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Redes y Serviciosy
Módulo II. Redes multiservicio conmutadas
Tema 4. Redes móvilesParte C. Redes 3G y B3G
Tema 4. Redes móviles 2
Motivación
• Camino evolutivo
2G 2.xG 3G 3.xG 4 G4.G
Tema 4. Redes móviles 3
Motivación de la estructura
• HSDPA y HSUPA son mejoras de UMTS• Para comprenderlas mejor empezamos por laPara comprenderlas mejor, empezamos por la
versión más sencilla de UMTS…
Tema 4. Redes móviles 4
Índice
Fundamentos
FundamentosFundamentos
HSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTEHSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTE
ArquitecturaNovedades Novedades
Servicios
Tema 4. Redes móviles
UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosRequisitos iniciales
• Velocidades de 64 Kbit/s - 2 Mbit/s (en baja movilidad)• Amplia gama de servicios de voz datos y multimediaAmplia gama de servicios de voz, datos y multimedia• Transmisión de datos en Conmutación de Circuitos y de
PaquetesPaquetes• Itinerancia internacional
Soporte para varias conexiones simultaneas• Soporte para varias conexiones simultaneas• Alto nivel de calidad y alto grado de seguridad
d d d f d l• Uso de WCDMA. Mayor capacidad y uso eficiente del espectro que los sistemas anteriores
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosEstructura celular
• No hay reutilización de frecuenciasfrecuencias
• ¿Cómo acceder al medio radio compartido?▫ W-CDMA FDD▫ TD-CDMA TDD▫ ODMA (Opportunity▫ ODMA (Opportunity
Driven Multiple Access)
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosEstructura celular
• Diferentes tipos de células
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosBandas de funcionamiento y BWRFRF
• Anchura de banda de los canales de RF = 5MHz• FDD
QPSK
▫ 1.920 MHz – 1.980 MHz sentido ascendenteBW = 60 MHz
2 110 MH 2 170 MH tid d d t▫ 2.110 MHz – 2.170 MHz sentido descendenteBW = 60 MHz
▫ 12 portadoras FDD12 portadoras FDD• TDD ▫ 1.900 MHz – 1.920 MHz y 2.010 MHz – 2.025 MHz
QPSK
BW = 15+20 MHz = 35 MHz ▫ 7 portadoras TDD▫ Tráfico asimétrico puede configurarse diferente nº de▫ Tráfico asimétrico puede configurarse diferente nº de
intervalos para DL y UL
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosOrganización de las transmisiones
• Tramas de 10ms de duración▫ 15 intervalos de transmisión15 intervalos de transmisión
• Supertramas de 72 tramas• Supertramas de 72 tramas
• 1 intervalo de transmisión = 2 560 chips• 1 intervalo de transmisión = 2.560 chips
Int #1 Int #2 Int #15
Tr #1 Tr #2 Tr #i Tr #72
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosOrganización de las transmisiones
• FDD▫ La estructura de intervalos de tiempo NO separa p p
canales físicos diferentes, como en GSM▫ Los canales físicos pueden transmitirse sobre una
i d d d f ió dmisma portadora, tomando cada uno una fracción de la potencia total
• TDD• TDD ▫ La transmisión se identifica por la frecuencia
portadora, el código CDMA empleado y el intervalo deportadora, el código CDMA empleado y el intervalo de tiempo en que se efectúa
▫ La división de tiempo sí tiene significado de separación de canales
▫ Se hace reparto de los 15 timeslots entre DL y UL
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UMTS: FundamentosAcceso radio. W-CDMA (DS)
• A cada comunicación se le asigna un “código” distinto de forma que el receptor que conoce el códigoreceptor, que conoce el código, puede extraer la información:
• ¿Cómo?▫ Cada bit de la señal de datos se
multiplica por un código (secuencia o “chip”)
▫ La duración del chip (TC) es menor que la del bit de información (Tb)
▫ La señal resulta ensanchadaLa señal resulta ensanchada. BRF = 5MHz 3,84 Mchips/sVentajas:
Má i i t f i- Más inmune a interferencias- Más robusto frente a escuchas…
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UMTS: FundamentosAcceso radio. W-CDMA (DS)
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosAcceso radio
• Requisitos de calidad para el servicio i para cadaconexión k.
