Por Dentro de 3GPP Release 12: Entendendo os Padrões para Avanços em HSPA+ and LTE-Advanced

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2 RESUMO EXECUTIVO Por Dentro de 3GPP Release 12: Entendendo os Padrões para Avanços em HSPA+ and LTE-Advanced A tecnologia suporta 6,4 bilhões de conexões no mundo inteiro principalmente por causa da normas do 3rd Generation Partnership Project (3GPP). A última versão, 3GPP Release 12 (Rel-12) está chegando no momento que o setor enfrenta um desafio inédito: de absorver o rápido crescimento de tráfego em um ambiente de espectro limitado que não deve melhorar durante os próximos 10 anos, ou mais. O trabalho de desenvolver o Rel-12 começou no final de 2012, quando as normas do Release 11 (Rel- 11) estavam sendo concluídas. O principal objetivo do Rel-12 é de criar novas oportunidade para operações móveis de aumentar capacidade, ampliar a duração da bateria, reduzir o consumo de energia pela rede, maximizar a eficiência, suportar diversos tipos de aplicativos e tráfego, aprimorar o backhaul e oferecer clientes uma experiência mais rica, rápida e confiável. Durante uma oficina para iniciar os trabalhos e reuniões de grupo de trabalho do 3GPP Radio Access Network (RAN), as principais operadoras e fornecedores de equipamentos conversaram sobre novas propostas para a coordenação/gestão de interferência, Time Division Duplexing (TDD) dinâmico, separação de frequências entre células macro e pequenas, Agregação de Portadores (AP) entre estações, backhaul sem fio para células pequenas, e muito mais. A propostas adicionais para tecnologias LTE de múltiplas estações e múltiplas antenas incluíam 3D Multiple Input Multiple Output (MIMO) e formação de feixes, além de mais trabalho em especificações existentes de Transmissão e Recepção Multiponto Coordenada (CoMP) e MIMO. Outros itens incluíam suporte para aplicativos Máquina-à-Máquina (M2M), Redes Auto-Organizadas (SON) e interoperação entre as tecnologias HSPA, Wi-Fi e LTE. O Rel-12 oferece avanços em três áreas: Células pequenas e redes heterogêneas LTE Múltiplas antenas LTE (p.ex. MIMO e formação de feixes) Procedimentos LTE para suportar diversos tipos de tráfego (incluindo mais trabalho sobre a HSPA+) O trabalho inicial sobre o Rel-12 era baseado em um prazo de 18 meses, com a primeira etapa concluída ou "congelada" em março de 2013 e a segunda etapa congelada em dezembro de A recente extensão de prazo adiou a ratificação dos atuais trabalhos sobre o Rel-12 até setembro de 2014, com a conclusão de protocolos de Rede de Acesso via Rádio (RAN) prevista para dezembro de 2014, como parte de um cronograma revisado de 24 meses. Esse documento é uma visão geral das principais novidades do Rel-12 e seus benefícios para operadoras e seus clientes. Para saber mais, visite o site da 4G Americas para visualizar o relatório completo: Evolução de Banda Larga Móvel 4G: 3GPP Release 11 & Release 12 e Além. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

3 AVANÇOS DO LTE-ADVANCED EM REL-12 A figura 1 mostra como o Rel-12 aproveita das inovações de Rel-10 e Rel-11 para ampliar o desempenho, eficiência e recursos disponíveis. Os três releases também são conhecidos como LTE- Advanced. Figura 1: LTE como Plataforma de Tecnologia Sem Fio do Futuro O Rel-12 define novos recursos e aprimoramentos no downlink para Sistemas de Antenas Ativos (AAS) e MIMO, além de células pequenas, femtocélulas, M2M, Serviços de Proximidade (ProSe), avanços em Equipamentos do Usuário (UE), SON, mobilidade em Redes Heterogeneas (HetNet), Serviços de Transmissão/Multicast para Multimída (MBMS), Local Internet Protocol Traffic Offload/Selected Internet Protocol Traffic Offload (LIPTO/SIPTO), Enhanced International Mobile Telecommunications Advanced (eimta) e Agregação de Portadores em Frequency Division Duplex-Time Division Duplex (FDD-TDD CA). Sistemas de Antena Ativos (Active Antenna Systems - AAS) Os AASs utilizam uma divisão flexível da célula (vertical ou horizontal) e/ou formação de