bloque ii –sistemas de comunicaciones móviles tema 1...

Bloque II – Sistemas de comunicaciones móviles

Tema 1Introducción. Estado del arte

Contenido

Generalidades

El canal radio en comunicaciones móviles

Evolución tecnológica

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector

Bandas de frecuencia

Organismos reguladores

Acceso radio: perspectivas de futuro

Bibliografía

Introducción. Estado del arte

Generalidades (I)

Servicio móvil (definición UIT)

Servicio de radiocomunicaciones entre estaciones móviles y estacionesterrestres fijas o entre estaciones móviles únicamente

Clasificación

Entorno: terrestre, marítimo o aeronáutico Medio: servicios terrenales o por satélite

Información a transmitir

De usuario o tráfico De señalización

Zona de cobertura

Área en la que los terminales pueden establecer comunicación con una estación fija (BER, Eb/No, SIR, SINAD)

Zonal y perimetral


Generalidades (II)

Enlaces

BS, Base Station MS, Mobile Station UL, UpLink DL, DownLink

Simetría UL/DL

Indicadores de calidad

Cobertura radioeléctrica, disponibilidad, fiabilidad, fidelidad, …

Capacidad

Número de usuarios que soporta el sistema


Generalidades (III)

Modos de operación: símplex, semidúplex, dúplex

Dúplex: transmisión simultánea en UL y DL

o FDD, Frequency Division Duplex:

Bandas de frecuencia separadas para ambos sentidos, UL y DL

o TDD, Time Division Duplex:

Dúplex sobre una portadora con intervalos de tiempo separados en UL y DL

La duración y separación temporal de los intervalos no debe ser excesiva


Generalidades (IV)

Acceso múltiple

OFDMAIntroducción. Estado del arte

Generalidades (V)

Aproximación a la arquitectura

Estaciones móviles, estaciones base con transceptores y sistemas radiantes, nodos lógicos, equipos de control y gestión de red y usuarios


Generalidades (VI)

Ericsson, eNodeB de LTE


RRH (Remote Radio Heads)

AT&T 700MHzLTE RRH

Generalidades (VII)

Sistemas de comunicaciones móviles según el sector de aplicación

Radiobúsqueda (Paging Systems) (DL) Radiotelefonía móvil privada: PMR, PAMR (DMR), TETRA (Gestión de flotas) Telefonía móvil pública terrestre: PLMN (GSM, UMTS, LTE, LTE‐Advanced Pro) Telefonía sin hilos: DECT Servicios móviles vía satélite: Iridium, sistema ICO, Globalstar, Orbcomm , … Comunicaciones inalámbricas: Bluetooth, ZigBee, WLAN, WiMAX


El canal radio en comunicaciones móviles (I)

En radiocomunicaciones zonales existe una gran variabilidad de lostrayectos de propagación, con superposición de varios efectos: reflexión,difracción, dispersión de las ondas,…

El canal radio móvil es un medio altamente reflectivo y dispersivo

Multitrayecto: fluctuaciones en amplitud y fase desvanec. multicamino El canal móvil es variante en el tiempo ensanchamiento Doppler Efectos: dispersión temporal y en frecuencia ISI, distorsión


El canal radio en comunicaciones móviles (II)

Variaciones de la señal carácter aleatorio de la señal recibida

Variaciones lentas o a largo plazo (large‐scale fading)

o Pérdidas de trayecto Modelos de propagación: entorno, altura de antenas, frecuencia, … Valor mediano de las medias locales en un sector (100x100, 500x500 m2)

o Desvanecimientos lentos Variaciones de la media local estimada en un área pequeña (20‐40) Distribución de tipo log‐normal sobre el valor mediano

Variaciones rápidas o a corto plazo (small‐scale fading)

o Efecto del multitrayecto. Desvanecimientos de 20‐30 dBo Situación NLOS o ausencia de componente dominante: fdp de tipo Rayleigho Situación LOS o componente multicamino dominante: fdp de tipo Rice


El canal radio en comunicaciones móviles (III)

Variaciones de la señal


El canal radio en comunicaciones móviles (IV)

Dispersión temporal: influencia en el acceso radio

Dependencia del BW de la señal transmitida y del entorno

Nuevos sistemas: aumento de velocidad y del ancho de banda: 5 MHz (WCDMA) 20 MHz (LTE)

