Internet Banda Larga em Redes LTE

Transcrição

1 Internet Banda Larga em Redes LTE Fernando Secali DFH Engenharia

2 Internet Banda Larga LTE 4G (Agenda) 1 Sistemas 4G e LTE. O que são?. LTE Conceitos,. Tipos de LTE. LTE Principais Elementos. Capacidade de Rede e Setor 2 Comparação entre tecnologias 3 Oportunidades de Negócios em LTE 4 Quais novos serviços podem ser prestados com LTE 5 Integração Social Inclusão Digital - Projeto de atendimento especial - 2 -

3 Evolução das Tecnologias Móveis Q G 3G 4G 5G BW: 200 KHz 5 MHz Bitrate: 10 Kbps 10 Mbps 20 MHz 300 Mbps 100 MHz 200 MHz 1,5 Gbps 10 Gbps Bps/Hz: 0,05 bps/hz 2 bps/hz 5-15 bps/hz Latency: 150 ms 50 ms 10 ms 1 ms

4 1 - Sistemas 4G e LTE O que são? LTE Conceitos Tipos de LTE LTE Principais Elementos Capacidade de Rede e do Setor

5 Sistemas 4G O que é o 4G? Evolução natural dos sistemas existentes ( 2G, 2,5G e 3G ), com aumento de capacidade Sistema evolutivo e convergente desenvolvido pelo 3GPP Puramente IP - EPS (Evolved Packet System) O que é o LTE? Long Term Evolution Interface aérea dos sistemas de 4ª Geração (4G) 4ª Geração - 5 -

6 Sistemas 4G: LTE Conceitos DISPONIBILIDADE: Conexão onde outras operadoras não vão ou não prestam serviço de qualidade ESTABILIDADE: Tecnologia de ultima geração e altamente resistente à interferências SIMPLICIDADE: Sem instalação, sem cabos e de uso imediato, com tecnologia Wi-Fi disponível em todos os seus dispositivos de usuários. VELOCIDADE: Alta capacidade de transmissão de dados em banda larga 4G - 6 -

7 Sistemas 4G : Tipos de LTE TD LTE Operadores usam licenças SCM: Acesso é fixo; Serviço principal é banda larga, Outros serviços serão adicionados; FD LTE Operadores usam licenças SMP: Acesso é móvel; Serviço principal é voz. Banda larga valor agregado; - 7 -

8 Sistemas 4G: Tipos de LTE TD LTE: a transmissão entre a enb e o terminal do cliente é feita alternadamente no tempo FD LTE: a transmissão entre a enb e o terminal do cliente é feita em frequências alternadas IMPORTANTE Como a internet é assimétrica (mais downstream que upstream) o sistema TD LTE tem maior eficiência na entrega dos dados para os clientes; - 8 -

9 Sistemas 4G: Tipos de LTE - Tecnologia TD LTE Fixa Mais precisa em sua implantação Menor custo em relação às móveis Mais determinísticas com relação à presença de seus usuários: Melhor dimensionamento do tráfego; - 9 -

10 Sistemas 4G : LTE - Principais Elementos Rede EPC Core Rede de Transporte Microondas, Fibra Ótica Rede de Acesso (LTE) Espectro Rádio Elétrico Estação Rádio Base enb Terminal Cliente CPE 4G = LTE + EPC

11 Sistemas 4G: LTE - Principais Elementos - Modelo Serviços: provê a interligação do LTE com outras redes. EPC: Principais Elementos da rede LTE (*) E-UTRAN: É composta de uma rede mesh de enodebs

12 (*) EPC MME (Mobility Management Entity): Autenticação, segurança, gerenciamento de mobilidade, gerenciamento de perfil do usuário, conexão e autorização de serviços. S-GW (Serving Gateway): este elemento faz o roteamento dos pacotes de dados dos usuários entre a rede LTE e outras tecnologias como o 2G / 3G P-GW (Packet Data Network Gateway): é o roteador de borda entre o EPC e redes de pacotes externas. Realiza a filtragem e controle de pacotes requeridos para os serviços em questão. Tipicamente, o P-GW aloca endereços IP para os equipamentos dos usuários para que eles possam se comunicar com outros dispositivos localizados em redes externas. PCRF (Policy and Charging Resource Function): elemento de rede responsável pelo PCC Política e Controle de Carga. Provê o QoS adequado para que os serviços solicitados possam utilizar os recursos apropriados. HSS (Home Subscriber Server): banco de dados de registro do usuário. Executa de fato, funções equivalentes às do HLR, AuC e EIR definidos nas releases anteriores.