feixes para aumentar a flexibilidade e desempenho do sistema. A Estação Base AAS utiliza múltiplos transceptores em um conjunto de antenas para produzir um padrão de radiação com ajustes dinâmicos. A seletividade espacial é importante nas direções de transmissão e recepção. Por exemplo, comparados com antenas com feixes fixos, os AAS podem experimentar uma seletividade espacial diferente por que não atinge seletividade espacial completa até o processamento da banda base digital dos vários elementos do conjunto. Outro aspecto é a necessidade de criar pontos de referência a partir dos quais 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

4 as necessidade de Radiofrequência (RF) do core são especificadas. Existem duas principais abordagens: definindo as necessidades na fronteira do transceptor ou no campo distante. MIMO para Downlink O Rel-12 inclui dois avanços em Inofrmações sobre o Estado do Canal (CSI): aprimoramento do 4Tx (Transmit) Precoding Matrix Index (PMI) feedback codebook e aperiodic feedback Physical Uplink Shared Channel (PUSCH) mode 3-2. Com os avanços do CSI, o NodeB Evoluído (enb) consegue concluir a entrega de pacotes de dados mais rapidamente comparado com o feedback CSI anterior, aumentando a eficiência do espectro. Os avanços dos livros código 4Tx do Rel-12 estão focados principalmente em antenas com polarização cruzada, e, com isso, a reutilização da estrutura dos livros códigos duplos do 8Tx. Além dos livros códigos aprimorados, um novo aperiodic CSI feedback PUSCH mode 3-2 foi introduzido com o Rel-12 com mais precisão CSI, por que oferecer Indicação de Qualidade de Canal da sub-banda (CQI) e o PMI da sub-banda. Células Pequenas Existem vários tipos de avanços sob consideração para céulas pequenas. Uma pesquisa sobre a Camada Física busca aprimorar a eficiência de espectro do sistema, aumentando a eficiência de transmissão ou reduzindo ou overhead. Os mecanismos sob avaliação para operação eficiente da camada da célula pequena incluem mitigação de interferência e descoberta de células. Uma pesquisa sobre a Camada Superior está focada no solidez de mobilidade, reduzindo a carga do sinal em direção à rede core devido a transferência, e melhor velocidade de transmissão por usuário e mais capacidade do sistema, usando conectividade dupla. Isso se refere a uma situação conde o EU é capaz de usar recursos de rádio de pelo menos dois pontos diferentes da rede: um enodeb Master e um enodeb Secundário conectados com um backhaul não ideal. A solidez da mobilidade pode ser aprimorada mantendo a terminação do plano de controle em modo macro, e, ao mesmo tempo, permitindo a transferência de tráfego do plano do usuário para nós pico dentro de área de cobertura macro. Essa solução também podem reduzir a tráfego de sinalização em direção à rede core, mantendo a âncora de mobilidade dentro da célula macro. O Rel-12 também inclui vários avanços em femtocélulas, incluindo mobilidade para o Home enodeb (HeNB), LTE X2 (Interface entre enbs) Gateway, operações de Comunicação Tipo Máquina do UE (MTC) de menor custo em LTE, avanços relacionados e Otimização do Consumo de Energia dos EU (UEPCOP) e Avanços na Ativação de Dispositivos e Dados Pequenos (SDDTE). O HeNB pe compartilhado por várias operadoras, baseado no princípio que a Rede Pública Móvel em Terra (PLMN) usada no lado alvo será selecionada pela HeNB fonte. O desafio é o fato que o PLMN alvo selecionado deve ser compatível com os EU em termos de assinatura quando aquele HeNB é híbrido/fechado. O Rel- 12 aprimora os procedimentos de mobilidade dos EU ao agregar a capacidade de ler e reportar uma lista de PLMS aceitáveis da célula alvo ao enb fonte (antes da decisão de transferência). Ao receber essa nova lista e ativar a transferência, o enb fonte também ganha a capacidade de verificar que é um PLMN equivalente ou PLMN em operação. O cresciemnto do tráfego de dados leva à densificação da rede, que pode incluir a implementação de múltiplas células pequenas, especialmente vários HeNBs, em cada setor macro. Essa arquiteetura criar vários desafios para a escalabilidade de conexões X2. O Rel-12 viabiliza essa escalabilidade, deixando um enb conectar com seus HeNBs vizinhos através de um ou mais Portais LTE X2 (X2GW). Esse 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