▫ Ki : Número total de conexiones para el servicio i▫ S: Servicios considerados
W Chi t 3 84 M h▫ W: Chip rate = 3.84 Mchps.▫ νi ,k : Factor de utilización de la conexión k del servicio i▫ Ri ,k : Régimen binario de la conexión k del servicio ig▫ pi ,k : Potencia de la señal k del servicio i▫ ITotal : Interferencia total del sistema▫ (Eb/No)i k : Valor mínimo de la energía de bit sobre el ruido▫ (Eb/No)i ,k : Valor mínimo de la energía de bit sobre el ruido
necesaria en la conexión k del servicio i
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UMTS: FundamentosAcceso radio
• Y el factor de carga total del UL de la conexión k del servicio i:servicio i:
• Si consideramos todas las conexiones de todos los i iservicios:
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UMTS: FundamentosAcceso radio
• SF: Spreading Factor o Ganancia de ProcesadoW
SF
▫ W: Tasa de chip (3 84 Mchip/s en UMTS)
νRgSF
bP ==
▫ W: Tasa de chip (3,84 Mchip/s en UMTS)▫ ν: Factor de utilización• η: Factor de carga• η: Factor de carga▫ Lo que aporta mi conexión al ruido total
Al final lo que asignamos es la cantidad de interferenciaAl final lo que asignamos es la cantidad de interferencia que un nuevo usuario puede añadir al sistema
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UMTS: FundamentosAcceso radio
• Capacidad / cobertura▫ Influencia del factor de carga▫ Respiración celular▫ Influencia de la tasa binaria
“H d it ” “S ft it ”▫ “Hard capacity”, “Soft capacity”Hard capacity- Capacidad de la celda sin considerar la interferencia de las p
adyacentes.- Limitada por recursos hardware, podría haber bloqueoSoft capacitySoft capacity- No tiene un valor máximo fijo porque está determinada por la
interferencia debido a la reutilización de frecuencia- El nº global de canales disponibles es mayor que el medio porque- El nº global de canales disponibles es mayor que el medio porque
celdas adyacentes comparten parte de la misma interferencia
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UMTS: FundamentosAcceso radio
pT j ≥ pT jU ≈ eb
⎛ ⎜
⎞ ⎟ ⋅
1 ⋅ pn ⋅ lb pT , j ≥ pT , j n0⎝
⎜ ⎠ ⎟
SF 1−ηlb
SFW
η ≡ Factor de carga =
SF = gP =
Rbν = 1 − pn
pn + pi
• ¿Influencia del factor de carga? ▫ Respiración celular¿I fl i d l t bi i ?• ¿Influencia de la tasa binaria?▫ “Soft capacity”
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosAcceso radio
• Respiración celular▫ Cell breathingCell breathing
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosAcceso radio. Capacidad
Sistema 2G Sistema 3G
La capacidad para gestionar tráfico La capacidad para gestionar trafico está fijada en la fase de diseño NO es constante (soft capacity)
Depende del número de canales disponible en la célula
Es un sistema limitado por interferencia:disponible en la célula
Es un sistema limitado por canalinterferencia:la capacidad depende del número de usuarios activos en la célula
Si todos los canales de una célula están ocupados, un nuevo intento de llamada se pierde, porque no se
Puede utilizar recursos de células vecinas
pueden utilizar los recursos de otras células vecinas
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosTraspaso
Sistema 2G Sistema 3G
Traspaso sin continuidad Traspaso con continuidad
Un solo tipo:• Hard handover
Varios tipos:• Hard handover• Soft handoverSoft handover• Softer handover
• Soft handover: ▫ Existe un intervalo de tiempo en el que el móvil está
conectado a 2 células• Softer handover:
• Existe un intervalo de tiempo en el que el móvil está• Existe un intervalo de tiempo en el que el móvil está conectado a 2 sectores del mismo emplazamiento
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosTraspaso
Soft handover Softer handover
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UMTS: Fundamentos
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UMTS: FundamentosComparativa. Ventajas e inconvenientes
Ventajas Inconvenientes
Reutilización muy fuerte de los recursos (Cluster El sistema es más con N=1 célula) complejo
