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LTE-ADVANCED Diego Quesada, Gustavo Valle, Fernando Carrillo, Luis Montenegro Resumen 4G o IMT Avanzado, es un documento publicado por UIT(UIT-R), donde se establece los requerimientos mínimos para los servicios de cuarta generación. 4G deberá ser una red de redes basado en conmutación de paquetes con protocolo IP, mientras que las anteriores generaciones (2G y 3G) se basa en conmutación de circuitos para la voz. Las redes 4G llegarán a tener velocidades de 100 Mbit/s en ambientes móviles, y de hasta 1Gbit/s en interiores o fijos. Las tecnologías candidatas para la cuarta generación son LTE-Advanced y WirelessMAN(WiMAX 802.16m), que cumplieron con todos los criterios establecidos por la UIT-R para la primera versión de IMT-Advanced. Ambas tecnologías LTE y WiMAX, son muy similares en las velocidades de transmisión, en la forma de transmitir las señales, utilizan MIMO(Multiple Input Multiple Output) y ambos sistemas utilizan OFDM(Orthogonal Frecuency Division Multiplexing). En el presente trabajo nos enfocaremos en LTE-Advanced, revisando y dando una visión global de la tecnología, así como su arquitectura, sus elementos, realizando una breve descripción de las técnicas empleadas en el core y en la interface de aire, además de las tasas de transmisión, los servicios que ofrecerá y el estado actual del despliegue mundial. . Términos para indexación: LTE, LTE-Advanced, 4G, Comunicaciones Móviles. I. INTRODUCCIÓN Las comunicaciones móviles se ha convertido en un gran salto para el desarrollo de las comunicaciones entre las personas. En las últimas décadas, se ha pasado de ser una tecnología accesible para pocos a sistemas necesarios para mantener la comunicación entre la mayoría de las personas en el mundo. Para comprender los sistemas móviles de comunicación de hoy en día , es importante entender de dónde vienen y cómo han evolucionado. También ha cambiado la tarea de desarrollar las tecnologías móviles, llevada a cabo por organizaciones de estándares mundiales en desarrollo , por ejemplo el Proyecto de Asociación de Tercera Generación ( 3GPP) con la ayuda de miles de personas. La evolución que ha tenido las comunicaciones móviles parte con 1G (Primera Generación), los cuales eran sistemas analógicas móviles de radio, 2G (Segunda Generación) los primeros sistemas móviles digitales lo cual permitía no solo realizar llamadas, sino que permitían tráfico de datos (mensajes de texto) y 3G los primeros sistemas móviles de manipulación de datos de banda ancha. The Long -Term Evolution (LTE ) versión 8 se lo considera como " 3.9G " y LTE- Advanced version 10, es la verdadera evolución 4G. En primer lugar hay que señalar que LTE y LTE -Advanced es la misma tecnología, esta no hace LTE -Advanced un sistema diferente de LTE y no es en ningún modo la evolución. Otro aspecto importante es que el trabajo en el desarrollo de LTE y LTE - Advanced se realiza como una tarea continua dentro de 3GPP, el mismo foro que desarrolló el primer sistema de 3G ( WCDMA / HSPA) . Debido a la creciente demanda de servicios móviles en cuanto a mayores velocidades de datos y calidad de servicio (QoS) , la tecnología 3GPP trabaja de manera conjunta y paralela en dos estándares ,Long Term Evolution (LTE ) y System Architecture Evolution( SAE ) , destinadas a definir tanto la radiored de acceso ( RAN ) y el núcleo de la red del sistema. LTE / SAE , también conocido como el Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) , representa un paso enorme para la industria inalámbrica que tiene como

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LTE-ADVANCEDDiego Quesada, Gustavo Valle, Fernando Carrillo, Luis Montenegro

Resumen — 4G o IMT Avanzado, es un documento publicado por UIT(UIT-R), donde se establece los requerimientos mínimos para los servicios de cuarta generación. 4G deberá ser una red de redes basado en conmutación de paquetes con protocolo IP, mientras que las anteriores generaciones (2G y 3G) se basa en conmutación de circuitos para la voz. Las redes 4G llegarán a tener velocidades de 100 Mbit/s en ambientes móviles, y de hasta 1Gbit/s en interiores o fijos. Las tecnologías candidatas para la cuarta generación son LTE-Advanced y WirelessMAN(WiMAX 802.16m), que cumplieron con todos los criterios establecidos por la UIT-R para la primera versión de IMT-Advanced.

