LTE 4G

COIT - PV

LTE :Long Term Evolution

Índice

Cuándo.

Dónde.01

Por qué.

Cómo.

Qué.

Para qué.

02

03

04

05

06

07

08

Evolución de los sistemas de comunicaciones móviles. Estado del arte DONDE.

01

Estamos dando pasos hacia la Sociedad hiper-conectada

9.2% de los usuarios de Redes Sociales en España es always-on]

[1] Appsfire. 2011 data. [2] INE Data 2011. [3] [4] [5] La Sociedad de la Información en España 2011. Fundación Telefónica.

La Comunicación está evolucionando

Más larga ( +tiempo) [1]

Tiempo dedicado a actividades con smartphones

Los jóvenes utilizan en España 4.2 canales de media (3.3 en 2010) [4]

Utiliza más positivos[2] Con más gente

Desde más sitiosA través de más canales

Numero medio de contactos[3]:

Voz Fija: 7.2Voz Movil10.3Red Social 25

Está apariendo un nuevo tipo de cliente

“Comunicador Digital Siempre Conectado”

84’• 40’ nuevas (mapas,

juegos)

• 27’ hablar, skype, SMS

• 10’ apps web and web

• 7’ e-mail

98.5%25.4%

13.5%3.8%

Conectados en Casa

02

El consumo de contenidos también cambia:

Y cada vez es más :

Tipos comunes de consumo online (streaming)

Video32.2% usuarios internet

Series

26.9% usuarios

Music

13.3% usuarios

Social SocialUbicuo

[1] La Sociedad de la Información en España 2011. Fundación Telefónica. [2] Appsfire. Datos de 2011

En movilidad Informal

Personalizado Deslocalizado

Video Interactivo

Online

Multitarea - Simultaneo

Primary Multimedia Games Reading Surf the internetSecondary

Multimedia - 21.5% 8.8% 34.4%

Games 6.8% - 1.9% 9.8%

Reading 10.3% 5.4% - 11.4%

Surf the internet 36.2% 37.4% 15.5% -

02

Mientras se accede con más dispositivos:

[1] La Sociedad de la Información en España 2011. Fundación Telefónica.

% p

eopl

e co

nsum

ing

each

con

tent

Multimedia GamesBooksMagazines Web

Consumo de contenidos multidispos.[1]

Others

Cualquier persona de clase media tendrá

10 dispositivos conectados a la red

1 2 3 10

Video enabled

HD screens

New categoriesAbility to handle quality video

Dispositivos más potentes

50,000 M dispositivos conectados(9,000 M en 2010)

M2M – Internet de las cosas

2020

2020

TV conectadas

Casi cada Tv set estará conectado a Internet

2020

El desarrollo del M2M/Internet de las cosas incrementará exponencialmente los dispositivos

conectados a internet

La proliferación del mercado M2M contribuirá al desarrollo de dispositivos conectados

Camaras digitales Envio de fotos a

internet Envio de fotos al

entorno digital Localización de

fotos

Medios de comunicación Internet Radio Películas

Juegos Multijugador Bajada de juegos Redes sociales

E-Readers Aceso inmediato

a librros Periodicos,

revistas Subscripciones

“Perros“ Para

seguir donde estan los animales

Pacientes crónicos Tele-cuidados por móvil

Medios de pago

Máquinas de vending

Gestión de flotas

Vehiculos

02

Pero al mismo tiempo se mantiene la presión en los Ingresos de las operadoras

[1] CMT. Spain. [2] INE

Ingresos por linea en fijo [1] Ingresos por linea en móvil

IPC Telco sector

Evolución del IPC frente a evolución de precios de telecomunicaciones(2002-2010) [2]

02

1. Desde el punto de vista del usuario, se esperan desarrollos en los dispositivos que traerán nuevas demandas a las redes y condicionarán su evolución en el futuro. El factor más modulador en las necesidades de la red sera´el video. El video será interactivo y personalizado-

2. Además, la red tendrá que manejar un enorme volumen de dispositivos conectados, en el Internet de las cosas

3. Los usuarios utilizarán cada vez más las redes desde dispositivos inalámbricos, que se conectarán a redes fijas (wifi) o móviles (3G/4G) indistintamente y de manera transparente para el usuario.

