BENEFICIOS E DIFICULDADES ENCONTRADAS NA

IMPLANTAÇÃO DA TECNOLOGIA 4G NO BRASIL.

Jader Goncalves Silva

Mauricio Jose da Cunha Netto

Rogerio Luciano Oliveira

Faculdade de Tecnologia Senac Goiás

Segurança da Informação

Resumo: Este artigo expõe três questões sobre a tecnologia 4G no Brasil. O histórico da evolução da

telefonia móvel no Brasil, o padrão de tecnologia adotado na implementação do sistema 4G no Brasil e as

dificuldades enfrentadas na adoção do sistema 4G tais como: atrasos na resolução do primeiro problema

enfrentado que foi a faixa de frequência de operação do sistema, alto custo de investimento em infraestrutura por

parte das operadoras.

A quarta geração de telefonia móvel, 4G, sucessora das atuais 2G e 3G e totalmente integrada e baseada

em IP, para entregar voz, vídeo, e serviços multimídia para os usuários.

O modelo adotado para a implementação do sistema 4G no Brasil se baseia na tecnologia LTE que

oferece maior simplicidade, melhor desempenho e capacidade, ampla variedade de terminais. O LTE está bem

posicionado para atender aos requisitos das redes móveis de próxima geração – tanto para as operadoras

existentes que seguem 3GPP/3GPP2, como para as novas.

Palavras-chave: 4G, LTE, tecnologia, dificuldades.

Abstract: This article presents three questions on the 4G technology in Brazil. The historical evolution of

mobile telephony in Brazil, the technology standard adopted in implementing the 4G system in Brazil and the

difficulties faced in the adoption of 4G system such as delays in the resolution of the first problem faced was that

the frequency band of operation system, the high cost of infrastructure investment by operators.

The fourth generation of mobile telephony, 4G, the successor to the current 2G and 3G networks and fully

integrated, IP-based, to deliver voice, video, and multimedia services to users.

The model adopted for the implementation of the 4G system in Brazil is based on LTE technology that offers

greater simplicity, improved performance and capacity, wide variety of terminals. LTE is well positioned to meet

the requirements of next generation mobile networks - both for existing operators who follow 3GPP/3GPP2 as

for new.

Key-Word: 4G, LTE, technology, difficulties.

1. INTRODUÇÃO

O fenômeno mais importante impactando as

telecomunicações, na década passada, foi o

explosivo crescimento paralelo da Internet e dos

serviços telefônicos aliados à crescente demanda

por dispositivos móveis e soluções wireless. Isto

criou uma oportunidade para oferecer serviços

integrados.

Um dos motivos que dificulta a adoção das

funções de mobilidade em redes tradicionais está no

fato de que os protocolos de endereçamento

projetados levam em consideração que os terminais

estariam sempre fixos a sua rede de origem. Em

particular, no caso de protocolos da camada de rede

como os utilizados na arquitetura TCP/IP

(Transmission Control Protocol/Internet Protocol),

a mudança de rede ocasiona a perda de conexão ou

então exige uma forma de roteamento bastante

complexa. Este problema está relacionado com o

handoff, processo de transferir chamadas ou dados

de um canal conectado em uma rede para outra.

A criação da tecnologia 4G está sendo

implementada para acabar com os problemas do

protocolo TCP, pois utilizará a arquitetura ALL-IP,

onde todas as formas de conexão serão reunidas na

camada IP fazendo com que seja possível a

integração de todas as redes.

O IP Móvel é uma proposta para o

gerenciamento de mobilidade apresentada pela

IETF (Internet Engineering Task Force), sendo uma

extensão do IP. Essa proposta permite um

dispositivo móvel ser localizado mesmo que esteja

visitando uma outra rede, mantendo o seu endereço

IP de origem.

Baseadas na proposta do IP Móvel, surgiram

algumas propostas tais como CIP, HMIP, TeleMIP,

IDMP e HAWAII, voltadas para o deslocamento do

móvel dentro de uma determinada área de

abrangência.

