LTE

La evolución de los sistemas 3G hacia la cuarta generación, esta motivada por la creación y desarrollo de nuevos servicios para dispositivos móviles; y es posible gracias a las nuevas tecnologías disponibles para las telecomunicaciones móviles.

En los últimos años, la evolución de las tecnologías utilizadas en sistemas de telecomunicaciones, electrónica de consumo, y dispositivos móviles ha sido exponencial. El incremento del consumo de ancho de banda en cada móvil debido a nuevos y diversos servicios disponibles, y la alta capacidad de las redes de core de Internet, empujan la creación de un nuevo estándar para operadores de tecnología móvil.

Los servicios basados en Internet se han trasladado hacia los teléfonos móviles, creando el servicio que se denomina "Mobile Broadband". Poder soportar los mismos servicios basados en IP que se obtienen en las computadoras, en un teléfono móvil, es lo que impulsa el desarrollo y evolución hacia LTE (Long Term Evolution). Dado que los sistemas 2.5 y 3G no fueron específicamente diseñados para servicios IP (Aunque 3G se acerca a este requisito), es necesaria la creación del nuevo estándar para evolucionar hacia el modelo Mobile Broadband de forma completa.

La motivación tras LTE puede resumirse en:

  • Necesidad de mayor ancho de banda para los usuarios y mayor eficiencia espectral.
  • Evolución hacia un sistema de conmutación de paquetes optimizado.
  • Necesidad de mejorar la calidad de servicio (Round trip delay, latencia, mecanismo de broadcasting, etc.).
  • Infraestructura más simple, con menor cantidad de nodos y por ende mas económica.
  • Coexistencia con estándares legacy.

LTE es el último estándar en tecnologías de redes móviles, propuesto por el grupo 3GPP (3rd Generation Partnership Program, ver punto 3GPP). El desarrollo del estándar LTE comenzó en el 2004 a cargo del grupo 3GPP. En un principio, el objetivo del análisis se centro en la optimización de la interfaz de radio y la arquitectura de acceso. Para este motivo se creo el grupo de trabajo 3GPP TSG RAN (Technical Specification Group – Radio Access Networks). Este grupo se dedicó al desarrollo de la nueva interfaz de radio, la cual fue presentada como estándar en el año 2008 como "Release 8" 3GPP.

La Release 8, cerrada en Diciembre del 2008, fue la primera versión disponible de la nueva interface de radio E-UTRAN y permite cuadruplicar la eficiencia espectral e incrementar la cantidad de usuarios soportados en una misma celda de forma significativa. Esta es la primer versión de LTE.
En Diciembre del 2009 se completó y presentó la Release 9, que incluyó cambios menores. Hasta este punto, LTE era considerada una tecnología de 3.9G, no cumpliendo completamente con el estándar IMT-Advanced (Ver punto “Acerca de las normas IMT”).

A partir de la Release 10, cerrada en marzo del 2011, se cambió el nombre del proyecto a LTE Advanced. Desde esta Release, el estándar fue aceptado bajo la familia de normas IMT-Advanced, y por ende es considerado una tecnología 4G.

Como principales mejoras en LTE, se cuenta con nuevas bandas de frecuencias, se mejora el consumo de potencia de los terminales, se dispone de una arquitectura plana eliminando los equipos 3G RNC (Se despliega la funcionalidad del control de radio en el eNodoB), calidad de servicio extremo a extremo, se optimiza el sistema basándose en conmutación de paquetes únicamente y se reducen costos de adquisición (CAPEX) y operación (OPEX). También se agregan muchas técnicas y mejoras al sistema como MBMS (Multimedia Broadcast Multicast Service), MIMO (Multiple Imput, Multiple Output) e ICIC (Inter Cell Interference Coordination). Con respecto a la arquitectura, se agrupan las funciones de red y se logra una topología plana, de pocos nodos, basada en IP.

La evolución de la red troncal de paquetes se trabajó bajo el nombre SAE (System Architecture Evolution), pero su nombre formal es EPC (Evolved Packet Core). Se suele usar el termino SAE como sinónimo de EPC. La combinación de la red de acceso (E-UTRAN) y la red core (EPC) es lo que constituye la nueva red y recibe el nombre de EPS (Evolved Packet System).

El sistema LTE provee compatibilidad con las redes de acceso GERAN (GSM EDGE Radio Access Network) e UTRAN (UMTS Terrestial Radio Access Network), permitiendo interconectar las red GERAN, UTRAN y E-UTRAN través de la misma red core.

Acerca de las normas IMT

La ITU (International Telecommunication Union) es la autoridad internacional que establece los criterios de las generaciones de tecnologías inalámbricas. Estos criterios dictan los requisitos para considerar una tecnología dentro de una generación. Se definieron los criterios IMT-2000 para 3G, y luego para 4G se definieron los criterios bajo IMT-Advanced. La ITU ha analizado varias tecnologías para su inclusión en la familia IMT-Advanced. En enero del 2012, la ITU definió que LTE-Advanced alcanzó los requerimientos para ser considerada como una alternativa de cuarta generación. También fue aprobada la inclusión del estándar WirelessMAN Advanced (Basado en IEEE 802.16m). LTE y LTE Advanced son la misma tecnología, el nombre Advanced se aplica por la relación de la Release 10 3GPP con ITU-IMT Advanced. LTE Advanced (Release 10 3GPP) no es una nueva tecnología, sino una evolución de LTE.

Grupo 3GPP

El grupo Third Generation Partnership Project, conocido por sus siglas 3GPP, es un acuerdo de colaboración entre diferentes organismos de estandarización para el desarrollo y evolución de especificaciones técnicas de estándares móviles.

Este Foro fue constituido en diciembre de 1998, y surge como punto de encuentro entre las diferentes entidades y organismos de estandarización que habían presentado una propuesta de características similares sobre la base de la tecnología WCDMA (Wideband Code Division Multple Access), durante el proceso de selección de los estándares IMT-2000 (llevado a cabo por la ITU). Luego de un tiempo, se agregó a las tareas del grupo el desarrollo y mantenimiento de estándares GSM/GPRS/EDGE y tecnologías de acceso de radio; la Evolución del sistema móvil (Core y Acceso); y Desarrollo de un sistema IMS (IP Multimedia Subsystem)independiente de la tecnología de acceso.

En la práctica las recomendaciones del 3GPP suelen ser adoptadas por la mayoría de los operadores y fabricantes móviles.

Más información en http://www.3gpp.org/LTE y http://www.3gpp.org/LTE-Advanced

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