3GPP -LTE Daniel Serrano Julio de 2013
Contenido Historia Estándares de Comunicaciones Móviles en el tiempo Tecnología vs Reguladores Evolución 3GPP Proceso de Estandarización 3GPP Requerimientos y objetivos para 4G (LTE) Banda de Frecuencias LTE y Ancho de Banda de Canal Tecnologías para LTE Tecnología Multicarrier Tecnología de Antena Múltiple Evolved Packet System Evolved Packet Core Equipos de Usuario (UE)
Historia LTE: es el último paso en el avance de los sistemas de telecomunicación móvil Celulares: Inició en 1947, con el desarrollo del concepto Cells por el famoso Bell Labs Primera generación: Los primeros sistemas de comunicación que se vieron a larga escala fue en 1980 y fueron conocidos como Primera generación contenían un número de sistemas independientemente desarrollados a nivel mundial: AMPS en América, TACS en Europa y J-TACS en Japón. GSM: El primer roaming global fue posible con el desarrollo del sistema digital segunda generación conocido como GSM. GSM es un estándar robusto, interoperable y ampliamente aceptado gracias a la colaboración de un número de compañías trabajando juntas bajo el European Telecommunications Standard Institute (ETSI) www.conapx 3
Estándares de Comunicaciones Móviles en el tiempo
Tecnología vs Reguladores
Evolución 3GPP
Proceso de Estandarización 3GPP La colaboración entre GSM y UMTS se expandió mas allá de ETSI, abarcado organizaciones regionales desde Japón (ARIB & TCC), Corea (TTA), Norte América (ATIS) y China (CCSA) Toda la documentación entregada a 3GPP relacionada está públicamente disponible en el sitio http://www.3gpp.org Para obtener consenso sobre la tecnología, los grupos de trabajo de 3GPP (WG s) toman en consideración, desempeño, costo de implementación, complejidad y compatibilidad. El voto formal es raro en 3GPP para evitar influencia externa El proceso de estandarización de LTE fue inaugurado en un taller de trabajo en noviembre de 2004 en Toronto, donde un gran grupo de compañías presentaros sus visiones de la evolución futura de 3GPP
Requerimientos y Objetivos para LTE Requerimiento Release (Rel-6) LTE Peak Data Rate 14Mbps DL / 5.76Mbps UL 100Mbps DL / 50Mbps UL Eficiencia Espectral 0.6-0.8 DL / 0.35 UL (bps/hz/sector) 3-4x DL / 2-3x UL improvement 5% Packet Call Throughput 64Kbps DL / 5 Kbps UL 3-4x DL / 2-3x UL improvement Average User Throughput 900Kbps DL / 150 Kbps UL 3-4x DL / 2-3x UL improvement User Plane Latency 50 msec 5 msec Call Setup Time 2 sec 50 msec Broadcast Data Rate 384 Kbps 6-8x improvement Mobility Up to 250 Km/h Up to 350 Km/h Multi-antenna support No Yes Bandwidth 5Mhz Up to 20Mhz
Requerimientos y Objetivos para LTE
Banda de Frecuencias LTE y Ancho de Banda de Canal La operación de las bandas LTE incluye nuevo espectro, así como la oportunidad de re-distribuir el espectro existente LTE soporta esquema de interfaces de aire Frequency Division Duplex (FDD) y Time Division Duplex (TDD). FDD requiere un par de frecuencias una para el uplink y otra para el downlink, mientras que TDD comparte la misma frecuencia para ambos links Varios anchos de banda de canal están disponibles en LTE, permitiendo una mayor flexibilidad en uso y explotación del espectro. 1.4, 3, 5, 10, 15, y 20Mhz son los anchos de banda de canal disponibles
Banda de Frecuencias LTE y Ancho de Banda de Canal
Multi-carrier Tecnologías para LTE EL primer diseño importante para LTE es la interfaz de radio para el DL Multi-carrier OFDMA, y SC-FDMA para el UL OFDMA subdivide el Ab disponible para la señal de transmisión en una multitud de subcarriers de banda angosta mutuamente ortogonales. Esta subdivisión del AB disponible es explotada siendo compartida por múltiples usuarios
Tecnologías para LTE Multi-carrier: Ventajas de OFDMA Flexibilidad en AB: Diferentes AB pueden ser utilizados sin realizar modificaciones fundamentales a los parámetros del sistema o al diseño del equipo Eficiencia Multi-usuario: Recursos de transmisión de AB variable puede ser dedicado a diferentes usuarios Facil reuso de frecuencia: Reúso de frecuencias y coordinación entre células/radio-bases es relativamente sencillo Robusta en Multi-path : La subdivisión de la señal origen en múltiples subcarriers de banda angosta, permitiendo que interferencia inter-symbol sea restringida con un intervalo de guardia al inicio de cada símbolo Receptores poco complejos: Explotando la ecualización den el dominio de la frecuencia
Tecnologías para LTE Multi-carrier: Desventajas de OFDMA Un alto PAPR (Peak Average Power Ratio): El diseño del transmisor para OFDM es más costoso debido a su PAPR es relativamente alto, dando como resultado la necesidad de utilizar amplificadores de RF altamente lineales. Esto no es un problema para la radio-base transmisora, pero es un serio problema para el equipo terminas. Es por eso que SC-FDMA es utilizado en el uplink que tiene un menor PAPR
Tecnologías para LTE: Tecnología de Antena Múltiple La utilización de múltiples antenas permite una mejor explotación del dominio espacial como otra nueva dimensión Air Interface Dimensions= Time + Frequency + Space Múltiples antenas pueden utilizarse en diferentes maneras, basado principalmente en 3 principios fundamentales: Diversidad de ganancia: Provee una mejor en robustez contra el multipathfading Ganancia de Arreglo: La concentración de energía en una o varias direcciones vía beamforming. Esto permite que múltiples usuarios ubicados en diferentes direcciones sean atendidos simultáneamente (llamado Multi-user MIMO) Ganancia de Multiplexeo Espacial: La transmisión de múltiple stream de señales a un usuario único en múltiples capas espaciales creadas por la combinación de antenas
Tecnologías para LTE: Tecnología de Antena Múltiple
Tecnologías para LTE: Evolve Packet System
Tecnologías para LTE: Evolve Packet Core
Tecnologías para LTE: Equipos de Usuario (UE) LTE ha sido diseñado para utilizar un grupo compacto de Equipo de Usuario de 5 categorías, abarcando un rango que de bajocosto con características similares a las de UMTS HSPA, hasta Equipos mas complejos y avanzados que explotan LTE al máximo
Lecturas adicionales
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