HSPA+: Evolução do Release 7 Para Banda Larga Móvel
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1. permitindo ao usu rio permanecer mais tempo no modo conectado sem comprometer a vida til da bateria CPC Al m disso a transi o mais r pida de estado permite que os usu rios alternem mais rapidamente entre os estados ativo e inativo Cell FACH aprimorado e Tempo de conversa o maior de at 50 3 atrav s de VoIP quando comparado a voz em CS R99 devido ao menor consumo de bateria DRX e DTX e Redu o de 50 no tempo do estabelecimento da chamada quando comparado ao HSPA R6 devido s transi es de estado mais r pidas Cell FACH aprimorado e Melhor experi ncia de banda larga com taxa de pico de dados de at 28 Mbit s 42 Mbit s em R8 no downlink e 11 Mbit s no uplink e Lat ncia reduzida para servi os de dados devido a taxas de pico de dados mais altas transi o de estado mais r pida e experi ncia efetivamente always on que melhora a experi ncia do usu rio em todos os servi os IP O CPC permite que usu rios de pacotes de dados permane am em modo conectado por mais tempo j que os canais de overhead DTX e os canais de recep o DRX podem ser desligados Um usu rio inativo ter que ir para o estado inativo ap s algum tempo de inatividade mas o CPC permite que o usu rio permane a mais tempo no estado conectado sem comprometer significativamente a vida til da bateria Al m do CPC o Cell FACH aprimorado permite transi es duas vezes mais r pidas entre os estados ativo e 10 Telec2. econ mico e simples da rede para os n s HSPA existentes Gra as ao aumento de tr s vezes na capacidade de voz e de duas vezes na capacidade de dados o HSPA diminui o custo de fornecimento de servi os de voz e dados permitindo que as operadoras ofere am banda larga m vel a um custo ainda mais baixo Migrar o tr fego de voz para VoIP sobre HSPA n o s mais que duplica a capacidade de voz como tamb m aumenta significativamente a capacidade de dados O HSPA tem suporte a todos os servi os IP e o HSPA melhora ainda mais a experi ncia do usu rio final atrav s de maiores taxas de pico menor lat ncia maior tempo de conversa o sobre VoIP e uma experi ncia efetivamente always on 16 Teleco FiTec e z Intelig ncia em Telecomunica es In ova oes Te cn ol 0gIcasS HSPA Teste seu Entendimento 1 Qual das alternativas a seguir representa um dos benef cios do HSPA 0000 Dobrar a capacidade de dados se comparado ao HSPA Oferecer tr s vezes mais capacidade de voz atrav s de VolP Liberar significativa capacidade de dados atrav s do uso de VolP Todas as alternativas anteriores 2 Qual das alternativas a seguir n o representa um dos benef cios do uso de VoIP no HSPA 0000 Maior capacidade de dados atrav s de VolP VoIP aumenta a banda usada para servi os de Voz em detrimento dos servi os de dados VolP viabiliza servi os ricos em conte do VoIP simplifica a converg ncia fi
3. o de voz com outros servi os de dados permite novos servi os para usu rios finais e novas fontes de receita para a operadora e VolP simplifica a converg ncia fixo m vel Mover todos os servi os para o dom nio de pacotes com uma rede comum de pacotes cria sinergias que reduzem o custo A operadora pode oferecer VoIP com qualidade da mesma forma que oferecia voz em CS R99 e controlar totalmente o servi o de ponta a ponta O VoIP tamb m permite que a operadora de rede ofere a QoS adequado a clientes VoIP externos de modo a garantir qualidade de voz e tarifar correspondentemente esse fluxo VoIP de alta qualidade Para dar suporte ao VoIP com qualidade necess rio implementar na rede HSPA funcionalidades definidas pelo padr o tais como QoS compress o de cabe alho e IMS IP Multimedia System Support Al m disso preciso haver suporte de funcionalidades espec ficas de implementa o n o inclu das no padr o tais como programa o Qos e controle de admiss o Nas redes UMTS atuais os servi os de voz s o trafegadas em portadoras dedicadas de comuta o de circuitos que s o atribu das a usu rios enquanto durar a liga o de voz O VoIP em HSPA utiliza canais de pacotes compartilhados com intervalos menores de transmiss o para transferir pacotes VoIP com maior efici ncia HSPA aprimora ainda mais a capacidade VoIP introduzindo melhorias tais como o CPC Isso otimiza o uso de recursos da interface a rea dup
