UMTS, HSDPA, HSUPA e LTE Por Marden Braga Pasinato “The shortest distance between two points is under construction.”                                                Noelie Altito.

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Foi inicialmente desenvolvido pelo ESTI (European Telecommunications Standards Institute). Em 1998 quem assume a responsabilidade de padronização é o 3GPP (Third Generation Partnership Project) Em 1992 foram especificadas as faixas de freqüência 1885Mhz à 2025Mhz e 2110Mhz à 2200Mhz a serem usadas pelo UMTS. E as sub-faixas

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) 1920 MHz - 1980 MHz FDD Uplink 2110 MHz - 2170 MHz FDD Downlink 1900 MHz - 1920 MHz TDD 2010 MHz - 2025 MHz 1980 MHz - 2010 MHz MSS (Mobile Satellite Service) Uplink 2170 MHz - 2200 MHz MSS Downlink

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) Principais elementos de uma rede UMTS: Centro ou Core Network (CN) UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Acess Network) Equipamento do usuário (UE – User Equipamente)

UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) CN – controle de tráfego UTRAN RNC (Radio Network Controller) controle de admissão alocação de banda controle de handover controle de potência Node-B ou estação base fornecer serviço a uma ou mais células tratamento dos erros controla a codificação e modulação/demodulação

HSDPA (High Speed Downlink Packet Acess) Nova camada física para o UMTS Pode atingir até 14,4Mbits/s no sentido de downlink Considerado o 3,5G Tem como base 3 tecnologias principais: HARQ (Hybrid Automatic Repeat-Request ) Escalonamento Rápido de pacote AMC (Adaptive Modulation and Coding)

HSDPA (High Speed Downlink Packet Acess) HARQ (Hybrid Automatic Repeat-Request ) N sub-códigos Turbo quase-complementares: (C0, C1, C3, ... , CN-1)

HSDPA (High Speed Downlink Packet Acess) Escalonamento Rápido de pacotes (FPS) Usa multiplexação por código, com fator de separação igual a 16 (SF=16) HS-PDSCH (High Speed Physical Downlink Shared Channel) transmite dados as UE´s. HS-SCCH (High Speed Shared Control Channel) - informações de controle para as UE´s. HS-DPCCH (High Speed Dedicated Physical Control Channel) - informações sobre a condição do canal para o Node-B

HSDPA (High Speed Downlink Packet Acess) AMC (Adaptive Modulation and Coding)

HSUPA (High Speed Uplink Packet Acess) Também é considerada uma tecnologia 3,5G Pode atingir até 5,76Mbits/s no sentido de uplink Utiliza HARQ e AMC Escalonamento UE faz o pedido Transmissões não-escalonadas para aplicações sensíveis a atrasos

LTE (Long Term Evolution) Considerado o 4G Pretende atingir taxas de download de 326,4Mbits/s e taxas de upload de 86,4Mbits/s Tempo de ida e volta (RTT) de menos de 2ms O tamanho das células pode chegar a 100km de raio. E-UTRAN (Evolved UMTS Terrestrial Radio Access Network) Suporta TDD (Time Division Duplex) quanto a FDD (Frequency Division Duplex)

LTE (Long Term Evolution) Grande diferença da camada física: OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access) no downlink SC-FDMA (Single Carrier Frequency Division Multiple Acess) no uplink Uso obrigatório de MIMO (Multiple Input Multiple Output ), no minimo 4 antenas por Node-B

Principais Desafios Justiça (Fairness) Concorrência Desvanecimento

Conclusões HSDPA/HSUPA é uma tecnologia um pouco mais “sólida”. Afinal já existem cerca de 102 redes comerciais em 55 países diferentes. Quanto ao LTE, muito se fala sobre ele, mas pouco já foi feito. Até quando será possível aumentar as velocidade de transmissão aérea? Existe um limite? Estamos perto desse limite?

Perguntas 1) Quais os elementos principais da arquitetura de uma rede UMTS? 2)Como funciona a técnica AMC (Adaptive Modulation and Coding) usada no HSDPA? 3) Porque as transmissões não-escalonadas do HSUPA são importantes? 4) Qual a grande diferença que o LTE possui em sua camada física? 5) Qual o problema que a técnica de escalonamento rápido de pacotes gera? Explique o problema.

Bibliografia 1)Advances in Mobile Radio Acess Network Por Y. Jay Guo 2)http://www.telecomspace.com /latesttrends-hsdpa.html 3)http://www.3g4g.co.uk/Tutorial /ZG/zg_hsdpa.html 4)http://info.abril.com.br/aberto/infonews/062003/23062003-10.shl 5)http://idgnow.uol.com.br/internet/2006/05/19/idgnoticia.2006-05-19.2158242015/ 6)http://www.websym.com.br/noticias-dicas-web/EstatIsticas--dados-e-projeCOes-atuais-da-internet-no-brasil_73.html 7)http://www.gta.ufrj.br/~rezende/cursos/eel879/trabalhos/umts/index.html 8)http://en.wikipedia.org/wiki/High-Speed_Downlink_Packet_Access 9)http://en.wikipedia.org/wiki/Hsupa 10)http://en.wikipedia.org/wiki/Long_Term_Evolution 11)http://en.wikipedia.org/wiki/Umts 12)http://homepages.nildram.co.uk/~jidlaw/pages/basicsofutranbriefing.html 13)www.maxwell.lambda.ele.puc-rio.br/cgi-bin/PRG_0599.EXE/10871_1.PDF?NrOcoSis=35194&CdLinPrg=pt