43º Encontro Tele.Síntese

RAN Sharing

Mauro T. Fukuda

Diretor de Tecnologia e Plat. de Serviços

Tráfego

Receita Voz Dados

Cenário de Mudanças...

Crescimento rápido e consistente da banda larga móvel, que dobra ano a ano (em 2020 cerca de 1000x o

tráfego de 2010).

Tráfego de Dados Móveis

Em 2025 teremos cerca de 50 bilhões de dispositivos

conectados, dos quais cerca de 3 bilhões via rede celular.

Internet of Things

Os requisitos dos clientes não são iguais. É imperativo

descobrir quais os atributos de um produto ou serviço são

mais importantes para o cliente.

Experiência do Usuário

Principal dilema da banda larga: o descolamento entre

tráfego e receita, o que obriga a uma pesquisa contínua para

identificação de soluções com custos eficazes e acessíveis.

Tráfego & Receita

1000x

5G hnm

h21

h12

h11

HIGH ORDER MIMO

HIGH ORDER MODULATION

Smallcells

Heterogeneous Network

Pelo menos 1 GHz adicional por região para IMT-Advanced em 2020;

Recurso raro;

Harmonização;

Limpeza / refarming;

Recurso caro;

Mais Espectro

Eficiência espectral

Novos investimento em infraestrutura

Ciclo de vida e de adoção tecnológica

Escala de mercado

Novas Tecnologias

Barreiras legais para novos sites

Barreiras fiscais

Investimento em novo site

Controle de interferência

Capilaridade do backhaul

Mais Células

... Desafios

RAN SHARING: Motivadores

• Padronização do LTE

• Funcionalidades que permitem o compartilhamento de recursos de um mesmo equipamento. Recursos de

compartilhamento avançados com maior rendimento máximo por espectro compartilhado (até 6 operadores)

• Redução de CAPEX e OPEX:

• Custos de planejamento, implantação e expansão de redes

• Custos para manutenção, energia, aluguel, etc

• Maior eficiência na utilização de um recurso instalado

• Desafio regulatório: muitos sites em pouco tempo

• Demanda por dados cresce mais rápido do que a receita

• Novas fontes de receita

• O detentor da rede pode alugar capacidade para MVNOs

• Redes orientadas a serviços

• Competição baseada em cobertura competição baseada

em serviços e features

• Benefícios ambientais

• Redução do consumo de energia

• Menos impacto ambiental (menos torres e antenas)

280%

3 7

23

2001-09

12

19

45

48

2001-14

Open Access

MOCN

MORAN

Passive

TowerCo

Redes em Compartilhamento no Mundo

“Segundo Coleago

Consulting 2015 e OVUM

2014 o número de redes em

compartilhamento de

infraestrutura em 2014 foi

superior a 125 no mundo,

representando um

crescimento de 280% em 5

anos.”

Fonte: Coleago Consulting 2015

RAN Sharing no Mundo

Oi/TIM

Vivo/Nextel

Lightsquared

Orange & P4

Telenor & Tele2

LTE

Bell & Telus

Vodafone & O2

Vodafone & Orange

T-Mobile & 3

Telstra & 3

PTC & PTK

Vodafone & TIM

Zain & Essar

Vodacom & al

Telstra & H3G

Optus & Vodafone 3G

Modelos de Compartilhamento

Compartilhamento Geográfico e Roaming

Compartilhamento (passivo) do Site (espaço, torre, energia, transmissão)

Compartilhamento (ativo) da rede de acesso (RAN Sharing)

Compartilhamento Parcial da Rede Núcleo (CN)

Compart. Total da

Rede Núcleo

Compartilhamento realizado hoje

Rede Núcleo

PSTN/

PLMN

Roaming Compart. do Site

RAN Sharing

Rede de Acesso

Espaço Torre

Energia Transmissão

Compartilhamento Parcial ou Total da Rede Núcleo

- Compartilhamento

de sites (passivo):

espaço, mastros e

torres

- RAN Sharing (ativo):

implantação de um

equipamento (ex.:

eNodeB) para

atender 2 ou mais

operadoras

Modelos de Compartilhamento

A escolha do melhor modelo depende das premissas de compartilhamento como: abrangência, transparência de

serviços, rapidez de implantação, custos e complexidade .

MME MME

S-GW P-GW

S-GW P-GW

BSS OSS

BSS OSS

MORAN

Frequência Dedicada

MME MME

S-GW P-GW

S-GW P-GW

BSS OSS

BSS OSS

Site Sharing

MME MME

S-GW P-GW

S-GW P-GW

BSS OSS

BSS OSS

MOCN com Compart. de Frequência

MME

S-GW P-GW

S-GW P-GW

BSS OSS

BSS OSS

GWCN

MME

S-GW P-GW

BSS OSS

BSS OSS

Total Sharing

Co-site

Rede Núcleo

BSS OSS

Rede Núcleo

Roaming

BSS OSS

Aumento na complexidade de integração

* GWCN: Gateway Core Network , MOCN: Multi-Operator Core Network, MORAN: Multi-Operator Radio Access Network

Desafios Técnicos e de Implantação

• MORAN vs MOCN:

• MORAN não é padronizado e nem todas as soluções são idênticas, requerendo um alto nível de integração;

• CSFB (Circuit Switched FallBack):

• Coordenação de parâmetros TAC (Tracking Area Code) e LAC (Local Area Code) • Impactos na rede núcleo e sistemas BSS

• Interconexão:

• Definição do modelo de entrega de tráfego: Inter-AS, marcação de QoS; • Planejamento de endereçamento (IP, VPN) e configurações; • Segurança de rede (IPSEC, Security Gateway, CA);

• Integração do sistemas de suporte a operação (OSS):

• Integração as gerências de performance, alarmes e falhas.