Para explicar como se fará possível a

implementação da tecnologia 4g no Brasil

precisamos entender a evolução da tecnologia

móvel bem como suas melhorias perante as

anteriores e as dificuldades de existentes no modelo

de tecnologia 4g escolhido para ser implementado.

1.2. EVOLUÇÃO DAS REDES MÓVEIS

1.2.1. Primeira Geração (1G)

Na primeira geração de sistemas móveis, os

celulares eram analógicos, cada país desenvolvia

sua tecnologia, ou seja, não havia um padrão e

assim o uso era limitado a certos países sem a

possibilidade de alargamento na rede.

1.2.2. Segunda Geração (2G)

A segunda geração, na década de 80,

revolucionou os padrões de tecnologia pois

implementou modelos como o GSM, iDEN, D-

AMPS, CDMAOne, TDMA e PDC:

• GSM (Global System for Mobile

Communications):

Formado em 1982 pelo CEPT (Conférence

Européenne dês Postes et dês Télécommunications)

para desenvolver um sistema digital de celular Pan-

Europeu. No GSM até oito usuários podem

compartilhar um canal de rádio de 20kHz alocando

um slot por vez para cada um deles. Ele funciona

nas frequências 900 e 1800MHz menos na América

do Norte que usa 1900MHz.

• iDEN (Integrated Digital Enhanced

Network): É uma tecnologia de

comunicação móvel, desenvolvida pela

Motorola, que fornece ao seus usuários

os benefícios de um rádio bloqueado e

um telefone celular. iDEN coloca mais

usuários em um dado espaço espectral,

comparado aos sistemas celulares

analógicos, por usar o TDMA. Até seis

canais de comunicações compartilham

um espaço de 25kHz.

• D-AMPS (Digital Advanced Mobile Phone

System) ou IS-52 e IS-136: Usa os

canais AMPS existentes e permite uma

transmissão plana entre sistemas

analógicos e digitais na mesma área. Sua

capacidade foi aumentada acima do

desenho analógico anterior por dividir

cada par de canal de 30kHz em três slots

de tempo e comprimindo digitalmente

os dados de voz, rendendo assim três

vezes a capacidade de chamada em uma

única célula.

• TDMA (Time Division Multiple Access):

Usa um sistema de celular analógico,

como o AMPS (Advanced Móbile

Phone Service) onde um simples usuário

usa um canal de 30kHz. O TDMA foi

criado para coexistir com o AMPS

dividindo o canal de 30kHz em três

canais, fazendo com que três usuários

compartilhem um canal alocando um

slot por vez para cada um deles.

• PDC (Personal Digital Cellular): É uma

variação do TDMA apenas para os

japoneses que funciona nas frequências

de 800 e 1500MHz. Mas por sua

saturação forçou a operadora japonesa

de telefonia celular, NTT DoCoMo a

trocá-la rapidamente pelo sistema 3G.

• CDMA (Code Division Multiple Access):

É derivado de tecnologia militar, tendo

sido usado por muito tempo. Na década

de 80, os militares descartaram essa

tecnologia e com isso ela foi testada em

aplicações de telefonia celular. O

CDMA foi aprovado em 1993 pela TIA

(Telecommunications Industry

Association). Hoje o CDMA é chamado

de CDMAOne para se diferenciar do

sistema CDMA do 3G. Com o

CDMAOne até 64 usuários podem

compartilhar o mesmo canal de 1.25

MHz. Funciona nas frequências de 850 e

1900 MHz. Como o GSM, a primeira

versão do CDMA transferia dados a

14.4 kb/s. Com uma simples alteração,

adicionando sete códigos suplementares

no código fundamental, é possível

aumentar a taxa para 64 kb/s.

1.2.3. Terceira Geração (3G)

Os sistemas 3G surgiram da necessidade de

mais capacidade, novas frequências e altas taxas de

transmissão. Alguns padrões foram propostos no

3G como: W-CDMA (UMTS e FOMA),

CDMA2000 e TD-SCDMA. Explicados a seguir.

