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Introdução ao LTE

O assunto deste post é o LTE, que é a abreviatura de Long Term Evolution (Evolução a Longo Prazo). É uma tecnologia atual de telefonia móvel.

O que é?

É o padrão de comunicação sem fio da atual quarta geração (4G), usado atualmente em smartphones e tablets do mundo inteiro. Foi desenvolvido pela 3GPP para melhorar a comunicação móvel 3G, com maior velocidade de transmissão de dados e menor latência. Outro objetivo é unificar as normas de comunicações móveis derivadas do GSM, CDMA e TDMA.

Evolução das tecnologias até o 4G
Evolução das tecnologias até o 4G. Fonte: (Tiwana, 2016).

3GPP é a abreviatura de 3rd Generation Partneship Project (Projeto de Parceria de 3ª Geração), é um projeto colaborativo entre orgãos reguladores para definir normas globais para sistemas de comunicação sem fio. O 3GPP também determinou normas para 5G.

O padrão LTE é baseado em IP (protocolo de internet), usa a arquitetura SAE (Evolução da Arquitetura do Sistema) e várias antenas em configuração MIMO para atender os requisitos de maior velocidade e menor interferência. Nesta tecnologia, os dados são modulados pela técnica OFDM.

Arquitetura SAE (System Archtecture Evolution)

A arquitetura para LTE é muito mais simples do que as para 3G. A SAE é dividida em 2 partes: E-UTRAN e EPC.

As siglas nas conexões são nomes das interfaces. Fonte: Twin RAT Tester.

E-UTRAN

É composta por estações base chamadas de eNodeB (eNB), recebem e transmitem os sinais dos celulares. Estes acessam a rede com a interface LTE-Uu. Uma eNodeB se comunica com outra por meio da interface x2, que é de controle e transmissão de dados. As estações base se comunicam com o EPC pela interface S1.

EPC (Evolved Packet Core)

Traduzido como Núcleo de Pacote Evoluído. O EPC unifica voz e dados em pacotes para uma arquitetura em IP. Os componentes são:

  • HSS: A base de dados onde há as informações do usuário e oferece funções de suporte em mobilidade e configurações. 
  • Serving Gateway: Uma porta de entrada que transporta dados de tráfego de IP.
  • PDN GW: São roteadores de pacotes entre a internet e o EPC.
  • MME: Responsável pela segurança, controle do EPC e seleção de portas de entrada e SGSN.

O PS-Core é parte das redes das gerações anteriores.

Versões do LTE

Existem várias versões, são chamadas de lançamentos. As primeiras versões foram os lançamentos 8 e 9, introduzidos em 2014, eram de terceira geração, pois não tinham as especificações necessárias para serem 4G. Algumas fontes os colocam como 3.5G ou 3.9G.

LTE-Advanced ou LTE-A

O LTE-Advanced é o lançamento 10 da 3GPP, atende os requisitos para ser considerado 4G. Tem taxa de transmissão de pico de 3 Gbps no download e 1,5 Gbps no upload e pode ser modulado em 64 QAM. Este padrão usa a técnica de agregação de operadora, fornecendo mais frequências de operação para o usuário.

LTE-Advanced Pro

Criada pela 3GPP como transição do 4G para 5G, anunciada como Lançamento 13. Além de ser mais rápida, permite modulação em 256 QAM. O LTE-A Pro terá antenas MIMO 4×4. Enquanto a agregação de portadora pode fornecer até 7 frequências de portadora. Termos e técnicas não explicadas aqui ficarão para outros posts.

Infográfico do LTE
Este infográfico mostra velocidades para comunicações móveis. Fonte: Android Authority.
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