13 Sistemas 4G: LTE - Principais Elementos No Site enb (Evolved Node B): transmissão/recepção dos sinais dos terminais dos usuários. Formada por 3 setores (antenas+ RRU+BBU) No cliente CPE (Customer Premise Equipment): é o terminal do usuário. Faz a comunicação com a enb através da rede LTE. Conecta-se aos equipamentos do usuário via de portas Ethernet (cabo) ou através de Wifi

14 Sistemas 4G: Capacidade da Rede LTE UE enb Capacidade média por setor UE enb UE enb UE enb UE enb EPC Rede Externa UE enb Demanda de tráfego UE enb UE enb Número de máximo de usuários ativos simultâneos UE enb

15 Sistemas 4G: Exemplo de Capacidade por Setor Modulação Adaptativa Canal 5 MHz, Vídeo 500 kbps SNR: 3 db Taxa: 1.0 Mbps No. Usuários Vídeo Simultâneos: 2 No. Usuários PTT Simultâneos: 16 SNR: 9 db Taxa: 7.2 Mbps No. Usuários Vídeo Simultâneos: 8 No. Usuários PTT Simultâneos: 74 SNR: 15 db Taxa: 14.4 Mbps No. Usuários Vídeo Simultâneos: 16 No. Usuários PTT Simultâneos: 148 Fonte: 3GPP TS

16 2 - Comparação entre Tecnologias

17 Comparação entre Tecnologias LTE x Redes Fixas (ADSL, Cabo ou Fibra) Custo de implantação de redes LTE é menor; Tempo de implantação é menor. Taxas equivalentes à redes ADSL Cidades Horizontais necessitam alto investimento em cabos (são

18 Comparação entre Tecnologias LTE x Wi-Fi As redes LTE vem adicionando alta capacidade. Redes Wi Fi são indicadas (também em uso conjunto com LTE) para: Offloading: áreas extremamente concentradas (caso de shopping centers, estádios, etc); Onloading: áreas onde não há concentração suficiente de usuários que justifique a construção de um site LTE; Operadoras utilizam o Wi-Fi para off net ou off load em suas redes de dados SMP 3G e 4G, visando minimizar os investimentos pesados em redes de Transporte (Radio ou Fibra) e acesso (3G e 4G LTE FD ou TD) Essa é uma receita acessória a ser considerada e vem acompanhada da possibilidade de uma receita complementar com a venda de publicidade

19 Comparação entre Tecnologias Ainda sobre os sistemas Wi-Fi Os espectros de redes Wi-Fi estão congestionados, Recomenda-se avaliar a implementação do padrão ( ac) visando melhorar a performance do uso do Wi-Fi A manutenção dos registros de usuários, suas conexões e acessos em redes publicas devem ser mantidosa pela operadora do Sistema (lei ) e estarem disponíveis quando solicitadas

20 3 - Oportunidades de Negócios em Redes LTE

21 Redes Wireless Evolução e Caracteristicas Dados / IDC / Core Backhauling IP Fiber Network LTE Network Wi Fi Network Tecnologia atual Fiber Network LTE Network Wi Fi Network Aplicações LOW END Fiber Network Wi Fi Network Aplicações HIGH END Fiber Network LTE Network Futuro Proximo

22 Negócios em redes LTE: Virtualização de CORE Clientes Operadoras / ISPs Clientes Fiber Network LTE Network Wi Fi Network IDC CORE PROVISIONING NOC CPE MANAGEMENT Backhauling IP vepc CACHING DNS/FW IoT Clientes Gerencia CPE CORE VIRTUALIZADO

23 Arquitetura LTE Cobre Antena CPRI enb Microondas S-GW/P-GW IMS Fibra MME HSS AU enb Rede de Acesso Sem Fio Backhaul Core IMS: IP Multimedia Subsystem HSS: Home Subscriber Server MME: Mobility Management Entity PCRF: Policy and Charging Rules Function P-GW: Packet Data Network Gateway S-GW: Serving Gateway UE: User Equipment

24 Arquitetura LTE - ISP Cobre Antena CPRI Microondas S-GW/P-GW IMS enb Fibra MME HSS AU enb ISPx Rede de Acesso Sem Fio Backhaul Core IMS: IP Multimedia Subsystem HSS: Home Subscriber Server MME: Mobility Management Entity PCRF: Policy and Charging Rules Function P-GW: Packet Data Network Gateway S-GW: Serving Gateway UE: User Equipment

25 4 - Quais novos serviços podem ser prestados com tecnologia LTE?

26 Oportunidades de negócios que surgem com essa nova tecnologia VoLTE a) Investimento em SW para as redes existentes b) QoS, Gerencia e baixa latência são garantidos c) VoIP convencional funciona perfeitamente em redes LTE, o que ainda desestimula o uso do VoLTE IoT com LTE a) Baixo custo de implantação b) Facilidade de uso c) Eficiencia energética

27 CPE outdoor para EILD, Wholesale ou Redundancia, a) Maior cobertura por torre b) Maior eficiência c) Fixo no endereço do cliente ou operadora (*EILD) d) Gerencia total de capacidade e performance