• FOMA (Freedom of Mobile Multimedia

Access): É o nome comercial para os

serviços 3G que estão sendo oferecidos

pela operadora japonesa de telefonia

celular NTT DoCoMo. Ele foi o

primeiro serviço W-CDMA 3G no

mundo e é compatível com o padrão

UMTS através de link de rádio bem

como através de troca de cartão USIM.

• UMTS (Universal Móbile

Telecommunication System): É uma

tecnologia que usa o W-CDMA como

padrão e é padronizada segundo a 3GPP,

foi dividia em cinco versões, sendo que

última introduziu o transporte baseado

em IP sem o rádio de acesso de rede.

• CDMA2000: Trabalha com a padronização

que está sendo feita pelo 3GPP2

seguindo as seguintes versões: O

CDMA2000 1X, que é a evolução do

CDMAOne; o CDMA2000 1xRTT

(Radio Transmission technology) é a

camada básica do CDMA2000; o

CDMA2000 1XEV (Evolution) é o

CDMA2000 1X com High Data Rate

(HDR – Alta Taxa de Dado) separados

em duas fases: CDMA2000 1XEV-DO

(Evolution-Data Optimized) que

introduz uma nova interface, suporta

altas transferência de dados e pode

prover velocidades de até 2.4 Mbit/s

download e 1.8 Mbit/s de upload, e

CDMA2000 1XEV-DV (Evolution-Data

and Voice) que introduzirá uma

tecnologia de rádio, uma arquitetura

baseada em IP e promete velocidades de

até 3.1 Mbit/s; o CDMA2000 3X que

utiliza um par de canal de radio de

3.75MHz para alcançar taxas de dados

maiores ainda. A versão 3X do

CDMA2000 ainda não foi lançada e

nem está em desenvolvimento.

• TD-SCDMA (Time Division Synchronous

Code Division Multiple Access): É um

padrão 3G nas telecomunicações

móveis, sendo estudado na China pela

Chinese Academy of

Telecommunications Technology

(CATT), Datang e Siemens AG, em

uma tentativa para desenvolver

tecnologia nacional e não ser

“dependente das tecnologias

ocidentais”.

1.2.4. Quarta Geração (4G)

É a sucessora da tecnologia 3G, e tem a

grande vantagem de possibilitar acesso wireless,

como exemplifica a Figura 1.1 a seguir.

Figura 1 - Arquitetura 4G7

1.3. REDES MÓVEIS DE QUARTA

GERAÇÃO (4G)

A evolução de 3G para 4G está,

basicamente, relacionada à qualidade dos serviços

oferecidos (vídeo, som e jogos interativos), graças a

grande largura de banda, e maior sofisticação

associada com uma larga quantidade de

informações além de aumento na personalização. A

compatibilidade com outras redes, fará com que os

dados cheguem a velocidades extremamente altas.

Isso pedirá uma conexão “always-on”, ou seja, que

os celulares estejam sempre on-line. É esperado um

impacto muito grande na capacidade das redes pois

exigirá muito processamento das mesmas. A

infraestrutura será bem mais distribuída que nos

desenvolvimentos atuais, facilitando a introdução

de uma nova fonte de tráfico local. Transmissão

máquina-a-máquina envolverá apenas dois tipos

básicos de equipamentos: sensores (que medirão

parâmetros) e tags (que serão equipamentos de

leitura e escrita).

A tecnologia 4G descreve duas ideias

antagônicas mas que se sobrepõem:

1. A tecnologia 4G prepara-se para ser o

futuro padrão dos dispositivos wireless.

A principal companhia de serviços

wireless NTT DoCoMo está testando

comunicação 4G a 100Mbps enquanto

se move, e 1 Gbps quando parado.

2. Redes pervasivas. Um conceito até o

momento hipotético onde o usuário pode

estar conectado simultaneamente a

várias tecnologias de acesso wireless e

pode transparentemente se mover entre

elas. Estas tecnologias podem ser Wi-Fi,

UMTS, EDGE LTE.

Falando sobre dimensões, vamos pensar

sobre a ordem de magnitude; a melhor performance

esperada no 3G é por volta de 10bit/s, assim, a

tecnologia 4G seria no mínimo 50x mais

abrangente que a sua antecessora.