W-CDMA (DS) permite utilizar la misma portadora simultáneamente por varios usuarios sin más que
Requieres técnicas de:• Control de potenciasimultáneamente por varios usuarios sin más que
utilizar un código adecuado que, en recepción, permite separar la comunicación de interés de todas las demás
Control de potencia• Control de admisión, …
todas las demás
Sistema ágil y flexible:• Capacidad variable• Utilizar recursos libres de otras células vecinas• Varias modalidades de traspasos con continuidadcontinuidad
Tema 4. Redes móviles 23
Índice
Fundamentos
FundamentosFundamentos
HSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTEHSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTE
ArquitecturaNovedades Novedades
Servicios
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UMTS: Arquitectura
• UTRAN (UMTS Terrestrial Radio AccessTerrestrial Radio Access Network)
• Red Troncal (Core)Red Troncal (Core)▫ Inicialmente aprovecha la
red troncal de GSM/GPRS: CN-CS (CoreNetwork, Circuit Switch) y CN-PS
▫ Evolución hacia All-IP
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UMTS: Arquitectura
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UMTS: ArquitecturaDominios
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UMTS: Arquitectura
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UMTS: ArquitecturaEstratos
• A nivel funcional, se utiliza el concepto de “estrato” que se define como el conjunto dedefine como el conjunto de protocolos que permiten llevar a cabo las funciones
d ñnecesarias para desempeñar los servicios de red
• Los servicios, en general, gpueden estar proporcionados por uno o varios dominios
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UMTS: Arquitectura
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UMTS: ArquitecturaEvolución hacia 4G
Versión Año ResumenRelease 99 2000 Se especifica la primera versión de UMTS en la
que se incorpora W-CDMA en la interfaz radioRelease 4 2001 Empieza a añadir aspectos relacionados con all-IPRelease 5 2002 Introduce IMS y HSDPARelease 5 2002 Introduce IMS y HSDPARelease 6 2004 Integra conexión con redes W-LAN y añade
HSUPARelease 7 Hoy Los objetivos actuales son reducir la latencia,
mejorar la QoS y aplicaciones en tiempo real como VoIPcomo VoIPHSPA+(High Speed Packet Access Evolution)
Release 8 En desarrollo LTE / SAE (4G)
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Índice
Fundamentos
FundamentosFundamentos
HSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTEHSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTE
ArquitecturaNovedades Novedades
Servicios
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UMTS: Servicios• Posibilidad de negociar la calidad asociada a un determinado
servicio –Quality of Service (QoS)–▫ Implica una negociación dinámica de los parámetros que▫ Implica una negociación dinámica de los parámetros que
permiten el establecimiento de la portadora radio (Radio Bearer, RB).
▫ Proceso de negociación:▫ Proceso de negociación: Se inicia siempre en el terminal móvil –UE (User Equipment)–. Éste envía una solicitud para utilizar recursos de red La red comprueba si puede proporcionar los recursos solicitados.La red comprueba si puede proporcionar los recursos solicitados. Ésta puede garantizarlos (ofreciendo un conjunto reducido de los mismos), o bien puede rechazar la solicitud El teminal móvil puede entonces aceptar o rechazar las modificaciones ofrecidas (También cabe la posibilidad de una re-negociación de los parámetros, mientras la conexión esté activa, si las necesidades de la aplicación cambian)aplicación cambian).
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UMTS: Servicios1. Servicios conversacionales en tiempo real.
Son servicios con requisitos de retardo muy restrictivos, sin almacenamiento temporal (no buffering), tráfico simétrico, y tasa de bits garantizada. Se utiliza
l f í l i l l id l f íen telefonía vocal convencional y en la videotelefonía.2. Servicios interactivos.