5 recurso é compatível com tecnologias anteriores, no sentido que as conexões do mesmo nível com ser diretas, X2, ou via o X2GW. MTC/M2M O Rel-12 deve aumentar a capacidade do LTE-Advanced de suportar aplicativos MTC/M2M. Um item de trabalho foca em custo reduzido e ampliação de cobertura. Um item de estudo está avaliando soluções RAN com Otimização do Consumo de Energia de EUs (MTCe-UEPCOP) e Avanços de Ativação de Dispositivos e Dados Pequenos (MTCe-SDDTE). O UEPCOP utiliza um estado de economia de energia (ou espera) e um ciclo estendido de Recepção Não-contínuo (DRX) (inativo ou conectado). O SDDTE é responsável por dados sinalizados do Non Access Stratum (NAS) através do plano de controle, abordagens sem conexão sobre o plano do usuário e mantendo EUs em modo conectado para transmissão de dados pequenos. Serviços de Proximidade Em comunicações ProSe, os EUs que estão próximos comunicam diretamente em vez de usar a rede celular. O trabalho de ProSe é dividido pelo 3GPP em descoberta próxima e comunicação direta. O Rel- 12 está focado em viabilizar a comunicação direta via radiodifusão entre equipes de segurança pública quando nenhuma rede está disponível, por exemplo depois de desastres. O processo de descoberta do ProSe identifica EUs próximos e para as operadoras, permite oferecer uma plataforma para descoberta próxima com alta eficiência energética, sensibilidade a privacidade, eficiência de espectro e escalabilidade. O processo pode ser direto ou inicializado no nível de Evolved Packet Core (EPC) e é autorizado pela operadora. A rede controle o uso de recursos utilizados para descoberta. Os tópicos atualmente sendo estudados como parte do projeto de descoberta em RAN 1 são temporização de sinais, projeto de descoberta de sinais, definição de cargas, alocação de recursos e seleção de recursos. Avanços do Receptor do EU Com células mais densas, HetNets e os vários tipos de tecnologia MIMO, os avanços do receptor de EUs são ideais para mitigar a interferência entre células, que cresce nessas situações. O Rel-10 foi o primeiro a definir receptores de EUs com cancelamento e/ou supressão de interferência. O Rel-12 inclui um Item de Estudo focado em cancelamento e/ou supressão de interferência de canais de dados ou controle com a possibilidade de coordenação de redes. Redes Auto-Otimizadas O Rel-12 aprimora os SONs focando em aspectos de interoperabilidade para recursos existentes, e também inclui recursos adicionais. O trabalho inclui a avaliação de diferentes oportunidades com a gestão mais específica de EUs, levando em conta requisitos dependentes do release ligados à capacidade de EUs de serem servidos por um célula que não seja a célula mais forte (extensão de alcance da célula). Um exemplo é as transferência ping-pong com o tratamento diferenciado de vários tipos de EUs e as capacidades dos dois enbs envolvidos no balanceamento de carga. Outros aspectos incluem implementações de rede baseadas em antenas ativas e as novas necessidade da SON administrar a implementação e o impacto sobre recursos atuais das SONs. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