Aumenta la degradación de la señal por la dispersión temporal / selectividad en frecuencia del canal, con variaciones temporales en su respuesta en frecuencia (ensanchamiento Doppler)

Utilización de esquemas multi‐portadora con múltiples señales de banda estrecha multiplexadas en frecuencia (OFDM) LTE


Evolución tecnológica (I)

Evolución de los sistemas de telefonía móvil


Evolución tecnológica (II)

Bandas de frecuencia

Ministerio de Industria, Energía y Turismo, http://www.minetur.gob.es

o CNAF (Cuadro Nacional de Atribución de Frecuencias)o Registro Público de Concesiones de Telecomunicaciones


Sistema UL (MHz) DL (MHz)

Privados, troncales PMR/PAMR en bandas de VHF a UHF baja (30‐470)

TETRA 380‐385 (Seg) 410‐470 390‐395 (Seg) 410‐470

Sistemas celulares

GSM 880‐915 1710‐1785 925‐960 1805‐1880

UMTS 1920‐1980 TDD: 1900‐1920 y 2010‐2025 2110‐2170

LTE 800 , 1800, 2600 y otras

Telefonía sin hilos

CT2 / CT3 864‐868 / 944‐948

DECT 1880‐1900

Evolución tecnológica (III)

Principales sistemas móviles: multiacceso, canalización y modulaciones


Sistema Multiacceso Dúplex Canalización Modulación Datos

GSM

FDMA/TDMA FDD 200 kHzGMSK

9,6 kbit/s

GPRS 160 kbit/s

EDGE 8‐PSK 384 kbit/s

UMTS WCDMA/FDMA/TDMA

FDDTDD 5 MHz QPSK 2 Mbit/s

CDMA2000 FDMA/CDMA FDD 1,25 – 3,75 MHz (UL)(3x1,25 o 5 MHz, DL) QPSK … 144 kbit/s – 2,4

Mbit/s

LTE OFDMA (DL)SC‐FDMA (UL)

FDDTDD

1,4, 3, 5, … 20 MHz(100 MHz LTE‐A)

QPSK, 16‐QAM, 64‐QAM

100 Mbit/s1 Gbit/s (LTE‐A)

Cantabria

Infraestructuras con estaciones base, nodos y e‐nodos Despliegue centrado actualmente en 4G

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (I)

Sistema Q1 2015 Q1 2017

GSM900

503275

1800 ‐‐

UMTS900 208 274

2100 132 224

LTE

800 ‐‐ 112

1800 6 67

2600 ‐‐ 1


Cantabria

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (II)


España: infraestructura de estaciones base

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (III)

Introducción. Estado del arteInforme Económico Sectorial de las Telecomunicaciones y el Audiovisual 2017Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia, http://www.cnmc.es

2001

2002

2003

2004

2005

2006

2007

2008

2009

2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

17,709

16,209

16,526

17,675

19,537

24,998

26,850

27,869

28,255

31,582

34,817

38,121

40,918

42,408

43,590

44,049

11,137

12,117

13,588

15,783

17,844

20,178

21,290

22,780

23,285

21,639

21,242

21,761

20,949

19,978

19,324

14,083

1,551

2,118

6,368

11,517

16,921

22,874

27,382

31,304

34,324

42,474

46,281

45,273

47,260

51,786

55,748

5,649

14,654

23,801

33,766

GSM900 DCS1800 UMTS/HSDPA LTE

LTE/4G 2015

21.22

39.2211.72

27.82

0.02

Movistar Vodafone (inc. Ono) Yoigo

Orange (inc. Jazztel) Otros (COTA)

LTE/4G 2016

27.3

31.513.3

27.8

0.1

Movistar Vodafone MasMovil Orange Otros (COTA, Euskaltel)

GSM/GPRS

UMTS/HSDPA

LTE

38086

8317

13820

18777789

11008

17448

714

25236

473

1879

900 MHz 1800 MHz 2,6 GHz

900 ‐ 1800 MHz 2100 MHz 900 ‐ 2100 MHz

800 ‐ 1800 MHz 800 MHz 800 ‐ 2,6 GHz

España: Tecnología vs bandas de frecuencia

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (IV)


2015

2016

GSM/GPRS

UMTS/HSDPA

LTE

43448

12680

13478

17555

482

606

15104

405

27964

5468

8156488397

900 MHz 1800 MHz2,6 GHz 900 ‐ 1800 MHz2100 MHz 900 ‐ 2100 MHz800 ‐ 1800 MHz 800 MHz800 ‐ 2,6 GHz 800‐1800‐2100 MHZ

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (V)

