Universidad de Costa RicaFacultad de Ingeniería

Escuela de Ingeniería Eléctrica

IE-1103 Redes de Banda Ancha

II Ciclo 2013

LTE y Evolución del Backbonce IP/LTE

Estudiante

Gustavo Montoya Bonilla

Profesor:

Elías Porras Umaña

22 de octubre de 2013

ContenidosNormativa 1

Principales Especificaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1

Desarrollo en otras Latitudes 2

Situación en Costa Rica 4

Referencias 5

I

NOMENCLATURA

3G Third Generation

3GPP Third Generation Partnership Project

4G Fourth Generation

EDGE Enhanced Data for Global Evolution

FDD Frequency Division Duplexing

GSM Global System for Mobile

HSxPA High Speed Packet Access

ICE Instituto Costarricense de Electricidad

IMT International Mobile Telecommunications

ITU International Telecommunications Union

ITU-R International Telecommunications Union Radiocommunications Sector

LTE Long Term Evolution

MIMO Multiple Input Multiple Output

OFDMA Orthogonal Frequency-Divisioin Multiple Access

QAM Quadrature Amplitude Modulation

QPSK Quadrature Phase Shift Keying

SC-FDMA Single Carrier Frequency-Divisioin Multiple Access

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

II

NormativaLTE es la última tecnología móvil que viene de la evolución de las anteriores GSM/EDGE y

UMTS/HSxPA o tecnologías 3G; esta evolución sobrepasa las demás tecnologías celulares, actual-mente los parámetros de la estandarización se encuentran definidos en los Release 8, 9 y 10 de la3GPP Belhouchet & Ebdelli (2010) y Baker (2009).

La tecnología LTE, la evolución de la tecnología 3G móvil, o tecnología de banda ancha inalám-brica móvil 4G, la cual para la ITU se le conoce también como IMT-Avanzadas. Las cuales estánnormadas por la sección de Radiocomunicaciones de la ITU (ITU-R) como se menciona en UIT(2010). La evolución de la tecnología LTE se da para que la misma cumpla con los requerimientosimpuestos por la ITU-R y definidos como IMT-Avanzadas, las cuales según la ITU se encuentransobre las tecnologías IMT-2000 o 3G; Parkvall et al. (2009).

La ITU-R propone para el desarrollo de las IMT-Avanzadas recomendaciones para los diferentesaspectos para que se dé de manera comprensible e interelacionada con los reportes y recomendacionespropuestos, según lo expone el Chairman de la ITU-R en Blust (2009).

La estandarización para la tecnología LTE la cual por medio de la contribución entre la ITU y3GPP, donde se tiene que la tecnología 4G llega a ser estandarizada según las especificaciones enel Release 101 de la 3GPP; requerimientos cuales coinciden con los definidos por parte de la ITUpara con las tecnologías 4G, como lo propone Seidel (2008). Además en Anónimo (2008) se destacaque los estándares para la tecnología LTE son totalmente nuevos -no provienen de los anteriormenteestablecidos UMTS.

Principales Especificaciones

Según las especificaciones definidas por el Release 8 de la 3GPP para la tecnología LTE, esta tieneun ancho de banda hasta de 20 MHz, por medio de técnicas de modulación como QPSK, 16QAM,64QAM. Es importante destacar que es una tecnología que utiliza una multiplexación tipo MIMO,esto por que su técnica de acceso se basa en un sistema múltiple -sea OFDMA o SC-FDMA- Baker(2009).

1Este está disponible a través de: http://www.3gpp.org/ftp/Information/WORK_PLAN/Description_Releases/

1

Desarrollo en otras LatitudesDesde su propuesta por parte de NTT DoCoMo de Japón como un estándar internacional, la

tecnología LTE no se implementó sino hasta Enero del 2009 en Suecia por medio de un contrato entreTeliaSonera y Ericsson, luego se expandió hacia Oslo, Noruega -habilitada al público 14 Diciembre2009. Para Agosto de 2009, Telefónica2 desarrolló en seís países -España, Alemania, Reino Unido,República Checa, Argentina y Brasil. En Octubre del mismo año Telecom Italia lo hizo en la ciudad deTorino. Para el 2010, llegó a Australia (Telstra, Mayo), Rusia (Scartel, finales), Tailandia (Setiembre),Alemania (Agosto), Kenya (Octubre), Polonia (Setiembre), Croacia y Canadá (Octubre), y otros; enel 2011 se implementó en Estados Unidos (AT&T), entre otros; mostrando un crecimiento enormedurante sus primeros años de desarrollo3.

