Inacap Santiago SurIngeniería en Telecomunicaciones, Conectividad y Redes.Redes de Acceso

Índice: _____________________________

Pagina:

Introducción ……………………………………………………………. 2

Objetivos………………………………………………………………… 3

LTE……………..……………….………………………………………. 4

LTE Advanced……………….………………………………………… 7

Espectro radioeléctrico……………………………………………….. 9

Dividendo digital……………………………………………………….. 10

Canalización flexible………………………………………………….. 10

Arquitectura de Red LTE………………………………………………. 13

Instalación LTE………………………………………………………….. 18

Conclusiones ..……………………………………………………….. 24

Terminología ..……………………………………………………….. 25

Bibliografía… ..……………………………………………………….. 26

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Introducción

Las tecnologías de la información y las comunicaciones en general y las comunicaciones móviles en particular tienen una incidencia decisiva en el crecimiento económico, la competitividad y la mejora de la productividad. El terminal móvil ha llegado a constituir hoy en día una parte esencial en la esfera de objetos personales. En este contexto, la industria de las comunicaciones móviles ha venido aportando soluciones al mercado, en la forma de sucesivas generaciones de sistemas. La globalización de los mercados y la búsqueda de economías de escala son algunos de los principales argumentos que justifican el interés y el desarrollo de sistemas estándares y tecnologías, resultado del consenso entre los diferentes agentes implicados. Bajo este contexto basaremos nuestro trabajo en la tecnología móvil LTE, la cual nos permite alcanzar grandes tazas de transferencia de media (datos, voz, video).

El informe describirá un proceso de instalación correspondiente al sistema DBS 3900 de Huawei aplicables a las soluciones de acceso LTE.

LTE es una tecnología tan amplia y con tantas características que tratar de entregarlas en un solo informe es casi imposible, por lo cual basaremos este reporte en las características medulares del sistema, tales como la descripción de la misma, sus correspondientes bandas de frecuencia e infraestructura, además de implementaciones en nuestro país.

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Objetivos:

Definir el concepto de estandarización Reconocer un sistema LTE Identificar las bandas de frecuencia en un sistema LTE Describir la Arquitectura de un sistema LTE Mostrar implementaciones LTE en el País

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Estandarización

La normalización o estandarización es la redacción y aprobación de normas que se establecen para garantizar el acoplamiento de elementos construidos independientemente, a su vez es el proceso que involucra, elaborar, aplicar y mejorar las normas que se aplican a distintas actividades científicas, industriales o económicas con el fin de ordenarlas y mejorarlas.

Los procesos de estandarización son costosos en tiempo y esfuerzo. Típicamente se inician con una primera fase en la que se establecen los requisitos que debe satisfacer el diseño del sistema que se pretende estandarizar. Tras ello, se decide la arquitectura del sistema, con sus principales bloques y correspondientes interfaces. Sobre ello, se procede a la especificación detallada, así como el test y la verificación que pueden iniciarse cuando las especificaciones alcanzan ya un alto nivel de estabilidad. El proceso es iterativo. Por ejemplo, pueden añadirse, modificarse o eliminarse requisitos a la vista de las soluciones técnicas que se vayan formulando. Similarmente, pueden modificarse las soluciones técnicas si se evidencian dificultades en la verificación práctica.

Así, los diferentes organismos y foros de estandarización adquieren una relevancia muy significativa en el marco general del negocio de las comunicaciones móviles.

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LTE

En LTE, las especificaciones emanan del 3GPP (3rd Generation Partnership Project), que nació en 1998 con el objetivo de especificar 3G (UTRA-FDD y UTRA-TDD). También se encarga de mantener y desarrollar las especificaciones de GERAN (GSM EDGE RAN). La red de acceso radio se especifica en el marco del TSG RAN, que se organiza en cinco grupos de trabajo: WG1 (capa física), WG2 (capas 2 y 3), WG3 (interfaces fijos de la red de acceso), WG4(aspectos de RF y RRM) y WG5 (conformidad de terminales).