España: cobertura 4G (LTE)

LTE‐Advanced (02/2017): Movistar (cat. 6 – 300 Mbit/s), Orange (cat. 9 – 336 Mbit/s) y Vodafone (cat. 11 – 600 Mbit/s)


2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

91.495.1 94.8 96.1 97.9 98.9 99.4 99.6

60

75

91.396.2

Cobertura 3G (%) Cobertura 4G (%)

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (VI)

España

Vodafoneo 06/2016: 600 Mbit/s en zonas de Madrid utilizando tecnología LTE‐

Advanced Pro con MIMO o 03/2017: Cat‐NB1 (NB‐IoT) en 6 ciudades. Más de 1000 emplazamientos (105

dispositivos/emplazamiento) Orange

o 11/2016: VoLTE a nivel comercialo Pruebas LTE‐Advanced Pro en Valencia a 1.54 Gbit/s con CA (bandas 3, 7, 20

y la 42 banda 42 de TDD), 256QAM y MIMO 4x4 Movistar

o Pruebas/demostración de LTE‐Advanced Pro utilizando 256QAM y MIMO 4x4, alcanzando 800 Mbit/s en DL

o Pruebas Cat‐NB1 (NB‐IoT) y comienzo de despliegue comercial de la tecnología en 2017

o Demostraciones LTE‐UIntroducción. Estado del arteGSA’s Evolution to LTE report – January 2017

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (VII)

España: líneas M2M

Crecimiento del parque de líneas dedicadas a servicios de telemetría o telecontrol: gestión de activos, e‐salud, seguridad, gestión de flotas, ciudades inteligentes, etc.


0

44798.71

4197.746.56

1,391

0

1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Líneas M2M (x100) Clientes radiobúsqueda (x100) Clientes trunking

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (VIII)

España: líneas móviles y fijas

Penetración (líneas/100 hab)o Tel. móvil: 110,9 o MBB: 89,4 o Tel. fija: 42,3


39,811,221

19373709

51521507

1998 2000 2002 2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Líneas contratadas

Servicio móvil, voz + MBB Telefonía fija Telefonía móvil

49.146.6 45.7 45 45 43.6 41.9

39.236.4

3431.6 30.7 29.7

26.929.3 29.9 30.5 30.6 30.4 29.5 28.2

2623.5 25.5

26.9 25.5

24 24.1 24.3 22.5 20.7 20.4 20.2 20.6 21.722.8 22.7 25.3

27.4

0.9 2 2.54 5.3 6.4 6.7 6.7 6.51 1.7 3 4.4

6.8 9.613 13.4 10.5 9.1

0.2 0.3 0.7

8.2

2004 2006 2008 2010 2012 2014 2016

Cuota de mercado (%)

Movistar Vodafone Orange Yoigo OMV MASMOVIL

Europa

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (IX)

The Mobile Economy Europe 2017GSA, http://www.gsacom.com


Europa

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (X)

The Mobile Economy Europe 2017GSA, http://www.gsacom.com


A nivel mundial (01/2018)

651 redes LTE o LTE‐Advanced en 202 países, 680‐700 previstas a finales de año 219 redes LTE‐Advanced o LTE‐Advanced Pro en 108 países Más del 48% de las redes en 1800 MHz (banda 3) 14 redes soportan cat‐16 UE (Gigabit LTE – LTE‐Advanced Pro , Rel. 13)

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XI)

GSA, http://www.gsacom.com Introducción. Estado del arte

Países sin redes LTE

Redes comerciales LTE‐A según velocidad máxima DL (01/2018)

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XII)

UE DL, Mbit/s UL, Mbit/sCat 4 150 50

Cat 6 300 50

Cat 9 450 50

Cat 11 600 50

Cat 16 1000 450


GSA, http://www.gsacom.com

Evolution from LTE to 5G – January 2018

LTE‐U

LTE‐U Forum (2014): Verizon, Alcatel‐Lucent, Ericsson, Qualcomm y Samsung Ofrecer servicios LTE en bandas sin licencia, mejorando así velocidades y

cobertura de la red (alternativa a los Wi‐Fi hotspots por ejemplo) LAA (Licensed Assisted Access) LAA y eLAA: 3GPP (Rel‐13 y Rel‐14)

o Banda de LTE como portadora primaria y CA en DL en 5 GHzo Tráfico de alta prioridad por banda con licencia y baja por canal en 5 GHzo eLAA: se añade soporte también en el UL