Son servicios en los que se solicitan datos a un equipo remoto, como por ejemplo un servidor web o la consulta de una base de datos El retardo debeejemplo un servidor web o la consulta de una base de datos. El retardo debe ser limitado pero no se requiere una respuesta en tiempo real. Sin embargo, sí es necesario que la tasa de errores sea baja, para preservar el contenido.
3. Servicios de tipo “streaming”. Se trata de servicios en los que se va reproduciendo algún tipo de contenido en el terminal según se va recibiendo de la red. Para evitar que interrupciones en la reproducción, requieren un retardo mínimo (puesto que son servicios en tiempo real). Permite almacenamiento temporal (buffering), tráfico asimétrico y p ) p ( g), ytasa de bits no garantizada.
4. Servicios Diferidos (background). Se trata de servicios en los que no existe un requisito de retardo mínimo, como por ejemplo el correo electrónico y el servicio de mensajes cortos SMS permitepor ejemplo el correo electrónico y el servicio de mensajes cortos SMS, permite almacenamiento temporal de tráfico asimétrico y no garantiza tasa de bits. Requieren que la tasa de errores sea baja preservando el contenido.
Tema 4. Redes móviles 31
ÍndiceHSDPA y HSUPA son mejoras
Fundamentos
Fundamentos
y jde UMTS que se engloban dentro del concepto HSPA
Fundamentos
HSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTEHSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTE
ArquitecturaNovedades Novedades
Servicios
Tema 4. Redes móviles 32
HSDPA
HSPA – HSDPA: novedadesHSDPAUL: 384 KbpsDL: 14,4 Mbps
• HSDPA es una mejora de UMTS en lo que respecta al enlace descendente de la red de acceso radio: 1 U l tid HS DSCH (Hi h S d1. Un nuevo canal compartido, HS-DSCH (High Speed
Downlink Shared CHannel), que puede ser compartido simultáneamente por varios usuarios
( )2. La utilización de un TTI (Transmission Time Interval) de 2ms, que permite una mayor velocidad de transmisión en la capa física
3. La utilización de programación rápida (Fast Scheduling) en el Nodo B
4 El uso de modulación y codificación adaptiva AMC4. El uso de modulación y codificación adaptiva, AMC (Adaptive Modulation and Coding), y
5. La utilización de retransmisiones rápidas basadas en la técnica HARQ (Hybrid Automatic Response reQuest)técnica HARQ (Hybrid Automatic Response reQuest).
Tema 4. Redes móviles 33
HSDPA
HSPA – HSDPA: novedadesHSDPAUL: 384 KbpsDL: 14,4 Mbps
• El TTI más corto de 2ms ▫ En UMTS R99 está comprendido entre 10 y 80 ms▫ Se traduce en que el sistema reacciona más rápidamente a
variaciones en las condiciones radio o de los usuarios, y puede de forma más ágil reasignar capacidad a lospuede, de forma más ágil, reasignar capacidad a los usuarios.
Tema 4. Redes móviles 34
HSDPA
HSPA – HSDPA: novedadesHSDPAUL: 384 KbpsDL: 14,4 Mbps
• La programación rápida (Fast Scheduling) en el Nodo B tiene como objetivo que, adaptándose a las variaciones j q , pde las condiciones radio, la estación base pueda asignar a un usuario particular, durante un periodo corto de tiempo, tanta capacidad de la celda como sea posible, o en definitiva, que pueda recibir tantos datos como las condiciones del canal radio lo permitan.