Puede decirse que el primer paso hacia LTE se llevó a cabo en noviembre de 2004, cuando 3GPP TSG RAN organizó un Workshop sobre “RAN Evolution” en Toronto (Canadá), en el que se presentaron unas 40 contribuciones con ideas, propuestas, etc. En el propio Workshop se identificaron una serie de requisitos de alto nivel, como un coste por bit reducido, mejora en la provisión de servicios, flexibilidad en el uso de las bandas frecuenciales, arquitectura simplificada con interfaces abiertos, consumo de potencia en el terminal razonable, etc. También se puso de manifiesto que el esfuerzo de estandarización que esta evolución, bautizada como E-UTRAN (Evolved UTRAN), llevaría asociado sólo resultaría justificable si las mejoras fueran significativas.

En diciembre de 2004 se creó el Study Item “Evolved UTRA and UTRAN” para la evolución hacia una tecnología de acceso de elevada velocidad de transmisión, baja latencia y optimizada para la transmisión de paquetes, de modo que con ello quedase asegurada la competitividad de las soluciones 3GPP en un horizonte temporal largo. En particular, algunos de los objetivos de E-UTRA y E-UTRAN son:

• Velocidades de transmisión de pico de 100 Mbps en downlink y 50 Mbps en uplink, mejorando la velocidad de transmisión obtenible en el extremo de la célula.• Mejora de la eficiencia espectral en un factor 2-4 con respecto a la Release 6.• Latencia del plano de usuario en la red de acceso radio inferior a 10 ms.• Ancho de banda escalable.• Interoperabilidad con sistemas 3G y sistemas no 3GPP.

Este primer periodo de trabajo concluyó con la aprobación del TR 25.912 en la reunión TSG-RAN #32 en junio de 2006. En TR 25.912 se recomendaba la creación de un WorkItem sobre E-UTRA y E-UTRAN tomando como punto de partida el concepto de sistema reflejado en dicho documento, ya que los estudios realizados validaban su viabilidad. Tras considerarse y discutirse múltiples propuestas sobre la capa física, protocolos radio, arquitectura de red, aspectos de RF, consideraciones de complejidad, etc., algunas de las características principales incorporadas al concepto del TR 25.912 fueron:

• Esquema de acceso radio OFDMA en el downlink y SC-FDMA en el uplink.• Soporte de packet scheduling en el dominio temporal y frecuencial.• Simplificaciones en la MAC y en el modelo de estados RRC, así como reducción del número de canales de transporte (no hay canales dedicados).• Funcionalidades de packet scheduling, ARQ e HARQ terminadas en eNodeB.• Simplificación de la arquitectura E-UTRAN y descentralización de la misma.

A partir de este Feasibility Study se pasó al desarrollo de tareas de especificación (WorkItems). Para cada WI se establece un título y ámbito técnico, se define su resultado esperado (Technical Specifi cation o Technical Report) e impacto sobre otros WIs así

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como el calendario de tareas. La primera versión completa de las especificaciones LTE se aprobó en diciembre de 2007. Durante 2008 el trabajo del 3GPP se centró en la finalización de Release 8, aunque también se han ido desarrollando con intensidad aspectos de Release 9 y Release 10. Las especificaciones de Release 8 quedaron congeladas en diciembre de 2008, lo que significa que no se pueden añadir nuevas funcionalidades a esta versión, si bien se continúa el trabajo para completar los contenidos acordados.

Cabe destacar que las capacidades y prestaciones de E-UTRA y E-UTRAN establecidas corresponden a los objetivos fijados en la fase inicial de desarrollo de LTE, de manera que las prestaciones finalmente alcanzadas en muchos casos pueden superar los objetivos iniciales. Por ejemplo, la velocidad de pico teórica alcanzable en el downlink para 2×20 MHz (FDD),64-QAM y 4×4 MIMO resulta de 326 Mbits/s. No obstante, si bien por la propia necesidad de sintetizar las capacidades de un sistema se tiende a proporcionar la velocidad de transmisión de pico, en términos de evaluación de prestaciones las principales métricas a considerar deben ser de otro tipo (por ejemplo, el percentil 95 de la distribución bits/s/MHz/célula). Así mismo, siendo una buena referencia la cota teórica a nivel de enlace, es fundamental evaluar las prestaciones a nivel de sistema en entornos realistas (a través de simulaciones en una primera instancia y medidas de campo en una segunda).

