119900 65septiembre 2012

LTE se convertir en la tecnologa de red mvil msampliamente adoptada, ofreciendo una experiencia deusuario superior con mayores velocidades, calidad deservicio y eficiencia en costes.

La pregunta que se hacen la mayora de los operado-res mviles actualmente no es si deben o no desplegarVoLTE, sino cmo, dnde y cuando.

Qu es?

Qu es VoLTE(Voice over LongTerm Evolution)

Ramn MillnIngeniero de Telecomunicacin LTE emplea en la parte radio la tecnologa OFDMA

(Orthogonal Frecuency Division Multiple Access), queutiliza un gran nmero de sub-portadoras muy cerca-nas entre s en frecuencia y ortogonales. LTE puede serusado en rangos de espectro de 1,4 MHz a 20 MHz.LTE soporta antenas MIMO (Multiple Input/MultipleOutput), que permiten incrementar la velocidad detransmisin de datos y la cobertura. De este modo,puede ofrecer unos anchos de banda mucho mayores yuna mayor eficiencia y flexibilidad espectral sobre dis-tintas bandas de frecuencia que las tecnologas prede-cesoras.

Los operadores podrn as reducir considerablemen-te el CAPEX y OPEX por megabit y podrn ofrecer msservicios con los que fidelizar a los clientes y generarmayores ingresos. LTE permitir la explosin de las apli-caciones multimedia sobre el mvil y convertir a labanda ancha mvil en una alternativa muy atractivapara los operadores a la banda ancha fija en zonas rura-les y poco pobladas. Adems, LTE favorecer la explo-sin de las aplicaciones entre mquinas o M2M (Machi-ne To Machine) para telemedida, telecontrol, etc.

AArrqquuiitteeccttuurraa LLTTEE

El EPS (Evolved Packet System) est compuesto de laparte de acceso radio E-UTRAN y del ncleo de la redEPC (Evolved Packet Core). E-UTRAN es referido en oca-siones como LTE y EPC es referido a veces como SAE(System Architecture Evolution).

Las redes 3G se componen en la red troncal depaquetes de SGSN y GGSN y en la parte de accesoradio de Node B y RNC. En LTE/SAE la arquitectura estodo IP y se ha simplificado para optimizar el rendi-miento de la red, maximizar la tasa de transferencia dedatos y minimizar la latencia. As, en vez de cuatronodos, LTE emplea una arquitectura mucho ms senci-lla, compuesta por: eNode B en el E-UTRAN y AccessGateway (aGW) en el EPC.

El controlador central no existe en LTE y su funciona-lidad es distribuida entre el eNode B y el aGW. De estemodo, las estaciones base o eNode Bs, adems deconectarse al aGW, se interconectan entre s para inter-cambiar informacin de usuario y de control directa-mente. El aGW se compone de dos entidades lgicasdel plano de usuario, el Serving Gateway y del PDNGateway, que conjuntamente se denominan SAE GW; yde una entidad del plano de control, el MME (MobilityManagement Entity). Estas entidades se pueden imple-mentar fsicamente en el mismo nodo, o bien en nodos

TE (Long Term Evolution) o 4G [1] es un conjun-to de mejoras sobre UMTS (Universal MobileTelecommunications System) [2], introducidas a

partir de la 3GPP (3rd Generation Partnership Project)R8.

Para los usuarios finales, LTE soporta anchos de bandade hasta 150 Mbps en bajada y de 50 Mbps en subida,adems de menores latencias (de unos 10-20 ms), mejo-rando notablemente la experiencia de usuario para todotipo de servicios. Adems, LTE se basa en estndaresabiertos y globales, lo cual favorece la compatibilidad yreduccin de precios, de los que se beneficiarn tantolas operadoras como los usuarios finales. Finalmente,hay mejoras notables en eficiencia energtica, lo cualaumenta la batera de los terminales mviles.

Adems, LTE permite que los operadores ofrezcan susservicios a travs de una red IP extremo a extremo, deuna forma muy eficiente, a un coste muy bajo y facili-tando la convergencia fijo-mvil. Otras ventajas de LTEson la reduccin de nodos de la red y una provisin yoperacin y mantenimiento ms automatizada y senci-lla.

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separados, estando definidas interfaces estndar parasoportar configuraciones multi-vendedor.

SSooppoorrttee ddee vvoozz eenn LLTTEE

En la nueva arquitectura LTE y SAE, no existe el domi-nio de circuitos conmutados para manejar las llamadasde voz, tal y como ocurra en las tradicionales redes2G/3G. Las principales -que no las nicas- formas deofrecer voz sobre las redes 4G son [3]: 1) CSFB; 2)mVoIP de OTT; y 3) VoLTE basado en IMS. Actualmente,GSMA VoLTE es la opcin preferida por los operadoresmviles para el despliegue masivo de servicios de vozsobre IP.

CCSSFFBB ssoobbrree rreeddeess 22GG//33GG

CSFB (Circuit Switched Fallback) es la solucin estn-dar del 3GPP para ofrecer voz en las etapas iniciales dedespliegue de LTE, cuando no existe suficiente cobertura

o el operador no ha desplegado IMS. Es la tecnologaempleada en los despliegues comerciales iniciales deLTE, por ejemplo, por parte de: AT&T, Verizon ymetroPCS en Estados Unidos; Telia-Sonera y T-Mobile enEuropa; NTT DoCoMo y KDDI en Japn, etc.