1.3.1 Tecnologia LTE

O LTE oferece vários benefícios para os

consumidores e operadores:

Desempenho e capacidade: um dos

requisitos do LTE é fornecer taxas de pico

downlink de pelo menos 100Mbit/s. A

tecnologia permite velocidades acima de

200Mbit/s e a Ericsson já demonstrou

taxas acima de 150Mbit/s. Além disso, a

latência deverá ser inferior a 10ms.

Efetivamente, isso significa que o LTE –

mais do que qualquer outra tecnologia – já

atende aos principais requisitos de 4G.

Simplicidade: primeiramente, o LTE

suporta portadoras com largura de banda

flexível, de menos de 5MHz até 20MHz

nos modos FDD - Frequency Division

Duplex o TDD - Time Division Duplex.

Dez faixas de espectro pareadas e quatro

não pareadas foram, até o momento,

identificadas pelo 3GPP (3rd Generation

Partnership Project) para LTE e há mais

faixas em discussão a serem adicionadas

em breve. Assim, uma operadora pode

introduzir LTE em faixas ‘novas’, onde for

mais fácil posicionar portadoras de

10MHz ou 20MHz e, assim, implementar

o LTE em todas as faixas. Em segundo

lugar, produtos LTE terão diversos

aspectos que simplificam a construção e

gerenciamento das redes de próxima

geração. Por exemplo, aspectos como

instalação plug-and-play,

autoconfiguração e auto-otimização

simplificarão e reduzirão o custo de

implantação e gerenciamento da rede. Em

terceiro lugar, o LTE será implementado

em paralelo com redes de transporte e

núcleo baseado em IP simplificados, nos

quais a construção, manutenção e

introdução de serviços são mais fáceis.

Ampla variedade de terminais: além dos

telefones móveis, computadores e

dispositivos eletrônicos incorporarão

módulos LTE. Como o LTE

suporta handover e roaming para redes

móveis existentes, todos esses dispositivos

podem ter cobertura de banda larga móvel

ubíqua desde o primeiro dia.

Em resumo, as operadoras podem introduzir a

flexibilidade do LTE para ir ao encontro dos

objetivos de suas redes existentes, espectro e

negócios para banda larga móvel e serviços

multimídia.

As pessoas já podem navegar pela Internet

ou enviar e-mails usando notebooks com HSPA

integrado, substituir seus modems DSL fixos por

modems HSPA e enviar e receber vídeo ou música

usando terminais 3G. Com o LTE, a experiência do

usuário será ainda melhor, pois acrescentará novas

aplicações, como TV interativa, blogs de vídeo

móvel, jogos avançados e serviços profissionais.

No Brasil o modelo LTE foi o escolhido

para ser implementado a fim de possibilitar a

tecnologia 4G.

Na figura a seguir podemos observar o crescente

aumento do uso da tecnologia banda larga, que em

2012 atingiu cerca de 1,8 bilhão; espera-se para

2013 um crescimento de 30%. 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 2: 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 roamingcom 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.

1.3.2 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 Frequência

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 em

uma evolução do núcleo de rede GSM/WCDMA,

com operações e implementação simples e

econômica.

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

frequências.

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

deMBMS – Multimedia Broadcast Multicast

Service.

1.3.3 LTE: Características Técnicas

1.3.3.1 Arquitetura

Em paralelo com o acesso rádio LTE, os núcleos de

rede em pacotes estão também evoluindo para a

arquitetura SAE – System Architecture

Evolution básica. Essa nova arquitetura é projetada

para otimizar o desempenho de rede, reduzir os

custos e facilitar a captura de serviços baseados em

IP.

Existem somente dois nós no plano do usuário na

arquitetura SAE: a estação rádio base LTE

(eNodeB) e o gateway SAE (SAE GW) (figura 3).

As estações rádio base LTE são conectadas ao

núcleo da rede usando a interface RAN-núcleo da

Rede (S1). Essa arquitetura plana reduz o número

de nós envolvidos nas conexões.

Figura 3: Arquitetura do LTE-SAE.

