecnologia

MME/GW

MGCFMGW

(Transp. IP)

BSCRNC

SGsS1

Abis

A/Iu-CS

Nb/E

HLRHSS

SGSNMME/

GW

MSSMGCFMGW

BSCRNC

Gi/SGiS1

Abis A/Iu-CS

Gr/S6a

Nb/E

IMS

C

Sh

I2/I3/Mg

Sv

E

PSTN

(Transp. IP)

� VoLTE é uma iniciativa conjunto GSMA e 3GPP, apoiado no 3GPP IMS recomendação quadro, qual a arquitetura é definida com base em IR.92 3GPP TS 23.002 e 23.228 .

� A continuidade de serviço e entrega são garantidos pela SR-VCC, definida em 3GPP TS 23,216, utilizando uma interface especial entre MME e MSS, Sv, para ancorar a chamada.

Pontos Fortes Pontos Fracos

Sem investimento em IMSÉ suportado no caso de roaming

Os dados podem ser interrompidos (requer DTM)O tempo de estabelecimento > 3 s

Pontos Fortes Pontos Fracos

Sem investimento em CS Voz e dados na mesma redeEficiência espectral do LTE

Requer investimento no IMS

VoLTEVoLTE ((VoIPVoIP Over LTE)Over LTE)

REDUÇÃO DE CUSTOS

Serviço Taxa & Volume

Preço € Custo/MByte

Preço / MByte

Preço Relativo

SMS 160 B. 0.15/ mens. € X € 1.000 400.000

Voz 10 kbps 0.05 a 0.5/ min. € Y € 0.7 - € 7 300 - 3000

Dados (3 GB) 3 GBytes 20 / mês € Y/5 € 0.007 3

Mobile TV Unicast (50 hrs)

50 horas @ 100 kbps

5 / mês € Y/5 € 0.0023 1

Dilema da Banda Larga: Desacoplamento da Receita e TráfegoDilema da Banda Larga: Desacoplamento da Receita e Tráfego

O preço relativo por Mbyte quando

comparado com a banda larga é:

� 400.000 vezes maior para o SMS e

� 300 a 3000 vezes maior para o serviço de voz.

$$$

CustosCustos porpor EstaçãoEstação: LTE : LTE vsvs 3G3G

3,00000,2000

GráficosGráficos das das densidadesdensidades: : estaçõesestações ((eNBeNB/km/km2 2 ) ) vsvs UsuáriosUsuários (users/km(users/km22))

BaixaBaixa densidadedensidade Alta Alta densidadedensidade

CapExCapEx

Tráfego (Custo)

Receita

VozVoz DadosDadosFonte: Agilent (LTE Woorld Summit 2010)

$$$

$$$

$$$

$$$

$$$

$$$

$$$

3G (1) 3G (2) 3G (3) 3G (4)

3a. Portadora

2a. Portadora

NodeB

LTE (X)

0,0000

1,0000

2,0000

3,0000

0 500 1000

1800 MHz (10) 2600 MHz (20)

HSPA+ HSPA+ (DC)

0,0000

0,0500

0,1000

0,1500

0,2000

0 20 40 60

1800 MHz (10) 2600 MHz (20)

HSPA+ HSPA+ (DC)

BaixaBaixa densidadedensidade Alta Alta densidadedensidade

Self Organized NetworkSelf Organized Network

OpExOpEx

Self-Planning & Dynamic Re-planningSelf-Planning & Dynamic Re-planning

Self-ConfigurationSelf-Configuration

Self-OptimizationSelf-Optimization

Self-healingSelf-healing

Estima-se uma economia de OpEx da ordem de 40% segundo “Heavy Reading:

4G/LTE Insider 2010”

PNBL

Fonte: IPEA 2009/ITU ICT/MIS 2010/Cisco VNI 2010PPP

0%

10%

20%

30%

$0,00 $50,00 $100,00

México

Brasil

Argentina

Venezuela

Colômbia

Peru

Chile

USA

Pen

etra

ção

Do

m.

Banda Larga Fixa : Penetração vs Preço

Acessos/Dom.Acessos/Dom. RendaRenda per Captaper Capta

NoteNote 13,513,5%% RR$ $ 449,00 449,00

NordesteNordeste 4,04,0%% R$ R$ 381,00 381,00

Centro OesteCentro Oeste 20,020,0%% RR$ $ 760,00 760,00

SudesteSudeste 23,823,8%% RR$ $ 748,00 748,00

SulSul 21,321,3%% R$ R$ 759,00 759,00

Banda Larga Fixa : Penetração e distribuição de re nda regional

Fonte: PNBL 2009

Acesso banda larga : um acesso com escoamento de tráfego tal que permita aos consumidores finais, individuais ou corporativos, fixos ou móveis, usufruírem, com qualidade, de uma cesta de serviços e aplicações baseada em voz, dados e vídeo.

