Flexible LTE user equipment

• Autor(a) principal: Rosa, Tiago Miguel Simões
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: eng
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/23753
• topic: Engenharia eletrónica e telecomunicações; Sistemas de comunicação móveis; Radio definido por software; Largura de banda

As redes móveis estão em constante evolução. A geração atual (4G) de redes celulares de banda larga e representada pelo standard Long Term Evolution (LTE), definido pela 3rd Generation Partnership Project (3GPP). Existe uma elevada procura/uso da rede LTE, com um aumento exponencial do número de dispositivos móveis a requerer uma ligação à Internet de alto débito. Isto pode conduzir à sobrelotação do espetro, levando a que o sinal tenha que ser reforçado e a cobertura melhorada em locais específicos, tal como em grandes conferências, festivais e eventos desportivos. Por outro lado, seria uma vantagem importante se os utilizadores pudessem continuar a usar os seus equipamentos e terminais em situações onde o acesso a redes 4G é inexistente, tais como a bordo de um navio, eventos esporádicos em localizações remotas ou em cenários de catástrofe, em que as infraestruturas que permitem as telecomunicações foram danificadas e a cobertura temporária de rede pode ser decisiva em processos de salvamento. Assim sendo, existe uma motivação clara por trás do desenvolvimento de uma infraestrutura celular totalmente reconfigurável e que preencha as características mencionadas anteriormente. Uma possível abordagem consiste numa plataforma de rádio definido por software (SDR), de código aberto, que implementa o standard LTE e corre em processadores de uso geral (GPPs), tornando possível construir uma rede completa investindo somente em hardware - computadores e front-ends de radiofrequência (RF). Após comparação e análise de várias plataformas LTE de código aberto foi selecionado o OpenAirInterface (OAI) da EURECOM, que disponibiliza uma implementação compatível com a Release 8.6 da 3GPP (com parte das funcionalidades da Release 10). O principal objectivo desta dissertação é a implementação de um User Equipment (UE) flexível, usando plataformas SDR de código aberto que corram num computador de placa única (SBC) compacto e de baixa potência, integrado com um front-end de RF - Universal Software Radio Peripheral (USRP). A transmissão de dados em tempo real usando os modos de duplexagem Time Division Duplex (TDD) e Frequency Division Duplex (FDD) é suportada e a reconfiguração de certos parâmetros é permitida, nomeadamente a frequência portadora, a largura de banda e o número de Resource Blocks (RBs) usados. Além disso, é possível partilhar os dados móveis LTE com utilizadores que estejam próximos, semelhante ao que acontece com um hotspot de Wi-Fi. O processo de implementação é descrito, incluindo todos os passos necessários para o seu desenvolvimento, englobando o port do UE de um computador para um SBC. Finalmente, a performance da rede é analisada, discutindo os valores de débitos obtidos.