Ambas tecnologías LTE y WiMAX, son muy similares en las velocidades de transmisión, en la forma de transmitir las señales, utilizan MIMO(Multiple Input Multiple Output) y ambos sistemas utilizan OFDM(Orthogonal Frecuency Division Multiplexing). En el presente trabajo nos enfocaremos en LTE-Advanced, revisando y dando una visión global de la tecnología, así como su arquitectura, sus elementos, realizando una breve descripción de las técnicas empleadas en el core y en la interface de aire, además de las tasas de transmisión, los servicios que ofrecerá y el estado actual del despliegue mundial.

.

Términos para indexación: LTE, LTE-Advanced, 4G, Comunicaciones Móviles.

I. INTRODUCCIÓN

Las comunicaciones móviles se ha convertido en un gran salto para el desarrollo de las comunicaciones entre las personas. En las últimas décadas, se ha pasado de ser una tecnología accesible para pocos a sistemas necesarios para mantener la comunicación entre la mayoría de las personas en el mundo. Para comprender los sistemas móviles de comunicación de hoy en día , es importante entender de dónde vienen y cómo han evolucionado. También ha cambiado la tarea de desarrollar las tecnologías móviles, llevada a cabo por organizaciones de estándares mundiales en desarrollo , por ejemplo el Proyecto de Asociación de Tercera Generación ( 3GPP) con la ayuda de miles de personas.

La evolución que ha tenido las comunicaciones móviles parte con 1G (Primera Generación), los cuales eran sistemas analógicas móviles de radio, 2G (Segunda Generación) los primeros sistemas móviles digitales lo cual permitía no solo realizar llamadas, sino que permitían tráfico de datos (mensajes de texto) y 3G los primeros sistemas móviles de manipulación de datos de banda ancha. The Long -Term Evolution (LTE ) versión 8 se lo considera como " 3.9G " y LTE- Advanced version 10, es la verdadera evolución 4G.

En primer lugar hay que señalar que LTE y LTE -Advanced es la misma tecnología, esta no hace LTE -Advanced un sistema diferente de LTE y no es en ningún modo la evolución. Otro aspecto importante es que el trabajo en el desarrollo de LTE y LTE -Advanced se realiza como una tarea continua dentro de 3GPP, el mismo foro que desarrolló el primer sistema de 3G ( WCDMA / HSPA) .Debido a la creciente demanda de servicios móviles en cuanto a mayores velocidades de datos y calidad de servicio (QoS) , la tecnología 3GPP trabaja de manera conjunta y paralela en dos estándares ,Long Term Evolution (LTE ) y System Architecture Evolution( SAE ) , destinadas a definir tanto la radiored de acceso ( RAN ) y el núcleo de la red del sistema. LTE / SAE , también conocido como el Sistema de Paquetes Evolucionado (EPS) , representa un paso enorme para la industria inalámbrica que tiene como objetivo proporcionar paquetes de alta eficiencia, baja latencia , y seguridad en el servicio . Entre las características principales se destaca parámetros de diseño de acceso de radio, este nuevo sistema que incluirá OFDM con el fin de evitar la interferencia entre símbolos que normalmente limita el desempeño de los sistemas de alta velocidad, y MIMO técnicas apropiadas para aumentar las velocidades de datos.3GPP empezó a trabajar con la tecnología inalámbrica 4G, y se introdujeron cambios relativamente menores en LTE , en particular las femtoceldas y la formación de haz de doble capa , fueron predecesores de las futuras tecnologías LTE - Advanced y añadidas en este estándar. La definición formal de la red inalámbrica de cuarta generación, conocida como el proyecto de Telecomunicaciones Internacionales Móviles Avanzadas (IMT-Advanced ), fue finalmente publicado por la UIT -R a través de una circular en julio de 2008 . El conjunto de requisitos de IMT-Advanced de alto nivel establecido por el UIT-R son los siguientes:

Un alto grado de uniformidad de la funcionalidad de todo el mundo manteniendo la flexibilidad para apoyar una amplia gama de servicios y aplicaciones en una manera rentable. Compatibilidad de los servicios dentro de las IMT y con redes fijas. Compatibilidad de interconexión con otros sistemas de radio acceso. Dispositivos móviles de alta calidad. El equipo de usuario adecuado para su uso en todo el mundo. Las aplicaciones de fácil uso, servicios y equipos. A nivel mundial la capacidad de roaming. Las tasas de pico mejoradas para soportar servicios avanzados y aplicaciones (100 Mbit/s para alta movilidad y

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1 Gbit/s para baja movilidad se establecieron como objetivos para investigación).