Tema 4. Redes móviles 35
HSDPA
HSPA – HSDPA: novedadesHSDPAUL: 384 KbpsDL: 14,4 Mbps
• La técnica AMC (Adaptive Modulation and Coding) se traduce en que la modulación y los códigos se pueden cambiar de acuerdo con las variaciones de las condiciones del canal, lo que lleva a mayores velocidades de transmisión de datosde transmisión de datos. ▫ UMTS R99 utiliza sólo modulación QPSK▫ HSDPA introduce la posibilidad de utilizar la modulación 16-QAM
cuando el enlace es suficientemente robusto, lo que, finalmente, desemboca en un incremento de la velocidad de transmisión de datos
Tema 4. Redes móviles 36
HSDPA
HSPA – HSDPA: novedadesHSDPAUL: 384 KbpsDL: 14,4 Mbps
• Fast H-ARQ:▫ Permite que los paquetes erróneos se puedan re-
enviar dentro de una ventana temporal de 10 ms, asegurando que el rendimiento permanezca altoEl i d i d á id t li▫ El equipo de usuario puede rápidamente realizar una petición de retransmisión de datos perdidos y combinar la información de las transmisionescombinar la información de las transmisiones originales con las transmisiones posteriores, antes de intentar decodificar el mensaje. Este enfoque, llamado soft-combining, mejora el rendimiento y proporciona robustez al sistema
En HSDPA la técnica H ARQ se traslada a la estación baseEn HSDPA, la técnica H-ARQ se traslada a la estación base En UMTS R99 se realizaba en el RNC.
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HSUPA
HSPA – HSUPA: novedadesHSUPAUL: 5,76 MbpsDL: 14,4 Mbps
• De forma similar a HSDPA en el enlace descendente, HSUPA define una nueva interfaz radio pero ahora para p plas comunicaciones en el enlace ascendente • El objetivo global consiste en aumentar la velocidad de
transmisión y reducir el retardo en los canales de transporte dedicado del enlace ascendente. 3GPP le ha otorgado también el nombre de E-DCH (EnhancedDedicated Channel)• La especificación de HSUPA corresponde a 3GPP Release 6• En este sentido, HSDPA y HSUPA son mejoras de UMTS
l b d d lque se engloban dentro del concepto HSPA
Tema 4. Redes móviles 38
HSUPA
HSPA – HSUPA: novedadesHSUPAUL: 5,76 MbpsDL: 14,4 Mbps
• Como resumen de las novedades técnicas introducidas por HSUPA podemos mencionar:introducidas por HSUPA podemos mencionar:▫ Un nuevo canal dedicado de subida
Nuevo canal de subida no está compartido entre losNuevo canal de subida no está compartido entre los usuarios, está dedicado a un único usuario. Hasta 4 códigos pueden ser utilizados para incrementar la tasa de datos de subida.
▫ Introducción de H-ARQ (Hybrid ARQ)▫ Programación (scheduling) rápida en el nodo B.
Tema 4. Redes móviles 39
HSUPA
HSPA – HSUPA: novedadesHSUPAUL: 5,76 MbpsDL: 14,4 Mbps
• A diferencia de HSDPA, HSUPA continúa estando basado en un canal dedicado y, para mejorar el comportamiento global de l ñ li ió l t áfi l l d t hla señalización y el tráfico en el enlace ascendente, se han introducido un nuevo conjunto de canales• Al igual que HSDPA, HSUPA introduce “retransmisionesAl igual que HSDPA, HSUPA introduce retransmisiones
rápidas” basadas en el protocolo Hybrid ARQ para corregir los posibles errores que pudieran ocurrir en el enlace radio ascendenteascendente• La programación (schedulling) en el Nodo B permite que éste
controle, dentro de los límites establecidos por el RNC, el , p ,conjunto de posible códigos – TFC (Transport Format Codes) –entre los cuales el terminal UE puede elegir. Esto permite aumentar la cobertura y la capacidad en el enlaceaumentar la cobertura y la capacidad en el enlace ascendente.