28 MVNO Região Franqueada a) Utilizar Frequencias de operadora outorgada sob licença para determinada região, bairro, condomínio ou mesmo uma rua b) fee por cliente ativo c) Core e NOC sob responsabilidade do Franqueador d) Billing e Provisionamento em gestão conjunta e) Cobrança e conhecimento da região f) Facilidade para desenvolver produto pré-pago g) Facilidade para comercialização de CPE ou CHIP h) Possibilidade de explorar Wi-Fi em conjunto com LTE

29 LTE Exchange,4G Offload Region Franchised Franchised Virtual Core Corporate services CPE Core - Datacenter LTE Spectrum MNOs Fiber Mediation backbones Microwave New element Access Network (LTE) Transport Network (MW + FO) Core Network

30 Considerações: Tecnologia Não existe uma solução única O operador deve fazer escolhas no projeto de rede: Redes físicas (wireline) podem: Oferecer maiores taxas que as sem fio (wireless), Não permitem mobilidade, São mais caras e levam mais tempo para implantação; Redes wireless devem sempre balancear o compromisso entre cobertura e capacidade;

31 Conclusões: Os sistemas LTE representam o futuro das redes wireless. Agregam técnicas muito eficientes de uso de espectro de frequências Ainda estão em fase inicial de implantação; Custo de equipamentos ainda deve cair bastante nos próximos anos, devido a escala; Os sistemas LTE podem integrar os serviços existentes, substituindo-os com eficiência ou agregando novas ofertas

32 5 - Projeto Atendimento Especial Inclusão Digital

33 Projeto Atendimento Especial Uma das possibilidades proporcionadas pela utilização dessa tecnologia é de oferecer Internet banda larga 4G em regiões carentes em infraestrutura de telecomunicações. A mais nova modalidade de projeto para atendimento rápido a essas áreas, conta com uma execução rápida, de simples instalação, utilizando uma modalidade de torres de comunicação, fixas ou móveis, com alturas entre 18 e 22 metros, com facilidade de manutenção, sem necessidade de fundação e sem impacto ambiental.

34 Projeto Atendimento Especial Com o propósito de atender aos não atendidos, os planos de assinatura podem ser adequados de acordo com o perfil do público, nos mais diversos tipo de projetos como: Projetos de Cidades Digitais Inclusão Digital Disponibilização de aplicativos de governo eletrônico para as prefeituras Capacitação de servidores municipais para uso e gestão da rede Oferta de pontos de acesso à Internet para uso livre e gratuito em espaços públicos de grande circulação Tudo isso é rapidamente viabilizado com tecnologia de qualidade e velocidades compatíveis com a atual expectativa de consumo de banda Internet.

35 Projeto Atendimento Especial - Infraestrutura Identificação de comunidades que demandam banda larga de qualidade para implantação do projeto Flexibilidade para criação de produtos que atendam a expectativa e a necessidade da população Sem necessidade de instalação de equipamentos na casa dos clientes Equipamento do cliente de conexão automática (basta ligar) e ainda com Wi-Fi embarcado Obter apoio de Prefeituras Sem impacto ambiental e sem COMAR

36 Projeto Atendimento Especial Infraestrutura (COW) Pode ser utilizada em eventos Rápida instalação 3m² de área disponível para instalação de antenas Altura final de 18m Prazo de 2 dias para montagem e instalação

37 Projeto Atendimento Especial Infraestrutura (Fixas) Pode ser utilizada em locais definitivos Rápida instalação 2,8m² de área disponível para instalação de antenas Altura final de 20m a 22m Prazo de 3 dias para montagem e instalação Sem necessidade de fundação enterrada

38 Projeto Atendimento Especial - INTEGRAÇÃO SOCIAL DESAFIOS Essas áreas normalmente têm grande dificuldade de licenciamento e adequação da área à legislação vigente no município Necessidade do apoio de órgãos públicos para a regularização/regulamentação da área para implantação do projeto O Core LTE e o Backhauling IP devem ser conectados a uma das torres do projeto (extensão da rede) Pode-se franquear áreas em modalidade de co-participação no investimento

39 Projeto Atendimento Especial - INTEGRAÇÃO SOCIAL O Projeto de Integração Social proposto é uma moderna oferta tecnológica, com custo competitivo, tecnologia homologada, fornecimento de projeto e equipamentos para prestação de serviços com garantia de qualidade e altos níveis de serviço. A facilidade com que se pode cobrir uma área densamente povoada, onde há dificuldade para obtenção de endereços válidos e CEPs, onde não há licenciamento das residências (IPTU válido) e onde existe uma alta expectativa de consumo, sendo justamente por essas razões que as operadoras atuais não conseguem atender essa demanda. O LTE permite que o cliente adquira o CPE, compre banda internet e utilize o CPE com Wi-Fi em casa, permitindo compartilhar com smartphones, tablets e qualquer equipamento que possua Wi-Fi. Esse é um diferencial inigualável até agora para projetos com LTE-WI-FI (pré e pós pago)

40 Obrigado! Fernando Secali É melhor ter muitas idéias para algumas delas estarem erradas, do que estar sempre certo por não ter idéia nenhuma. Edward de Bono