Os sistemas 3GPP (GSM e WCDMA/HSPA) e

3GPP2 (CDMA2000 1xRTT, EV-DO) existentes

são integrados ao sistema evoluído através de

interfaces padronizadas fornecendo mobilidade

otimizada com o LTE. Para os sistemas 3GPP, isso

significa uma interface de sinalização entre o SGSN

e o núcleo da rede evoluído e para 3GPP2, uma

interface de sinalização entre CDMA RAN e o

núcleo da rede evoluído. Tal integração suportará

o handover dual e único, permitindo uma migração

flexível para o LTE.

A sinalização de controle – por exemplo, para

mobilidade – é feita pelo nó da MME – Mobility

Management Entity, separada do gateway. Isso

facilita a implantação otimizada da rede e permite a

escalabilidade total da capacidade flexível.

O HSS – Home Subscriber Server conecta-se ao

núcleo da rede de pacote por meio de uma interface

baseada no protocolo Diameter, e não na

sinalização SS7, conforme usada nas redes GSM e

WCDMA anteriores. A sinalização de rede para

controle de política e cobrança já está baseada

no Diameter. Assim, todas as interfaces na

arquitetura são interfaces IP.

Sistemas GSM e WCDMA/HSPA existentes são

integrados ao sistema evoluído através de interfaces

padronizadas entre o SGSN e o núcleo da rede

evoluída. Espera-se que o esforço para integrar o

acesso CDMA também leve à mobilidade

transparente entre o CDMA e LTE. Tal integração

suportará ohandover de rádio dual e único,

permitindo a migração flexível do CDMA para

LTE.

O LTE-SAE adotou um conceito de QoS baseado

em classe de serviços. Isso fornece uma solução

simples, ainda que eficaz, para que as operadoras

ofereçam diferenciação entre os serviços.

1.3.4 Tecnologia de rádio OFDM

O LTE usa OFDM para o downlink – que é, da

estação rádio base para o terminal. O OFDM atende

ao requisito do LTE quanto à flexibilidade de

espectro e possibilita soluções eficientes e

econômicas para portadoras banda larga com taxas

de pico elevadas.

O OFDM usa várias subportadoras estreitas para

transmissão multiportadoras. O recurso físico para

odownlink LTE básico pode ser verificado com

uma grade de tempo-frequência (figura 4). No

domínio de frequência, o espaçamento entre as

subportadoras (f) é de 15kHz. Além disso, o

tempo de duração do símbolo OFDM é 1/f +

prefixo cíclico. O prefixo cíclico é usado para

manter a ortogonalidade entre as subportadoras,

mesmo para um canal de rádio dispersivo no tempo.

Os símbolos OFDM são agrupados em blocos de

recursos, que têm um tamanho total de 180kHz no

domínio da frequência e 0,5ms no domínio do

tempo. Cada TTI – intervalo de tempo de

transmissão de 1ms consiste de dois slots (Tslot).

A cada usuário é alocado um número dos assim

chamados blocos de recurso, na grade tempo-

frequência. Quanto mais blocos de recurso um

usuário recebe, e quanto mais alta a modulação

usada nos elementos de recurso, mais elevada será a

taxa de bit.

Quais blocos de recurso e quantos deles o usuário

recebe em um dado momento no tempo dependerá

de mecanismos de sincronização avançada nas

dimensões de frequência e tempo. Os mecanismos

de sincronização em LTE são similares àqueles

utilizados no HSPA e permitem um desempenho

ótimo para diferentes serviços, em diferentes

ambientes de rádio.

. Figura 4: O recurso físico downlink LTE baseado em OFDM

No uplink, o LTE usa uma versão pré-codificada de

OFDM chamada SC-FDMA – Single Carrier

Frequency Division Multiple Access. Isso é para

compensar uma redução com OFDM normal, que

tem uma PAPR (Peak to Average Power Ratio)

muito elevada. A PAPR elevada requer

amplificadores de potência caros e ineficientes,

com elevadas exigências na linearidade, o que

aumenta o custo do terminal e acaba com a bateria

rapidamente.