6 Mobilidade HetNet O Item de Estudo descobriu que o desempenho de transferência em ambientes HetNet é pior comparado com um ambiente apenas macro, em termos de falhas de transferência e ping-pongs. Hoje, a estimativa autônoma do estado de mobilidade do EU é baseado apenas no número de mudanças de célula detectadas em um período específico, e a estimativa do estado de mobilidade pode não ser tão precisa comparada com ambientes apenas macro. O Item de Trabalho de Avanços em Mobilidade pretende melhorar o desempenho geral de transferência. A configuração otimizada de parâmetros e estimativas melhores de velocidade podem ser soluções. A descoberta eficiente de células pequenas é importante para garantir o descarregamento eficiente de células macro para pequenas e conservar a vida da bateria do EU. Além de consumir a bateria, as medições entre frequências que são necessárias para a descoberta precisa de uma célula pequena em outro portador também requerem espaços de medição. Esse Item de Trabalho pretende reduzir o consumo energético do EU sem sacrificar o potencial de descarregamento de dados. Serviços de Transmissão/Multicast Multimídia As operadoras precisam de ferramentas e processos para manter seus serviços e caso de falha de um nó ou interface. Em Rel-12, os avanços em MBMS ampliam esses esquemas de recuperação para incluir todos os nós e interfaces MBMS. O primeiro pilar dos mecanismos de recuperação MBMS incluem o reestabelecimento de sessões MBMS através da interface M3, depois da falha de uma Entidade de Coordenação Múlti Célula/Multicast (MCE) ou falha de um caminho M3. Esse recurso também consegue reestabelecer sessões MBMS através da interface M2 depois da falha de um enb ou falha de um caminho M2. O segundo pilar utiliza a Entidade de Gestão de Mobilidade (MME) depois da falha de um caminho de Multiplexação Especial (ME). Por exemplo, no caso de uma falha permanente de um caminho ME, o portal MBMS consegue selecionar um MME alternativa do grupo. Além disso, embora o Rel-9 introduziu suporte para os serviços MBMS, não houve a definição de qualquer medição de EU que poderia ser reportado para a rede para ajudar a monitorar a qualidade de sinal no EU. Para criar ferramentas melhores para rede com a intenção de monitorar e ajustar os parâmetros operacionais do MBMS, novas medições para sinais de uma Rede de Frequência Simples (SFN) MBMS serão introduzidos no Rel-12. Exemplos das medições da camada de rádio em Redes de Frequência Simples para transmissão Multicast (MBSFN) podem incluir medições de força de sinal, razão de sinal para ruído e taxa de erros. Protocolo de Acesso à Internet Local/Desvio Selecionado de Tráfego de Protocolo Internet Os avanços no LIPA/SIPTO incluem o recurso de "Colocalização SIPTO na rede local". Esse recurso permite descarregar tráfego da Internet do nó RAN através da função embutido de Gateway de Rede de Dados Públicos (P-GW) e enviar esse tráfego para a rede privada. O recurso também incorpora vários nós RAN, desde enb até HeNB e NodeB e HNB. A descarregar o tráfego da Internet diretamente para a rede privada, esse recurso reduz a carga de trabalho da rede core, especialmente para EUs estacionários ou nômades. O recurso "SIPTO de Rede Local com GTW Autônomo" aproveita do recurso "SIPTO acima da RAN" do Rel-10. Mas, o recurso do Rel-12 inclui duas principais diferenças em termos de localização do PGW, 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

7 que viabiliza o descarregamento (para a rede privada) e a colocalização do Autônomo (S-) e PGW. Esse conjunto de nos RAN é servido pelo mesmo gateway, criando o que é chamado de um "Rede Home Local" (LHN). Para a operadora, esse recurso permite oferecer uma função de descarregamento integrada para EUs em movimento dentre de uma LHN, e evitar a questão de falha de conectividade de um ponto único. Enhanced International Mobile Telecommunications Advanced A LTE suporta dois modos diferentes duplex: FDD e TDD. Para melhor usar o espectro de um sistema TDD, uma configuração TDD que reflete o tráfego por ser escolhida. Isso é o escopo do trabalho em eimta. A maioria das redes recebem mais tráfego no downlink (DL) que no uplink (UL). Com isso, a configuração normalmente é mais focado no downlink, baseado em médias da rede a longo prazo. Para aprimorar a utilização de recursos TDD, a adaptação dinâmica de razões uplink-downlink é introduzido em LTE Rel-12. Para implementar a adaptação do tráfego, o EU e configurado com duas configurações TDD a partir da rede. O EU adota uma configuração para comunicação no uplink e uma