LWA(LTE WLAN Aggregation) y eLWA: 3GPP (Rel‐13 y Rel‐14) LTE‐U: tecnología pre Rel‐13 bastante similar a LAA

15 operadores en fase de pruebas y desarrollo de LAA T‐Mobile desde 06/17 con red de LTE‐U en algunas ciudades de USA 14 BS y 7 smartphones soportan LAA, LTE‐U o LWA España: demo de Telefónica con Ericsson

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XIII)GSA, http://www.gsacom.com“LTE in Unlicensed Spectrum: Trials, Deployments and Devices”, July 2017


3GPP‐IoT: redes activas

39 redes comerciales NB‐IoT y 9 LTE‐M (Vodafone en España)

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XIV)

GSA, http://www.gsacom.comEvolution from LTE to 5G – January 2018


5G: planes de despliegue basados en pre‐estándares o estándares 5G

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XV)

GSA, http://www.gsacom.comEvolution from LTE to 5G – January 2018


Previsiones globales

Estado del arte: infraestructuras y datos del sector (XVI)

The Mobile Economy 2017GSA, http://www.gsacom.com


El servicio móvil en España

800 MHz (banda 20 de LTE)o Atribución en 2007 a servicios móviles: CMR en región 1 de la UITo Orden ITC/2508/2011 : adjudicatarios en la subasta Vodafone, Telefónica

Móviles y France Telecom (20 MHz, 2 bloques de 2x5 MHz a cada operador)o Orden IET/329/2015: actuaciones para no afectar al servicio de televisióno Liberación completada 01/04/2015o Interés 4G: propagación y penetración en interiores

900 MHz (UN‐41): GSM y UMTS desde 9/2011 (re‐farming) (banda 8 de LTE)

Bandas de frecuencia (I)

Introducción. Estado del arteMinisterio de Industria, Energía y TurismoRegistro Público de Concesiones de Telecomunicaciones, http://www.minetur.gob.es


1800 MHz (UN‐140): GSM y LTE desde 07/2103 (banda 3 de LTE)

2100 MHz (UN‐48): UMTS (bandas 1 y 33 de LTE)

Bandas de frecuencia (II)



2600 MHz (UN‐52): tecnología móvil 4G, LTE (bandas 7 y 38 de LTE)

o Licencias autonómicas para modos FDD y/o TDD: ONO, Jazztel, Euskaltel, R Cable y Telecomunicacines Galicia, Red Digital de Telecomunicaciones de las Islas Baleares, Neo‐Sky 2002, COTA (TDD en banda 38), Aire Networks del Mediterráneo, UTE Aire‐Alvi‐TV Horadada, Telecable Asturias y Telecom Castilla La Mancha

Neo‐Sky (WiMAX) lanzó en 2013 servicios LTE TDD en 3,5 GHz (banda 42)

Bandas de frecuencia (III)


Bandas de frecuencia (IV)

Bandas E‐UTRA (LTE): 3GPP TS 36.101 (Rel. 14.6.0, 12/2017)


Banda UL (MHz) DL (MHz) Modo dúplex

1 1920‐1980 2110‐2170 FDD2 1850‐1910 1930‐1990 FDD3 1710‐1785 1805‐1880 FDD4 1710‐1755 2110‐2155 FDD5 824‐849 869‐894 FDD6 830‐840 875‐885 FDD7 2500‐2570 2620‐2690 FDD8 880‐915 925‐960 FDD9 1749,9‐1784,9 1844,9‐1879,9 FDD10 1710‐1770 2110‐2170 FDD11 1427,9‐1447,9 1475,9‐1495,9 FDD12 699‐716 729‐746 FDD13 777‐787 746‐756 FDD14 788‐798 758‐768 FDD

15,16 Reservadas Reservadas FDD17 704‐716 734‐746 FDD18 815‐830 860‐875 FDD19 830‐845 875‐890 FDD20 832‐862 791‐821 FDD21 1447,9‐1462,9 1495,9‐1510,9 FDD22 3410‐3490 3510‐3590 FDD23 2000‐2020 2180‐2200 FDD24 1626,5‐1660,5 1525‐1559 FDD25 1850‐1915 1930‐1995 FDD26 814‐849 859‐894 FDD27 807‐824 852‐869 FDD28 703‐748 758‐803 FDD