En el contexto de la ITU, UTRA y E-UTRA (LTE) son el pariente europeo de la familia IMT-2000, ya que en realidad IMT-2000 no es una tecnología de acceso radio en sí misma, sino una familia de tecnologías que cumplen los requisitos establecidos por la ITU para IMT-2000 y que son aprobadas por la propia ITU. La principal recomendación IMT-2000 es ITU-R M. 1457, en la que se incluye una descripción de cada uno de los miembros de la familia IMT-2000 acompañada de una lista de referencias a las especificaciones detalladas. ITU-R WP5D se encarga de ir revisando dicha recomendación, dado el continuo desarrollo de los diferentes interfaces radio IMT-2000.

Cabe mencionar que en ITU-R M. 1457-7 (Revisión 7 del documento), aprobado en octubre de 2007, se incluyó también el estándar IEEE 802.16 (WiMAX), como un nuevo miembro de IMT-2000. Dentro también de las familias IMT-2000 se encuentra CDMA-2000 y UMB (Ultra Mobile Broadband), que constituyen el equivalente a UMTS y LTE en el marco de 3GPP2, y que en el recorrido desde 2G (con IS-95) hasta la evolución de 3G ha supuesto el principal polo de competencia a las tecnologías 3GPP. No obstante, el desarrollo de UMB ha quedado paralizado desde finales de 2008, cuando algunos de los principales motores de las comunicaciones móviles (Qualcomm, Verizon, etc.) se inclinaron por LTE.

LTE Advanced

Al tiempo que las especificaciones de UMTS R99 se estaban completando, la ITU inició las primeras consideraciones en la concepción de soluciones más allá de IMT-2000, conocido actualmente como IMT-Advanced y referido como 4G. La Resolución 228 (WRC-2000 y revisada en WRC-03) invitó a la ITU-R a estudiar en detalle los aspectos técnicos y operativos relativos al futuro desarrollo de IMT-Advanced.

El marco general y los objetivos están definidos en la Recomendación ITU-R M.1645. Por su parte, la Resolución ITU-R 57 establece los principios y criterios esenciales para el desarrollo de Recomendaciones para la interfaz radio IMT-Advanced. La ITU-R Circular Letter 5/LCCE/2 de marzo de 2008 invita a la presentación de propuestas candidatas para la interfaz radio IMT-Advanced. La Revision 1 del documento

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IMT-ADV/2-E de agosto de 2008 establece el calendario de desarrollo de IMT-Advanced. El 7 de octubre de 2009 el 3GPP presentó la propuesta “LTE Release 10 & beyond (LTE-Advanced)”, completando así el Step 3 de dicho proceso (recepción de candidatos). El documento de referencia para el 3GPP en este punto lo constituye la TR 36.912 v9.0.0.

Previendo el inicio del proceso IMT-Advanced en el seno de ITU, el 3GPP inició en marzo de 2008 el Study Item LTE-Advanced. El calendario del 3GPP está alineado con el calendario de la ITU, de manera que se espera completar las especifcaciones de la Release 10 en la primera parte de 2011. Sin embargo, la visión dentro del 3GPP es que LTE-Advanced no debe limitarse a cumplir los requerimientos de IMT-Advanced, sino que debe perseguir unos objetivos mucho más ambiciosos.

LTE se concibe como el punto de inicio para una transición suave hacia el acceso radio 4G (esto es, IMT-Advanced) o, en otras palabras, LTE-Advanced es la evolución de LTE. En este sentido, LTE-Advanced debe asegurar toda una serie de requisitos en relación a la compatibilidad hacia atrás con LTE Release 8. En cuanto a compatibilidad espectral, LTE-Advanced debería poderse desplegar en bandas ocupadas por LTE. Así mismo, el equipamiento LTE debería poder incorporar las funcionalidades LTE-Advanced con una complejidad y coste razonablemente bajos.

Los requerimientos de LTE-Advanced establecidos en TR 36.913 distinguen diferentes categorías: generales, capacidades (velocidad de transmisión de pico, latencias), prestaciones del sistema (eficiencia espectral, throughput en el extremo de la célula, movilidad, cobertura, etc.), despliegue (espectro, coexistencia e interoperación con legacy RATs, etc.), arquitectura E-UTRAN y migración, complejidad, coste, etc.