• Criação do modelo de governança e gestão de rede comum;

• Definição dos Níveis de SLA:

• Definição dos objetivos de qualidade e planejamento de cobertura (nível de sinal na borda);

• Definição dos níveis de taxa garantida (CIR) e máxima (PIR)

• Planejamento de Rede de Acesso:

• Definição coordenada da nomenclatura e plano de endereço dos sites (IP, ECI etc.);

• Planejamento coordenado de TAC;

1

2

3PLMN1PLMN2

PLMN1PLMN2

PLMN1PLMN2

MOCN

1

A

2B

3

C

PLMN1

PLMN2

PLMN1PLMN2

PLMN1

PLMN2

MORAN

1

A

2B

3

C

PLMN1PLMN2

PLMN2PLMN1

PLMN1PLMN2

PLMN2PLMN1

PLMN1PLMN2

PLMN2PLMN1

Híbrido

Coordenação de TAC e LAC

MOCN vs MORAN

Interconexão e Backhaul

O que não está padronizado no RAN Sharing ?

Sem Reserva

Alocação Estática

Alocação Dinâmica

Resouce Blocks

Connected Users

Mesmo HW

MME

MME

MME

MME

OSS

OSS

• Funcionalidades de compartilhamento de capacidade:

• Sem Reserva (fully-pooled), • Alocação Estática (fully-Split), • Alocação Dinâmica (partial reservation);

• Contadores e KPIs por Operadora:

• Segregação de KPIs e Contadores;

• Gerência de QoS:

• Policing por operadora • traffic-shaping por operadora

• Transporte:

• Interface dedicada por Operadora (PLMN-ID)

• Tag de VLAN por Operadora (PLMN-ID)

• Segurança

• Gerência de Rede:

• Gerência de Falha por PLMN-ID

• Gerência de Performance por PLMN-ID

• Gerência de Configuração por PLMN-ID

• Nem todas as Modalidades são padronizadas:

• MORAN por exemplo, não é padronizado pelo 3GPP;

Desafios nas Diversas Áreas da Companhia

A tecnologia que permite o RAN Sharing é extremamente simples quando são

considerados os impactos na organização das empresas envolvidas.

Engenharia

Especificação de requisitos

Homolagação e Testes da Solução

Integração na Gestão do

Planejamento

Gerência de Capacidade

Gerência de Fornecedor

TI

Sistemas para Aprovisiona-

mento

Gestão do Ciclo de Faturamento

Operações

Gerência de Falha

Gerência de Performance

Gerência de Configuração

Garantia de SLA

Produtos & Novos Negócios

Modelo de Negócio

Modelo de Governança

Gestão do Ciclo do Produto

Regulamentação e Jurídico

Contrato

Suporte para situações de

conflito

Suporte junto à Anatel

P W X T U P W X V1 V2 V1 V2

25

00

25

70

26

20

26

90

Licença nacional (15+15 anos) Somente operadoras móveis (SMP) 2600 MHz

3GPP B7

W V1 V2 X

Leilão da Anatel 004/2012

A Oi adquiriu a sub-faixa V2 permitindo utilizar 1 portadora (10MHz + 10 MHz) na banda de 2.600 MHz em todo

território nacional com tecnologia de acesso LTE

RAN Sharing da Oi

RAN Sharing da Oi

2015

52%

133

31/Dez: Municípios com mais 200k habit.

80% cobertura área urbana

2016

63%

283

31/Dez: Municípios com mais 100k habitantes.

80% cobertura área urbana

2017

66%

414

31/Dez: 1/6 Municípios com pop. entre 30k e 100k habit.

80% cobertura área urbana

% 4G Total Pop. Urbana coberta

4G Municípios

2013

27%

24

30/Abril: Cidades da Copa das Confederações

31/Dez: Cidades da Copa do Mundo

50% cobertura área urbana

Obrigação Cobertura

2014

36%

45

31/Mai: Municípios com mais de 500k habit, Capitais e DF

80% cobertura área urbana

Leilão ANATEL 004/2012: Obrigações

RAN Sharing da Oi

2019

85,22%

851

% Totalpopulação urbana coberta

Novos municipios

2017

85,03%

716

(Dez/2017): 5/6 dos Municípios com pop. entre 30k e 100k habit. e 30% municípios c/ pop. abaixo 30k habit. c/ tecnologia equival. WCDMA

Obrigação de Cobertura

2018

85,12%

773

(Dez/2018): 60% dos municípios c/ pop. abaixo 30k habit c/ tecnologia equivalente WCDMA

(Dez/2019): 100% dos municípios c/ pop. abaixo 30k pop.c/ tecnologia equivalente WCDMA

Leilão ANATEL 004/2012: Obrigações

• Objeto:

Baseado na Cessão Recíproca e Onerosa de Meios de Rede, regime já existente em outras modalidades de venda em atacado de recursos de rede.