Banda UL (MHz) DL (MHz) Modo dúplex

29 N/A 717‐728 FDD30 2305‐2315 2350‐2360 FDD31 452,5‐457,5 462,5‐467,5 FDD32 N/A 1452‐1496 FDD33 1900‐1920 TDD34 2010‐2025 TDD35 1850‐1910 TDD36 1930‐1990 TDD37 1910‐1930 TDD38 2570‐2620 TDD39 1880‐1920 TDD40 2300‐2400 TDD41 2496‐2690 TDD42 3400‐3600 TDD43 3600‐3800 TDD44 703‐803 TDD45 1447‐1467 TDD46 5150‐5925 TDD47 5855‐5925 TDD48 3550‐3700 TDD64 Reservada65 1920‐2010 2110‐2200 FDD66 1710‐1780 2110‐2200 FDD67 N/A 738‐758 FDD68 698‐728 753‐783 FDD69 N/A 2570‐2620 FDD70 1695‐1710 1995‐2020 FDD

Bandas de frecuencia (V)

Bandas para CA (Carrier Aggregation): TS 36.101 (Rel. 14.6.0, 12/2017)


CA intra‐banda (componentes contiguas)

Banda CA Banda

CA_1 1CA_2 2CA_3 3CA_5 5CA_7 7CA_8 8CA_12 12CA_23 23CA_27 27CA_38 38CA_39 39CA_40 40CA_41 41CA_42 42CA_46 46CA_48 48CA_66 66CA_70 70

CA intra‐banda (componentes no contiguas)

Banda CA Banda

CA_1‐1 1CA_2‐2 2CA_3‐3 3CA_4‐4 4CA_5‐5 5CA_7‐7 7

CA_12‐12 12CA_23‐23 23CA_25‐25 25CA_40‐40 40CA_41‐41 41CA_42‐42 42CA_46‐46 46CA_48‐48 48CA_66‐66 66

Bandas de frecuencia (VI)

Bandas para CA (Carrier Aggregation): TS 36.101 (Rel. 14.6.0, 12/2017)


CA entre bandas (2 bandas) 197

Banda CA Bandas

CA_1‐3 1, 3…

CA_48‐48‐66 48, 66


Banda CA Bandas

CA_1‐3‐5 1, 3, 5…

CA_29‐46‐66 29, 46, 66


Banda CA Bandas

1‐3‐5‐7 1, 3, 5, 7…

3‐28‐41‐42 3, 28, 41, 42


Banda CA Bandas

CA_1‐3‐7‐20‐28 1, 3, 7, 20, 28CA_1‐3‐7‐20‐42 1, 3, 7, 20, 42

Bandas de frecuencia (VII)

Otras bandas: TS 36.101 (Rel. 14.6.0, 12/2017)

Bandas LTE (IoT): 1, 2, 3, 5, 8, 11, 12, 13, 17, 18, 19, 20, 25, 26, 28, 31, 66 y 70 E‐UTRA Cat. NB1

Bandas E‐UTRA ProSe (Proximity Services, D2D)


BandaProSe UE Tx (MHz) ProSe UE Rx (MHz)

DúplexFUL, low FUL, high FDL, low FDL, high

2 1850 1910 1850 1910 HD3 1710 1785 1710 1785 HD4 1710 1755 1710 1755 HD7 2500 2570 2500 2570 HD14 788 798 788 798 HD20 832 862 832 862 HD26 814 849 814 849 HD28 703 748 703 748 HD31 452,5 457,5 452,5 457,5 HD41 2496 2690 2496 2690 HD68 698 728 698 728 HD

Principales bandas de frecuencia de redes comerciales LTE (01/2018)

Está menos extendido el modo TDD del estándar (105 redes)

Bandas de frecuencia (VIII)


GSA, http://www.gsacom.com“GSA NTS Database Update” – January 2018

5G: bandas utilizadas en pruebas y demos

Bandas de frecuencia (IX)

GSA, http://www.gsacom.com“5G Update – Global Market Trials” – January 2018


5G: previsiones sobre el espectro

Otras bandas de interés: 600 MHz, 700 MHz, 800 MHz, 900 MHz, 1.5 GHz, 2.1 GHz, 2.3 GHz y 2.6 GHz. Para aplicaciones tradicionales y necesarias para dar cobertura 5G a aplicaciones como IoT o la automatización industrial