Para poder satisfacer los requerimientos establecidos (por ejemplo, soporte de velocidades de pico de hasta 1 Gbit/s en downlink y 500 Mbit/s en uplink), son necesarias una serie de mejoras técnicas con respecto a LTE (Release 8). Algunas de las principales componentes técnicas de LTE-Advanced son [43]:

• Agregación de banda hasta 100 MHz, por ejemplo a partir de agregar múltiples componentes de 20 MHz para poder alcanzar un ancho de banda de 100 MHz y así proporcionar las velocidades de transmisión más elevadas previstas en los requerimientos.• Extensión de soluciones multi-antena, con hasta 8 niveles en el downlink y 4 niveles en el uplink, para así incrementar las velocidades de transmisión alcanzables sobre el enlace.• Coordinated multipoint transmission and reception (CoMP), que permite mejorar las prestaciones observables en el extremo de la célula a través de efectuar la transmisión/recepción desde distintas células. CoMP es un término relativamente general, que incluye diferentes tipos de coordinación (packet scheduling, beam-forming, etc.) entre transceptores separados geográficamente.• Repetidores, como mecanismo para mejorar la cobertura y reducir el coste de despliegue.

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Espectro radioeléctrico

Las transmisiones de TDT serán transmitidas hasta el canal 60 (790MHz). Sólo un 1MHz “Guarda de banda” (790-791MHz) separa la TDT y las transmisiones LTE.

791-821MHz es la banda de frecuencia “Downlink” usada por las estaciones base de transmisión LTE para transmitir/broadcast LTE. La banda de frecuencia “Downlink” es donde se esperan los niveles de transmisión más altos.

821-832MHz es una banda de frecuencia que no se utiliza por la  LTE. Se trata de un espectro de uso gratuito para los micrófonos inalámbricos.

832-862 MHz es la banda de frecuencia "Uplink" utilizada por los terminales LTE (teléfono LTE, módem LTE, etc) para responder a la transmisión de la estación base. 

A continuación de ilustra el espectro de frecuencias LTE con las bandas destacadas “Downlink” y “Uplink”

La capacidad de una red puede aumentar de manera directamente proporcional al aumento de ancho de banda que pueda disponerse. Sin embargo, la asignación de espectro resulta en la práctica un proceso altamente complejo, que además lleva asociados unos plazos regulatorios y administrativos que se dilatan a lo largo de varios años, de manera que clásicamente se ha considerado que la variable B del modelo introducido en el apartado 1.1venía a ser un dato. Así por ejemplo, el espectro asignado inicialmente a GSM correspondía a la banda 890-915 MHz para el enlace de subida y 935-960 MHz para el enlace de bajada.

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Canalización flexible

La canalización de un sistema de comunicaciones móviles es uno de los parámetros fundamentales que lo caracterizan y su elección está condicionada por múltiples factores. La canalización está directamente relacionada con la velocidad de transmisión alcanzable, de manera que para alcanzar mayores velocidades de transmisión se requiere aumentar la canalización.En GSM la canalización se estableció en 200 KHz, valor asumible con la tecnología disponible a principios de la década de 1990. En UMTS, y aprovechando los avances de toda una década, se escogieron 5 MHz.

En el caso de LTE, para alcanzar velocidades de transmisión del orden de 100 Mbits/s en el Down link se considera una canalización de 20 MHz. Para LTE-Advanced, en el que se pretende llegar a 1 Gbit/s, la canalización se aumenta hasta 100 MHz.

Tal y como se ha comentado anteriormente, se observa una notable disparidad en lasBandas de frecuencias y las posibilidades espectrales sobre las que desplegar LTE, de manera que sería deseable que LTE ofreciera una elevada flexibilidad en este sentido.

Por ejemplo, en el caso de considerar refarming sobre la banda de 2100 MHz, un operador determinado puede disponer de bloques de 5 MHz de ancho de banda inicialmente asociados a portadoras UMTS, con lo que sería interesante que LTE tuviera la capacidad de operar también con esta canalización. Obviamente, las prestaciones alcanzables con LTE operando sobre un ancho de banda de 5 MHz quedarían aproximadamente escaladas en un factor 4, correspondiente a la reducción de canalización con respecto a los 20MHz.