Acesso Fixo Individual Acesso Fixo Coletivo Acesso Móvel:

30 milhões de acessos banda larga fixa (urbanos e rurais), somando-se

os acessos em domicílios, propriedades, empresas e cooperativas.

Acesso Fixo Individual (Urbano e Rural):

20142014

100% dos órgãos de Governo: 100% das unidades da AF; 100% das escolas públicas (>70k rurais); 100% das

unidades de saúde (>177k); 100% das bibliotecas públicas (>10k); 100% dos órgãos de segurança pública (>14k).

Acesso Fixo Coletivo(Urbano e Rural):

60 milhões de acessos banda larga móvel, entre terminais de voz/dados

(com serviço de dados ativo) e modems exclusivamente de dados.

Acesso Móvel:

Política de Oferta� Nova edição do PGMU III e Revisão dos acordos de concessão � Plano Geral de Competição – PGMC� Novas bandas de ferquência (450, 2600, 3500 MHz)� Regulamentação da revenda de serviços� Regulamentação do compartilhamento de infra� Regulamentação do Poder de Mercado Significatiovo – PMS� Regulamentação adicional do SCM� Revisão do Regulamento de Remuneração de Redes� Implantação de licença convergente� Definição de troca de tráfegps – PTT� Diminuição do custo da licença do SCM para pequenos provedores� Concessão de novas outorgas ao setor de TV por assinatura

� Coibição de venda casada� Programa de Computador para Todos� Isenção fiscal por parte das Unidades da Federação� Regime diferenciado do FISTEL para pequenos prestadores SCM� Isenção Fiscal por parte da União

Política de Demanda Política de Qualidade� Regulamentação da Qualidade de Serviços (Ex.: Res 575/2011)� Regulamentação da Neutralidade de Redes (Ex.: PLC 116).

P W X T U P W XV1 V2V1 V2

EDITAL 004/2012 (450 MHZ & 2500 MHZ)2

50

0

25

70

26

20

26

90

LicençaLicença NacionalNacional (15+15 (15+15 anosanos))OperadorasOperadoras MóveisMóveis (SMP)(SMP)

PorPor LocalidadeLocalidade (15 +15 years)(15 +15 years)ServiçosServiços de de MúltimídiaMúltimídia e e ee OperadorasOperadoras MóveisMóveis (SCM & SMP)(SCM & SMP)

1 1 bandabanda FDD 7+7 MHzFDD 7+7 MHz

SLP

e

SLM

P

SAR

C

2600 MHz2600 MHz

450 MHz450 MHz

ObrigaçõesObrigações de de CoberturaCobertura

450 MHz450 MHz 2600 MHz2600 MHz

2012

2012Serviço de acesso à Internet de

banda larga, gratuitamente, em todas as escolas públicas localizadas na área rural da prestação de serviços;

Disponibilidade de torres, infraestrutura, transporte para o cumprimento de compromissos assumidos pelo licitante vencedor do lote 1 (450 MHz separadamente) até os custos compartilhados

2013

2013

2014

2014

2015

2015

Cidades sede da Copa das Conferederações (Abr/2013)Sedes e subsedes da Copa do Mundo 2014 (Dez/2013)

30% dos Municípios. (Mar/2014)

60% dos Municípios (Set/2014)

Capitais, municípios com mais de 500k habitantes e Distrito Federal (Maio/2014)

Municípios com mais de 200k

45

0

45

8

46

0

46

8

45

1

46

1

SLP

e

SLE

SAR

C

SMP, STFC e SCM SLM

P

SAR

C

SMP, STFC e SCM

SLP SLP

TipoTipo A (A (LoteLote 1)1)

450 MHz450 MHz

TipoTipo A (A (LoteLote 1)1)

450 MHz450 MHz

TipoTipo C (C (LoteLote 6 6 -- 9)9)

2600 MHz2600 MHz

TipoTipo C (C (LoteLote 6 6 -- 9)9)

2600 MHz2600 MHz

VencedorVencedor??VencedorVencedor??

