Rone Ilídio da Silva DTECH/UFSJ/CAP
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
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
Anos 80 2.4 kbps Voz ruim Nenhuma segurança
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
Anos 2000 2 Mbps Serviços baseados em IP QoS Evoluiu para 3.5ª geração: 5-30 Mbps
Long-Term Evolution technology LTE Worldwide Interoperability for Microwave Access WIMAX Possibilita serviços como troca de arquivos peer-to-peer e vídeos sob demanda
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
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
Observação importante: 20% de comunicação outdor 80 % de comunicação indor Problemas outdor: mobilidade Problemas indor: perdas com paredes Solução: Massive MIMO
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: 802.11n, 802.11ac, 802.11ad, 802.11af, WiMAX e LTE
Massive MIMO Sistema MIMO onde cada terminal é assistido por várias antenas Um estação base é formada por várias antenas.
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
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)
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
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
1) Advanced Receiver: emite sinais para reduzir a interferência 2) Joint Scheduling: muitos emissores em células vizinhas
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
Utilização de diferentes tecnologias de rede Smartphones têm capacidade para gerenciar a transição
Rádio que pode se adaptar a várias tecnologias diferentes
Nuvem fornece processamento, armazenamento, serviços e aplicações pela Internet Nuvens móveis (mobile cloud computing) incorporação de cloud computing em dispositivos móveis
Primeiro cenário nós como provedores de serviços
Segundo cenário: pequenos computadores como provedores de serviço
Roteamento de pacotes entre diversas células pequenas Qualidade de serviço
Definidos requisitos Redes heterogêneas Massive MIMO Comunicação dispositivo a dispositivo Mobile cloud computing