La canalización flexible es, por tanto, un concepto de gran interés cuando se plantea la migración gradual hacia LTE de bandas espectrales actualmente ocupadas por 2G/3G.

En particular, las canalizaciones posibles para LTE son 1.4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz,15 MHz y 20 MHz. Citar también que, bajo el concepto de flexibilidad espectral, se incluye también la posibilidad de operación tanto sobre bandas pareadas como no pareadas, de manera que LTE permite también su explotación tanto en FDD como TDD, incrementando así la flexibilidad en su despliegue.

Dividendo digital

El dividendo digital se deriva de la capacidad de transmitir hasta 8 canales de TV digital en el espectro que anteriormente ocupaba un único canal de TV analógica (la ganancia puede incluso ser mayor si se utilizan estándares más avanzados como DVB-T2 para la infraestructura y MPEG-4 para la compresión).

La explotación del dividendo digital en Europa se materializará con un retraso significativo respecto a Estados Unidos, donde la transición a la TV digital ya está completada y la mayor parte del espectro liberado ya ha sido subastado, asignándose principalmente a los operadores móviles para el despliegue de LTE en la banda de 700 MHz.

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Principales parámetros LTE versión 8

Tipo de acceso Subida DFTS-OFDM

Bajada OFDMA

Ancho de banda 1.4, 3, 5, 10, 15, 20Mhz

Mínimo TTI 1mseg

Espacio de la subportadora 15kHz

Prefijo de longitud cíclicaCorto 4,7μseg

Largo 16,7μseg

Modulación QPSK, 16QAM, 64QAM

Multiplexación espacial Una sola capa para subida para UE

Hasta 4 capas para bajada para UE

MU-MIMO soportado para subida y bajada

Categorias de los equipos LTE versión 8

Categoría 1 2 3 4 5

Pico por ratio Bajada 10 50 100 150 300

Subida 5 25 50 50 75

Capacidad para funciones físicas

Ancho de banda RF 20Mhz

Modulación Bajada QPSK, 16QAM, 64QAM

Subida QPSK, 16QAM QPSK, 16QAM, 64QAM

Multi-antena

2Rx Asumido en los requerimientos de rendimiento

2x2 MIMO No soportado Mandatorio

4x4 MIMO No soportadoMandatorio

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LTE tiene también algunos desafios que alcanzar:

- Voz sobre LTE: Una de las ventajas que LTE promociona es la Evolución del Core de Paquetes (EPC), que es un auténtica red"All-IP" y por lo tanto debe llevar a todos los tipos de tráfico: voz, video y datos. Pero, la mayoría de los trabajos de normalización se ha centrado en los aspectos de datos de LTE y la voz se ha descuidado un poco. Es evidente que los beneficios en OPEX/CAPEX de un core convergente EPC solo pueden ser logrados cuando todos los tipos de tráfico se realizan sobre un núcleo único y unificado. El problema de la normalización de la voz sobre LTE se complica más aún cuando se mezcla LTE con diferentes tipos de redes tradicionales incluyendo GSM, HSPA, CDMA2000, WiMAX y Wi-Fi.

Se han previsto las bandas de 700 Mhz para América del Norte, 900, 1800 y 2600 Mhz para Europa, 1800 y 2600 Mhz para Asia y 1800 Mhz para Australia. En septiembre del 2010, los operadores CenterNet y Mobyland, de Polonia, anunciaron la puesta en marcha de la primera red LTE comercial con 20 Mhz de espectro en la banda de 1800 Mhz.

Según el Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (UIT), LTE es una 3.9G en el estandar 3GGP porque no llega a los objetivos de la cuarta generación (4G). Por eso, el sucesor previsto para implantar la cuarta generación es LTE Advanced.

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Arquitectura de Red LTE

UMTS, es una tecnología usada por dispositivos móviles de tercera generación (3G), sucesora de GSM. Debido a que GSM no puede evolucionar para brindar servicios que son considerados de 3ra generación.

En un principio la red UMTS estaba pensada para uso en teléfonos móviles, pero esta puede ser utilizada por otros.

Características:

Multimedia performance

High Speed

TX Voice/Video Real Time Protocol

Entre otras.

