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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: [email protected]
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
s Fi
xos
e M
óve
is (
Milh
õe
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
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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
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!