Seção: Banda Larga

Rede LTE

O LTE somente suporta PS (Packet-Switched). O objetivo é fornecer conectividade IP (Internet Protocol) entre o PDN (Packet Data Network) e o UE (User Equipament), sem qualquer descontinuidade para usuários finais durante as aplicações de mobilidade.

Enquanto termo LTE inclui a evolução do acesso de rádio através da E-UTRAN (Evolved-UTRAN), também é acompanhada por uma evolução núcleo da rede SAE (System Evolution Architecture), que inclui o EPC (Evolved Packet Core). Juntos LTE e SAE compõem o EPS (Evolved Packet System) [40].

A figura 2 ilustra a arquitetura LTE e a conexão com as redes 3GPP e não 3GPP.

Figura 2: Arquitetura LTE 31

Dois componentes importantes para o gerenciamento do tráfego de dados dentro da arquitetura são:

• S-GW (Serving Gateway)
• PDN-GW (Packet Data Network Gateway)

Serving Gateway

O S-GW fornece as seguintes funções como ilustra figura 3:

Figura 3: Funções S-GW 40

• Ponto de referência para mobilidade: atua como ponto âncora nos handovers inter-eNodeB para o plano de usuário. Além disso, atua com âncora para handovers inter-3GPP (Inter-RAT) para 2G/3G.
• Buferização de pacote de downlink: quando o tráfego chega para um UE em um S-GW, pode ser necessário buferizar em ordem para permitir um tempo para que o MME envie mensagens de page para o UE para que o mesmo possa entrar em estado ativo na rede LTE.
• Roteamento e encaminhamento de pacote: o tráfego precisa ser roteado para a eNodeB - o tráfego precisa ser roteado para a eNodeB correta no downlink e para o PDN-GW específico no uplink
• Intercepção legal: este incorpora o monitoramento de VoIP (Voice over IP) e outros serviços de dados.
• Suporte GTP/PMIP: se o PMIP (Proxy Mobile IP) é usado nas interfaces S5/S6 o S-GW precisa suportar a funcionalidade MAG (Mobile Access Gateway) [40]

Packet Data Network Gateway (PDN-GW)

O PDN-GW é o elemento de rede que termina a interface SGi para a PDN. Se um UE está acessando múltiplos PDNs, pode existir uma exigência para esses múltiplos PDN-GWs serem envolvidos.

São funções do PDN-GW, como ilustrado na figura 4.

Figura 4: Funções PDN-GW 40

• Filtragem dos pacotes: este incorpora uma inspeção de dados mais profunda de datagramas IP que chegam de um PDN para determinar qual TFT (Traffic Flow Template) que eles precisam se associar.
• Interceptação legal: como no S-GW, o PDN-GW também pode gerenciar o tráfego
• Alocação de endereço IP: o endereço IP pode ser alocado ao UE pelo PDN-GW. Este é incluído como parte da fase de estabelecimento inicial de um bearerou quando os UEs transitam entre diferentes tecnologias de acesso.
• Marcação de nível de transporte de pacotes: este envolve uma marcação dos pacotes de uplink e downlink com um tag apropriado, por exemplo, DSCP (Differentiated Services Code Point) baseado no QCI (QoS Class Identifier) do bearer EPS associado.
• O PDN-GW também serve como âncora de mobilidade para interoperabilidade com as tecnologias não-3GPP como o WLAN [40].

Rede WI-FI

Wi-Fi é uma marca registrada da “Wi-Fi Alliance”. É utilizada por produtos certificados que pertencem à classe de dispositivos de rede local sem fios (WLAN) baseados no padrão do Institute of Electric and Electronic Engineers – IEEE (802.11 [4][5].

O padrão Wi-Fi opera em faixas de frequências que não necessitam de licença para instalação e/ou operação. Estes fatos as tornam atrativas. No entanto, para uso comercial no Brasil é necessário que o equipamento seja homologado pela ANATEL (Agência Nacional de Telecomunicações) (ANATEL). As frequências são livres de licença, o usuário não paga nenhuma taxa, mas são permitidos apenas equipamentos que obtiverem o selo de identificação da agência [4].

As redes Wi-Fi não causam interferência nas redes celulares LTE e 3G, entregando uma taxa de transferência de dados e QoS (Quality of service) maior. São destacáveis o emprego da especificação doWISPr (Wireless Internet Service Provider Roaming) e principalmente o desenvolvimento do Hotspot 2.0, que possui três conceitos chave, WPA-Enterprise, Autenticação via EAP (Extensible Authentication Protocol) e 802.11u[6].

Assim, é possível observar avanços significativos em confiabilidade, taxa de transmissão, arquitetura de rede (com controladoras de pontos de acesso) centralizada e segurança, além de haver grande familiaridade por parte dos usuários com o uso da tecnologia, sendo que a grande maioria dos dispositivos inteligentes possuem WLAN (Wireless LAN) embarcado [7].