El reciente aumento del uso de datos y a aparición de nuevas aplicaciones como televisión móvil, web 2.0, juegos, ETC. Surgió el desarrollo de LTE. Poco antes del año 2010 las redes UMTS llegan al 85% de los abonados móviles. Es ahí donde LTE quiere garantizar la ventaja competitiva sobre otras tecnologías móviles, de esta manera se diseña un sistema capaz de mejorar significativamente la experiencia del usuario con total movilidad y que además utilice el protocolo de internet (IP) para realizar cualquier tipo de trafico de extreme a extreme con una Buena calidad de servicio (QoS) y de igual forma el trafico de voz apoyado en VoIP que permite una mayor integración con otros servicio multimedia.

LTE> Navegación web, FTP,Video streaming,VoIP,Games, Video, Push2talk and push2view.

La interfaz y arquitectura de radio LTE es completamente nueva. Toda esta implementación de arquitectura fue llamada Envolved UTRAN (E-UTRAN) . El logro mas importante a sido la reducción del costo y la complejidad de los equipos, esto gracias a que se ha eliminado el nodo de control (RNC en UMTS). Por tanto el control de recursos de radio, calidad de servicio y movilidad han sido integradas al nuevo NODO B, llamado envolved NODE B. todos los ( se eNB) se conectan a través de una red ip y se pueden comunicar unos a otros usando protocolo de señalización SS7 sobre ip. Las modulaciones empleadas son QPSK,16QAM y 64QAM. La arquitectura del Nuevo protocolo de red se conoce como SAE donde el ENB gestiona los recursos de red.

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SAE(sistema de arquitectura de evolución)

Arquitectura Genérica de sistemas Celulares.

Equipo de Usuario: Dispositivo que permite al usuario acceder a los servicios de la red. El dispositivo debe incluir una tarjeta inteligente (universal integrated circuit card, UICC) que contenga la información necesaria para permitir la conexión a la red y la utilización de sus servicios. El equipo Del usuario de usuario se conecta a la red a través de una interfaz radio.

La UICC más conocida como SIM(Subcriber Identify Module) es la encargada de almacenar la información y sustentas los procedimientos que tienen que ver con la subscripción del usuario a los servicios proporcionados por la red.

Red de Acceso: Es la parte del sistema responsable de sustentar la transmisión radio con los equipos de cada usuario, proporcionar a conectividad necesaria entre los mismos y los equipos de la red troncal. Los servicios de transmisión que ofrece la red de acceso para transportar la información hacia y desde la red troncal son servicios portadores.

Red Troncal: esta parte se encarga de aspectos tales como el control de acceso a la red celular(autenticación de los usuarios), gestión de movilidad, gestión de las sesiones de datos o circuitos que transportan la información de los usuarios, mecanismos de interconexión con otras redes, etc. también pueden formar parte de la red troncal las funciones asociadas al control de servicios finales ofrecidos a los usuarios.(control y señalización asociada a telefonía).

La red troncal alberga funciones de conmutación de circuitos, encaminamientos de paquetes, base datos, etc.

Toda esta arquitectura ha sido adoptada en las diferentes familias de sistemas de celualres2g y 3g y también se mantiene en el sistema LTE.

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Arquitectura General de los sistemas 3GPP:

3GPP> GERAN(GSM/EDGE Radio access network)

UTRAN (UMTS terrestrial radio access network)

E UTRAN (Evolved UTRAN)

Las redes de acceso GERAN y UTRAN forman parte del sistema 3G UMTS mientras que E-UTRAN es la nueva red acceso del sistema LTE.

Interfaces de Radio:

GERAN>GSM-Basado en TDMA

UTRAN>WCDMA

E-UTRAN>OFDMA

Respecto a la red troncal esta se divide de forma lógica en;

Dominio de Circuitos (CS):alberga todas las entidades de red troncal que participan en la provisión de servicios de telecomunicaciones basados en circuitos.

Dominio de paquetes(PS):entidades de red troncal que proporcionan servicios de telecomunicación basados en conmutación de paquetes.

Subsistema IP multimedia (IMS):se relaciona con la provisión de servicios IP multimedia basados en el protocolo SIP (sesión initiation protocol). Este es responsable de la señalización asociada a los servicios multimedia.

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UE: User EquipmentAN: Access Network

CN: Core Network

EPC: nueva especificación del dominio PS para LTE.