Todos los requisitos anteriores, a excepción de la última, son de alto nivel, es decir, no cuantifican los requisitos de desempeño; además que en gran medida han sido perseguidos ya por la industria. Cuando se trata de una descripción detallada de los requisitos de IMT-Advanced, se han establecido metas explícitas para que el rendimiento promedio y celular de última generación, así como a las velocidades de datos máximas sean habituales. Esta era una cuestión necesaria para abordarse ya que define la experiencia para el típico usuario. Los requisitos para LTE-Advanced eran consecuencia de lo establecido para alcanzar o incluso mejorar las IMT-Advanced.

Otros requisitos importantes son la compatibilidad con versiones anteriores de LTE- Advanced con LTE y la flexibilidad del espectro, es decir, la capacidad de LTEAdvanced para ser desplegado en diferentes espectros asignados ya que cada región o país tiene diferentes regulaciones. La cuestión principal ahora es desarrollar las tecnologías apropiadas que permiten a LTE –Advanced cumplir con los objetivos propuestos. Desde una perspectiva de rendimiento del enlace, LTE ya alcanza tasas muy cercanas al límite de datos de Shannon, lo que significa que el esfuerzo principal se debe hacer en la dirección de mejorar la relación señal a interferencia y ruido experimentada por los usuarios y por lo tanto, proporcionar tasas de datos sobre una porción más grande de la célula.

La siguiente tabla muestra los principales requisitos de IMT-Advanced y su comparación con los sistemas celulares existentes

WCDMA (UMTS)

HSPA HSDPA/HSUPA

HSPA+

LTE LTE Advanced

Vel. de descarga máxima

384 kbit/s

14 Mbit/s 28 Mbit/s

100 Mbit/s 1 Gbit/s

Vel. de subida máxima

128 kbit/s

5 Mbit/s 11 Mbit/s

50 Mbit/s 500 Mbit/s

Latencia 150 ms 100 ms 50 ms =20 ms < 5msRelease 3GPP

Rel 99/4 Rel 5/6 Rel 7 Rel 8/9 Rel 10

Método de Acceso

CDMA CDMA CDMA OFDMA SC-FDMA

OFDMA SC-

FDMA

Tabla 1. Comparación IMT advanced

II. ARQUITECTURA DE LA RED LTE

3GPP especifica 8 elementos y requisitos de la arquitectura de EPS que servirá de base para las redes de próxima generación. Las especificaciones contienen dos principales elementos de trabajo a saber: LTE y SAE, que llevan especificaciones de la EPC, E-UTRAN y E-UTRA (acceso universal evolucionado de Radio Terrestre), cada uno de los cuales corresponde a: la red de núcleo, red de acceso de radio, y la interfaz de aire de todo el sistema respectivamente.

La EPS proporciona conectividad IP entre un equipo de usuario (UE) y un paquete de datos extremo mediante E –UTRAN. En la figura 1, proporcionamos una visión general de las EPS, paquetes de legado y Conmutación de circuitos, elementos y 3GPP RAN, junto con las interfaces más importantes. En el contexto de los sistemas de 4G, tanto la interfaz de aire y la red de acceso de radio están siendo mejorados o redefinido, pero hasta ahora la arquitectura de red de núcleo, es decir, el EPC , su transformación no es plena de la ya estandarizada Arquitectura SAE .

Fig.1. Descripción general de EPS para accesos 3GPP.