4. Rel 5 HSDPA Rel HSUPA Rel7 Rel WCDMA HSPA HSPA Evolved L FE Bibps iir t dibps DL t dMbps i diibps Ui Sad bps ML IHE bpa Hi S TiMbpas Wi dilibps Figura 1 Evolu o UMTS O HSUPA foi definido no R6 e dobrou a capacidade de dados de uplink quando comparado ao WCDMA 2 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas R99 Esse documento se concentra no primeiro passo da evolu o do HSPA e as melhorias que foram definidas no 3GPP R7 O HSPA continuar a evoluir e o 3GPP R8 e as seguintes etapas evolutivas introduzir o funcionalidades que aprimorar o ainda mais o desempenho do HSPA A tabela 1 apresenta as principais funcionalidades do HSPA R7 e seus beneficios Tabela 1 Principais Funcionalidades do HSPA R7 Funcionalidades do HSPA Principais Benef cios DI 2x2 Multiple Input Multiple Output Dobra a taxa de pico MIMO Aumento da capacidade do downlink Modula o de Ordem Superior HOM Aumento de 50 da taxa de pico 64 QAM DL e 16 QAM UL Dobra a taxa de pico no uplink Aumento da capacidade de uplink e downlink Conectividade Cont nua de Pacote CPC Aumento da capacidade de VoIP Menos HS SCCH DTX DRX Aumento o tempo de conversa o em at 50 Melhoria da experi ncia do usu rio always on Melhoria da opera o do estado Estabelecimento mais r pido da chamada CELL FACH Melhoria da experi ncia do
5. capacidade de dados bits s mbolo aumenta medida que migramos do QPSK para o 16 QAM e depois para o 64 QAM O HSPA introduz 64 QAM no downlink o que aumenta as taxas de transmiss o de dados em 50 para UE s que t m um SNR alto No uplink o 16 QAM dobra as taxas de transfer ncia de dados para UE s que n o tenham limita o de pot ncia Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas GPSA TEDAM ADAM dana srta ditas Siti hi EAs Shni Figura 3 Modula o de Ordem Superior Sinais transmitidos com uma modula o de ordem superior s o mais sens veis interfer ncia e exigem um SNR maior no receptor para que a demodula o seja bem sucedida HOM aumenta significativamente as taxas de transfer ncias de dados daqueles usu rios que est o em boas condi es de sinal SNR alto Assim o tr fego para esses usu rios de SNR alto pode ser atendido com maior rapidez deixando o Node B com mais tempo e recursos para atender aos usu rios em reas de sinal mais fraco tais como a borda da c lula De modo geral isso oferece altas taxas de dados e uma melhor experi ncia do usu rio para todos os usu rios na c lula O HOM complementa o MIMO oferecendo ganhos significativos nos cen rios de visada direta em que os ganhos com MIMO s o limitados A tabela 3 mostra as taxas de pico de dados com o HOM e o MIMO Transmiss o Descont nua DTX e Recep o Descont nua DRX A funcionalidade C
6. h bil e lhes oferece uma vantagem no prazo de disponibilidade comercial das solu es quando comparado a outras tecnologias concorrentes O suporte inicial de rede e dispositivos HSP A estaria dispon vel no final de 2008 A Solu o Ideal em 5 MHz HSPA um upgrade incremental das redes HSPA existentes usando os mesmos recursos de espectro e de rede O desempenho do HSPA em 5 MHz compar vel ao de tecnologias OFDMA de pr xima gera o tais como o LTE usando o mesmo n mero de antenas A figura 8 mostra a capacidade compar vel do HSPA e LTE em um sistema de 5 MHz Dadas as vantagens da compatibilidade reversa e o desempenho superior de sistema o HSP A se apresenta como a solu o ideal para upgrade das redes HSPA existentes e para novos blocos no espectro de 5 MHz O 3GPP tamb m est trabalhando no LTE que o sistema baseado em OFDMA de pr xima gera o com suporte de uma nova rede core chamada EPC Ao longo da concep o e do desenvolvimento do LTE e do 14 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas EPC a nfase em garantir a interoperabilidade com as tecnologias 3GPP existentes tais como UMTS e GSM Isso garantir que o HSPA e o LTE possam coexistir e que o LTE complementar o HSPA oferecendo um aumento da capacidade em reas de alta demanda Implementa es iniciais de LTE ser o mais adequadas em regi es urbanas espec ficas de alta demanda ao passo que HS
