Seção: Tutoriais Telefonia Celular

 

LTE: Requisitos e Padronização

 

Satisfazendo os Requisitos do Consumidor

 

Como mencionado, espera-se que as assinaturas de banda larga atinjam 1,8 bilhão em 2012. Cerca de dois terços desses consumidores usarão Internet móvel. O tráfego de dados nas redes móveis está crescendo exponencialmente e, em alguns mercados já ultrapassou o de voz, o que coloca elevados requisitos sobre as redes móveis, hoje e no futuro.

 

Figura 1: Crescimento da banda larga 2005-2012.
Fonte: OUVM, Strategy Analitics & Internal Ericsson.

 

Existem fortes evidências a favor da adoção da banda larga móvel. Primeiramente, os consumidores compreendem e apreciam os benefícios da banda larga móvel. A maioria das pessoas já usa telefones móveis, e muitos também conectam seus notebooks a LANs sem fio. A etapa em direção à banda larga móvel plena é intuitiva e simples, especialmente com o LTE, que oferece cobertura ubíqua e roaming com as redes 2G e 3G existentes.

 

Em segundo lugar, a experiência com HSPA mostra que quando as operadoras fornecem boa cobertura, ofertas de serviço e terminais, a banda larga móvel rapidamente decola.

 

O tráfego de dados começou a exceder o de voz em maio de 2007 nas redes WCDMA no mundo (figura 2). Isso se deve principalmente à introdução do HSPA. Recentemente, cartões de dados HSPA e dispositivos USB se tornaram muito populares. Várias operadoras têm verificado um aumento de quatro vezes no tráfego de dados em apenas três meses após o lançamento do HSPA.

 

Figura 2: Crescimento do tráfego de voz e dados nas redes WCDMA no mundo.

 

Em muitos casos, a banda larga móvel pode competir com a banda larga fixa em preço, desempenho, segurança e, claro, conveniência. Os usuários podem passar um tempo usando o serviço, em vez de estabelecer a conexão WLAN, preocupando-se com segurança ou perdendo cobertura.

 

Em terceiro lugar, diversas aplicações banda larga estão crescendo significativamente com a mobilidade. Sites comunitários, ferramentas de busca, aplicações de presença e sites de compartilhamento de conteúdo, como o YouTube, são apenas alguns exemplos.

 

Com a mobilidade, essas aplicações tornam-se significativamente mais valiosas às pessoas. O conteúdo gerado pelo usuário é particularmente interessante, porque ele muda os padrões de tráfego para tornar o uplink muito mais importante. As elevadas taxas de pico e a pequena latência do LTE possibilitam aplicações em tempo real como jogos e IPTV.

 

Satisfazendo os Requisitos do Operador

 

As operadoras estão fazendo negócios em um ambiente cada vez mais competitivo, concorrendo não apenas com outros operadores, mas também com novos players e modelos de negócios. Entretanto, novos modelos de negócios também significam novas oportunidades, e as operadoras móveis têm a vantagem de oferecer serviços de banda larga móvel competitivos, aproveitando os investimentos existentes em redes 2G e 3G.

 

Essa é a razão pela qual as operadoras são tão ativas na elaboração de estratégias e requisitos através de entidades de padronização para a banda larga móvel. Algumas das principais operadoras, fornecedores e institutos de pesquisa do mundo juntaram forças na NGMN – Next Generation Mobile Networks.

 

A NGMN trabalha com as entidades de padronização existentes e estabeleceu claras metas de desempenho, recomendações fundamentais e cenários de implementação para uma futura rede de banda larga móvel. Os imperativos da NGMN para sua evolução incluem:

  • Reutilização eficiente dos ativos existentes, incluindo espectro.
  • Competitividade (baixa latência ponto a ponto e “always-on” econômicos) no momento da introdução e à frente das tecnologias rivais, enquanto acrescenta um valor exclusivo à qualidade de serviço, mobilidade e roaming ponto a ponto, econômicos.
  • Nenhum impacto sobre o atual cronograma HSPA.
  • Um novo regime IPR () para suportar o licenciamento, de forma a conduzir a transparência e previsibilidade muito maiores do custo total do IPR para operadoras, provedores de infra-estrutura e fabricantes de dispositivos.

Embora não definido pela NGMN, o LTE atende a seus requisitos.

 

Padronização do LTE

 

O LTE é a próxima etapa principal nas comunicações móveis por rádio e será introduzida no release 8 do 3GPP. O LTE usa OFDM – Multiplexação por Divisão de Freqüência Ortogonal como tecnologia de acesso rádio, junto com tecnologias avançadas de antena.

 

O 3GPP é um acordo de colaboração estabelecido em dezembro de 1998 que agrega diversas entidades de padronização das telecomunicações. Pesquisadores e engenheiros de desenvolvimento de todo o mundo – representando mais de 60 operadoras, fornecedores e institutos de pesquisa – estão participando no esforço conjunto de padronização do LTE.

 

Além do LTE, o 3GPP está também definindo arquitetura de rede baseada em IP. Esta arquitetura é definida como parte do esforço da SAE – Evolução da Arquitetura de Sistema. A arquitetura e os conceitos LTE-SAE foram planejados para um suporte eficiente ao mercado de massa de qualquer serviço baseado em IP. A arquitetura baseia-se numa evolução do núcleo de rede GSM/WCDMA, com operações e implementação simples e econômica.

 

Além disso, iniciou-se recentemente um trabalho entre o 3GPP e o 3GPP2 (a entidade de padronização CDMA) para otimizar a cooperação entre CDMA e LTE-SAE. Isso significa que as operadoras de CDMA poderão evoluir suas redes para LTE-SAE, desfrutando das economias de escala e dos volumes globais de chipsets GSM e WCDMA.

 

O ponto de partida para a padronização do LTE foi o 3GPP RAN Evolution Workshop, conduzido em novembro de 2004 em Toronto, no Canadá. Iniciou-se um estudo em dezembro de 2004 com o objetivo de desenvolver uma estrutura para a evolução da tecnologia de acesso a rádio 3GPP em direção a:

  • Redução no custo por bit.
  • Melhor provisionamento de serviço – mais serviços a baixo custo com melhor experiência do usuário.
  • Uso flexível das bandas existentes e novas freqüências.
  • Arquitetura simplificada e interfaces abertas.
  • Baixo consumo de potência do terminal.

O desempenho do LTE foi avaliado nos assim chamados pontos de checagem e os resultados foram acordados em seções plenárias do 3GPP, em maio e junho de 2007, na Coréia do Sul. Os resultados mostram que o LTE atende, e em alguns casos excede, as metas para os picos das taxas de dados, throughput de usuário na borda da célula e eficiência espectral, bem como VoIP e desempenho de MBMS – Multimedia Broadcast Multicast Service.