segunda configuração para o downlink. Como parte do Rel-12, o 3GPP está trabalhando em procedimentos para EUs que permite agregar o espectro TDD e FDD. Uma solução para especificação é agregação de portadores FDD TDD entre um número específico de portadores TDD e FDD. A agregação entre o espectro FDD e TDD poderia ser usado para ampliar a transmissão de dados pelo usuário (pelo menos para AP DL). Esse também seria uma abordagem melhor para dividir a carga da rede entre o espectro TDD e FDD. Outros casos de uso, além de AP para operação conjunta de TDD e FDD, também fazem parte do estudo. Por exemplo, isso inclui suporte para conectividade dupla entre TDD e FDD. A conectivicade dupla cria uma ferramenta para conectar os EUs com células operando em TDD ou FDD, enquanto as células são conectadas com um backhaul com delay maior que o requerido para a AP. As possíveis razões para operação nesse modo incluem maior transmissão para o usuário, menor sinalização do core ou melhor desempenho de mobilidade. AVANÇOS HSPA+ O Rel-12 define múltiplas áreas para melhorar a tecnologia HSPA que inclui UMTS Heterogeneous Networks, largura de banda escalável para Universal Mobile Telecommunication System (UMTS) FDD, avanços de Enhanced Uplink (EUL), alerta de emergência para Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN), mobilidade HNB, posicionamento HNB para UTRA, MTC e avanços de Dedicated Channel (DCH). UMTS HetNets Para otimizar o desempenho em implementações de células pequenas 3G, o 3GPP está estudando aprimoramentos para UMTS HetNets, focando em ampliando sua capacidade. As opções incluem aumentando ou sintonizando power control/signal-to-interference Ratio (SIR) para redes legadas e/ou um novo canal piloto no uplink para HetNets avançados, e métodos que minimizam a interferência de EUs (não em Soft Handover (HO) entre células macro e o chamado nó de baixa potência (LPN)) oringnaod de um desequilíbrio UL/DL. Um mecanismo que foi identificado para o balanceamento de 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

8 carga simples e efetivo em implementações HetNet é de ampliar a cobertura de Nós de Baixa Potência (LPNs), chamada de "Ampliação de Alcance". O Estudo do Rel-12 pretende avaliar os benefícios para o desempenho do sistema ao adotar a ampliação de alcance com diferentes configurações multi-fluxo, inclusive configurações multi-fluxo de múltiplos portadores e co-canal. Banda Escalável FDD UMTS Os trabalhos do Rel-12 incluem um estudo de viabilidade para identificar opções para suportar larguras de banda UMTS FDD escaláveis e menores que 5MHz. Uma solução principal foi identificada, chamada de "dilatação de tempo" (ou UMTS com dilatação do tempo), que reutiliza a maior parte da estrutura de protocolos da interface de rádio. Outra solução em fase inicial de avaliação é Largura de Banda UMTS Escalável usando filtros, que utiliza o mesmo processamento de BB e a velocidade típica de 3,84 Mbps do sistema UMTS FDD, filtrando o sinal para adaptá-lo a um canal com largura de banda abaixo de 3,84 MHz. Ambas as propostas pretendem aumentar a flexibilidade para a operadora definir como usar seus recursos escassos de espectro. Avanços EUL Cada usuário LTE e UMTS está gerando mais tráfego, e por esse motivo o 3GPP normatizou vários recursos para aumentar o desempenho do uplilnk e downlink HSPA. O Rel-12 identificou oito oportunidades de Uplink Avançado (EUL) para estudar: permitir taxas de bits maiores para o usuário em cenários de tráfego misto, adaptação de taxas para suportar mais potência e controle de taxas para taxas maiores, administração aprimorada de tráfego dinâmico no EUL, avanços em cobertura EUL em combinações de Portador de Acesso via Rádio simples e múltiplo, uma abordagem mais eficiente ao UTRAN em caso de sobrecarga do uplink, redução do overhead no canal de controle UL para operação HSPA, mecanismos para compressão de dados UL entre o EU e a RAN, e soluções de baixa complexidade para balanceamento de carga. Alertas de