Rone Ilídio da Silva DTECH/UFSJ/CAP

Transcrição

1 Rone Ilídio da Silva DTECH/UFSJ/CAP

2 Futuro da telefonia celular para 2020 Visão A sociedade terá acesso ilimitado à informação, que deve ser compartilhada a todos, em qualquer lugar, a qualquer momento. Sociedade sempre conectada

3 Desafio: melhorias na comunicação sem fio Aumentar a taxa de dados Diminuir a latência Garantias QoS Caminho: inserir novos componente para evoluir a arquitetura já criada

4

5 Anos kbps Voz ruim Nenhuma segurança

6 Anos 90 Global System for Mobile communication GSM 64 kbps SMS General Packet Radio Service GPSR Comutação de pacotes sobre comutação de circuitos EDGE 144 kbps

7 Anos Mbps Serviços baseados em IP QoS Evoluiu para 3.5ª geração: 5-30 Mbps

8 Long-Term Evolution technology LTE Worldwide Interoperability for Microwave Access WIMAX Possibilita serviços como troca de arquivos peer-to-peer e vídeos sob demanda

9 Várias tecnologias que garantem requisitos básicos de rede. Evolução da 2ª e 3ª gerações com soluções IP LTE e WIMAX Aplicações Mensagens multimidia Video chat HD TV

10

11 Previsão: 50 bilhões de dispositivos conectados em 2020 Pretende-se dar suporte a: Volume de dados 1000 vezes maior 10 a 100 vezes mais dispositivos conectados 10 a 100 vezes maior taxa de dados Latência fim-a-fim < 5 ms (5 vezes menor) Tempo de vida dos dispositivos 10 vezes (bateria) Redução de custo Quality of Experience - QoE

12 Observação importante: 20% de comunicação outdor 80 % de comunicação indor Problemas outdor: mobilidade Problemas indor: perdas com paredes Solução: Massive MIMO

13 Grande número de células pequenas Utilização de diferentes tecnologias de comunicação sem fio Utilização de tecnologias como MIMO (multiple-input and multiple-output) Parte de tecnologias como: n, ac, ad, af, WiMAX e LTE

14 Massive MIMO Sistema MIMO onde cada terminal é assistido por várias antenas Um estação base é formada por várias antenas.

15

16 Desafios Radio links: novos formatos de onda e controle acesso múltiplo Multi-node e multi-antena Redes de grandes dimensões Uso mais amplo do espectro disponível Comunicação dispositivo-a-dispositivo Massive Machine Communication(MMC): Internet das Coisas Redes Móveis Redes ultra-densas Redes ultra-confiáveis

17

18 Massive MIMO Gerenciamento de interferência Compartilhamento de espectro Comunicação dispositivo a dispositivo (D2D) Redes ultra densas Acesso multi radio Rádios full duplex Nuvens para flexibilidade da rede (mobile cloud computing)

19 Várias antenas em uma estação base Utilizam os mesmos canais Multiplexação de canais controlada pela estação base: dados espaciais Controle do uplink: fácil pilot Controle do downlink

20 1) Eficiência energética nas transmissões: 10 vezes ou mais 2) Utilização de componentes de baixa potência e menos custo 3) Menor latência na interface area 4) Acesso múltiplo mais simples: várias antenas 5) Robustez contra interferência: intencional (jamming) ou não

21 1) Advanced Receiver: emite sinais para reduzir a interferência 2) Joint Scheduling: muitos emissores em células vizinhas

22 1) Compartilhamento de espectro distribuído: controla onde ocorre interferência Utiliza beacons para ajustar os terminais no spectro 2) Compartilhamento de espectro centralizado Controle pela estação base Rádios cognitivos pode se adaptar a situação

23

24 Utilização de diferentes tecnologias de rede Smartphones têm capacidade para gerenciar a transição

25 Rádio que pode se adaptar a várias tecnologias diferentes

26 Nuvem fornece processamento, armazenamento, serviços e aplicações pela Internet Nuvens móveis (mobile cloud computing) incorporação de cloud computing em dispositivos móveis

27 Primeiro cenário nós como provedores de serviços

28 Segundo cenário: pequenos computadores como provedores de serviço

29

30 Roteamento de pacotes entre diversas células pequenas Qualidade de serviço

31 Definidos requisitos Redes heterogêneas Massive MIMO Comunicação dispositivo a dispositivo Mobile cloud computing