TipoTipo B (B (LoteLote 2 2 -- 5)5)

450 e 2600 MHz450 e 2600 MHz

TipoTipo B (B (LoteLote 2 2 -- 5)5)

450 e 2600 MHz450 e 2600 MHz

YesYes

NoNo

Lote 1 - desconto mais alto oferecido no plano e no atacado para acessos individuais e telefones públicos. Lote 2 até 76 - preço mais alto oferecido na apresentação lance final.

DinâmicaDinâmica do do LeilãoLeilão

2015

2015

2017

2017 Municípios entre 30 k e 100k

habitantes, deverá ter pelo menos um provedor de 2.5 GHz;Oferta de serviços em tecnologia equivalente ao 3G.30% dos municípios abaixo de 30k, com tecnologia igual ou superior ao 3G.(Dez/2017)

Taxa de 1 Mbps, upload de 256 kbps, e um mínimo mensal de 500 MB franquia. Pode ser utilizada outra frequência. Como programado no PGMU programação. (Dec/2017)

100% dos Municípios(Dez/2015)

Municípios com mais de 200k habitantes (Dez/2015)

2016

2016 Municípios com mais de 100k

habitantes (Dez/2016)

2018

2018 60% dos Municípios abaixo de 30k,

com tecnologia igual ou superior ao 3G.(Dez/2018)

2019

2019 100%dos Municípios abaixo de 30k,

com tecnologia igual ou superior ao 3G. (Dec/2019)

RESULTADO DO LEILÃO – TIPO B

P W X T U P W XV1 V2V1 V2

25

00

25

70

26

20

26

90

LicençaLicença NacionalNacional (15+15 (15+15 anosanos))OperadorasOperadoras MóveisMóveis (SMP)(SMP)

PorPor LocalidadeLocalidade (15 +15 years)(15 +15 years)ServiçosServiços de de MúltimídiaMúltimídia e e ee OperadorasOperadoras MóveisMóveis (SCM & SMP)(SCM & SMP)

2600 MHz2600 MHz

Banda 2500 MHzBanda 2500 MHz

SubbandasSubbandas e Vencedorese Vencedores

Obrigações do 450 MHzObrigações do 450 MHz

45

0

45

8

46

0

46

8

1 1 bandabanda FDD 7+7 MHzFDD 7+7 MHz

45

1

46

1

SLP

e

SLE

SAR

C

SMP, STFC e SCM SLM

P

SAR

C

SMP, STFC e SCM

SLP SLP

450 MHz450 MHz

Preço Mínimo Valor Pago Vencedor Ágio

Banda W 630,191 MM 844,518 MM Claro 34,0%

Banda V1 315,096 MM 340,000 MM TIM 7,9%

Banda V2 315,096 MM 330,851 MM Oi 5,0%

Banda X 630,191 MM 1.050,000 MM Vivo 66,6%

W XV1 V2

SubbandasSubbandas e Vencedorese Vencedores

Valores PagosValores Pagos

20+20 MHz 20+20 MHz10+10 MHz10+10 MHz

PRIMEIRO DESAFIO: OBRIGAÇÕESObrigaçõesObrigações de de CoberturaCobertura

3G (3G (EditalEdital 002/2007)002/2007) 4G (4G (EditalEdital 004/2012)004/2012)

11aa 2013: Cidades sede da Copa das

Conferederações (Abr/2013)Sedes e subsedes da Copa do Mundo 2014 (Dez/2013)

2014: Capitais, municípios com mais de 500k habitantes e Distrito Federal (Maio/2014)

2015: Municípios com mais de 200k habitantes (Dez/2015)

2016: Municípios com mais de 100k habitantes (Dez/2016) 140%

160%

CoberturaCobertura 3G e 4G 3G e 4G vsvs Dias Dias apósapós o o LeilãoLeilão

Cobertura 2100 MHzCobertura 2100 MHz

Cobertura 2600 MHzCobertura 2600 MHz

2009: 50% das capitais de estado, DF e municípios maiores que 500 mil hab.

22aa

33aa

2010: Capitais de Estado, DF e municípios maiores que 500 mil hab

2011: 50% dos municípios maiores que 200 mil hab.

2012: Municípios maiores que 200 mil hab.

