QUÉ PODEMOS ESPERAR DE LTE? Ventajas y prestaciones

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1 QUÉ PODEMOS ESPERAR DE? Ventajas y prestaciones Zaragoza, 25 de mayo de Telefónica Investigación y Desarrollo, S.A. Unipersonal

2 La banda ancha móvil Expectativas de usuario y de negocio La banda ancha móvil son los servicios de telecomunicaciones que están experimentando un crecimiento más importante Expectativas de los usuarios Misma experiencia que en la BA fija Movilidad en todas partes Precios más bajos Los usuarios esperan la misma calidad de experiencia en sus servicios y aplicaciones que en la red fija Estilo de vida digital 24x7 Servicios personalizados Seguridad Ubicuidad Nuevo modelo de negocio Centrado en servicios de datos Foco en QoE Presión competitiva Convergencia Con las redes fijas Aplicaciones y servicios cloud Redes sociales El acceso ubicuo a las redes de datos forma parte de nuestras vidas La banda ancha móvil se ve como un nuevo modelo de negocio, no como un simple cambio La demanda de servicios de banda ancha móvil está creciendo mucho más deprisa de lo esperado 2

3 Long Term Evolution: requisitos es la evolución de la tecnología de acceso radio que está estandarizando 3GPP Forma parte de Release 8, ya estable y base para las implementaciones actuales Se están introduciendo mejoras en Release 9 y Release 10 ( Advanced) Principales requisitos definidos para el estándar Tasa binaria de pico: 100 Mbit/s DL/ 50 Mbit/s UL con 20 MHz de ancho de banda. Hasta 200 usuarios activos en una célula (5 MHz) Menos de 5 ms de latencia en el plano de usuario Movilidad Optimizado para 0 ~ 15 km/h Soportado con altas prestaciones entre 15 ~ 120 km/h Soportado hasta 350 km/h ( 500 km/h) Cobertura Prestaciones soportadas en células de hasta 5 km con ligera degradación hasta 30 km No se descartan células de hasta 100 km Servicios de broadcast y multicast mejorados (E MBMS) Flexibilidad en la asignación de espectro: 1.25 ~ 20 MHz Soporte mejorado a calidad de servicio (QoS) extremo a extremo 3

4 Long Term Evolution: características Principales características técnicas (Release 8) Técnicas de modulación multiportadora OFDM en el DL SC FDMA en el UL Soporte a duplexaciones TDD y FDD TDD como evolución de TD SCDMA Ancho de banda variable 1,4 MHz, 3 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz y 20 MHz (FDD) Ancho de subportadora constante 15 khz (7,5 khz para servicios de distribución MBMS) Soporte a técnicas multiantena MIMO y antenas inteligentes Hasta 4x4 en el DL, 2x4 en el UL Soporte a modulación y codificación adaptativos QPSK, 16QAM y 64QAM en el UL y en el DL 64QAM opcional en el UL es un sistema diseñado para poder ofrecer elevadas tasas binarias de pico con un coste razonable OFDM es una solución técnica de menor complejidad que WCDMA cuando se emplean anchos de banda elevados (> 5 MHz) 4

5 Las ventajas de frente a HSPA Mayor eficiencia espectral y mucha mayor velocidad de respuesta al usuario Ancho de banda variable Simplifica el proceso de reasignación de espectro a Menor latencia, tanto en la transferencia de datos como en la señalización Posibilita nuevos servicios interactivos: juegos Mejor gestión del estado siempre conectado y menor complejidad de la señalización Evita los problemas de fuerte carga de tráfico de señalización que se están produciendo en HSPA Ejemplo: señalización de capa 3 (Radio Resource Control RRC) HSPA Release 8: TS páginas; Release 8: TS páginas Mejor gestión de la calidad de servicio Se simplifica la parametrización de las distintas clases de QoS La calidad de servicio se controla desde la red Red sólo de paquetes: la voz irá como VoIP La red de acceso radio (RAN) tiene un único elemento: el enodob 5

6 Red de acceso radio simplificada La red de acceso radio (RAN) tiene un único elemento: el enodob Desaparece el RNC HSPA Internet Internet Los enodosb se coordinan entre sí (X2) Elementos de núcleo de red Gateway (GW) SGSN GGSN MME GW Mobility Management Entity (MME) RNC Múltiples bandas de frecuencia posibles NodeB enodeb S1 MME/UPE MME/UPE EPC X2 E-UTRAN enb X2 X2 enb enb 6

