Esse é o Meu Trabalho

Introdução a tecnologia 4g

O que é 4G

4G é a sigla que define a quarta geração de telefonia móvel, sucessora da segunda e terceira geração, ela funciona com a tecnologia LTE (Long Term Evolution) - que é uma tecnologia de transmissão de dados baseada na tecnologia WCDMA e GSM, porém, já que atualmente a transmissão de dados é bem mais comum que a transmissão de voz, a tecnologia 4G da prioridade a dados de internet, mas, claro, não descarta a ideia de que ainda podemos fazer ligações por voz.

No cenário mundial em que a demanda por dados esta sempre em uma crescente exponencial, a necessidade por banda larga e uma necessidade para se desenvolver serviços baseados em nuvem. As redes sem fio 4G vêm em tese atender esta procura.Ela promete em teoria fornecer velocidades de download de até 100mbs e de upload deaté 50mbs. Essa tecnologia é baseada totalmente em IP e pode se dividir em dois grandes padrões o LTE é o WINMAX. Neste trabalho será citado a diferença dos padrões, mas dando uma ênfase maior no LTE e LTE ADVANCE, por ser uma tecnologia em que foi adotada no Brasil.

Campos, (et al. 2012) cita o IEEE (Institute of Eletricaland Eletronics Engineers)que padronizou o padrão WINMAX como uma comunicação sem fio de banda larga emregiões metropolitanas. Atingindo taxas de transferência de até 75 Mbps num raio de 50km de cobertura e utilizando uma frequência 2.5ghz

Segundo (CAMPOS, et al. 2012) o LTE, diferente do WINMAX que é umatecnologia   nova,   evoluiu   da   geração   GSM   (Global   System   for   MobileCommunications). O LTE, que já está operando em outros países há bastante tempo,possui uma arquitetura nova de rádios com padrões desenvolvidos pelos 3GPP (3rdGeneration Partner ship Project).

O 4G está baseada totalmente em IP, sendo um sistema e uma rede, alcançando a convergência entre as redes de cabo e sem fio e computadores, dispositivos eletrônicos e tecnologias da informação para prover velocidades de acesso entre 100 Megabit/s em movimento e 1 Gigabit/s em repouso, mantendo uma qualidade de serviço de ponta a ponta de alta segurança para permitir oferecer serviços de qualquer tipo, regularmente e independentemente da localização

O tempo de latência da rede é dividido em dois modos o de controle e o deusuário. No plano de controle o tempo gasto para o usuário passar do estado dainatividade para a atividade não pode ultrapassar os 100 ms, já para o plano de usuário éo tempo gasto para os dados partir do terminal móvel até o nó de borda da rede deacesso que não pode ultrapassar os 5 ms.

O sistema foi desenvolvido para se obter a máxima qualidade para umavelocidade do usuário a 15 km/h. Para velocidades maiores é permitida uma distorçãona qualidade, no entanto para uma velocidade de 120 km/h o sistema deve suportar semperdas de qualidade e sem quedas de conexão ao longo da sua rede. Observando o ladoda infra e por ser uma rede de baixo custo, um dos grandes diferenciais dessa tecnologiaLTE é a mobilidade no uso do espectro, que permite operação deste 1,4MHz até 20MHz. Uma rede construída pode operar em diversas frequências 450 MHz, 700 MHz,800 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz, 2600 MHz dentre outras.

Ainda nesse sentido (CONERLIO. Pág.36, 2011) nos diz que a estrutura do4GLTE possui quatro grandes domínios, são eles: (UE – User Equipment, E-UTRAN –Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network, EPC – Evolved Packet CoreNetwork e Services). Esses garantem que o aparelho móvel e cada SIM card quando emmovimento tenha suas configurações realizadas de modo remotamente para obter ummelhor funcionamento. Ele também permite a integração com outras tecnologias com abanda larga fixa DSL (Digital Subscriberline) dentre outras.

A E-UTRAN tem em sua estrutura dois elementos diferentes entre si a ERB eRNC. A ERB conhecida também por ENODE B realiza as tarefas de camada física etem sua comunicação feita pela interface X2. Já o RNC realiza todos os controles dorádio em seu espaço como RLC (Radio Link Control) e MAC (Medium AccessControl). No EPC existem vários aparelhos, dentre eles pode-se destacar o MME (MMobility Management  Entity)  que executa a funções de gerenciamento de perfil eusuário, autenticações, segurança e autorização de serviços. Mais à frente citaremositens referentes a estes dois últimos parágrafos de forma mais detalhada.Conceitos Sobre o Funcionamento da Tecnologia LTEDe acordo com Neto (2014, pg. 1), o sistema LTE é uma tecnologia IP (internetProtocol), projetada para obter baixa latência e uma alta eficácia no aproveitamento doespectro quando comparados a sistemas de gerações anteriores. Esta técnica é baseada na técnica de multiplexação por divisão em frequênciasortogonais (Orthogonal Frequency Division Multiplexing – OFDM), que traz grandesvantagens na colocação de recursos de rádio e adaptação dos enlaces. A multiplexaçãoutilizada para o canal de descida do LTE é o OFMDA (Orthogonal Frequency DivisionMultiple Access) que é uma variação da técnica OFDM, usada no domínio dafrequência e do tempo. (CAMPOS, 2012)

Nessa continuidade a multiplexação OFDM é a principal parte da tecnologiaLTE na camada física e foi escolhida devido a seus grandes recursos. Quando usamosesta técnica podemos alocar várias portadoras, o que nos possibilita organizar econfigurar rádios a partir de espaçamentos tempo frequência, com isso temos um maiordomínio   dos   algoritmos   de   controle   de   enlace   e   de   alocação   de   recursos.   Namultiplexação por OFDM utiliza-se diversas subportadoras, podendo chegar ao máximoem mil e duzentas.

Devido ao sistema utilizar portadoras ortogonais, ele permite que haja asobreposição entre as portadoras que estiverem próximas, sem ocorrer à interferênciaentre elas. Isso as tornar eficiente no uso do espectro de frequência. A multiplexaçãoOFDM possibilita ainda gerar alta taxa de dados a partir de múltiplos sinais de bandalarga em banda estreita de baixa taxa. Nesse conjunto o canal de descida, pode sercompensado por subportadoras, através do ganho da amplitude e uma inversão da fase.Utilizando-se este tipo de tratamento a multiplexação OFDM possibilita uma grandeblindagem no caminho do canal de descida e baliza a complicação em determina onivelamento do canal.

10A multiplexação OFDM tem o proveito de ser adicionada no domínio digital e apartir da técnica da Transformada Rápida de Fourier (Fast Fourier Transform – FFT),no qual é um código rápido, fácil entendimento e muito utilizado. Nessa tecnologiapodemos utilizar múltiplos acessos a partir das portadoras no domínio da frequência.Isso faz com que o transmissor OFDM divida a mensagem em diversos fluxos menorese paralelos e os transmitem em frequências diferentes, e em diversas portadoras(GONÇALVES, 2014).