7. s de CS R99 A figura 5 apresenta a capacidade remanescente de dados de downlink para dois casos um com voz CS R99 e dados HSPA e outro com VoIP e dados HSPA combinados na mesma operadora Em uma carga t pica de voz de 50 usu rios de voz combinar VoIP e dados oferece uma capacidade de dados quase tr s vezes maior quando comparado combina o de voz e dados em CS R99 Al m disso o VoIP tipicamente limitado no uplink e existe capacidade adicional remanescente no downlink na capacidade m xima de uplink VoIP Teleco FiTec e z Intelig ncia em Telecomunica es In ova oes Tec n ol 0gIcasS Bd t E sw em x H M f atoa a i Akt om E 2000 d ESPA VoiP a Dados o 1000 CS REvor a Dados om em El 50 100 150 200 250 Usu rios de Voz Figura 5 Capacidade de Dados por Setor ao Combinar Voz VolP e Dados Sendo que e HSPA n o inclui MIMO e HOM e se estivessem presentes aumentariam ainda mais a capacidade do HSPA e Premissas 20 Usu rios BE vs usu rios AMR 12 2 de voz ISD a 1 km Esse o motivador principal para a ado o do VolP j que ele aumenta a capacidade de dados e oferece servi os de dados a um custo menor Benef cios da Melhor Experi ncia do Usu rio O HSPA n o s aumenta a capacidade de dados a capacidade de voz e as taxas de pico como tamb m melhora a experi ncia do usu rio final atrav s de outras formas e Experi ncia efetivamente always on
8. PA cobrir a vasta cobertura do HSPA existente O HSPA garantir uma experi ncia consistente de usu rio na rede inteira e permite que a operadora implemente o LTE em fases iniciando primeiramente em densas reas urbanas e depois expandindo gradualmente para outras regi es A rede IMS permite que os usu rios usufruam dos mesmos servi os na rede inteira independentemente da cobertura LTE 81 Reter ncia HSPA RE HSPA RT LTE celso RaDa MIMO 2x3 MU MIMO 2x7 RaDiv Figura 8 Capacidade de Dados Downlink por Setor em Mbit s 5 MHz Fonte Simula es da Qualcomm 500m ISD resultados do LTE com scale down da banda de 10 MHz HSPA sem considerar 16 6404M Referir se aos detalhes no 3GPP R1 070674 Dada a disponibilidade antecipada do HSPA em 2008 o HSPA e sua evolu o representam a solu o ideal para operadoras HSPA WCDMA existentes Para novas operadoras que pretendem lan ar redes 3G UMTS o HSPA oferece uma tecnologia comprovada com economia de escala para a aquisi o de rede e de dispositivos 15 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas HSPA Considera es Finais O HSPA a evolu o natural e mais econ mica do HSPA permitindo que operadoras UMTS fa am o uso mais eficiente de seus ativos e investimentos existentes em rede espectro e dispositivos O HSPA tem compatibilidade reversa permite uma introdu o gradual de dispositivos e um upgrade suave
9. PC DTX permite ao UE desligar os canais de controle quando n o houver dados do usu rio para serem transmitidos Desse modo o DTX aumenta a capacidade do uplink reduzindo a interfer ncia do uplink no Node B O DTX tamb m pode reduzir o consumo de bateria e assim ampliar sua vida til limitando o tempo que o transmissor do UE precisa estar ativo para enviar informa es Da mesma forma o DRX permite que o UE desligue o receptor em certos intervalos de tempo acordados em que o Node B n o transmite qualquer informa o de downlink para o UE Isso por sua vez economiza energia da bateria do UE A opera o sincronizada do DTX e do DRX permite ao UE desligar completamente seus blocos de transmissor e receptor o que amplia significativamente a vida til da bateria do UE O DTX e o DRX s o particularmente ben ficos para aplicativos com baixa taxa de dados tais como VolP ou aplicativos de rajada tais como navega o Web em que poss vel desligar o transmissor ou interromper a recep o entre as transmiss es de dados 1 Receptor UE de Tipo 3 equalizador MMSE linear e diversidade de recep o 2 A combina o do MIMO e 64 QAM deve estar dispon vel no R8 e fornecer taxas no DL de at 42 Mbit s Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas O HSPA Oferece Capacidade de Voz Tr s Vezes Maior Voz de alta qualidade um servi o primordial que tem sido tradicionalmente a base dos neg c
10. Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas HSPA Evolu o do Release 7 Para Banda Larga M vel As operadoras UMTS est o lan ando rapidamente o High Speed Packet Access HSPA para capitalizar a capacidade de banda larga m vel e a alta capacidade de dados do HSPA Como uma evolu o natural o HSPA aumenta ainda mais o desempenho e as funcionalidades do HSPA O HSPA tinha com objetivo estar dispon vel comercialmente em 2008 atrav s de investimentos incrementais e com dispositivos que suportam compatibilidade reversa bem como futuras etapas da evolu o tecnol gica O HSPA dobra a capacidade de dados e aumenta em at tr s vezes a capacidade de voz permitindo que operadoras ofere am banda larga m vel a um custo ainda menor Migrar o tr fego de voz para VoIP sobre HSPA n o s aumenta a pr pria capacidade de voz como aumenta tamb m significativamente a capacidade de dados O HSPA j suporta o portf lio completo de servi os IP com Qualidade de Servi o QoS integrada O HSPA melhora ainda mais a experi ncia do usu rio final atrav s de maiores taxas de pico lat ncia menor maior tempo de conversa o e uma experi ncia efetivamente always on O HSPA a solu o ideal para uma operadora com 5 MHz e oferece capacidade de voz e dados similar do LTE em um bloco de 5 MHz com a mesma quantidade de antenas Este tutorial apresenta o HSPA suas caracter sticas e aplica es ass
11. compartilhados de alta velocidade com HOM 16 QAM menor intervalo de transmiss o ARQ Hibrido e opportunistic scheduling HSP A amplia essa base s lida adicionando suporte a 64 QAM 2x2 MIMO CPC e outras melhorias na interface a rea Melhorias adicionais est o sendo planejados no R8 e nas pr ximas etapas evolutivas oferecendo uma evolu o bem definida para as redes atuais Alguns das melhorias do HSP A que aumentam a capacidade de dados s o discutidos abaixo Downlink O REHEPA o Pi HEPA Paiiwj Rie ER Figura 2 Capacidade de Dados por Setor em Mbit s 5 MHz Fonte Simula es da Qualcomm 500m ISD sem considerar 64 QAM no DL sem considerar 16 QAM no UL Para maiores detalhes favor referir se ao 3GPP R1 070674 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas Multiple Input Multiple Output MIMO O HSPA suporta MIMO 2x2 no downlink que usa duas antenas de transmiss o no Node B para transmitir fluxos de dados ortogonais paralelos para duas antenas receptoras nos UE s Usando duas antenas e processamento adicional de sinais no receptor e no transmissor o MIMO pode aumentar a capacidade do sistema e dobrar a taxa de transfer ncia de dados do usu rio sem uso adicional de largura de banda ou pot ncia no Node B Sob certas condi es do canal dados em um sistema MIMO 2x2 podem ser transmitidos usando at dois fluxos ortogonais Para ser mais eficaz o MIMO necessita de
12. convergente para servi os de voz e dados suportar diferentes tecnologias de acesso criando sinergias em opera o e manuten o que reduzir o os custos operacionais Al m disso ela alavanca os elementos da rede IP existentes que s o padronizados e escal veis beneficiando se assim da curva de custos IP e portanto reduzindo os investimentos O VolP oferece melhor experi ncia do usu rio final atrav s de conectividade homog nea independentemente da localiza o seja em casa no tr nsito ou no escrit rio atrav s de servi os personalizados A rede IMS comum garante que os servi os sejam providos de forma consistente ao longo das diferentes redes Upgrade de Basicamente Hovos dispositivos Ta ma HNC Ligo ade de Sw HSPA com no Hode H compatibilidade rmv ersa Figura 7 Upgrades na Rede HSPA 13 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas Compatibilidade Reversa e Alavancagem de um Amplo Ecossistema 3G Existem atualmente 263 milh es de acessos WCDMA incluindo acessos com tecnologia HSPA em 239 redes comerciais UMTS sendo que 92 destas operadoras lan aram tamb m a tecnologia HSPA fonte GSA Nov 08 As operadoras j fizeram consider veis investimentos de capital em recursos de espectro e de rede para implementar servi os UMTS e HSPA HSPA oferece uma excelente solu o de evolu o tecnol gica para essas redes e permite que as operadoras maximizem seu retorno sobre o