Aunque para las comunicaciones de datos se utilizaLTE, a travs de CSFB el terminal es redirigido a la red2G/3G para iniciar o recibir una llamada de voz y la lla-mada permanece en el dominio de circuitos conmutadoshasta que es completada. En redes con poca cobertura deLTE, esto permite evitar continuos handovers entre con-mutacin de circuitos y VoIP.

Puesto que CSFB slo proporciona los servicios de vozy SMS tradicionales, es considerada una etapa intermediaen la evolucin hacia servicios de comunicaciones total-mente multimedia. Sin embargo, una vez introducidaCSFB, probablemente seguir siendo reutilizada en fasesposteriores, debido a que CSFB permite soportar usuariosde LTE en roaming sin capacidades de IMS.

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Qu es?. Qu es VoLTE (Voice over Long Term Evolution)

Figura 1. Arquitectura de EPS 4G.

LTE se basa en estndares abiertos y globales, lo cual favorece la compatibilidad y reduccinde precios, de los que se beneficiarn tanto las operadoras como los usuarios finales

mmVVooIIPP OOTTTT

Los mobile VoIP Over-the-top (OTT) son aplicacionescomo Skype, Google Voice, FaceTime, Fring, Line2, Nim-buzz, Talkonaut, Tango, ThruTu , Truphone o Viber. Suxito se ha basado, principalmente, en que se puedeninstalar fcilmente y sin coste, pudiendo realizar llama-das y videollamadas internacionales e intercambiar men-sajes y ficheros de forma gratuita o a un coste muy bajo.Para evitar la huida de clientes han aparecido inclusoservicios de OTT liderados por operadores, como Bobs-led de T-Mobile y TU Me de Telefnica. Otros operado-res, como Verizon, estn trabajando para que los OTT ydesarrolladores de aplicaciones de Internet estn integra-dos en su plataforma IMS, mejorando la experiencia deusuario sobre estas aplicaciones.

A medida que las redes mviles se conviertan enredes todo IP y las capacidades multimedia de los dis-positivos mviles mejoren, las barreras de entrada de losOTT al mundo mvil estn desapareciendo, pudiendollegar a una situacin similar a la que se ha producidoen las redes fijas. Aunque es complicado para los opera-

dores mviles competir con estos servicios de bajocoste, la realidad es que la mayora tienen modelos denegocio insostenibles y puesto que la calidad de servi-cio ofrecido por las OTT no est garantizada y no esposible ofrecer una experiencia de usuario satisfactoriasin cobertura 4G continua -debido a la ausencia de unmecanismo de handover a la red de circuitos conmu-tados-, el xito a largo de los clientes mVoIP OTT es todauna incgnita.

VVooLLTTEE bbaassaaddoo eenn IIMMSS

VoLTE en su forma ms sencilla, especifica un serviciobasado en IMS (IP Multimedia Subsystem) [4] que trata dereplicar las funcionalidades ofrecidas actualmente en eldominio de conmutacin de circuitos 2G/3G. El serviciofue descrito funcionalmente en la GSMA IR.92. Sinembargo, VoLTE proporciona los servicios tradicionalescon una mayor calidad debido, entre otras razones, a: lautilizacin de codecs de banda ancha y el reducido tiem-po de establecimiento de llamadas -inferior a un segun-do, frente a los cerca de tres segundos de UMTS-.

Adems, VoLTE puede ser utilizado para crear nuevosservicios avanzados que facilitan la comunicacin multi-media y colaboracin en tiempo real. El objetivo es hacerestos servicios ubicuos y accesibles, tal y como lo son lavoz y SMS actualmente, pero abriendo tambin la inter-accin con aplicaciones Web. Los servicios VoLTE yRCSe, por el hecho de estar perfectamente definidos y serinteroperables, permiten que otras empresas los utilicenpara desarrollar aplicaciones ms avanzadas, enfocandosus esfuerzos a cosas que son ms relevantes a su servi-cio en cuestin. La voz enriquecida y la mensajera pue-den ser integradas, por ejemplo, en una aplicacin deusuario o un servicio de colaboracin empresarial sinque el desarrollador tenga que desarrollar el servicio decomunicaciones por s mismo.

La solucin de VoLTE sobre IMS permite integrar RCSe(Rich Content Suite enhaced), tambin conocido por sunombre comercial Joyn o por el WhatsApp de las ope-radoras, para realizar videollamadas, mensajera instan-tnea, transferencia de ficheros, etc. Adems, permite alas operadoras competir con las OTT, ofreciendo comoaspectos distintivos: seguridad extremo a extremo, cali-dad de servicio garantizada extremo a extremo, servicios

119900 67septiembre 2012

Qu es?. Qu es VoLTE (Voice over Long Term Evolution)

A medida que las redes mviles se conviertan en redes todo IP y las capacidades multimediade los dispositivos mviles mejoren, las barreras de entrada de los OTT al mundo mvil estndesapareciendo, pudiendo llegar a una situacin similar a la que se ha producido en las redesfijas

Figura 2. Telefnica TU Me.

regulatorios como llamadas de emergencias, alcance glo-bal, interoperabilidad total con cualquier otro usuario sinnecesidad de instalar ningn software en el terminalmvil, servicios regulatorios como llamada a nmeros deemergencia o intercepcin de llamadas, etc. [5] De estemodo, VoLTE es la solucin preferida e idnea para redesLTE maduras.

