EL FUTURO TIENE NOMBRE Y ES LTE

Andrés Felipe Montoya Ríos, Edwar Andrés Ruiz Medina

Universidad Católica de Pereira

Pereira, Colombia montoya118@hotmail.com

edwar.ruiz324@gmail.com

Abstract – Las telecomunicaciones es un mundo de constante

cambio, las tecnologías avanzan a grandes velocidades,

mientras se está implementando y estandarizando una de ellas,

en otro lugar del mundo ya se está pensando en mejorarla y

hacerle reformas que incluso puede ser más productivo y

competitivo que la versión anterior.

Éste artículo pretende mostrar en primer lugar un resumen de

la tecnología Long Term Evolution (LTE), revelando el

espectro en el que trabaja, las velocidades a las cuales funciona

y ventajas que tiene en relación con otras tecnologías. Además,

se expondrá la situación actual en Latinoamérica y en especial

en el país de Colombia.

I. INTRDOUCCIÓN

Las telecomunicaciones es un mundo de constante cambio,

las tecnologías avanzan a grandes velocidades, mientras se

está implementando y estandarizando una de ellas, en otro

lugar del mundo ya se está pensando en mejorarla y hacerle

reformas que incluso puede ser más productivo y

competitivo que la versión anterior.

Es así como LTE cada día toma más fuerza en el sector,

pues promete hasta diez veces más de velocidad que el

sistema 3G que se implementa ahora en gran cantidad de

países y una conectividad continua a grandes velocidades

para dispositivos que se encuentran en movimiento

constante.

El principal reto es poner en funcionamiento la red en todo

el país que sea capaz de soportar estas conexiones, que los

operadores estén interesados de incorporar ésta tecnología y

que los dispositivos móviles vengan disponibles para ésta

tecnología.

II. DEFINICION

LTE es una evolución directa de las tecnologías 3G, siendo

conducido por 3GPP que produjo la especificación 3G y en

colaboración con la ETSI. En los EE.UU., los primeros en

adoptar LTE incluyen operadores de redes móviles como

Verizon, que ofrecen LTE en determinados mercados, en

los aeropuertos y los planes para ofrecer cobertura a nivel

nacional en 2013. Del mismo modo, AT&T tiene previsto

comenzar el despliegue de LTE a mediados de 2011 y tener

una cobertura más o menos en todo el país para el año 2013.

En Europa, la situación es similar. A unos pocos operadores

de redes móviles, incluyendo TeliaSonera de Escandinavia,

han comenzado el despliegue de LTE en ciertos mercados

bien definidos y una serie de otros son planificados para su

despliegue en los próximos meses. En Asia operadores de

redes móviles como NTT DoCoMo y China Mobile ya han

comenzado el despliegue de LTE, o tienen planes

definitivos para el despliegue de LTE en 2011.

Sin embargo, los escenarios de uso principales se limitan a

los módems móviles / dongles para PC portátil y la

conectividad, como pocos dispositivos auricular compatible

actualmente con velocidades de LTE y a los estándares de

redes. Todo esto está por cambiar, ya que surgirán muchos

nuevos teléfonos LTE a finales de este año.

A. Normalización

1) LTE es la última norma en el árbol de tecnologías de

red móvil que previamente se dio GSM / EDGE

y UMTS HSxPA que ahora representan más del 85%

del total de suscriptores móviles. LTE garantizará la

ventaja competitiva sobre otras tecnologías celulares.

2) 3GPP trabaja en la Evolución de la 3G Mobile

System que comenzó en noviembre de 2004

3) Especificaciones previsto finalizar a finales de

diciembre de 2009

4) Actualmente, la normalización en curso en la

forma de la Rel-9 y Rel-10.

III. MOTIVACIÓN PARA LTE

La tecnología LTE surgió de la necesidad de las siguientes

razones:

1) Necesidad de mayores velocidades de datos y una

mayor eficiencia espectral

2) Necesidad de conmutación de paquetes del sistema

optimizado

3) Necesidad de una alta calidad de los servicios

4) Necesidad de una infraestructura más barata

IV. REQUISITOS DE RENDIMIENTO DE LTE

1) Velocidad de datos

Máxima velocidad de bajada instantánea de datos de 100

Mbits /s en un espectro de 20 MHz de enlace descendente.