13. im como as vantagens de seu uso nas redes de telefonia celular atuais Este tutorial foi produzido a partir do White Paper Evolu o do HSPA Release 7 Para Banda Larga M vel elaborado e traduzido pela Qualcomm Categorias Banda Larga Telefonia Celular N vel Introdut rio Enfoque T cnico Dura o 15 minutos Publicado em 09 02 2009 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es In ova o es Te cno l g i cas HSPA Introdu o As operadoras UMTS est o lan ando rapidamente os servi os HSPA para capitalizar a capacidade de banda larga m vel e a alta capacidade de transmiss o de dados O HSDPA foi lan ado comercialmente por 128 operadoras UMTS em meados de 2007 e a implanta o do HSUPA come ou durante 2007 O HSPA a evolu o natural do HSPA e deve estar dispon vel comercialmente at o final de 2008 Ele aumenta ainda mais o desempenho e as funcionalidades do HSPA Esse documento discute os principais benef cios do HSP A e O HSPA dobra a capacidade de dados se comparado ao HSPA reduzindo assim o custo de fornecimento de servi os de dados e oferecendo uma melhor experi ncia de banda larga m vel e O HSPA oferece tr s vezes mais capacidade de voz atrav s de VoIP do que o R99 atrav s de comuta o por circuito com a mesma qualidade e codec e VolP atrav s de HSPA libera significativa capacidade de dados A maior efici ncia do VoIP tamb m pode ser usada para liberar significativa ca
14. investimento HSPA garantir que essas redes continuem a oferecer desempenho compar vel ao de tecnologias de pr xima gera o tais como LTE em um bloco de espectro de 5 MHz HSPA foi projetado para ser compativel com dispositivos e redes R99 5 6 existentes e usa os mesmos recursos de espectro e de rede para oferecer melhor desempenho A rede core e de r dio existentes podem ser expandidas para HSPA sem necessidade de adicionar qualquer novo elemento de rede Novos dispositivos HSPA e dispositivos UMTS existentes podem fazer roaming de maneira transparente entre redes UMTS R99 HSPA e HSPA A compatibilidade reversa permitir que as operadoras implementem funcionalidades HSPA em fases sem precisar se preocupar com incompatibilidades de rede dispositivo Muitas dessas funcionalidades sendo definidas ex DTX DRX e outras melhorias poderiam ser implementadas com um simples upgrade de software nas esta es r dio base existentes Implantando HSPA as operadoras wireless se beneficiar o enormemente do vasto ecossistema de fornecedores e dispositivos 3GPP que oferece benef cios de economia de escala para a comunidade 3GPP As operadoras t m maior flexibilidade para selecionar fornecedores e mais op es de dispositivos e terminais que elas potencialmente podem oferecer a seus clientes a um pre o acess vel Esse amplo suporte de fornecedores e a compatibilidade reversa tamb m permitem que as operadoras implementem o HSP A em tempo
15. ios das operadoras sem fio Com aplicativos de dados baseados em pacotes crescendo rapidamente natural tamb m migrar o servi o de voz para VolP para diminuir custos e aumentar a integra o com outros servi os baseados em pacotes A tecnologia para transmiss o de voz seja VoIP baseada em pacotes ou voz baseada em circuitos n o precisa ser de conhecimento para os usu rios finais desde que a qualidade e a experi ncia do usu rio permane am as mesmas VoIP poderia de fato oferecer uma experi ncia do usu rio ainda mais rica do que a de voz por comuta o de circuito CS pela sua integra o com outros servi os de pacotes O HSPA possui mecanismos para prover uma excelente qualidade de voz para servi os VoIP Ele oferece uma capacidade de voz tr s vezes maior que as redes R99 HSPA atuais o que lhe permite atender crescente demanda de voz de forma mais econ mica especialmente ao migrar dos tradicionais planos baseados em tempo MOU para planos de uso ilimitado com tarifa fixa VoIP com excelente qualidade de voz em HSPA oferece diversos beneficios para operadoras e usu rios finais al m da redu o de custo atrav s de uma maior capacidade Esses beneficios incluem e Maior capacidade de dados atrav s de VoIP Combinar servi os VoIP e de dados libera significativa capacidade de dados quando comparado combina o de servi os de voz e dados em CS R99 e VolP viabiliza servi os ricos em conte do A integra