7 Cuál es la capacidad real de? En condiciones similares de comparación y a plena carga, la eficiencia espectral de es un 20% superior a la de HSPA+ Escenarios con alta densidad de emplazamientos (centros urbanos con alta densidad de edificios) En la práctica el diferencial de capacidad de será mayor En entornos de operación menos complejos (p.e., rurales, suburbanos) la ventaja de se incrementará En condiciones reales de operación la diferencia debe ser mayor En la red HSPA coexistirán terminales avanzados con otros más antiguos, lo que reducirá la capacidad respecto de En condiciones de carga parcial, la percepción de por parte del usuario será la de una red con unas prestaciones mucho mejores Trasmitir una tasa binaria media de célula de 1 Mbit/s supone una tasa media por usuario de 5,6 Mbit/s en HSPA+ y 14,8 Mbit/s en Capacidad a máxima carga HSPA+ MIMO 2x2 vs HSPA+ MIMO 2x2 & 64 QAM 7

8 Estrategia para soportar el crecimiento esperado de la demanda de tráfico Según algunas previsiones, el tráfico de datos aumentará hasta > x40 en los próximos 5 años Tres posibles vías de actuación 1) Mejoras en la tecnología: HSPA HSPA+ Advanced 2) Más espectro, e,g., 2,6 GHz, Dividendo Digital 3) Mejoras y ampliación de la infraestructura Densificación de la capa macrocelular Redes con capas jerárquicas: macro, micro, pico, femto células Antenas de alta ganancia Emplazamientos hexasectoriales Repetidores, sistemas de antenas distribuidas, cabezas remotas, Qué desplegar, continuar con HSPA o ir a? En frecuencias y despliegues existentes, continuar con HSPA+ mediante actualizaciones de software En nuevas bandas o nuevos despliegues (como capa microcelular) ir a La utilización de estructuras jerárquicas (Macro+micro+pico/femto) es la vía más lógica de incrementar la capacidad Otras alternativas: off loading hacia Wi Fi (por analizar) 8

9 Evolución de la capacidad Enlace descendente Veces Mejoras de la capacidad son posibles con el uso de emplazamientos de seis sectores, MIMO con multiplexación espacial, Resultados de repetidores, simulaciones etcdel centro de Madrid (interior de la M 30) Se asume el uso de diversidad de recepción pero no MIMO x MHz M + 10 MHz m + f HSPA 5 MHz x3 HSPA 15 MHz x3.5 x1.35 HSPA+ 15 MHz > x93 15 MHz x1.35 x MHz >x4.85 x MHz M+m 10 MHz M + 10 MHz m 1 9

10 En empezarán a soportarse facilidades de organización y optimización automáticas Se están estandarizando en 3GPP como SON (Self Organizing Networks) Funcionalidades definidas en Release 8 Inventariado automático, descarga automática de software, establecimiento de vecinas, asignación de identidades de célula Algunos suministradores pueden ofrecer facilidades más avanzadas con soluciones propietarias Funcionalidades previstas en Release 9 Optimización de la cobertura y la capacidad, optimización de la movilidad, balanceado de carga, facilidades de reconfiguración en caso de fallo, ahorro de energía, La introducción de SON no implica, sobre un escenario conservador de despliegue (e.g., reutilización de los emplazamientos 3G actuales), ventajas económicas significativas Pero en una red de gran capilaridad con capas jerárquicas mico+pico/femto SON puede ser un habilitador fundamental 10

11 Qué requisitos impone sobre transmisión (backhaul)? Requisitos de sincronización Error de frecuencia < 0,05 ppm para redes extendidas, < 0,1 ppm para redes locales Error de fase (si se soportan servicios MBMS) < 1 μs Será necesario para soportar algunas de las mejoras técnicas previstas para Advanced Requisitos de capacidad Dependerán de parámetros como el ancho de banda utilizado, el soporte a MIMO, terminales disponibles, etc. Normalmente se dimensiona en función de la tasa binaria de pico en la interfaz radio 20 MHz, MIMO 2x2 > 100 Mbit/s Es razonable dimensionar la capacidad de transmisión en función de la velocidad de pico en la interfaz radio? Solo será posible para un pequeño porcentaje de los usuarios que estén en muy buenas condiciones de propagación e interferencia Una mejor solución pasa por dimensionar la capacidad del backhaul en función de la capacidad de la interfaz radio a plena carga y la calidad de experiencia deseada con un grado de carga razonable Esto puede resultar en ahorros significativos en el despliegue de capas microcelulalres y pico/femto celulares 11

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