2.1. Visión general de LTE-Advanced E-UTRANLa parte central en la arquitectura E-UTRAN es el mayor nodo B (eNodoB o eNB), que proporciona la interfaz de aire con el plano de usuario y el protocolo de plano de control en terminaciones hacia el UE. Cada uno de los eNBs es un componente lógico que sirve a una o varias células E-UTRAN, y la interfaz de interconexión de los eNB se llama la interfaz X2. Además, Home eNBs (HeNBs, también denominadas femtocélulas), que son eNBs de menor costo para el mejora de la cobertura en interiores, se puede conectar a la EPC directamente o a través de una puerta de enlace que proporciona un soporte adicional para un gran número de HeNBs.1 3GPP está considerando nodos de retransmisión y retransmisión sofisticada que son estrategias para la mejora de rendimiento de la red. Los objetivos de esta nueva tecnología es incrementar la cobertura, ofrecer mayores velocidades de datos y rendimiento y mejor calidad de servicio así como la equidad para diferentes usuarios. En la figura. 2, se muestra la arquitectura de E-UTRAN para LTE-Advanced.

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Fig.2. LTE-Advanced arquitectura E-UTRANLos eNBs proporcionan a la E-UTRAN los protocolos necesarios con el usuario así como protocolos de plano de control de terminación. La figura. 3 da un resumen gráfico de los dos protocolos. En el plano de usuario, se incluyen los protocolos que son el Protocolo de Datos por Convergencia de Paquetes (PDCP), el Radio Link Control (RLC), Control de Acceso al Medio (MAC), y los protocolos de la capa física (PHY). La pila de plano de control además, incluye el control de recursos de radio (RRC)

Fig.3. Protocol Stack

Las siglas corresponden a los siguientes significados: NAS (Non-Access Stratum), RRC (Radio Resource Control), PDCP (Packet Data Convergence Protocol), RLC (Radio Link Control) MAC (Medium Access Control)En el contexto de los sistemas de 4G , tanto la interfaz de aire y la red de acceso de radio están siendo mejorados o redefinidos ,pero hasta ahora la arquitectura de red de núcleo , es decir, el EPC , no tienen muchos cambios en comparación de la ya estandarizada Arquitectura SAE .

1. Características Principales

El objetivo principal para desarrollar aún más LTE-Advanced era ofrecer mayores tasas de bits de una manera rentable y al mismo tiempo, cumplir completamente los requisitos establecidos por la UIT para las IMT avanzadas, también conocida como 4G, entre las principales características tenemos:

El aumento de la velocidad de datos máxima, DL 3 Gbps, UL 1.5 Gbps. Eficiencia espectral superior, de un máximo de 16bps/Hz en R8 a 30 bps / Hz en R10 .Aumento del número de abonados activos simultáneamente. Mejora del rendimiento en los bordes celulares, por ejemplo para DL 2x2 MIMO al menos 2,40 bps / Hz / célula. Las principales nuevas funcionalidades introducidas en LTE-Advanced son Carrier Aggregation (CA), el aumento de la utilización de técnicas de múltiples antenas y el apoyo a los nodos de retransmisión (RN).

2. Carrier Aggregation

Una de las formas para aumentar la capacidad de un sistema es simplemente agregar más ancho de banda. Dado que es importante mantener la compatibilidad hacia atrás con R8 y R9 móviles el aumento de ancho de banda en LTE-Avanzada se proporciona a través de la agregación de los portadores de R8/R9. La agregación de portador puede ser utilizado tanto para FDD y TDD. Cada portador agregado se conoce como un transportador de componentes. El portador de componente puede tener un ancho de banda de 1,4, 3, 5, 10, 15 o 20 MHz y un máximo de cinco portadores de componente se puede agregar. Por lo tanto el ancho de banda máximo es de 100 MHz. El número de portadores de agregados puede ser diferente en DL y UL, sin embargo el número de portadores de componente UL nunca es mayor que el número de portadores de componente DL. Los portadores de componentes individuales también pueden ser de diferentes anchos de banda, como se puede apreciar en la figura 4

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Fig.4. Carrier AggregationLa forma más fácil para organizar la agregación es el uso de portadoras de componentes contiguos dentro de la misma banda de frecuencia (tal como se define para LTE), esto no siempre es posible debido a los escenarios de asignación de frecuencias. Para la asignación no contigua se conoce también como intra-band, es decir, los portadores de componentes pertenecen a la misma banda de frecuencia de funcionamiento, pero están separados por un espacio de frecuencia, o podría ser inter-band, en cuyo caso los portadores de componentes pertenecen a diferentes bandas de frecuencia de operación, como podemos apreciar en la figura 5.