El desarrollo de este tipo de tecnología se comienza a implementar en países de América Latina,por ejemplo un contrato Telcel-Ericsson para México4, además a esta lista se unen distintos paíseslatinoamericanos según un informe por parte de El Comercio, Perú; ya existen 25 redes LTE en lazona5.

Al ser una tecnología que mejora la movilidad de los usuarios y satisfaciendo la demanda detransferencia de información, el crecimiento de este tipo de redes continua en aumento, y se preveéque para el 2014 la mayoría de países en América Latina cuenten con redes LTE6. En fin, los paísesdonde ya se implentaron -o van a ser implementadas- las redes LTE prácticamente son la mayoría anivel mundial según lo muestra un mapa interactivo desarrollado por LTE Maps7.

Como se mencionó anteriormente, las tecnologías IMT-Avanzadas y que se especifican en losrequisitos del Release 10, en otras palabras las redes LTE-Advanced, las cuales mejoran la velocidadde transferencia de datos de las redes LTE; para este caso en Corea del Sur ya se implementó unared de este tipo8. La figura 1 muestra las capacidades anticipadas para la tecnología LTE-Advanced,de acuerdo con los requisitos de IMT-Avanzadas.

2Información en: http://pressoffice.telefonica.com/documentos/nprensa/Piloto_LTE_EN.pdf3Ver https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-equipment-manufacturers4Disponible en: http://www.cioal.com/2012/11/08/telcel-y-ericsson-lanzaran-4glte-en-mexico/5Lista disponible en: noticia-doce-pais-america-latina-ya-tienen-conexion-4g-lte6Ver reporte en: http://goo.gl/wMOgNo7Disponible en: http://ltemaps.org/home/8Informe disponible en: http://goo.gl/2gBuAd

2

Figura 1: Capacidades anticipadas para LTE-Advanced. Fuente: La expansión de la banda anchamóvil: La evolución inalámbrica 3GPP –Rysavy Research/4G Americas, Agosto de 2012

Los alcances de esta tecnología provienen principalmente de la posibilidad de agregar portadoraspor medio de división en frecuencia (FDD) de hasta cinco portadoras, lo que permite aumentar elancho de banda a 100 MHz, una mayor velocidad de bajada y subida como se observa en la figura1. Este desarrollo va acorde con lo establecido en el Release 10; Wannstrom (2012) detalla las demáscaracterísticas que presenta LTE-Advanced.

Seguido a Corea del Sur, se unieron países como Japón y Hong Kong, y se realizan pruebas en elReino Unido y Filipinas9.

9Fuente: http://lteworld.org/lte-advanced

3

Situación en Costa RicaPara el caso de Costa Rica se tiene que por parte del operador mayoritario (ICE) existe en

desarrollo una red LTE sobre la banda LTE-2600 (2.6 GHz), sin embargo esta no ha podido habilitarseal público debido a demandas sobre el uso de la banda en la cual se piensa implementar, ya que deacuerdo con la Sutel esta banda no se puede utilizar para brindar servicios de telecomunicacionesmóviles10, a pesar de esto el ICE planea lanzar esta red durante el segundo semestre del presente año.Aún así la red 4G-LTE se encuentra en fase de prueba y es utilizada por clientes selectos medianteel sistema de data cards.

Las especificaciones de la red 4G-LTE a desarrollar por el ICE se tiene que no van acorde conlas especificaciones generales de la tecnología LTE, donde el ICE define una velocidad de descargamáxima de 20 Mbps11.

10Ver informe en: http://goo.gl/YJpctj11Informe disponible en: http://goo.gl/5ILFiA

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ReferenciasAnónimo (2008), ‘Long term evolution protocol overview’.

URL: http://goo.gl/e8VxBJ

Baker, M. (2009), ‘Lte-advanced physical layer’.URL: http://goo.gl/EFEtiL

Belhouchet, M. & Ebdelli, M. (2010), ‘4g wireless systems’.URL: http://goo.gl/zniaA

Blust, S. (2009), ‘Development of imt-advanced: The smart approach’.URL: http://goo.gl/YnyOXA

Parkvall, S., Dahlman, E., Furuskar, A., Jading, Y., Olsson, M., Wanstedt, S. & Zangi, K. (2009),‘Lte-advanced – evolving lte towards imt-advanced’.URL: http://goo.gl/qkkgKB

Seidel, E. (2008), ‘Progress on “lte advanced”-the new 4g standard’.URL: http://goo.gl/1DLZbl

UIT (2010), Las normas de las IMT-Avanzadas (4G) elaboradas por el UIT-R anuncian una nuevaera de comunicaciones de banda ancha móvil.

Wannstrom, J. (2012), ‘Lte-advanced’.URL: http://goo.gl/5y0FyB

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