4. La inteligencia de la red y su desarrollo determinará nuestro papel como proveedores de servicios, dado que estos son la llave principal para añadir valor a los servicios extremo a extremo, incluidas las aplicaciones desarrolladas por terceros.

5. La cobertura de la red y la velocidad de acceso serán las claves diferenciales para competir. En principio, la mayoría de los operadores se están enfocando en incrementar cobertura, sin incluir técnicas de capacidad por el momento. Y Telefónica va por delante.

Las claves principales del usuario y de la industria

02

LTE es una parte de la evolución de la red. La era de la Ultra Banda Ancha

• Liderar el cambio de modelo con internet players para mejorar la inteligencia de la red

• Liderar por encima de los operadores ya establecidos

2010-2040 2000-2015

Banda estrecha

Banda ancha

Ultra Banda Ancha

Velocidad

Internet (Best Effort)

Servicios gestionados(QoS)

IPTV, OTT, HD, 3D

Cloud Ecommerce Ehealth …

DSL+UMTSx10Dial-up +

GSM

Fiber+LTEx100

IPTV

Today

La transformación de la red viene enfocada primero en explotar los atributos más necesarios (velocidad e inteligencia de la red) mientras las cuestiones asociadas a la capacidad no son la clave en el punto donde estamos.

Red diseñada para voz y ahora rediseñada para datos (video)

Evolución de los sistemas de comunicaciones móviles en el contexto anterior:

02

Fuente: ALU

Fuente: ALU

CARACTERISTICAS TECNOLOGICAS DE LTE.COMO.

03

OFDM: Eficiencia Espectral. CÓMO.103

Espectro radioeléctrico: 50 MHz GSM, 150 MHz DCS, 155 MHz en UMTS 2100

Transmisión de subportadoras ortogonales sobre el ancho de banda de 20 MHz.

Mejora de la efiencia espectral: menor coste por bit

Eficiencia espectral: GSM: 9,6 Kbps en 200 KHz, (0,05 bits/s/Hz)UMTS HSDPA: 14,4 Mbps en 5 MHz (3 bits/s/Hz), LTE: 100 Mps en 20 MHz (5 bits/s/Hz) (hasta 16 bits/s/Hz con MIMO)

Tamaño de células: Macro células, mini células, micro células, pico células, femto células

rápida

Situación actual del reparto de espectro en España. El espectro es un bien escaso

03

900 MHz

1800 MHz

2100 MHz

(FDD + TDD)

800 MHz

(Dividendo Digital)

2600 MHz

(FDD)

Tecnologías

Validez / Disponiblidad

Feb 2015*

Q4 2011

2011

Q4 2011

LTE

GSM/ GPRS

/ UMTS

GSM / GPRS

/ LTE

UMTS

LTE

2x10 MHz

2x14,8 MHz

2x20 MHz

2x15 MHz

2x20 MHz

2x10 MHz

2x10 MHz

2x20 MHz

2x15 MHz

2x20 MHz

2x10 MHz

2x10 MHz

2x20 MHz

2x15 MHz

2x20 MHz

2x15 MHz

2x14,8 MHz

• Telefónica dispone de más espectro en la banda 900 como elemento diferenciador del resto de operadores.