Fig.5. Carrier Aggregation intra e inter bandasCuando se utiliza la agregación de soporte hay un número de servicio que ofrecen las células, uno para cada soporte de componente. La conexión RRC es manejada por una sola célula, la de servicio primario. Las otras componentes son todas referidas como portador de componentes Secundarios (DL y posiblemente UL SCC). En el inter-band de CA , la agregación de portadoras en todos los tres portadores de componentes sólo es posible para el UE negro, el UE blanco no está dentro del área de cobertura de la portadora componente rojo, como podemos apreciar a continuación en la figura 6.

Fig.6. Carrier Aggregation; servicio de células 5.- MIMO, Multiple Input Multiple Output MIMO se utiliza para aumentar la tasa de bits global a través de la transmisión de dos o más diferentes corrientes de datos para antenas diferentes, las cuales utilizan los mismos recursos tanto en frecuencia y tiempo, separados sólo por el uso de las diferentes señales de referencia que se reciban por dos o más antenas

Fig.7. MIMO 2x2Uno o dos bloques de transporte se transmiten por TTI. Un cambio importante en LTE-Advanced es la introducción de MIMO 8x8 y 4x4 en la UL. MIMO se puede utilizar cuando S / N (señal a ruido) es alto, es decir, de alta calidad. Para situaciones con baja S / N, es mejor utilizar otros tipos de técnicas de múltiples antenas en lugar de mejorar la relación S / N, por ejemplo, por medio de TX-diversas .Para ser capaz de ajustar el tipo de esquema de transmisión de múltiples antenas, de acuerdo con la Figura 8, se ha definido un número de diferentes modos de transmisión (TM). El UE a través de señalización RRC debe ser informado sobre el modo de transmisión que se va a utilizar. Hay nueve modos de transmisión diferentes, donde se introdujeron TM1-7 en R8, TM8 se introdujo en R9 y TM9 se introdujo en R10. En la UL hay TM1 y TM2, TM1 donde, por defecto, se introdujo en el R8 y TM2 se introdujo en R10. Los diferentes modos de transmisión difieren en:

Número de capas Puertos de la antena utilizados Tipo de señal de referencia, la señal de referencia específica de la célula (CRS) o Demodulación señal de referencia (DM-RS), introducido en R10. Tipo de precodificación

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Fig.8. Figura 5. MIMO se recomienda para alta S / N En R10 tres nuevas categorías de la UE se introducen, categoría 6 , 7 y 8 donde el UE de categoría 8 es compatible con el máximo número de CC y 8x8 de multiplexación espacial .En las técnicas de múltiples antenas de precodificación se utilizan para asignar los símbolos de modulación en las diferentes antenas. El tipo de precodificación depende de la técnica de múltiples antenas utilizadas, así como en el número de capas y el número de puertos de antena. El objetivo con precodificación es lograr la mejor recepción posible de datos en el receptor .Hay que tener en cuenta que la señal se verá influenciada por la atenuación de varios tipos, que también se pueden ver como algún tipo de codificación causado por los canales de radio, estas señales de referencia conocidas serán transmitidos junto con los datos , y utilizados por el receptor para la demodulación de la señal recibida .En R8 se añade la señal de referencia y después de la precodificación , se utiliza una CRS ( células específicas de señal de referencia ) por antena . A partir de los CRS recibidos la UE estima como el canal de radio de influencia de la señal. El uso de este junto con el conocimiento acerca de la precodificación basada en el libro de códigos utilizados, el UE puede demodular la señal recibida y regenerar la información enviada .En los DM- R10 los RSS ( Señales Demodulación de referencia) se añaden a los diferentes flujos de datos antes de precodificación . El conocimiento acerca de la señal de referencia proporcionará información acerca de la influencia combinada de canal de radio y de precodificación, , este caso se conoce como precodificación no basada en libro de códigos , Figura 9