16. licando a capacidade de voz sem IC no Node B e triplicando a com IC no Node B para a mesma qualidade de voz e codec AMR 12 2 kbit s quando comparado a voz com CS R99 A figura 4 compara a capacidade de voz em CS R99 VoIP em HSPA R6 e 8 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es In ova o es Te cn ol g i cas em HSPA R7 Capacidade de Voz por Setor i 5MHz VolP VolP HSPA Ras R RT Figura 4 N mero de Usu rios de Voz Suportados Por Setor 5 MHz Fonte Simula es QUALCOMM 500m ISD atraso de 50ms Codec AMR 12 2 A pr xima gera o de sistemas wireless tais como LTE Long Term Evolution depender de VoIP e de uma rede IMS para voz Estes sistemas n o suportar o servi os de voz com comuta o de circuitos O HSPA permite que as operadoras ofere am esses mesmos servi os VoIP de alta capacidade para usu rios finais sem depender das redes baseadas em comuta o de circuitos Maior Capacidade de Dados atrav s de VoIP Como o VolP mais eficiente ao triplicar a capacidade e usar menos recursos do que a voz por comuta o de circuitos CS isso significa que os demais recursos podem ser utilizados para aumentar a capacidade de dados Combinar VoIP e dados na mesma operadora HSPA significativamente mais eficiente do que combinar voz CS R99 e dados HSP A Isso significa que em qualquer dado n vel de carga de voz o sistema ter capacidade de dados significativamente maior se for usado VoIP ao inv
17. mpartilhar uma experi ncia instantaneamente ou compartilhar m sica videoclipes e fotos O status de presen a de amigos e colegas de trabalho permite ao usu rio 12 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas selecionar um dentre diversos tipos de comunica o tais como mensagens instant neas IM PTT ou liga o de voz Os usu rios corporativos tamb m ser o mais produtivos atrav s da comunica o de um conte do mais rico e colabora o aprimorada combinando aplicativos corporativos e voz Conte do rico de voz viabiliza o desenvolvimento mais r pido e mais econ mico de novos servi os e aplicativos Isso permite a expans o da conectividade para um conjunto mais amplo de dispositivos tais como produtos eletr nicos de consumo e plataformas de computa o com aplicativos integrados j familiares ao usu rio O VoIP sobre HSPA alavanca aplicativos convergentes os quais os usu rios j est o acostumados em redes WLAN e fixas VoIP Simplifica a Converg ncia Fixo M vel A Converg ncia Fixo M vel FMC est acontecendo de v rias formas Migrar voz para VoIP viabiliza o principal aspecto da FMC a oportunidade de migrar todos os servi os e tr fego para o dom nio de pacotes com uma rede comum de pacotes 4 IP A migra o gradual da rede com comuta o de circuitos para redes de pacotes reduzir as tarifas de interconex o PSTN e as tarifas de longa dist ncia A rede A l IP
18. o FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas inativo quando comparado ao R6 Juntas essas funcionalidades oferecem uma melhor experi ncia para o usu rio permitindo uma experi ncia efetivamente always on para servi os de dados tais como PTT Push to Talk ou tr fego HTTP em rajadas O Cell FACH aprimorado alcan ado com a migra o da transmiss o do canal de paging PCH e do estado intermedi rio Cell FACH para o canal HSPA de alta capacidade Isso permite um desempenho muito maior e portanto uma redu o da lat ncia As melhorias tamb m reduzem o tempo do estabelecimento da chamada com uma transi o duas vezes mais r pida do modo inativo Cell PCH para o modo ativo