Emergência para HNBs O UMTS Cell Broadcast não suporta o conceito de áreas de alerta. O Rel-12 inclui um estudo de soluções para administrar Alertas de Emergência para HNBs, como a introdução de uma lista de IDs de Áreas de Emergência, semelhante ao sistema suportado pela LTE. Outros avanços para Mobilidade HNB incluem: Cell Forward Access Channel (CELL_FACH) e Cell Paging Channel (CELL_PCH) e suporte UTRAN Registration Area Paging Channel (URA_PCH) para HNBs. Isso é obtido com a introdução de um método para administrar os Identificadores Temporários da Rede de Rádio do Usuário (URNTIs) onde o HNB-GW aloca blocos de URNTIs ao especificar um prefixo de URNTI a cada HNB sob seu controle, viabilizando esses modos para suporte pelos HNBs do Rel-12. Avanõs DCH para UMTS Os protocolos de acesso via rádio UMTS e HSPA incluem dois tipos princpais de canal de transporte para transportar tráfego através da interface de rádio UTRAN: DCH, usado para transportar tráfego Comutado por Circuito (CS) (e Comutado por Pacote Rel-99)) e os canais HSPA compartilhados, usados para transportar dados em alta velocidade. O Rel-12 inclui trabalho para aumentar a eficiência do link em UMTS. Um Item de Estudo mostrou que otimização da eficiência do Canal Dedicado (DCH) deve beneficiar não somente a capacidade de tráfego CS, mas também o PS/capacidade de dados. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

9 Algumas das otimizações demonstraram ganhos em transmissão de dados em cenários misturando transferência de voz e dados quando a voz de circuito comutado e transportado por DCH. Essas otimizações são otimização de DCH Frame Early Termination and UL/DL Overhead. Essas otimizações também podem aumentar a duração da bateria do EU. Baseado no resultado desse estudo, o 3GPP está no processo de especificar avanços DCH em rel-12. AVANÇOS DE REDES E SERVIÇOS O Rel 12 inclue inovações em várias áreas, como redes e serviços aprimorados para MTC, segurança pública e integração Wi-Fi, capacidade e estabilidade do sistema, Comunicação via Web em Tempo Real (WebRTC), redução adicional do consumo de energia pela rede, multimídia e uma estrutura para Controle de Políticas e Cobrança (Policy and Charging Control - PCC) Avanços em Comunicações MTE e para Outros Aplicativos de Dados Móveis Um terceiro release de aprimoramentos está em desenvolvimento para dispositivos MTC e aplicativos de dados para smartphones em "Avanços em Comunicações Tipo Máquina e outros aplicativos de dados móveis (MTCe)". As duas principais bases são avanços na ativação de dispositivos e otimizações para consumo de energia para EUs (UEPCOP) e Transmissão de Dados Pequenos (frequente e infrequente) (SDDTE). A transmissão de dados pequenos também pode causar o EU a alternar frequentemente entre um estado inativo e conectado se o EU é colocado no estado inativo logo depois de concluir a transmissão. Essas transmissões frequentes podem ter efeitos adversos sobre a rede e o EU. Uma solução considerada pelo 3GPP é de manter o EU no modo conectado Controle de Recurso de Rádio (RRC) por um período maior para reduzir a transição entre estados e alocar um ciclo longo de Recepção Não Contínuo (DRX) ao modo conectado para evitar um efeito negativo sobre o consumo de bateria. A conclusão do trabalho inclui dependências RAN e o SA2 deve alinhar suas especificações de acordo com as conclusões da RAN. O 3GPP também concordou em introduzir um estado de economizar energia para dispositivos. Segurança Pública Os avanços LTE para a área de segurança pública receberam muito apoio governamental no mundo inteiro e foram estudados pelo 3GPP com Serviços de Proximidade (ProSe) e Habilitadores do Sistema de Chamadas em Grupo para LTE (GCSE_LTE). Os serviços de proximidade (ProSe) precisam de quatro capacidades para suportar os requisitos de segurança pública: descoberta de usuários em proximidade física e que querem comunicações diretas, facilitando a comunicação direta entre usuários com ou sem a supervisão da rede LTE, a