España (Agenda Digital): o Licitación en 2018 de espectro en 700 MHz, 1.5 y 3.6 GHz.o Banda de 26 GHz, pendiente de más estudios

Bandas de frecuencia (X)

GSA, http://www.gsacom.com“5G Spectrum bands”, February 2017

Primeras pruebas

Región Banda (MHz)

Europa 3400‐3800

China 3300‐3600, 4400‐4500, 4800‐4990

Japón 3600‐4200, 4400‐4900

Korea 3400‐3700

USA 3100‐3550, 3700‐4200

Previsiones de despliegues en bandas de frecuencia más altas

Región Banda (GHz) Año

Europa 24,25‐27,5 2020 (comercial)

Suecia 26,5‐27,5 Desde 2018

China 24,25‐27,537‐43,5 En estudio

Japón 27,5‐28,28 2017 (pruebas)2020 (comercial)

Korea 26,5‐29,5 2018 (pruebas) 2019 (comercial)

USA 27,5‐28,3537‐40

2018 Pre‐comercial


Organismos reguladores (I)

El papel de la estandarización en el desarrollo de los sistemas

ITU‐R ITU‐T ITU‐D


IEEE‐SA

S. Sesia, I. Toufik, M. Baker, LTE The UMTS Long Term Evolution, Wiley&Sons, 2013

Organismos reguladores (II)

UIT

ITU‐R WP5D tiene las responsabilidades sobre sistemas IMTo IMT‐2000 (3G)o IMT‐Advanced (4G)o IMT‐2020 (desarrollo de nuevas tecnologías IMT)

Definición de recomendaciones sobre IMT en cooperación con organismos de estandarización, pero no desarrolla especificaciones técnicas

Identificación del espectro para los sistemas: WARC (1992, 00, 07, 12, 15, 19)


Organismos reguladores (III)

IMT‐2000 e IMT‐Advanced


Organismos reguladores (IV)

3GPP (1998)

El proyecto abarca las tecnologías de redes de telecomunicaciones celulareso Acceso radioo Red de transporteo Servicioso Aspectos de interacción con redes Wi‐Fi

Produce especificaciones técnicas que los organismos de estandarización (Organizational Partners) materializan en forma de estándares

Agrupa a países a través de organismos de estandarización (OrganizationalPartners): ARIB, ATIS, CCSA, ETSI, TTA, TTC, TSDSI


Organismos reguladores (V)

3GPP

ETSI: estandarización inicial de GSM, GPRS y UMTS. A partir del año 2000, las especificaciones recaen en el 3GPP

Las tecnologías 3GPP son las más extendidas (90% de servicios móviles)

Proceso de estandarización:


Organismos reguladores (VI)

3GPP


Organismos reguladores (VII)

3GPP: especificaciones LTE/LTE‐Advanced


Organismos reguladores (VIII)

IEEE‐SA

Estándares para la industria: sector energético, TIC, transportes, nanotecnología, …

Proyecto IEEE 802: desarrollo de estándares para LAN / MAN

WG802.11 – WLAN

WG802.15 – WPAN

o Ej. 802.15.1 (Bluetooth), 802.15.4 (ZigBee)

WG802.16 – Broadband Wireless Access

o Ej. 802.16e, 802.16m (WiMAX)

WG802.20 –Mobile Broadband Wireless Access


Acceso radio: perspectivas de futuro (I)

Aumento de dispositivos conectados (100.000 mill.), del tráfico (x1000), de la velocidad (10 Gbit/s)

3GPP Release 13, 14, 15 (5G NR), …: mejoras en el acceso radio de LTE

Redes heterogéneaso Bandas de frecuencia separadas entre capas (nodos “macro” y “pico”) o Combinar modos FDD y TDD entre capaso Conectividad dual entre capas o Interacción WLAN‐LTE en escenarios de conectividad dual

Mejoras multi‐antena

Mejoras en la comunicación entre máquinas: GSM LTE

Comunicación directa entre dispositivos (D2D, Device to Device)


Acceso radio: perspectivas de futuro (II)


MIMO masivoConfiguración de haces 3D

Despliegues heterogéneosComunicación D2D

Acceso radio: perspectivas de futuro (III)

El acceso radio más allá de LTE: estudios sobre la ‘5G’

Nuevas bandas de frecuencia: 3,5 < f < 10 GHz y en años hasta 100 GHz Asignación del espectro y acceso compartido (LSA, Licensed Shared Access) Despliegues celulares ultra densos


Acceso radio: perspectivas de futuro (IV)

UIT: IMT for 2020 and beyond (IMT‐2020)

UIT‐R > SG 5 > WP 5D: establecer aspectos radio de sistemas IMT 09/2015: se definen objetivos para una 5G con una sociedad conectada WRC 19: ¿espectro adicional para crecimiento futuro de IMT, f>24 GHz?


