Capitulo 6. LTE Avanzado. Claudia Milena Hernández Bonilla Víctor Manuel Quintero Flórez

Transcripción

1 Capitulo 6. LTE Avanzado Claudia Milena Hernández Bonilla Víctor Manuel Quintero Flórez

2 Introducción

3 Introducción

4 Introducción

5 Introducción

6 Introducción

7 Introducción

8 Introducción

9 Introducción

10 Introducción

11 Introducción

12 IMT-Avanzado En 2008 UIT-R especifico los requerimientos de IMT Avanzado para estándares 4G: 100 Mbps en comunicaciones de alta movilidad (trenes, carros). 1 Gbps en comunicaciones de baja movilidad (transeuntes y usuarios estacionarios).

13 IMT Avanzado Un sistema 4G. Solución de banda ancha móvil totalmente IP. Computadores portatiles, modems inalámbricos, teléfonos inteligentes, y otros dispositivos móviles. Servicios: Acceso a internet de ultra banda ancha. Telefonía IP. Juegos. Difusión multimedia.

14 IMT Avanzado Las versiones avanzadas de LTE y WiMAX (pre- 4G, 3.9G) se encuentran en desarrollo: LTE Avanzado. (3GPP, R10). WirelessMAN-Avanzado. (IEEE, IEEE802.16m).

15 Aspectos claves IMT Avanzado Soporte común a un amplio rango de servicios. Interoperabilidad con otros sistemas de acceso radio. Equipos de usuario adecuados para su uso a nivel mundial. Itinerancia (roaming) a nivel mundial. Velocidades de transmisión de datos pico mejoradas.

16 Requerimientos IMT-Avanzado En 2008, UIT-R especificó los requerimientos de IMT-Avanzado para sistemas 4G: Red por conmutación de paquetes (IP). Velocidades de 100 Mbps y 1 Gbps. Compartición dinámica y uso de los recursos entre múltiples usuarios. Ancho de banda escalable 5 20 MHz, opcionalmente hasta 40 MHz. Eficiencia espectral pico de 15 bps/hz en DL, y 6.75 bps/hz en UL (para 1 Gbps en DL se requiere un ancho de banda de al menos 67 MHz. Eficiencia espectral de hasta 3 bps/hz en DL y 2.25 bps/hz/celda en UL para interiores. Traspasos a través de redes heterogeneas (HetNet). Ofrecer alta Calidad de Servicio (QoS) en aplicaciones multimedia.

17 Soluciones propuestas 4G Sistemas MIMO de alto orden y de conformación de haces (beamforming) hasta de 8x8. MIMO Co-operativo. Cancelación y coordinación de interferencia en el limite de la celda. Codificación avanzada y planificación. Femtoceldas (Home Node B) utilizando autoconfiguración (SON, Self Organizing Networks).

18 Soluciones propuestas 4G Coordinated Multiple Point Transmission and Reception (CoMP)

19 Crecimiento de las redes móviles

20 Crecimiento de las redes móviles Incrementando el número de celdas, incrementando capacidad. Crecimiento potencial

21 Crecimiento de las redes móviles Potencial de las femtoceldas: Capacidad y cobertura. Limitaciones de los sistemas actuales. Mejores condiciones radio mayores velocidades de transmisión de datos.

22 Crecimiento de las redes móviles

23 LTE Avanzado Presentado por 3GPP a ITU en LTE mejorado. Opción de acceso móvil de banda ancha a bajo costo. Sistema avanzado y muy flexible. Será construido sobre las capacidades del nivel físico del R8 y R9. Mayor eficiencia espectral a partir de sistemas de multiples antena avanzados.

24 LTE Avanzado

25 LTE Avanzado

26 LTE Avanzado Acuerdos sobre los requerimientos de LTE Avanzado: Velocidades de transmisión de datos pico DL: 1 Gbps, UL: 500 Mbps. Mayores anchos de banda DL: 70 MHz y UL: 40 MHz. Latencia: Plano C < 50 ms & plano u < 5ms en un sentido. Teniendo en cuenta 30% retransmisiones. Throughput por usuario en el limite de la celda 2 veces mayor que en LTE. Throughput promedio por usuario 3 veces mayor que en LTE. Eficiencia espectral: 3 veces mayor que en LTE. Eficiencia espectral pico DL: 30 bps/hz, UL: 15 bps/hz. Flexibilidad en el uso del espectro: anchos de banda escalables. Cobertura optimizada con despliegues en ambientes microcelulares y áreas locales con ISD de hasta 1 Km. Compatibilidad con sistemas 3G antiguos.

27 LTE Avanzado

28 LTE Avanzado Anchos de banda de 100 MHz con bloques continuos (Carrier aggregation). 2.5 GHz. 3.5 GHz. Agregación de canales no continuos en el dispositivo móvil. Costo y complejidad del terminal móvil.

29 LTE Avanzado Dentro del espectro asignado o que posiblemente podrá ser asignado: Las bandas de baja frecuencia serán utilizadas para incrementar cobertura. Las bandas de alta frecuencia para asegurar una experiencia de banda ancha en pequeñas celdas y baja movilidad.

30 LTE Avanzado Algunos de los retos para terminales con 100 MHz de ancho de banda: Disponibilidad de filtros RF. Disponibilidad de ADC con altas frecuencias de muestreo y resolución de cuantificación. Complejidad de la decodificación e.g. decodificación de canal e incremento de la medida de buffer.

31 LTE Avanzado Posible operación Aggregation). multiportadora (Carrier

32 LTE Avanzado Posible operación Aggregation). multiportadora (Carrier

33 LTE Avanzado Soporte a anchos de banda asimétricos

34 LTE Avanzado Transmisión multi-antena mejorada en el enlace de bajada. Hasta 8 niveles de transmisión Satisfacer el alto requerimiento de eficiencia espectral

35 LTE Avanzado Transmisión multi-antena mejorada en el enlace de bajada. Sistema MIMO-MU mejorado

36 LTE Avanzado Transmisión multi-antena mejorada en el enlace de subida. SU-MIMO hasta 4 niveles.

37 LTE Avanzado Transmisión multipunto-coordinada

38 LTE Avanzado Recepción multipunto coordinada

39 LTE Avanzado Repetición (Relay) Relay Node. Soporte al desarrollo de celdas en áreas donde la red de transporte (Backhaul Wired) no se encuentra disponible o es costosa.

40 Investigación más allá de 4G Altas velocidades de transmisión de datos en la mayor parte de la celda, especialmente usuarios expuestos a varias estaciones base. Macrodiversidad (macro-diversity, group cooperative relay, Beam-Division Multiple Access (BDMA)). Redes Omnipresentes (Pervasive Networks). Concepto en el cual el usuario se conecta simultaneamente a varias redes y puede moverse entre ellas sin interrupciones. (vertical handoff, IEEE ). (Wi-Fi, UMTS, EDGE, o tecnologías de acceso del futuro). Tecnología de radio inteligente (smart-radio, cognitive radio) para adiministración eficiente de los recursos de espectro y energía y el uso de protocolos de enrutamiento en malla para crear redes omnipresentes.

41 Referencias Recommendation ITU-R M Framework and overall objectives of the future development of IMT-2000 and systems beyond IMT REPORT ITU-R M Requirements related to technical performance for IMT-Advanced radio interface(s). IMT-Advanced: 4G Wireless Takes Shape in an Olympic Year. Agilent Technologies.

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