Fig.9. DL MIMO con precodificación y señal de referencia

6.- Nodos Relé

En LTE - Advanced , la posibilidad para una eficiente planificación de la red heterogénea es decir, una mezcla de células grandes y pequeñas se incrementa por la introducción de nodos de retransmisión (RN) . Estos nodos proporcionan una mayor cobertura y capacidad en los bordes de celda , las áreas de punto caliente y también pueden ser utilizados para conectar a las zonas remotas sin conexión de fibra . El nodo relé está conectado al Donante eNB a través de una interfaz de radio y la ONU, que es una modificación de la interfaz de aire E-UTRAN Uu. Por lo tanto en el donante de la célula los recursos de radio son compartidos entre UEs servidos directamente por el denb y los Nodos. Cuando el Uu utiliza diferentes frecuencias el nodo relé se conoce como un RN Tipo 1a , ver figura 10 . En el último caso existe un alto riesgo de la auto interferencia en el nodo relé , cuando se recibe por Uu y transmite al mismo tiempo ( o viceversa ) . Esto se puede evitar mediante el intercambio de tiempo entre Uu y Un , o tener diferentes ubicaciones del transmisor y el receptor. El RN será en gran medida compatible con las mismas funcionalidades que el eNB - sin embargo el denb será responsable de la selección MME.

Fig.10. El nodo de retransmisión (RN) está conectado a la denb a través de la interfaz de radio de la ONU7.- Operación multipunto coordinada ( COMP) - R11LTE -Advanced sigue evolucionando, se agregan nuevas configuraciones de CA así como nuevas características introducidas en las próximas versiones de las especificaciones 3GPP , como Coordinated Multi Point (CoMP) introducido en R11.La principal razón para introducir CoMP es mejorar el rendimiento de la red en los bordes de las celdas. En CoMP una serie de TX de puntos proporcionan una transmisión coordinada en la lista , y una serie de RX (recepción) proporcionan puntos de recepción coordinada en la UL . Un punto de TX / RX constituye un conjunto de antenas de TX / RX localizados que proporcionan cobertura en el mismo sector. El conjunto de puntos de TX / RX- utilizados en CoMP puede ser o bien en distintos lugares, o localizados , estos no solo proporcionan cobertura en los diferentes sectores , sino que también puede pertenecer a la misma o diferentes eNBs . CoMP se puede hacer en de muchas maneras , y la coordinación se puede hacer tanto para redes homogéneas , así como redes heterogéneas . En la figura 11 se muestran dos ejemplos simplificados para DL comp. En ambos casos los

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datos DL está disponibles para la transmisión a partir de dos puntos de TX. Cuando dos, o más puntos de TX , transmiten en la misma frecuencia en el mismo bastidor auxiliar, se llama junta de transmisión.

Fig.11. DL Comp Conjunto de transmisión; dos puntos de TX transmiten a un UE en el mismo recurso de radio,

CUANDO SE DISPONE DE DATOS PARA LA TRANSMISIÓN EN DOS O MÁS PUNTOS DE TX PERO SÓLO SE PROGRAMA UN PUNTO EN CADA SUBTRAMA SE LLAMA DINÁMICA ELECCIÓN DE PUNTO. PARA UL COMP SE PROGRAMA UNA RECEPCIÓN CONJUNTA , UN NÚMERO DE PUNTOS DE RX RECIBEN LOS DATOS UL DE UN UE , Y LOS DATOS RECIBIDOS SE COMBINAN PARA MEJORAR LA CALIDAD . CUANDO LOS PUNTOS DE TX / RX SON CONTROLADOS POR DIFERENTES ENB SE PODRÍA AÑADIR UN RETARDO ADICIONAL , YA QUE LOS ENB DEBENCOMUNICARSE .