Tema 4. Redes móviles 40
Tabla comparativa de tecnologías
T l í V l id d B j d V l id d S bidTecnología Velocidad Bajada Velocidad Subida
GPRS 60 kbps 40 kbps
EDGE 177.6 kbps 118.4 kbpsEDGE 177.6 kbps 118.4 kbps
UMTS 384 kbps 384 kbps
HSDPA 14.4 Mbps 384 kbps
HSUPA 14.4 Mbps 5.76 Mbps
HSPA+ 42 Mbps 11 Mbps
LTE 100 Mb 50 MbLTE 100 Mbps 50 Mbps
Tema 4. Redes móviles 41
Índice
Fundamentos
FundamentosFundamentos
HSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTEHSDPA HSUPA
UMTS HSPAHSPA LTELTE
ArquitecturaNovedades Novedades
Servicios
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Evolución
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LTE/SAE – EvoluciónPerspectiva
2G F ndamentalmente ser icio de o GSM2G Fundamentalmente servicio de voz: GSM2.xG Se añaden servicios de paquetes: GPRS, EDGE3G Interfaz aire 3G: UMTS3G Interfaz aire 3G: UMTS3.xG HSDPA/HSUPA4G LTE/SAE
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Motivación
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LTE/SAE – MotivaciónMotivación para 4G
Necesidad Solución
Red optimizada de conmutación de paquetes
Evolución de UMTS hacia un sistema basado solo en conmutación de paquetesconmutación de paquetes
Mayores velocidades de transmisión
- HSDPA/HSUPA
- LTEM j lid d d i i R d i R d T i D l LTEMejor calidad de servicio - Reducir Round Trip Delay : LTE
- Always-on experience: reduce la latencia en el plano de controlp
Infraestructura más barata Simplificar la arquitectura: reducir el número de elementos de la red: LTE/SAEde la red: LTE/SAE
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Novedades
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LTELTE/SAE – Novedades LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
• Hay dos aspectos claves de LTE:▫ Conseguir hacer realidad la banda ancha móvil. g
Para tener baja latencia y alta velocidad de transmisión, LTE hace uso de una combinación de OFDM (OrthogonalFrequency Division Multiplexing) / MIMO (Multiple InputFrequency-Division Multiplexing) / MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output). Se deja de utilizar la técnica CDMA característica de UMTS.
▫ Simplificar al máximo la arquitectura de la red, caracterizada por tener un núcleo de red basado en
ll IPall-IP. A esa arquitectura más sencilla (“plana”) del núcleo de la red basada en all-IP se le denomina System Architecturered basada en all IP se le denomina System ArchitectureEvolution (SAE) y a veces Evolved Packet Core (EPC).
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Fundamentos
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LTELTE/SAE – FundamentosOFDM
LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
1. En OFDM los datos a transportar se reparten en varias sub-portadoras ortogonales
d d b d d l2. Cada una de estas sub-portadoras se modula digitalmente de forma independiente de forma que cada una de ellas se convierte en el fondo en un canal que transporta sus propiosfondo en un canal que transporta sus propios datos
3. OFDM se puede ver como una técnica de espectro expandido ya que los datos seespectro expandido ya que los datos se reparten a lo largo de muchas sub-portadoras con un ancho de banda estrecho. ▫ OFDM reduce el impacto negativo del O educe e pacto egat o de
desvanecimiento por propagación multi-camino ya que los datos a transportar se envían simultáneamente sobre múltiples sub-
t d (d b d t h lportadoras (de banda estrecho o, en el tiempo, un larga duración).
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Fundamentos
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LTELTE/SAE – FundamentosOFDM
LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
• En el dominio de la frecuencia, la separación entre las sub-portadoras es de 15KHz. • En el dominio del tiempo, el tamaño del “slot” es Tslot=0,5ms.
▫ En 1 slot se transmite un “bloque” correspondiente a 12 sub-portadoras OFDM y cada una de ellas transporta 7 símbolos.
▫ Cada bloque está formado por una “rejilla” que contiene 12 x 7 celdas. Cada una de las celdas elementales transporta un número de bits que está relacionado con la modulaciónceldas elementales transporta un número de bits que está relacionado con la modulación de la sub-portadora – 2bits (si se usa QPSK), 4 bits (16QAM) ó 6 bits (si se modula con 64QAM).