capacidade de uma dispositivo móvel de operar como "Equipamento de Usuário para Retransmissão de Rede" para outros dispositivo móvel que está fora da área de cobertura de rede e a capacidade do dispositivo móvel de operar como "Retransmissão de Equipamento de Usuário para Equipamento de Usuário" entre dois outros dispositivos móveis que não estão em comunicação direta. Os Habilitadores de Sistemas de Comunicação em Grupo deve otimizar o ambiente LTE quando existe a necessidade de comunicar simultaneamente com múltiplos usuários. O Serviço de Comunicação em Grupo deve suportar voz, vídeo e comunicação de dados em geral. A incorporação de funcionalidade 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

10 Push-to-Talk (PTT) e comunicação em grupo como parte da infraestrutura LTE e quanto dessa funcionalidade deve ser entregue por serviços de aplicativos não padronizados, ainda está em fase de estudo A utilização desses servidores de aplicativos pode permitir a identificação de organizações ou regiões de segurança pública que terão a capacidade de adequar as operações do sistema às suas necessidades ou situações específicas Interoperação Wi-Fi Muitas operadoras móveis estão usando ou considerando a tecnologia Wi-Fi para complementar suas redes celulares, e desviar tráfego para Wi-Fi em locais onde o espectro celular é muito escasso, entre outras finalidades. A interoperação Wi-Fi com tecnologias 3GPP já é suportado ao nível da Rede Core (CN). Mas, com a crescente popularidade de implementações Wi-Fi controladas por operadoras e maior uso da tecnologia Wi-Fi, avanços são necessários ao nível RAN para interoperação Wi-Fi, melhorando a experiência do usuário, aumentando o controle da operadora e permitindo utilização mais eficiente da rede de acesso. O Rel-12 está focado em soluções aprimorando a mobilidade entre LTE/UMTS e Wi-Fi para pontos de acesso instalados e controlados por operadoras celulares e seus parceiros. Os estudos de viabilidade para interoperação celular Wi-Fi do Rel-12 tem 3 objetivos: Identificar soluções para ampliar o controle da operadora sobre interoperabilidade Wi-Fi e permitir inclusão da tecnologia Wi-Fi na Gestão de Recursos de Rádio (RRM) celular da operadora. Pesquisar aprimoramentos de seleção e mobilidade da rede de acesso que levam em conta informações como a qualidade do elo de rádio por EU, qualidade do backhaul e carga de acesso celular e Wi-Fi. Avaliar os benefícios e impactos de mecanismos identificados em relação a funcionalidades atuais; incluindo mecanismos de interoperabilidade Wi-Fi baseados na rede core (p.ex., Função de Descoberta e Seleção da Rede de Acess (ANDSF)) garantindo que esse tipo de benefício não pode ser resolvido usando os atuais mecanismos normatizados. Três possíveis soluções para interoperabilidade Wi-Fi foram debatidos em 3GPP Rel-12, mas nenhuma foi aprovada até o final de Em separado, o estudo de viabilidade para otimizar o desvio de tráfego avaliou possíveis questões com recursos definidos em releases anteriores para desvio WLAN. O objetivo foi de otimizar os procedimentos 3GPP para desviar o tráfego do WLAN (Redes de Acesso ANs)) e melhorar o seleção de rede e interface para esse tráfego. Sobrecarregamento de Sinalização da Rede Core O Rel-12 estudou várias areas de capacidade e estabilidade do sistema, chegando a uma conclusão: Sobrecarregamento de Sinalização da Rede Core. O foco original era cenários de sobrecarregamento do Home Location Register (HLR) que poderiam ser resultado de várias causas, como falha e reiniciação do Radio Network Controller (RNC) ou ataques de negação de serviços (Dos). O pesquisa de Solução para Sobrecarregamento da Rede Core (FS_CNO) começou em Rel-11 e possui três temas em Rel-12. Um analisa o cenário onde um grande número de usuários induzem notificação para atualização de User Location Information (ULI) simultaneamente, por exemplo, em distritos comerciais, possivelmente causando uma carga excessiva de sinalização dentro do PLMN. Três soluções estão em fase de estudo. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