44aa

A Cobertura do 2600 MHz é de até 20% menor que 2100 MHz

CoberturaCobertura 2100 MHz 2100 MHz vsvs 2600 MHz2600 MHz

2017: Municípios entre 30 k e 100k habitantes, deverá ter pelo menos um provedor de 2.5 GHz;Oferta de serviços em tecnologia equivalente ao 3G.30% dos municípios abaixo de 30k, com tecnologia igual ou superior ao 3G.(Dez/2017)

100k habitantes (Dez/2016)

2018: 60% dos Municípios abaixo de 30k, com tecnologia igual ou superior ao 3G.(Dez/2018)

2019: 100%dos Municípios abaixo de 30k, com tecnologia igual ou superior ao 3G. (Dec/2019)

0%

20%

40%

60%

80%

100%

120%

140%

0 dias 500 dias 1000 dias 1500 dias 2000 dias 2500 dias

Cobertura 3G Cobertura 4G

Em função da frequência, a cobertura de uma estação rádio Em função da frequência, a cobertura de uma estação rádio base 4G é 20% menor que a cobertura do 3G. base 4G é 20% menor que a cobertura do 3G.

Ao mesmo tempo, as obrigações de cobertura do 4G são mais Ao mesmo tempo, as obrigações de cobertura do 4G são mais agressivas que a do 3G. agressivas que a do 3G.

Em menos de cinco anos o número de sites 4G necessários Em menos de cinco anos o número de sites 4G necessários deverá ser o dobro dos sites 3G considerando o mesmo deverá ser o dobro dos sites 3G considerando o mesmo período, dede o leilão, para obrigações.período, dede o leilão, para obrigações.

O dobro da quantidade de sites 3G

200 mil hab. Municípios maiores que 100 mil hab.

2013:50% dos municípios entre 30 e 100 mil hab.15% dos municípios com menos de 30 mil hab.

55aa

66aa

77aa

2014:30% dos municípios com menos de 30 mil hab

2015:45% dos municípios com menos de 30 mil hab, a cada ano, até atingir 60% do total.

OUTROS DESAFIOS

TRáfego

Cobertura

Cap

acid

ade

Tráfego Excedido

As SmallCells possuem uma

performance superior que a rede macro.

Compra de mais espectro

Novas Tecnologias

Split Cells

CálculosCálculos parapara a a demandademanda parapara áreasáreasdensadensa urbanasurbanas durantedurante a HMM , a HMM ,

podepode--se se chegarchegar a 800 Mbps/km2 de a 800 Mbps/km2 de tráfegotráfego ((BuNGeeBuNGee e Artists4G e Artists4G

Projects).Projects).

EstaEsta projeçãoprojeção é é maiormaior queque o o estadoestado

Inter-Cell Interference

Poluição Visual

Taxas Adicionais

DimensionamentoDimensionamento da da RedeRede de de AcessoAcesso

Small Cells & Small Cells & HeterogeneuosHeterogeneuos NetworkNetwork

que a rede macro.EstaEsta projeçãoprojeção é é maiormaior queque o o estadoestadoda arte da da arte da tecnologiatecnologia atualatual: : LTE.LTE.

A A mitigaçãomitigação da interda inter--cell cell interference (ICI) no DL interference (ICI) no DL emem

multimulti--cell é cell é criticocritico paraparaaumentaraumentar a taxa a taxa emem sistemassistemas

semsem fiofio..

É um É um tópicotópico de de grandegrandeinteresseinteresse nasnas pesquisaspesquisas e e

padronizaçõespadronizações hojehoje, e.g. in , e.g. in Coordinated MultiCoordinated Multi--Point Point

((CoMPCoMP) no LTE/LTE) no LTE/LTE--A.A.

Smallcells

Backhaul

TFI+TFF Nx(TFI+TFF)

GerênciaGerência de de InterferênciaInterferência > > NovasNovas FuncionFuncion..

InterInter--Cell Interference Cell Interference Coordination (ICIC )Coordination (ICIC )

Coordinated MultiCoordinated Multi--Point Point ((CoMPCoMP))

PoluiçãoPoluição Visual > Visual > NovosNovos FormatosFormatos RevisãoRevisão de de TaxasTaxas e e ImpostosImpostos

��������

��������

��������

DESAFIOS DO BACKHAUL

RedeRede 2G2G

|

�� Banda: 900 MHz & 1800 MHzBanda: 900 MHz & 1800 MHz�� CoberturasCoberturas Macro e MetroMacro e Metro

�� Banda: 2100 MHzBanda: 2100 MHz�� CrescimentoCrescimento da da coberturacobertura