Arquitectura del Sistema LTE:

Nombrada formalmente como envolved packet system. Los componentes fundamentales del sistema LTE son la nueva red E-UTRAN y el Nuevo dominio de paquetes EPC de la red troncal. Y la evolución del sistema IMS concebido inicialmente en el contexto de los sistemas UMTS. Los diferentes componentes han sido diseñados para soportar todo tipo de servicios de telecomunicaciones mediante mecanismos de conmutación de paquetes, por lo que no resulta necesario disponer de un componente adicional para provisión de servicios en modo circuito.

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La red de acceso E-UTRAN y la red troncal EPC proporcionan de forma conjunta servicios de transferencia de paquetes IP entre los equipos de usuario y redes de paquetes externas tales como plataformas IMS y/o otras redes de telecomunicaciones como internet.

El servicio de paquetes IP ofrecido por la red LTE entre el equipo de usuario y una red externa se denomina servicio portador EPS.

la interfaz entre E-UTRAN y EPC se denomina S1 y proporciona ala EPC los mecanismos necesarios para gestionar el acceso de los terminales móviles a través de E-UTRAN.

La interfaz de radio entre los equipos de usuario y E-UTRAN se denomina E-UTRAN Uu.

Por otro lado las plataformas de servicio como IMS y la conexión de redes de paquetes externas IP se lleva a cabo mediante la interfaz SGi de la EPC.

SGi de EPC constituye el punto de entrada/salida al servicio de conectividad ip proporcionado por la red LTE.

Otra característica de LTE es que contempla también el acceso a sus servicios a través de UTRAN y GERAN así como mediante la utilización de otras redes de acceso que no pertenecen a la familia 3GPP. (CDMA2000, mobile WImax y redes 802.11,etc).

Toda la interconexión de equipos físicos esta basado en IP. Integra routers, servidores dhcp y DNS.

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Instalación LTE

Equipamiento Indoor

BBU 3900 Es una unidad de banda base que contiene los puertos físicos para conectarla con Core y las unidades de radio RRU. Esta unidad administra toda la estación base a través del sistema de gestión (O&M) e incluye las facilidades de señalización y sincronización.

Equipo DCDU y BBU 3900

UPEU: Módulo de alimentación y de monitoreo de alarmas.

LMPT: Módulo de comunicación desde la BBU hacia el Core.

LBBP: Módulo de comunicación hacia las RRU.

FAN: Módulo FAN. (Ventilador)

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Alimentación.

Cableado de distribuidor de CC (DCDU)

En el caso de que la DCDU forme parte de la solución de alimentación de los equipos, se alimentará directamente de un breaker de la planta rectificadora (-48 Volt) existente en el sitio a través de un cable 11AWG.

La BBU se alimenta con un cable provisto con la BBU que tiene en un extremo un conector especial que se conecta en la posición correspondiente (PWR) de la unidad UPEU en la BBU. El otro extremo del cable, con terminales, debe de conectarse al distribuidor de DC que se disponga para ello (DCDU) o a un breaker de la planta Eltek.

Cable Alimentación -48 Volt (BBU 3900 a DCDU)

Transmisión

La transmisión debe ser conectada desde el equipo que proporcione la señal de transmisión (Huawei Optical) hacia el puerto FE/GE0 de la tarjeta LMPT con un cable de fibra óptica.

Modulo Tarjeta LMPT (proporciona transmisión a través de FO)

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Distribución

La interconexión entre la BBU y las RRU se realiza desde los puertos CPRI0 y CPRI1de las tarjetas LBBP ubicadas en los slot 1 (Sector 0), slot 2 (Sector 1) (Sector 2) utilizando fibra óptica.

LBBP (Interconexión entre BBU y RRU)

Diagrama interconexión BBU y RRU. RRU1 (Sector 0), RRU2 (Sector1 y Sector2)

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Equipamiento Outdoor

RRU La RRU es una unidad Outdoor de radio remoto que procesa las señales de banda base y RF.

Esta Unidad se conecta a la BBU 3900 a través de Fibra Optica.

La RRU3700 consta de 4 conectores tipo N que se conectan a la antena. De estos 4 conectores se utilizarán los 4 conectores.