Cell FACH DCH tanto para servi os de dados quanto de voz 3 DTX e DRX se tornam ativos a cada 8 TTI TI T2 8 11 Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es Inova es Tecnol g icas HSPA Servi os IP O HSPA Oferece um Portf lio Completo de Servi os IP O HSPA permite que consumidores e usu rios corporativos utilizem HSPA como sua principal conex o de banda larga e oferece experi ncia de usu rio similar em redes fixas e m veis O uplink e downlink em banda larga de alta capacidade do HSPA com QoS integrado e baixa lat ncia suportam todos os servi os IP incluindo aplicativos sens veis a atraso tais como VoIP O HSPA melhora ainda mais a experi ncia do usu rio e torna esses servi os mai
19. pacidade de dados em um modelo de uso combinado de dados e VoIP Isso ajuda atender crescente demanda por servi os de dados e O HSPA melhora a experi ncia do usu rio final oferecendo maiores taxas de pico menor lat ncia menor tempo de estabelecimento de chamada tempo de conversa o significativamente maior e uma experi ncia efetivamente always on O HSPA suporta taxas de pico de downlink de at 28 Mbit s 42 Mbit s no 3GPP Release 8 e at 11 Mbit s no uplink e O HSPA a evolu o mais econ mica do HSPA permitindo que as operadoras UMTS usem de forma mais eficiente seus ativos e investimentos existentes em rede espectro e dispositivos Assim como o HSPA o HSPA tem compatibilidade reversa e ainda com futuras evolu es da tecnologia permitindo uma introdu o gradual de dispositivos e um upgrade incremental dos elementos de rede existentes e O HSPA a solu o ideal para operadoras com 5 MHz existentes para aquelas que operam em 900 MHz e para as que planejam implementar em uma nova banda de espectro ele oferece desempenho de dados e voz similar ao LTE em um bloco de 5 MHz utilizando a mesma quantidade de antenas O que HSPA HSPA o nome do conjunto de melhorias do HSPA definidos no 3GPP Release 7 R7 e nos releases seguintes O HSDPA foi definido no 3GPP R5 e oferece tr s vezes a capacidade de dados do WCDMA R99 usando um receptor rake e uma nica antena de recep o no dispositivo PET
20. s acess veis ao reduzir o custo gra as capacidade duas vezes maior de voz e dados Alguns exemplos de servi os IP suportados por HSPA e HSPA s o videotelefonia baseada em pacotes compartilhamento de v deos jogos com baixa lat ncia push to media PTT e redes sociais O suporte ao QoS do HSPA tamb m possibilita servi os diferenciados o que permite rede atribuir diferentes n veis de prioridade aos usu rios em fun o de seus perfis de assinatura que s o ajustados necessidade de cada usu rio HSPA Prove todos os Servi os IP Figura 6 Portf lio de servi os IP do HSPA Apresenta se a seguir os benef cios do VoIP um dos v rios servi os IP que o HSPA e o HSPA suportam O VoIP permite maior flexibilidade em combinar tr fegos de dados e de voz e permite novos e mais sofisticados servi os de voz VolP Viabiliza uma Grande Variedade de Servi os Voz continuar a ser um servi o essencial O VoIP permite ainda a transi o para comunica es e servi os mais sofisticados simplificando a integra o de servi os simult neos de voz com o vasto n mero de aplicativos de dados da Internet e informa o de presen a em um canal comum de pacote dados O VolP permite a personaliza o e maior flexibilidade do servi o j que um usu rio pode adicionar e remover servi os IP e enriquecer a comunica o em tempo real Durante uma liga o de voz o usu rio pode decidir compartilhar v deo e portanto co