ITU towards “IMT for 2020 and beyond”, http://www.itu.int (SG 5 – WP 5D)

Acceso radio: perspectivas de futuro (V)

Cronograma de los sistemas IMT: hacia IMT‐2020


ITU-R M.2083-0

Acceso radio: perspectivas de futuro (VI)

Aproximación a la 5G: objetivos, especificaciones, espectro, mercado

ITU‐R M.2320‐0 ‐ Future technology trends of terrestrial IMT systems, 11/2014 ITU‐R M.2083‐0 ‐ Framework and overall objectives of the future development of

IMT for 2020 and beyond, 09/2015 ITU‐R M.2376‐0 ‐ Technical feasibility of IMT in bands above 6 GHz, 07/2015 ITU‐R M.2370‐0 ‐ IMT Traffic estimates for the years 2020 to 2030, 07/2015

Nokia ‐ Ten Key Rules of 5G Deployment, enabling 1 Tbit/s/km2 in 2030, 08/2015 Nokia ‐ 5G Radio Access System Design Aspects, 08/2015 Nokia ‐ 5G masterplan: five keys to create the new communications era,

01/2016 Qualcomm + Nokia ‐Making 5G a reality: Addressing the strong mobile

broadband demand in 2019 & beyond, 09/2017 Qualcomm ‐Mobilizing 5G NR Millimeter Wave: Network Coverage Simulation

Studies for Global Cities, 10/2017

Introducción. Estado del artehttp://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg5/rwp5d/imt-2020/http://gsacom.com/community/5g/

Acceso radio: perspectivas de futuro (VII)

Escenarios de uso, objetivos y capacidad de los sistemas 5G


ITU-R M.2083-0

Acceso radio: perspectivas de futuro (VIII)

Estimaciones de tráfico IMT, 2020‐2030


20202021202220232024202520262027202820292030

6.37.0

7.88.8

9.810.411.011.311.611.912.1

1.31.5

1.82.2

2.63.0

3.43.7

4.14.5

5.0

3.22.8

2.31.5

0.80.4

Mill

x100

00

Smartphone Tablet and other smart devices Feature phone

20202021202220232024202520262027202820292030

710

1419

2634

4557

7084

97

Mill

x100

0

M2M Subscriptions

ITU-R M.2370-0

20202021202220232024202520262027202820292030

6299158249

390607

9381439

21943327

5016

EB

Traffic/month

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

2020 2021 2022 2023 2024 2025 2026 2027 2028 2029 2030

EB

Non-Video Video M2M

Traffic/month

Acceso radio: perspectivas de futuro (IX)

Requerimientos técnicos y ecosistema 5G: se precisa más espectro

Posibilidades f500 MHz o f>6 GHz Estudios y consideraciones sobre nuevas bandas (6‐100 GHz), 07/2015:

Australia, China, Estados Unidos, Finlandia, Japón, Corea, Suecia, Reino Unido Nokia Networks, prototipo con velocidades de transferencia de datos por

encima de los 10 Gbit/s a 73,5 GHz


Bibliografía

[1] E. Dahlman, S. Parkvall, J. Sköld, LTE/LTE‐Advanced for Mobile Broadband, Academic Press, 2nd Ed., 2014

[2] J.M. Hernando Rábanos, Comunicaciones Móviles, Ed. Centro de Estudios Ramón Areces, 3ª Ed., 2015

Otros recursos:

[3] Ministerio de Industria, Energía y Turismo, http://www.minetur.gob.es

[4] Comisión Nacional de los Mercados y la Competencia, http://www.cnmc.es

[5] GSA – The Global mobile Suppliers Association, http://www.gsma.com

[6] The 3rd Generation Partnership Project, http://www.3gpp.org

[7] IEEE Standards Association, http://standards.ieee.org

[8] UIT – Unión Internacional de Telecomunicaciones, http://www.itu.int

[9] B. Sklar, The Characterization of Fading ChannelsIntroducción. Estado del arte

bloque ii –sistemas de comunicaciones móviles tema 1...

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