Máxima velocidad instantánea enlace ascendente de 50

Mbits /s en un espectro de enlace ascendente de 20 MHz

2) Gama de la célula

5 km - tamaño óptimo

30 tamaños km con un rendimiento razonable

Hasta 100 kilómetros tamaños de células

compatibles con un rendimiento aceptable

3) Capacidad de la célula

Hasta 200 usuarios activos por célula (5 MHz)

4) La movilidad

Optimizado para la movilidad baja (0 - 15 Km/ h),

pero soporta la alta velocidad

5) Latencia

Plano del usuario < 5 ms

Plano de control < 50 ms

V. EL CAMINO A LTE: LIMITACIONES

PRINCIPALES DE 3G

1) La velocidad de bits máxima siguen siendo factor

de 20 y más detrás de la situación actual de los

sistemas como 802.11n y 802,16 e / m

2) La latencia del tráfico de usuarios plano ( UMTS:

> 30 ms) y de los procedimientos de asignación de

recursos (UMTS:> 100 ms) es demasiado grande para

manejar el tráfico con una variación de alta velocidad

de bits de manera eficiente

3) La complejidad de terminales para WCDMA o

sistemas MC-CDMA es bastante alto, por lo que un

equipo costoso, lo que resulta en malas

implementaciones que realice ola inhibición de los

receptores y mejoras de la aplicación de otros

resultados

VI. CARACTERISTICAS DE LTE

A continuación las características principales de LTE:

A. Alta eficiencia espectral

1) OFDM en enlace descendente, robusto frente a las

interferencias múltiples y de alta afinidad a las técnicas

avanzadas tales como la programación de dominio de

frecuencia del canal dependiente y MIMO

2) DFTS-OFDM ("Single-Carrier FDMA") en el enlace

ascendente, bajo PAPR, ortogonalidad de usuario en

dominio de la frecuencia

3) Multi-antena de aplicación

B. Muy baja latencia

1) Cortó tiempo de preparación y corto retraso de

transferencia.

2) corta latencia HO y corto tiempo de interrupción.

C. Apoyo de ancho de banda variable

1) 1.4 , 3 , 5 , 10, 15 y 20 MHz

D. Simple arquitectura de protocolo

1) Basado en canal compartido

2) Modo PS sólo con capacidad de VoIP

E. Arquitectura sencilla

1) eNodeB como el único nodo E-UTRAN

2) Menor número de interfaces de RAN, eNodeB «MME

/ SAE-Gateway (S1), eNodeB« eNodeB (X2)

F. Compatibilidad e inter-funcionamiento con

anteriores lanzamientos 3GPP

G. Inter-funcionamiento con otros sistemas, por

ejemplo, cdma2000

H. FDD y TDD dentro de una tecnología de acceso de

radio única

I. Eficiente de multidifusión / difusión

J. Red de frecuencia única de OFDM

K. Apoyo a la auto-organización de la operación de

redes (SON)

VII. PARÁMETROS CLAVES DE LTE

TABLA 1

Parámetros claves de LTE

Gama de

frecuencias

UMTS FDD grupos y bandas UMTS TDD

Canal ancho de

banda,

1 Recursos

Bloque = 180 kHz

1.4 MHz 3 MHz 5 MHz 10 MHz

15 MHz 20 MHz 6 RB 15 RB

25 RB 50 RB 75 RB 100 RB

Esquemas

Modulación

DL: OFDMA (División

de Frecuencia Ortogonal de acceso múltiple)

UL: SC-FDMA (frecuencia portadora única de

acceso múltiple por división)

Acceso Múltiple

DL: OFDMA (División

de Frecuencia Ortogonal de acceso múltiple)

UL: SC-FDMA (frecuencia portadora única de

acceso múltiple por división)

Tecnología

MIMO

DL: Amplia gama de opciones de

configuración MIMO para transmitir la

diversidad, espacial

retraso de la multiplexación, la diversidad y

cíclicos (máximo 4 antenas en la estación base

y el auricular)

UL: MIMO multiusuario colaboración

Pico de velocidad

de datos

DL: 150 Mbps (categoría UE 4, 2x2 MIMO, 20

MHz) de 300 Mbps (UE categoría 5, 4x4

MIMO, 20 MHz)

UL: 75 Mbps (20 MHz)

VIII. COMPARACION

Las principales ventajas de LTE con respecto a otras

tecnologías las podemos ver en los gráficos que se muestran

a continuación, realizando esta comparación.

En la primera figura se compara el rendimiento de LTE

contra HSPA, donde se puede ver que LTE ofrece 10 veces

más de rendimiento y 3 veces menos de latencia que la otra

tecnología.

Figura 1. Comparación del rendimiento y la latencia de LTE

En la siguiente gráfica se puede observar que el costo por

Mbyte entre las tecnologías comparadas, el mas bajo es el

de LTE.