• Yoigo solamente puede desplegar una solución LTE en la banda de 1.800 MHz

• La disponibilidad de la banda del DD/800, a criterior del Ministerio se puede adeltantar a Enero 2014

Ene 2014 ?Enero 2015

2600 MHz

(TDD)Q4 2011LTE / Backhaul 20 MHz 10 MHz

5 MHz 5 MHz 5 MHz 5 MHz

Actuaciones sobre el espectro03

REFARMING • Explotación de la tecnología más conveniente en la banda de frecuencia más adecuada asignada al operador (Ej.UMTS 900)

CANALIZACIÓN FLEXIBLE

• GSM: 200 KHz, UMTS: 5 MHz

• LTE: 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz y 20 MHz

• LTE-Advanced: 100 MHz

DIVIDENDODIGITAL

• La TDT ocupa 8 canales por cada canal de TV analógica

• Se pretende abrir la subbanda de 790-862 MHz para radiocomunicaciones

COGNITIVERADIO

• Utilización de bandas licenciadas para otros usos

• Adaptación en tiempo real a la interferencia del entorno

• Ideal para FEMTOCÉLULAS

MIMO: Multiple Input Multiple Output. CÓMO.2 03

MIMO

• Es un sistema que utiliza múltiples antenas en el transmisor y en el receptor.

• Se utiliza en canales de propagación muy pobres: multitrayecto y desvanecimientos. El ancho-tipo de LTE es de 20 MHz.

• Se basa en el uso del dominio espacial de los canales para proporcionar varios canales en paralelo.

Mejora la capacidad y el throughput.No necesita mayor ancho de banda

03

Ethernet Aggregation

ATMAggregation

PSTN

Service Platforms

Mobile IP Backbone

TDM

Fixed IP Backbone

ATM Aggregation

Ethernet Aggregation Radio base

stations (~80.000)

2G/3G

Micro, Pico solutions

DSLAM IP

VoiceDSLAM ATM

data

Distribution

2.000 main buildings. 20.000 remote units

SWITCH

Copper 100% customers

ADSL

Copper LoopUp to 5 Kms (voice+data)

Homes

BusinessesFiber p2p Enterprises

• F&M redes en proceso de convergencia

• Obsolescencia• Operacion y mantenimiento

diverso y completo

• Agregación, legacy, transporte, en diferentes redes

• Con acceso de cobre en muchos casos.

• Red compleja en casa con multiples cables

• Procesos manuales

€20 Mill/year of actuations

Individuals

Voice

Voice

data

dataInternet

Internet

Service Platforms

Y para evolucionar también necesitamos simplicidad en la arquitectura

03

Arquitectura IP – Plana, escalable, abierta. CÓMO.3

• Fuente: ALU

03

Fuente: ALU

SON. Self Organizing & Optimizing Network. CÓMO.4

• Las redes heterogéneas conllevan unos costes de operación y optimización elevados y complejos a la vez que poco eficientes.

• Determinados eventos (concentraciones de personas, incidentes, fenómenos meteorológicos, fallos en elementos de red, etc.) desestabilizan la relación capacidad-cobertura-calidad produciendo congestiones en los recursos, huecos de cobertura y mala percepción de la calidad del servicio.

• También, el continuo crecimiento de la planta, requiere adaptar a la red las nuevas estaciones base que se van poniendo en servicio.

03

SON. Self Organizing & Optimizing Network

• Self Configuration: proceso de incorporación automática de un nuevo nodo a la red, que incluye la configuración de la red de transporte con la central, el envío del tipo de hardware instalado y la carga de una lista genérica de parámetros.

• Self Optimization: el nuevo nodo en servicio comienza la recolección y análisis de las medidas que va recibiendo de los nodos colindantes y de los terminales que empiezan a engancharse y cursar tráfico en el nuevo elemento. Este proceso ya es continuo durante toda la vida útil de la estación base, con el objeto de adaptarse constantemente a la evolución natural de la red comentada anteriormente.

• Self Healing: consiste en la detección y prevención de fallos en el hardware con el objeto de reducir la indisponibilidad de las células que dan servicio.

03

Ventajas SON

• Reducción de costes de operación– OPEX = Operational Expenditure

• Por reducción de costes de personal en la optimización manual de la red.

• Reducción de inversión– CAPEX = Capital Expenditure.