8.- Requisitos de 3GPP para LTE-Advanced El trabajo de 3GPP para definir una tecnología de interfaz de radio 4G empieza a en la versión 9 con la fase de estudio para LTE-Advanced. Los requisitos para LTE-Advanced se definen a continuación:

Compatibilidad con versiones anteriores de LTE-Advanced con LTE. Un terminal LTE debería ser capaz de trabajar en una red LTE-Advanced y viceversa. Cualquier excepción será considerado por el 3GPP. Consideración de la reciente Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR-07) decisiones con respecto a un nuevo espectro IMT, así como las bandas de frecuencia existentes para asegurarse de que LTE-Advanced tiene capacidad geográficamente disponibles.Espectro para la asignación de canales por encima de 20 MHz. Además, los requisitos deben reconocer a

aquellas partes del mundo en el que los canales de banda ancha no son disponibles.3GPP cita el hecho de que los sistemas conformes a las IMT serán candidatos para cualquier nueva banda de espectro identificadas por la CMR- 07 como una de las razones para alinear LTE -Advancedcon las IMT-Avanzadas. Además, es significativo que la UIT ha cambiado el nombre de su espectro IMT- 2000 como el espectro de " IMT ", con la intención de que todo el espectro previamente identificado para las IMT- 2000 (3G ) también es aplicable para las IMT- Advanced ( 4G) .

Esto es importante porque significa que no hay tal cosa como el espectro de 3G o 4G ; sólo hay una piscina de espectro IMT Entonces, ¿qué impulsa el despliegue de tecnologías en bandas específicas?Pues esto dependerá de las circunstancias locales.Se podría argumentar que esta decisión de la UIT libera a la industria a hacer un uso adecuado de decisiones locales pero también tiene el efecto de aumentar la fragmentación probable de los mercados. 9.-Requisitos de rendimiento del sistemaLos requisitos de rendimiento del sistema de LTE -Advanced serán en la mayoría de los casos superiores a los de las IMT -Avanzadas. La velocidad de datos 1 Gbps máxima requerida por la UIT se logrará en LTE- Advanced utilizando MIMO 4x4 y transmisión de ancho de banda más ancha que aproximadamente 70 MHz. En términos de eficiencia espectral, la LTE de hoy satisface el requisito de 4G para el enlace descendente, pero no para el enlace ascendente .En la Tabla 2 se comparan los objetivos de la eficiencia espectral para LTE , LTE -Advanced , y IMT -Avanzadas. Hay que tener en cuenta que las tasas máximas para LTE -Advanced son sustancialmente superiores a los requisitos 4G , lo que pone el deseo de hacer subir el picorendimiento en 4G LTE, aunque los objetivos de desempeño promedio están más cerca de los Requisitos de la UIT .

Tabla 2. Los objetivos de rendimiento para LTE, LTE Advanced, y las IMT-Avanzadas.

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10.-Flexibilidad de SpectroAdemás de las bandas definidas actualmente para LTE Release 8, TR 36.913 identificalas siguientes nuevas bandas:

Banda de 450-470 MHzBanda de 698-862 MHzBanda de 790-862 MHz02.03 a 02.04 GHz3,4-4,2 GHz4,4 a 4,99 GHz

Algunas de estas bandas se incluyen ahora formalmente en el 3GPP Release 9, se debe considerar que las bandas de frecuencia se consideran independientes de las características, lo que significa que es aceptable para desplegar una anteriorproducto de liberación, en una banda no definida hasta que una versión posterior aparezca.LTE -Advanced está diseñado para funcionar en las asignaciones de espectro de diferentes tamaños, incluyendo asignaciones más anchas que la de 20 MHz en Release 8, a fin de lograr mayores velocidades de datos de rendimiento y de destino. Aunque es deseable tener anchos de banda superior a 20 MHz desplegados en el espectro adyacente, la limitada disponibilidad de espectro significa que la agregación de diferentes bandas es necesaria para cumplir los requisitos de ancho de banda más altos.11.- Perspectivas para el despliegue de LTE-Advanced Pruebas de campo apoyadas por la industria ya están demostrando la viabilidad de muchos de los conceptos técnicos de LTE-Advanced, sin embargo, el momento del despliegue de LTE-Advanced es difícil de predecir, y dependerá de demanda de la industria y el éxito de la actual Release 8 y 9 . Desde la perspectiva de la estandarización se tiene un retraso aproximado de dos años de LTE-Advanced en comparación con LTE. Estos se debe al hecho de que la propia LTE tendrá un despliegue lento debido a la disponibilidad de espectro limitado y el desarrollo continuo y el éxito de los sistemas 2G y 3G. Además, LTE-Advanced representa un gran aumento en sistema y la complejidad del dispositivo, y se necesitará tiempo para que la industria responda. LTE a secas no cumple con lo que dice IMT-Advanced y por tanto no puede ser categorizada como una tecnología de telefonía móvil de cuarta generación (4G). Más bien como una tecnología de 3G muy avanzada (siguiendo con la nomenclatura que dice que HSPA es 3,5G, podríamos decir queLTE es 3,99G). Pero para tener una tecnología 4G deberíamos tener LTE Advancede, en estos momentos la única red del mundo LTE Advanced es la del operador ruso Yota (eso sí, sólo en una pequeña fracción de Moscú). ¿Y por qué tan poco? Simple, apenas hay terminales.