Fuente: ERICSSON
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Fundamentos
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LTELTE/SAE – FundamentosMIMO
LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
• Se utilizan múltiples antenas transmisoras (NTX ) y receptoras (NRX) • La idea básica es transmitir varios flujos de datos en paralelo a través de
i t ú N d t t iun cierto número NTX de antenas transmisoras. • El canal MIMO, idealmente, consiste en NTXxNRX caminos de propagación
incorrelados. • Intuitivamente MIMO utiliza una especie de multiplexación espacial que
permite que diferentes flujos de datos se transmitan simultáneamente desde diferentes antenas transmisoras de forma que se incrementa ladesde diferentes antenas transmisoras de forma que se incrementa la capacidad de la celda:
CMIMO = BC ln 1 + SIR ×min NTX ,NRX( )( )
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Fundamentos
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LTELTE/SAE – FundamentosArquitectura
LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Resumen
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LTE/SAE – Resumen
Desde el punto de vista técnico, los objetivos básicos de LTE/SAE son:1. Ofrecer mayores velocidades de transmisión de
datos, tanto en el enlace descendente como en el ascendente
LTEUL: 75 Mbps
l l l
UL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
2. Reducir el tiempo de latencia de los paquetes.▫ Esto permitiría, por ejemplo proveer de VoIP,
videoconferencia o juegos en tiempo realvideoconferencia o juegos en tiempo real.
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Resumen
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LTE/SAE – Resumen
• La interfaz aire mejorada permite incrementar las velocidades de transmisión de datos:• LTE está basado en la combinación de esquemas OFDM (que reparten el• LTE está basado, en la combinación de esquemas OFDM (que reparten el
espectro de la señal entre portadoras, cada una de las cuales transporta una porción de la señal) y MIMO.
• Su rendimiento es en promedio cinco veces mejor que el de HSPA• Su rendimiento es en promedio cinco veces mejor que el de HSPA. • Latencia reducida: reducir el round-trip-time hasta 10ms, o incluso
menos (comparado con los 40-50ms de HSPA), permite i i i i t ti ti l t lproporcionar servicios interactivos, en tiempo real, tales como
videoconferencia de alta claridad o juegos con múltiples jugadores.• Entorno “All-IP”:
• Núcleo de red “plano” basado en IP, SAE (System Architecture Evolution) -Evolved Packet Core (EPC).
• SAE/EPC permite proporcionar servicios más flexibles junto con una interconexión mas sencilla con otras redes.
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Resumen
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LTELTE/SAE – Resumen LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
Requisito de Solución
S i i S t l i i V IP t l idServicio - Soportar los servicios VoIP actuales y venideros
- Mayores velocidades máximas de transmisión (100 Mbps en el enlace descendente, 50 Mbps en el ascendente)
- Menor latencia en los planos de usuario y control:
• Tiempo de tránsito <10ms
• Tiempo de establecimiento < 100ms• Tiempo de establecimiento < 100msEnlace radio - Aumentar la velocidad de transmisión de datos
- Ancho de banda escalable:
1.25, 1.6, 2.5, 5, 10, 15, 20 MHzReducción de costes - Reducir la complejidad de la arquitectura
Compatibilidad - Interconexión con las redes 3G existentesp
- Fácil migración
Tema 4. Redes móviles
LTE/SAE Resumen
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LTELTE/SAE – Resumen LTEUL: 75 MbpsDL: 300 Mbps
Tipo de servicio Hoy LTE
Audio de alta Audio en tiempo real VoIP, video conferencia de alta calidadcalidad
p ,
Mensajes SMS, MMS, e-mails de baja prioridad
Mensajes con videos, “Mobile e-mail”
Browsing Acceso a servicios de información Super fast Browsing subida de contenidosBrowsing Acceso a servicios de información on-line de pago. Hoy limitado a WAP sobre GPRS y redes 3G
Super-fast Browsing, subida de contenidos a sitios de redes de carácter social
Contenidos de Sobre todo texto e-newspapers, audio streaming de alta pago
p p gcalidad
Juegos Descargas de juegos on-line Experiencia más satisfactoria de juegos on-line a través de redes fijas y móviles
TV/vídeo bajo TV verdadera video streaming de altaTV/vídeo bajo demanda
TV, verdadera , video streaming de alta calidad
Música Descargas Descarga y almacenamiento de música de alta calidad
Mobile data networking
Acceso a intranets y bases de datos corporativas
Intercambio de ficheros P2P, M2M (Machine To Machine) Communications,…