Vista RRU parte inferior (Conectores RF a Antenas Celulares)

Vista Instalación RRU

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Antenas

Movistar se adjudico el Bloque C de Transmisión licitado por SUBTEL.

Banda de frecuencia transmisión Móviles (2545-2565 MHz). Banda de frecuencia de transmisión de Estación Base (2665-2685 Mhz).

Las antenas poseen 4 conectores tipo N que se conectan a la RRU. De estos 4 conectores se utilizarán los 2 por antena.

Vista parte Inferior Antena RF LTE.

Antena 4G Andrew “MOVISTAR”

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Fotos Panorámicas Antenas Andrew LTE y RRU de un sitio Movitar 4G LTE.

Fotos Antenas Sectoriales LTE Vista desde el Suelo. Sitio Movistar 4G

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Vista etiqueta Antena Andrew LTE, Rango frecuencia 1710 a 2690 Mhz.

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Conclusiones

La estandarización permite una evolución más rápida y madura de los nuevos sistemas de comunicaciones inalámbricas.

La Tecnología LTE nace de una serie de estandarizaciones previas tales como 3GPP (3rd Generation Partnership Project).

La red de acceso radio se especifica en el marco del TSG RAN Technical Specification Groups Radio Access Network

LTE es una nueva tecnología inalámbrica que proviene de la evolución de GSM, el estándar de telefonía móvil más utilizado a nivel mundial; utiliza Orthogonal Frequency Division Multiple Access (OFDMA), lo que le permite lograr gran velocidad de transmisión de datos.

La arquitectura de la red es totalmente basada en el Protocolo Internet (IP), esto traduce en un mejor rendimiento del ancho de banda y el espectro radioeléctrico.

LTE accede a una banda ancha verdaderamente móvil. Gracias a velocidades de transmisión que superan los 100 Mbps.

LTE permitirá acceder a contenidos multimedia de alta definición en cualquier momento y lugar, como por ejemplo: juegos on-line y videos de alta definición.

Por sus características y los beneficios que aporta, LTE se posiciona fuertemente para ser la tecnología de acceso inalámbrico que dominará la próxima década.

La tecnología LTE se Implementa sobre la tecnología actual E-UTRAN, esta es compatible con las redes UTRAN Y GERAN y su diferencia es que todos sus dispositivos están basados en tecnología IP.

LTE viene a integrar por completo todo el concepto OVERIP 

Gracias a su gran velocidad y capacidad puede coexistir junto a otros tipos de redes de acceso menos evolucionadas.

La instalación de la tecnología LTE en chile esta aun en su etapa inicial, son pocas las empresas capacitadas para su instalación.

La gran ventaja del sistema, es el reducido espacio que ocupa en un rack y el costo de su implementación. Se prevé que para el próximo año se encuentre instalada y operativa en 168 localidades a lo largo de todo chile.

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Terminología

Feasibility study for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA) and Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN).

TSG RAN TSG Technical Specification Group Radio Access Network

E-UTRA Evolved Universal Terrestrial Radio Access

E-UTRAN  Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network

3GPP TR 25.912, Feasibility study for evolved Universal Terrestrial Radio Access (UTRA)

and Universal Terrestrial Radio Access Network (UTRAN).

SC-FDMA Single-carrier FDMA

RRC de packet scheduling, ARQ e HARQ terminadas en eNodeB.

Recommendation ITU-R M. 1457. Detailed specifications of the radio interfaces of International

Mobile Telecommunications-2000 (IMT-2000).

Resolution ITU-R 57 (2007), “Principles for the process of development of IMT-Advanced”.

ITU-R, Revision 1 to Document IMT-ADV/2-E, Submission and evaluation process and

consensus building .

3GPP TR 36.912 v9.0.0, Feasibility study for Further Advancements for EUTRA (LTEAdvanced)(Release 9)].

3GPP TD RP-080137: “Proposed SID on LTE-Advanced”, NTT DoCoMo.

3GPP TR 36.913, “Requirements for further advancements for E-UTRA (LTE-Advanced)”.

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Bibliografía

LTE: NUEVAS TENDENCIAS EN COMUNICACIONES MÓVILESEdita: Fundación Vodafone EspañaISBN: 84-934740-4-5D.L: M-34503-2010

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