O SC-FDMA resolve esse problema pelo

agrupamento conjunto dos blocos de recurso, de tal

maneira que reduz a necessidade de linearidade, e

dessa maneira o consumo de potência, no

amplificador de potência. Uma baixa PAPR

também melhora a cobertura e o desempenho na

borda da célula.

1.3.5 Antenas avançadas

Soluções avançadas de antena que são introduzidas

no eHSPA – HSPA evoluído – são também usadas

pelo LTE. Soluções incorporando múltiplas antenas

atendem às demandas da rede de banda larga móvel

de próxima geração por taxas de dados elevadas,

cobertura estendida e alta capacidade.

Soluções avançadas multiantena são os principais

componentes para atingir essas metas. Não existe

uma solução de antena que aborde cada cenário.

Consequentemente, uma família de soluções de

antena está disponível para cenários específicos.

Por exemplo, taxas de dados elevadas podem ser

atingidas com soluções de antenas multicamadas,

como o MIMO – Multiple Input Multiple Output

2x2 ou 4x4, enquanto a cobertura estendida pode

ser atingida com formador de feixe (beam-forming).

1.3.6 Faixas de frequência para FDD e TDD

O LTE pode ser usado nos modos FDD –

Frequency Division Duplex e TDD – Time Division

Duplex. Os primeiros lançamentos de produto

suportarão ambos os esquemas duplex. Em geral, o

FDD é mais eficiente e representa volumes mais

elevados do dispositivo e infraestrutura, enquanto o

TDD é um bom complemento.

Como o hardware para LTE é o mesmo para FDD e

TDD (exceto pelos filtros), os operadores TDD

serão, pela primeira vez, capazes de desfrutar das

economias de escala que vêm com os produtos

FDD amplamente suportados.

Até o momento, dez diferentes faixas de frequência

FDD e quatro diferentes faixas de frequência TDD

foram definidas no 3GPP, que podem ser usadas

para LTE (tabela 1). É provável que mais bandas

sejam acrescentadas a essa lista, como a de 700

MHz nos EUA.

Bandas FDD

Banda Frequências UL/DL (MHz)

I 1920 – 1980 / 2110 – 2170

II 1850 – 1910 / 1930 – 1990

III 1710 – 1785 /1805 – 1880

IV 1710 – 1755 / 2110 – 2155

V 824 – 849 / 869 – 894

VI 830 – 840 /875 – 885

VII 2500 – 2570 / 2620 – 2690

VIII 880 – 915 / 925 – 960

IX 1749.9 – 1784.9 / 1844.9 – 1879.9

X 1710 – 1770 / 2110 – 2170

Bandas TDD

Banda Frequências UL/DL (MHz)

a 1900 – 1920

2010 – 2025

b 1850 – 1910

1930 – 1990

c 1910 – 1930

d 2570 – 2620

Tabela 1: Bandas FDD (esquerda) e TDD (direita) definidas pelo 3GPP (Junho de 2007).

A primeira infraestrutura de rede e terminais LTE

suportarão faixas de frequência múltiplas desde o

início. O LTE será, portanto, capaz de atingir

rapidamente elevadas economias de escala e

cobertura global.

O LTE é definido para suportar portadoras com

largura de banda flexíveis, de abaixo de 5MHz até

20MHz, em várias faixas do espectro e para os

modos FDD e TDD. Isso significa que um operador

pode introduzir LTE em faixas novas e nas já

existentes.

1.3.7 LTE: Terminais e Economia

1.3.7.1 Terminais, módulos e terminais sem

fio fixos

Os dispositivos de banda larga móvel LTE serão

produtos para o mercado de massa.

Hoje, a maioria das pessoas pensa em telefones

móveis quando falamos sobre conexões móveis, e

até mesmo dispositivos como notebooks e câmeras

de vídeo já operam sobre as tecnologias existentes

de banda larga móvel, como HSPA e CMDA2000,

bem como LTE por meio de módulos padronizados

embarcados nos dispositivos/equipamentos.