• Escopo:

Objetivo exclusivo atender às obrigações das subfaixas de radiofrequência adquiridas no Edital de Licitação 004/2012/PVCP/SPV através do equilíbrio econômico-financeiro nos investimento na rede de acesso.

• Vigência:

Prazo de 15 anos, a contar da data de sua assinatura, sendo renovável automaticamente por iguais e sucessivos períodos de 5 anos.

• Modelo Tecnológico:

Sem compartilhamento de Espectro;

Adotou-se no primeiro momento a solução MORAN ao invés da solução MOCN;

• Divisão e Equilíbrio Contratual:

Para a escolha das regiões de cobertura, buscou-se o equilíbrio do número de sites.

Para cada Estado foi considerada apenas a cobertura de uma única operadora a exceção de São Paulo (onde as operadores dividiram a cobertura em regiões dentro do Estado).

• Planejamento e Gestão de Rede:

Gestão integrada através de Entidade Independente (UPC) para troca de informações, comunicação e projeto conjunto;

RAN Sharing da Oi

Backbone

Backhaul

RAN Espaço

Torre Energia

Transmissão

Core Network MME PGW HLR/HSS

Inter-AS

Objeto do Contrato: RAN+Backhaul = Meio de Rede

Oi

Outra Operadora

-

2.000

4.000

6.000

2013 2014 2015

Oi Outra Operadora

Divisão de Área de Equilíbrio Contratual

Evolução da Tecnologia: RAN SHARING Enhancements (RSE)

• LTE 3GPP (TR 22.852)

• Compartilhamento de recursos: • Compartilhamento assimétrico de recursos de RAN

• Modificar dinamicamente a alocação de recursos conforme a rede atinge seu limite de

capacidade

• Balanceamento de carga entre células baseado no interesse das operadoras

• Compartilhamento variável da capacidade da rede ao longo do dia

• Utilizar capacidade disponível para atender picos (on-demand) ou M2M em background

• Operação e Manutenção • Controlar a disponibilidade de informações por operadora

• Acesso controlado ao gerenciamento de recursos realizado por operadora

• Bilhetagem e cobrança • Aplicação de diferentes níveis de preço de acordo com os recursos utilizados permitindo um

gerenciamento sofisticado de recursos e receitas

• Disparar eventos de cobrança quando um terminal se mover de uma área não compartilhada

para uma área compartilhada.

• Disponibilidade de registros de eventos de cobrança por operadora compartilhando a recursos

de rede.

Core Network

Core Network

BSS OSS

BSS OSS

Rede hospedeira

Operadora participante

Evolução da Tecnologia

Fronthaul Interface Hardware

Backplane

Backhaul Interface Hardware

Hardware Poll

Virtualization Layer (Ex.: Hypervisor/VMM)

VM BBU 1 VM BBU N Core

Network

Cache & Local

Breakout ...

O&

M/C

on

tro

l/O

rch

es

tra

tor

Fronthaul: CPRI, OBSAI, ETSI ORI

Internet

RRU/ RRH

Radio Unit

Network Datacenter

Only Radio Unit

Backhaul IP

RRU/ RRH

Backhaul

Core Network

BBU BBU BBU

Internet

RRU/ RRH

RRU/ RRH

GbE

Topologia atual

Fronthaul

Internet

V-BBUs V-Core

RRU/ RRH

RRU/ RRH

RRU/ RRH

CPRI/ OBSAI

Cloud RAN

EVOLUÇÃO

PRINCÍPIOS E VANTAGENS

ARQUITETURA

Virtualização de funções

Recursos elásticos e líquidos

Flexibilidade operacional

Redução de espaço e consumo de energia

Redução de Capex, Opex e tempo de entrega

Software Defined Network

Cria uma camada de abstração para controle,

implementação rápida,

orquestração de serviços

evolução geral do sistema

Open Development Interface

Cria um ambiente aberto para novos desenvolvimentos

Catalisa o suporte as novas funcionalidades de SON e mitigação de interferências

Conclusões

► Os custos devidos à rede de acesso móvel são predominantemente aqueles associados à

infraestrutura e transporte de um site novo.

► O RAN Sharing é uma tecnologia que responde aos desafios de minimização de custos e prazos de

implantação;

► A tecnologia que permite o RAN Sharing é extremamente simples quando se considera os impactos

na organização das empresas envolvidas;

► O RAN Sharing introduz impactos de ordem de planejamento, operações e evolução tecnológica;

► Os compartilhamentos precisam evoluir. Principalmente na utilização de recurso caro e escasso

como o espectro de frequência;

► Com a evolução das redes para uma arquitetura virtualizada (NFV), o compartilhamento de rede terá

uma nova dimensão de exploração de serviços.

OBRIGADO !