Conclusiones

LTE no es 4G. Es una evolución muy importante, es un paso previo, pero no cumple con los requisitos. La gente de marketing de los operadores sabe que esto no vende y por todo el mundo ha usado 4G para referirse a LTE y al final no se puede luchar contra lo que todo el mundo dice. Lo que está claro es que es una evolución muy importante y que al final se

extenderá a LTE Advanced que sí que cumple los requisitos del IMT-Advanced.

En todo caso, el LTE Advanced depende tanto de la infraestructura en los diferentes mercados como de la diversidad de móviles de los fabricantes. Ahora que el LTE está llegando a diversos países con diferentes operadores, aún hay pocos dispositivos que lo soportan y, normalmente, son de gama alta. Lo que quiere decir que gran parte de la población de un país como, no tiene acceso a este tipo de smartphones.

GLOSARIO DE TERMINOS

3GPP Third Generation Partnership Project

3GPP2 Third Generation Partnership Project 2

ACK Acknowledgement (in ARQ protocols)

ACLR Adjacent Channel Leakage Ratio

ACS Adjacent Channel Selectivity

AM Acknowledged Mode (RLC configuration)

AMC Adaptive Modulation and Coding

A-MPR Additional Maximum Power Reduction AMPS Advanced Mobile Phone System

AQPSK Adaptive QPSK

MIMO, MULTIPLE INPUT MULTIPLE OUTPUT

Page 8: Publicación 4G LTE-Advanced

ARIB Association of Radio Industries and Businesses ARQ Automatic Repeat-reQuest

AS Access Stratum

ATIS Alliance for Telecommunications Industry Solutions AWGN Additive White Gaussian Noise

BC Band Category

BCCH Broadcast Control Channel

BCH Broadcast Channel

BER Bit-Error Rate

BLER Block-Error Rate

BM-SC Broadcast Multicast Service Center BPSK Binary Phase-Shift Keying

BS Base Station

BSC Base Station Controller

BTS Base Transceiver Station

CA Carrier Aggregation

CC Convolutional Code (in the context of coding), or Component Carrier (in the context of carrier aggregation) CCCH Common Control Channel

CCE Control Channel Element

CDF Cumulative Density Function

CDM Code-Division Multiplexing

CDMA Code-Division Multiple Access

REFERENCIAS

[1] José Manuel Huidobro, “Comunicaciones Móviles Sistemas GSM, UMTS y LTE”, 2012.

[2] A. N. Netravali and B. G. Haskell, Digital Pictures, 2nd ed., Plenum Press: New York, 1995, pp. 613-651.

[3] H. Sun, W. Kwok, and J. Zdepski, “Architectures for MPEG compressed bitstream scaling,” IEEE Trans. Circuits Syst. Video Technol., vol. 6, no. 2, pp. 191-199, Apr. 1996.

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BIOGRAFIA

Diego R. Quesada Nacio en Ambato el 12 de febrero de 1986, graduado del Instituto Tecnológico Superior “Bolívar” en la especialidad de técnico en Informática, Obtuvo el título de Ingeniero en Electrónica y Comunicaciones en la Universidad Técnica de Ambato en el año 2012. Actualmente trabaja de Docente en la Facultad de Ingeniería en

Sistemas, Electrónica e Industrial en la UTA.

Luis E. Montenegro, Nació en Quito-Ecuador el 23 de mayo de 1981. Realizó sus estudios secundarios en el Insituto Tècnico Superior Benito Juarez, donde obtuvo el título de Bachiller en Informática. En el año 2007 obtuvo el titulo de Ingeniero de Sistemas en la Universidad Politècnica Salesiana.

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