• Por menor necesidad de sites al optimizar al máximo los existentes

• Reducción de los costes de mantenimiento y mejora de calidad– Por detección de averías y autoreconfiguración de la red

• Reducción de consumos– En el terminal y en la red

03

Resumen desarrollo tecnológico. Cómo

OFDM

MIMO

IP

SON

MODULACION ROBUSTA EN ENTORNOS CELULARESAlta eficiencia espectral, escalable, RX adaptativo

CAPACIDAD DE ENLACEMultiple Input Output, UL & DL. Incrementa capacidad

PLANO, ESCALABLEServicios basados en IP (VoIP), Backaul IP, convergencia con redes legacy

OPERACIONES AUTOMATIZADASAuto-configuración, Auto-optimización

03

CAPACIDADES DE LTE.QUE

04

Consecuencias de las ventajas tecnológicas. QUÉ04

Fuente: ALU

26

MBB: La diferenciación de los operadores vendrá en primera instancia por la velocidad y la cobertura.

En redes cargas (escenario típico), la velocidad media por usuario es de aprox. 1 Mbit/s en HSPA, 2.5 Mbit/s en HSPA+ y 5-10Mbit/s en LTE, dependiendo de:

• Localización del usuario en la celda

• Carga.

• Tecnología y disponibilidad de espectro.

En determinados momentos y lugares esta velocidad puede variar (arriba o abajo)

En redes poco cargadas, la velocidad media es 4 Mbit/s en HSPA, 8 Mbit/s en HSPA+ y 25-30 Mbit/s in LTE.

Las velocidades de pico (límite tecnológico) son de: 14 Mbit/s en HSPA, 42 Mbit/s en HSPA+ y 170 Mbit/s en LTE.

Macrocells speeds

Peak data rate

[A] User in good radio

conditions

[B] Average

[C] Cell-edge user

HSDPA7.2 - 1carrier

7,2 Mbit/s 2-2,5 Mbit/s

0,7-1,0 Mbit/s

100-500 kbit/s

HSPA + (64QAM) - 1carrier

21 Mbit/s 5-7,5 Mbit/s

1,0-1,2 Mbit/s

100-500 kbit/s

HSPA+ dual cell - 2carriers

42 Mbit/s 10-15 Mbit/s

2,0-2,5 Mbit/s

100-500 kbit/s

LTE 2x2 (20MHz) 170 Mbit/s 30-50Mbit/s

5-10 Mbit/s

0,5-2 Mbit/s

[A] [B] [C]

Funcionamiento real

Velocidades de pico(<5%)

04

APLICACIONES.PARA QUE

05

Aplicaciones: VoIP = VoLTE

Ejemplo comparativo en SK Telecom:

05

LTE Aplicaciones: Para qué04

Fuente: ALU

Aplicaciones: M2M. El internet de las cosas.Digital Life. 50 Bll Dispositivos conectados 2020

Supervisión Video Sistemas AutomociónTelemedicina

Paciente en casa Transmisión datos en

tiempo real Diagnosis en tiempo

real

Objetivos: Hospitales y clínicas en

zonas remotas Pacientes con movilidad

reducida

Campos petrolíferos Seguridad en casa Gestión energética

Objetivos: Industrias Particulares Gobiernos

Emergencia Conectividad (Manos

libres) GPS/Navegación Test/diagnosis Seguridad/alarmas

05

Posible estrategia de desarrollo

VIDEO CONVERGENCIA

RURALM2M

El Internet de las cosas

Combinar LTE/Redes Fijas/Datacenter/Redes IPVideo Bidireccional. HD Video

Cobertura Fija Inalámbrica en Residencial en Medio Rural

05

DESPLIEGUE.CUANDO

06

Despliegues de LTE en Euskadi

• Operativo en todas las poblaciones de más de 70.000 habitantes en 2013.• Sobre la banda de frecuencias de 1800 MHz • Despliegue masivo con la apertura de la banda 800 MHz.(¿2014, 2015?)• Euskadi:

– Bilbao– San Sebastián– Vitoria– Getxo– Barakaldo

• Velocidades estándar con baja carga 21 Mbps DL y 5 Mbps UL, con velocidades de pico 100/50.

• Sobre 12 terminales que en este momento soportan el servicio

06