Terminais sem fio fixos são outra oportunidade

para usar a banda larga móvel de forma eficaz. Os

terminais podem ser comparados aos modems DSL

fixos com conexões Ethernet, WLAN ou POTS

para dispositivos em casa ou no escritório.

A principal diferença é que o serviço de banda larga

não é transportado sobre cabos de cobre, mas por

meio de rede de rádio. Eles permitem às operadoras

oferecer serviço de banda larga de forma

econômica a todos os usuários que já têm

computadores com conexões Ethernet ou notebooks

com conectividade WLAN.

Figura 5: Exemplos de dispositivos que poderão usar LTE.

O LTE está bem posicionado para atender aos

requisitos das redes móveis de próxima geração –

tanto para as operadoras existentes que seguem

3GPP/3GPP2, como para as novas.

A infraestrutura LTE é projetada para ser a mais

simples possível de implementar e operar, por meio

de tecnologia flexível que pode utilizar várias

faixas de frequência. O LTE oferece larguras de

banda escalonáveis, de menos de 5MHz a 20MHz,

com suporte a espectros de FDD e TDD.

A arquitetura LTE-SAE reduz o número de nós,

suporta configurações flexíveis de rede e fornece

um alto nível de disponibilidade de serviço. Além

disso, terá interoperabilidade com GSM,

WCDMA/HSPA, TD-SCDMA e CDMA.

O LTE estará disponível não apenas nos telefones

móveis de próxima geração, mas também nos

notebooks, câmeras fotográficas, câmeras de vídeo,

terminais sem fio fixos e outros dispositivos que se

beneficiam da banda larga móvel.

1.4 Problemas para implantação do 4G

A implantação da tecnologia do 4G no brasil

sofre atrasos desde que foi concebida, o primeiro

problema e relacionado à frequência de operação da

rede. No brasil em junho de 2012 a Anatel definiu

que a frequência de utilização do 4G no brasil seria

a de 2,5GHz a 2,69GHz considerada como uma via

de alta velocidade da internet sim fio. Essa faixa do

espectro foi fatiada e leiloada entre as operadoras

que desejam oferecer esse serviço. Normalmente as

faixas de utilização do 4G ficam em 700MHz como

acontece na maior parte dos países da Europa. No

brasil a faixa do espectro de 700MHz esta ocupada

com a transmissão do sinal de TV analógica aberta.

Assim surge o primeiro problema para

implementação da rede móvel de alta velocidade, a

infraestrutura. Com a faixa de 2,5GHz selecionada

para operação, o alcance das antenas diminuem

consideravelmente, apesar do sinal sem muito bom

para cidades dado a sua velocidade o alcance do

sinal e muito inferior ao de 700MHz. Assim as

operadoras que desejarem oferecer o serviço terão

que estar dispostas a fazer um grande investimento

em sua infraestrutura para oferecer uma boa

cobertura da rede 4G. Ainda em relação à

infraestrutura existe uma imensa discussão

relacionado aos valores e implementação de novas

antenas de radio emissores. Em novembro de 2012

houve inicio ao leilão das operadoras para escolher

os fornecedores de infraestrutura da rede no brasil,

esse leilão foi marcado pela cautela das operadoras

onde, com exceção da vivo todas as operadoras

continuaram com seus mesmos fornecedores. A

mesma prudência e utilizada na cobertura inicial do

serviço onde atende minimamente as exigências da

Anatel, cobertura somente nas cidades sedes da

copa. O objetivo das operadoras e utilizar a maior

parte do sites 3G criados no brasil para

implementar a rede 4G onde ate o final de 2013

pelo menos 90% dos sites 3G já estejam preparados

para receber o 4G. A grande novidade esta

relacionado ao acordo de compartilhamento de

infraestrutura estabelecido entre as operadoras.

Todas as novas antenas que forem necessárias

serem erguidas será compartilhada entre as

operadoras. Isso mostra uma grande modificação na

forma de pensar dessas empresas, “Anteriormente

essas antenas eram vistas como um ativo

estratégico agora não se pensa mais assim.”. Diz

Jose Augusto de Oliveira Neto CEO da Huawei.