21. t 100 Maiores taxas de dados de uplink na borda da c lula Teleco FiTec Intelig ncia em Telecomunica es In ova o es Te cn o g i cas HSPA Mais Dados Menos Custos O HSPA Duplica a Capacidade de Dados e Reduz os Custos Com o lan amento do HSPA as operadoras est o verificando um aumento significativo na demanda de dados resultado de novos aplicativos de dados e aumento da demanda por servi os de banda larga m vel de alto desempenho O HSPA melhora o desempenho das redes HSPA e permite s operadoras wireless continuar atendendo a essas necessidades de dados de forma mais econ mica j que o HSPA dobra a capacidade de dados quando comparado ao HSPA R6 assumindo um receptor rake e diversidade de recep o no UE HSPA R6 A figura 2 compara a capacidade de transfer ncia de dados do downlink e uplink do HSPA e do HSPA Para a capacidade de transfer ncia de dados do downlink e uplink de quase duas vezes foi considerada a utiliza o de receptores avan ados equalizador no UE diversidade de recep o no UE e IC no Node B 1 al m das funcionalidades HSPA Esses resultados n o levam em considera o modula o de ordem superior HOM 64 QAM no downlink e 16 QAM no uplink Espera se que HOM ofere a melhorias adicionais de desempenho em cen rios de implanta o espec ficos O HSPA aumentou em muito a capacidade de transfer ncia de dados comparada de sistemas R99 adicionando canais
22. uma alta rela o sinal ru do SNR no UE e um ambiente de alta dispers o do sinal de RF Uma alta SNR garante que o UE ser capaz de decodificar com sucesso o sinal que chega apesar de distribuir a pot ncia de transmiss o entre as duas antenas Um ambiente com alta dispers o do sinal de RF garante que os dois fluxos de dados permane am ortogonais quando cheguem ao UE As transmiss es com visada direta por outro lado n o suportam fluxos ortogonais e por isso apresentam um ganho limitado do MIMO O benef cio do MIMO portanto maximizado em um ambiente urbano cidade denso em que o ganho do MIMO mais necess rio j que existe dispers o suficiente e os tamanhos das c lulas s o pequenos SNR potencialmente alto no UE Em ambientes rurais com c lulas de grande tamanho e menor dispers o os ganhos do MIMO ser o limitados HSPA introduz o esquema de matriz adapt vel de transmiss o dupla D TxAA para MIMO 2x2 As futuras vers es R8 e posteriores est o considerando MIMO de ordem superior e MIMO no UL Tabela 3 Taxas de Transfer ncia de Dados do HSPA R7 2 a MIMO Taxas de Pico HSPA MIMO 2X2 DL Sem MIMO 14 Mbit s 16 QAM 21 Mbit s 64 QAM 5 76 Mbit s QPSK 5 76 Mbit s QPSK 11 Mbit s 16 QAM 11 Mbit s 16 QAM Downlink 28 Mbit s 16 QAM Uplink Modula o de Ordem Superior HOM O HSPA R6 suporta modula o 16 QAM no downlink e QPSK no uplink Como mostra a figura 3 a
23. usu rio always on MBSFN rede de freq ncia nica Aumento da capacidade de transmiss o Aumento da taxa de transmiss o na borda da c lula Al m das melhorias do HSPA definidas nos padr es 3GPP acreditamos que o cancelamento de interfer ncia IC tanto no uplink IC no Node B quanto no downlink IC no UE ser introduzido no mesmo prazo do HSPA Assim os n meros de desempenho discutidos nesse documento consideram a implementa o do IC no Node B Embora o uso de diversidade de recep o 4 Rx possa ainda dobrar a capacidade do uplink e o uso de IC no UE possa aumentar a capacidade do downlink e melhorar a experi ncia do usu rio na borda da c lula por viabilizar taxas mais altas essas melhorias n o s o consideradas nas proje es de desempenho desse documento Tabela 2 Funcionalidades do HSPA Independentes do Padr o Funcionalidades Adicionais do HSPA Principais Benef cios Expectativa de disponibilidade no mesmo per odo do HSPA R7 Cancelamento de Interfer ncia no Uplink Aumento da capacidade do uplink Node B IC Ben fico para o VoIP Teleco FiTec Inova es Tecnol gicas e Intelig ncia em Telecomunica es Cancelamento de Interfer ncia no Downlink Aumento da capacidade do Downlink UE IC Aumento da taxa de dados do Downlink na borda da c lula Diversidade de Recep o 4 Rx no Node B Aumento da capacidade do uplink g
24. xo m vel 3 Por que o HSPA uma solu o interessante em 5 MHz C C Porque um upgrade incremental das redes HSPA existentes usando os mesmos recursos de espectro e de rede Porque um upgrade radical das redes HSPA existentes usando os mesmos recursos de espectro em redes distintas Porque um upgrade radical das redes HSPA existentes usando os mesmos recursos de redes em espectros distintos Porque um upgrade incremental das redes HSPA existentes usando novos recursos de espectro e de rede 17
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