Figura 2. Comparación del costo por Mbyte

En ésta figura se puede ver que LTE ofrece un pico de

rango de transferencia de datos mucho más alto que las

tecnologías móviles existentes hasta el momento. Ofrece

velocidades mayores tanto en datos de subido como de

descarga.

Figura 3. Comparación del rango de datos

IX. EL FUTURO CON LTE

CEO de Google Eric Schmidt, cree que el despliegue de

redes LTE y nuevos servicios basados en la nube de este

año marcará el inicio de una nueva era de innovación móvil,

en el LTE será el facilitador. Schmidt señala que comienzan

hoy por los desarrolladores que buscan en el segmento

móvil, debido a su escala y el crecimiento. Teléfonos

inteligentes ya han superado las ventas de PC y portátiles y

se están convirtiendo en la plataforma de elección, junto con

las tabletas, para juegos, redes sociales, aplicaciones, etc.

Schmidt dijo que la adopción de LTE será llevar a los

usuarios un tipo totalmente nuevo de la realidad móvil a

través de aplicaciones interactivas y 3D, realidad

aumentada, la salud, y servicios inteligentes basados en la

localización, por poner un ejemplo. Otro ejemplo

interesante es la traducción de idiomas utilizando el teléfono

inteligente - inmediatamente traducir el discurso de un

usuario en otro idioma de su elección, y viceversa. La

traducción real sería normalmente tienen lugar en la nube.

Varios otros ejecutivos expresaron opiniones similares en el

futuro, especialmente a la luz de la explosión previsto

crecimiento de los datos móviles.

A pesar de todo el entusiasmo en el MWC, LTE se espera

que sólo representen el 4 por ciento de las conexiones de

telefonía móvil del mundo en 2015, según un reciente

informe de Wireless Intelligence. Esto representa alrededor

de 300 millones de usuarios, con la mayoría de los países

asiáticos. Aunque el porcentaje no puede representar una

gran proporción del total de suscriptores globales, será, en

gran medida, limitado a los mercados maduros móvil con la

mayor tasa de adopción de teléfonos inteligentes y Tablet

PC. Por lo tanto, el impacto de LTE no debe ser socavado y

sin duda traerá muchos servicios interesantes e imprevistos,

las solicitudes y, tal vez, lograr una transformación en el

mundo móvil.

X. CONCLUSIONES

Con todo lo planteado y mencionado anteriormente, sin

duda LTE es la tecnología de acceso móvil que está

revolucionando las comunicaciones en los dispositivos,

pues permite una velocidad de descarga y de subida de

datos, mucho mayor que las tecnologías actuales

implementadas. Además, el costo de implementación es

más bajo que los demás.

Para ello, también es importante tener en cuenta las antenas

que la hacen posible, pues éstas son las que reciben todo el

tráfico generado y las que se encargan de enlazar los

contenido que se quieren visitar con los dispositivos

móviles donde se quiere reproducir.

LTE, es una tecnología que ya está siendo implementada en

Europa, pero que en América apenas está siendo

investigada, con excepción de algunos países.

En Colombia, se están llevando investigaciones a fondo de

la implementación i beneficios que trae ésta tecnología,

pues permite brindar servicios de datos más veloces con

acceso a contenidos que los actuales sistemas de datos no

pueden soportar.

XI. REFERENCIAS [1] J. Parikh, and A. Basu, “LTE Advance: The 4G Mobile Broadban Technology” International Journal of Computer Applications, vol. 13 – No.

5, Jan. 2011

[2] L. Belhouchet, and H. Ebdelli, “Session 3: LTE overview – Design

Targets and Multiple Access Technologies”, Jan. 2010

[3] “LTE in the Spotlight at Mobile World Congress”. Available:

http://www.3gpp.org/LTE-in-the-Spotlight-at-Mobile

[4] “New LTE Spectrum is key to success”. Available:

http://www.3gpp.org/New-LTE-Spectrum-is-key-to-success

[5] “GSA confirms almost 200 operators investing in LTE”. Available:

http://www.gsacom.com/news/gsa_324.php4

[6] “4G Mobile Broadband Evolution: 3GPP Release 10 and Beyond”. Feb.

2011. Available:

http://www.4gamericas.org/documents/4G%20Americas_3GPP_R

el-10_Beyond_2.1.11%20.pdf

[7] LTE. Groups 3GPP. Available: http://www.3gpp.org/LTE

[8] H. Holman, and A. Toskala, LTE for UMT. OFDMA and SC-FDMA

Based Radio Access. 2009