11 WebRTC e VoIP O WebRTC opera com navegadores web com suporte para Real-Time Communications (RTC) via JavaScript Application Programming Interfaces (APIs), e com isso os smartphones podem funcionar como terminais de videoconferências. O Rel-12 está desenvolvendo especificações para clientes acessando o serviço de Internet Protocol (IP) Multimedia Subsystem (IMS) usando o WebRTC. A pesquisa de arquitetura envolve desenvolvendo suporte para mídia IMS (inclusive transcodificação) e interoperação de protocolos que o cliente WebRTC precisa para acessar serviços IMS, inclusive cobrança, Qualidade e Servço (QoS), autenticação e segurança. A especificação SA4 do grupo de trabalho 3GPP está desenvolvendo serviços multimídia, codecs e protocolos. Em Rel-12, o SA4 está desenvolvendo um novo codec Voice over Internet Protocol (VoIP) que melhora a qualidade de voz e permite operações a velocidade de transmissão de dados menores. Outros trabalhos incluem pesquisas sobre os códigos High Efficiency Video Coding (HEVC) para melhorar o desempenho e desenvolver aprimoramentos e recursos para MBMS, como multicast sob demanda. Economizando Energia na Rede O Rel-12 apresenta técnicas para aumentar a eficiência energética da rede e reduzir emissões de CO2 e despesas operacionais. Isso inclui mecanismos para ativação de células em cenários de sobreposição em LTE que podem ser baseados em UL (medições da Internet das Coisas ou detecção de Sounding Reference Signal (SRS) pelo enb) ou DL (sondagem). Controle de Políticas e Cobrança O Rel-12 introduz novos recursos para a estrutura de Controle de Políticas e Cobrança (PCC) para oferecer cobrança baseada em aplicativos para os aplicativos descobertos. Os aprimoramentos do sistema no Traffic Detection Function (TDF) são necessários não somente para detectar e fiscalizar aplicativos, mas também para cobrança pela TDF. O Monitoramento de Uso Baseado no Tempo também é incluído em conjunto com o monitoramento de uso baseado em volume, do Rel-11. DESTAQUES INDEPENDENTES DO RELEASE Com a evolução da distribuição de espectro, o 3GPP está sempre atualizando e adicionando novas bandas de frequencia. Uma nova frequência, esquema de agregar portadores ou outros avanços podem ser introduzidos em um release específico, mas podem ser usados por EUs suportando um release anterior. Essa abordagem requer a utilização de novo espectro e permite que os fabricantes de terminais suportem várias bandas de frequências sem atualizar todos os recursos do terminal de acordo com o último release. O Rel-12 adiciona 4 bandas, com outras três sob consideração. Com a conclusão dessas três bandas e agregando todos os releases, um total de 43 bandas foram identificadas para UTRA/EUTRA, de acordo com a tabela do Apêndice A da versão completa do relatório. Normalmente, aproximadamente três bandas são adicionadas por ano. As combinações de AP estão sendo incluídos ainda mais rapidamente. Eram apenas 12 esquemas AP em Em 2013, foram 13 configurações intrabanda e 50 interbanda, indicando o crescimento explosivo de demanda por espectro e a demanda para aumentar a transmissão normal e pico de dados. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March

12 A presença adicional de combinações de um único UL com três portadores de DL refletem o fato que o tráfego DL é muito maior dentro de uma rede moderna e precisamos de capacidade DL adicional para absorver essa demanda. Essa capacidade de servir padrões típicos de tráfego com combinações apropriadas de blocos UL e DL de espectro é uma das grandes vantagens de AP e está ampliando a adoção desse recurso. De acordo com as últimas atualizações, todos os trabalhos do Rel-12 devem ser finalizados até dezembro de 2014, com a conclusão da Etapa 2 dos protocolos RAN. Logo em seguida, a 4G Americas estará publicando uma versão atualizada desse resumo executivo do Release 12. 4G Americas 3GPP Release 12 Executive Summary March