O documento discute as especificações e a arquitetura da tecnologia LTE. Ele descreve a evolução das especificações 3GPP, as principais características da LTE como operação totalmente baseada em pacotes IP e altas taxas de transferência, e a arquitetura de rede LTE composta por UE, E-UTRAN, EPC e serviços. Também aborda tópicos como MIMO, OFDMA, faixas de frequência e categorias de equipamentos de usuário para LTE.

1. REDES DE ÚLTIMA GERAÇÃO LTE
Fabrícia Nascimento Graça
Professor : Ildelano Ferreira e Silva
Disciplina: Padrões de telefonia Móvel

2. INTRODUÇÃO
 As normas do UMTS LTE (Long Term Evolution) são
realizadas pelo grupo 3gpp – 3rd generation partnership
project (www.3gpp.org) que também foi responsável
pelas especificações UMTS desde a sua versão inicial,
Release 99, liberada no ano 2000.
 Nestes mais de 10 anos de desenvolvimento do UMTS,
já tivemos 6 releases já lançados (até novembro de
2009):
 Em 2000 – Release 99
 Em 2001 – Release 4
 Em 2002 – Release 5
 Em 2004 – Release 6
 Em 2007 – Release 7
 Em 2008 – Release 8 (UMTS LTE)

3. HISTÓRICO LTE – ESPECIFIAÇÕES 3GPP

4. HISTÓRICO DA EVOLUÇÃO

5. MIGRAÇÃO PARA LTE e 4G - TENDÊNCIA
LTE
Evolução
das
interfaces
de acesso
aéreo

6. A tecnologia LTE nasceu com a seguinte lista de pontos
chave:
– Operação total em comutação de pacotes IP – no LTE a idéia é
abandonar totalmente a comutação por circuitos e tratar todo
tráfego por “packet switching” otimizado.
– RTT (Round Trip Time) abaixo de 10 mseg e Access Delay
abaixo de 300 mseg.
– Taxa de pico para o uplink (enlace reverso) de até 50 Mbps.
– Taxa de pico para o downlink (enlace direto) de até 100 Mbps.
– Possibilidade de handover e reselection com tecnologias legadas
(GSM, releases anteriores do UMTS e CDMA2000)
– Diferentes larguras de banda (1,25, 2,5, 5, 10, 15 e 20 MHz)
compatibilidade e interoperabilidade com outras tecnologias.
– Capacidade de tráfego de 2 a 4 vezes maior do que o Release 6
UMTS.
REDES LTE – TOTALMENTE IP

7. CARACTERÍSTICAS PRINCIPAIS

8. LTE – 3GPP

9. COMPARANDO OUTRAS TECNOLOGIAS

10. TAXAS SUPER 3G E 4G

11. ARQUITETURA UMTS LTE
4 grandes domínios:
 UE – User Equipment
 E-UTRAN – Evolved
UMTS Terrestrial Radio
Access Network
 EPC – Evolved Packet
Core Network
 Services

12. ARQUITETURA UMTS LTE
 E-UTRAN e EPC - supressão do antigo RNC e
uma mudança de sigla do NodeB para eNodeB.
 E-UTRAN é composta de uma rede mesh de
eNodeBs que se comunicam através da interface
X2. No EPC temos diversos equipamentos como
MME, S-GW, HSS, P-GW e PCRF.
 MME - Mobility Management Entity e é o
elemento de controle principal no EPC.
Autenticação, segurança, gerenciamento de
mobilidade, gerenciamento de perfil do usuário,
conexão e autorização de serviços.
 S-GW - Serving Gateway - gerenciamento e
comutação dos túneis do User Plane.