El handover entre VoLTE y la voz por circuitos con-mutados en redes 2G/3G es importantsimo, debido a laimposibilidad de conseguir una cobertura total de LTE enel corto plazo. Adems, incluso en el caso de total cober-tura LTE en la red de un operador, hay que tener en cuen-ta que podra ser necesario en caso de roaming sobreredes de operadoras que an no tienen cobertura total deLTE o IMS. 3GPP defini SRVCC (Single Radio Voice CallContinuity), como el mecanismo para mover llamadasactivas de LTE a 2G/3G. SRVCC emplea una nica tec-nologa radio al mismo tiempo LTE o 2G/3G-, en vez dedos tecnologas activas al mismo tiempo, con el fin depreservar la batera del dispositivo. El handover requie-re una latencia muy baja -inferior a 300 ms-, para con-mutar las llamadas entre redes de acceso, con el fin deincrementar el porcentaje de xito. En 3GPP R10 se defi-nen dos funciones de IMS nuevas, ATCF (Access TransferControl Function) y ATGW (Access Transfer Gateway),que pueden ser integradas en el SBC/P-CSCF/E-CSCF/IMS-AGW de la red de acceso del usuario, lo cualasegura que el handover es mucho ms rpido, efi-ciente y fiable, que en las R8 y R9.

SSiittuuaacciinn ddeell mmeerrccaaddoo ddee VVooLLTTEE

La tecnologa mvil 4G comenz a ser desplegadadurante 2011 por varios operadores de todo el mundo, sibien convivir varios aos con algunas de las tecnologaspredecesoras 2G/3G. Segn datos de la GSA (Globalmobile Suppliers Association) de mayo de 2012, ms de300 operadoras se han comprometido a invertir en LTE yse estima que se lanzarn ms de 125 redes LTE antes de2013.

Por otro lado, varios operadores del mundo estn enestos momentos realizando pruebas piloto de VoLTE.Verizon Wireless y MetroPCS en Estados Unidos, ascomo SK Telecom y LG U+ en Corea del Sur, estn lide-rando la transicin a VoLTE y tienen planes de lanzar elservicio comerciales antes de 2013.

En el ltimo informe Mobile VoIP Services and Subs-cribers, Infonetics pronostica alrededor de 300.000usuarios de VoLTE para 2012 y alrededor de 23 millonesen el ao 2015; es decir, el crecimiento de VoLTE serbastante lento. Sin embargo, el crecimiento de la bandaancha mvil y de los smartphones, junto a la regula-cin protectora de la neutralidad en las redes que impi-den bloquear las aplicaciones mVoIP; auguran un creci-miento notable en la adopcin de servicios mVoIP OTT.De hecho, el nmero de usuarios globales de mVoIPOTT se ha duplicado de 2010 a 2011, hasta los 98 millo-nes. Los ingresos totales de estos servicios mVoIP OTTfue de 1.300 M $ -unos 13,34$ por usuario- durante elao 2011. Infonetics estima unos 1.200 millones deusuarios de banda ancha mvil en el ao 2015, de losque alrededor de un tercio, utilizarn aplicacionesmVoIP OTT.3

Bibliografa

[1] LTE - a 4G solution. Ericsson Whitepaper, 15 abril 2012. Web:http://www.ericsson.com/res/docs/whitepapers/wp-4g.pdf

[2] El sistema de mviles de tercera generacin UMTS. Ramn JessMilln Tejedor, PC World n 178, IDG Communications S.A., 2000.Web: http://www.ramonmillan.com/tutoriales/umts.php

[3] Voice and video calling over LTE - a step towards future telephony.Ericsson Whitepaper, 20 febrero 2012, Web: http://www.ericsson.com/res/docs/whitepapers/WP-Voice-Video-Calling-LTE.pdf

[4] IP Multimedia Subsystem. Convergencia total en IMS. RamnJess Milln Tejedor, Comunicaciones World n 214, IDG Commu-nications S.A, 2006. Web: http://www.ramonmillan.com/tutoriales/ims.php

[5] Telcos: Smart pipes o dump pipes?. Ramn Jess Milln Teje-dor, Telefona y Comunicaciones para Todos n Marzo 2012, Novo-cuatro Ediciones, 2012. Web: http://www.ramonmillan.com/tutoriales/telcossmartpipes.php

Varios operadores del mundo estn en estos momentos realizando pruebas piloto de VoLTE.Verizon Wireless y MetroPCS en Estados Unidos, as como SK Telecom y LG U+ en Corea delSur, estn liderando la transicin a VoLTE y tienen planes de lanzar el servicio comercialesantes de 2013

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