IndoorIndoor�� FemtocellFemtocell e Small Cells e Small Cells parapara

expansãoexpansão de de coberturacobertura

�� Banda (Brasil): 2600 MHzBanda (Brasil): 2600 MHz�� CrescimentoCrescimento da da coberturacobertura

IndoorIndoor�� SmallcellsSmallcells & & HetnetHetnet

Capilaridade: Frequencia Alta, menor é a coberturaMais hotspots

Capilaridade: Frequencia Alta, menor é a coberturaMais hotspots

RedeRede 3G3G RedeRede 4G4G

�� VozVoz e dados a e dados a baixabaixavelocidadevelocidade (150kbps)(150kbps)

�� LatênciaLatência da da ordemordem de de algunsalgunssegundossegundos

�� VozVoz e e taxastaxas de dados de dados elevadaselevadas(21 Mbps (21 Mbps porpor setorsetor))

�� LatênciaLatência superior a 80 superior a 80 msms

�� Video & ultra high data speed Video & ultra high data speed (324 Mbps (324 Mbps porpor setorsetor))

�� TaxasTaxas elevadaselevadas�� LatênciaLatência abaixoabaixo de 15 de 15 msms

�� TransporteTransporte baseadobaseado no no PDH/SDH com 1 PDH/SDH com 1 ouou 2 E1s 2 E1s porporBTSBTS

�� CaboCabo de de cobrecobre, , ráidioráidio de de baixabaixacapacidadecapacidade e e eventualmenteeventualmenteor or fibrafibra

�� SincronismoSincronismo providoprovido porpor rederededeterminísticadeterminística (SDH, 2MHz)(SDH, 2MHz)

�� OriginalmenteOriginalmente baseadobaseado ememATM ATM usandousando IMA interface, IMA interface, em torno de em torno de 8 a 10 E1s 8 a 10 E1s porporBTS.BTS.

�� FibraFibra, , RádioRádio de 16 E1s, e de 16 E1s, e eventualmenteeventualmente cabocabo de de cobrecobre,,

�� SincronismoSincronismo providoprovido porpor rederededeterminísticadeterminística (SDH, 2MHz)(SDH, 2MHz)

�� IP Access (MPLSIP Access (MPLS--TP, Metro TP, Metro Eth) , GigaEth) , Giga--Ether Ether acimaacima de 200 de 200 Mbps Mbps porpor BTSBTS

�� RequerRequer fibrafibra e e RádioRádio IP IP �� NovosNovos mecanismosmecanismos de de

transportetransporte (IEEE 1588, (IEEE 1588, SyncESyncE))�� Nova interface Nova interface semsem serser IP: IP:

CPRI.CPRI.

Taxa & Latência:Voz -> Dados e Serviços baseadosem VideoHandover IP

Taxa & Latência:Voz -> Dados e Serviços baseadosem VideoHandover IP

Tecnologia: TDM -> IPSmall Cells -> Novosmecanismos de transporte para o CPRI

Tecnologia: TDM -> IPSmall Cells -> Novosmecanismos de transporte para o CPRI

LTE NO MUNDO

CrescimentoCrescimento do LTEdo LTE ListaLista TOP de TOP de OperadorasOperadoras LTE (junLTE (jun--2012)2012)

O LTE cresceu no último trimestre

(1Q12) em 7,4 Milhões de assinantes.

Entretanto, maior

0 M Ass.

4 M Ass.

8 M Ass.

12 M Ass.

16 M Ass.

20 M Ass.

Fonte: GSA Julho/2012

Entretanto, maior parte está nos países da América do Norte, em especial nos EUA.

4531 19

1

383157

78

Módulos

Tablets

Notebooks

PC Cards

Femtocell

Smartphones

Routers

Dongles

� 89redes comerciais em 45 países.

� 58 redes em 11 países: em andamento com lançamento planejandos para os próximos anos

� Compromissios para lançamento de 280 novas redescomerciais em 90 países

Países com redes comerciais

Países com redes planejadas

Países com trial

Fonte: GSA Julho/2012

LTE FDD

700 MHz 193

800 MHz 90

1800 MHz 98

2600 MHz 120

800/1800/2600 MHz 75

AWS 78

Fonte: GSA Julho/2012

São 197 dispositivos disponíveis em diversas freqüênciasSão 197 dispositivos disponíveis em diversas freqüências338 338 operadorasoperadoras emem 101 101 paísespaíses investeminvestem emem LTE LTE

FIM

Obrigado!