13. ARQUITETURA UMTS LTE

14. ARQUITETURA UMTS LTE
 P-GW - Packet Data Network Gateway - roteador de
borda entre o EPS e redes de pacotes externas.
Filtragem e controle de pacotes requeridos para os
serviços em questão. Tipicamente, o P-GW aloca
endereços IP para o UE, comunicação com outros hosts
em redes externas (como é o caso da Internet).
 PCRF - Policy and Charging Resource Funcion
responsável pelo PCC – Policy and Charging Control. O
PCRF decide quando e como se deve gerenciar os
serviços em termos de QoS e dá informações a respeito
para o P-GW e se é aplicável para o S-GW.
 HSS - Home Subscriber Server - banco de dados de
registro do usuário. Funções equivalentes às do HLR, do
AuC e do EIR antigos.

15. PRINCÍPIOS DE TOPOLOGIA

16. MACRO,FEMTO,SMALL CELLS - COBERTURA

17. TOPOLOGIAS E CAPACIDADE DE DADOS

18. ANTENAS MIMO: Multiple Input Multiple Output
 A técnica MIMO essencialmente emprega antenas múltiplas
no receptor e no transmissor para utilizar favoravelmente os
múltiplos percursos.
 Os esquemas MIMO empregados no LTE são diferentes no
uplink e no downlink:
– No downlink, a configuração de duas antenas transmissoras na
estação base e duas antenas receptoras no terminal do usuário é a
configuração padrão.
– Para o uplink, o LTE utiliza o que é conhecido como MU-MIMO, ou
Multi-User MIMO. Apresenta o eNodeB com múltiplas antenas e o
móvel transmitindo em apenas uma, o que reduz o custo do móvel.
Durante a operação, os vários móveis transmitem simultaneamente
nos mesmos canais, porém a interferência mútua é baixa devido aos
padrões de piloto ortogonais utilizados (SDMA – Spatial Domain
Multiple Access).

19. MIMO SISTEMA

20. CAPACIDADE POR TIPO DE MIMO

21. ANTENAS LTE MIMO DESIGN
Dual Band &
Wide Band
Interference
Reduction
MIMO
Capacity Improvement
with Frequency
MIMO
SmartBeam
Capacity
Load Balance
MIMO
DualPol
MIMO

22. MIMO UPLINK

23.  O LTE utiliza uma solução OFDMA (Orthogonal
Frequency-Division Multiple Access)
 OFDM - Um fluxo de dados de alta capacidade é
dividido em múltiplos fluxos paralelos com baixas
taxas de transmissão. Cada um dos fluxos de
dados menores é então mapeado para uma
subportadora de dados individual e modulada
utilizando alguns tipos de PSK (Phase Shift
Keying) ou QAM (Quadrature Amplitude
Modulation), isto é, BSPK, QPSK, 16QAM ou
64QAM
OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access)

24. OFDM - Subportadoras

25. OFDMA
- OFDMA também utiliza múltiplas subportadoras
sobrepostas. A principal diferença do OFDM está
na subdivisão das subportadoras em grupos, onde
cada grupo é chamado de sub-canal.
- As subportadoras que formam um sub-canal não
precisam ser adjacentes, No fluxo de transmissão
descendente (downlink), os sub-canais podem ser
requisitados por diferentes receptores. No fluxo de
transmissão ascendente (uplink), um transmissor
pode ser associado a um ou mais sub-canais.

26. OFDMA
- Com OFDMA, vários Subscriber Stations transmitem no
mesmo timeslot, sobre vários sub-canais

27. OFDM

28. SC-FDMA UPLINK

29. SC-FDMA UP LINK

30. BLOCOS DE RECURSO E BANDA

31. FAIXAS DE FREQUÊNCIAS FDD E TDD

32. EFICIÊNCIA ESPECTRAL LTE E HSPA+

33. CATEGORIA EQUIPAMENTOS USUÁRIO

34. EQUIPAMENTOS USUÁRIO LTE ou 4G
Para utilizar o 4G é necessário ter um aparelho compatível com a tecnologia e
com a frequência utilizada no Brasil, de 2,6 GHz.
MODELOS DE APARELHOS LTE

35. OBRIGADO