2. Long Term Evolution
Aumento de la demanda de datos
Tendencias clave, la propulsión de LTE
Terminales inteligentes
Cloud computing
Servicios SaaS (Software as a Services)
Aplicaciones multimedia
Convergencia de las redes, uso mejorado del espectro, diseño más
simplificado y objetivos económicos más claros.
Implantación
Tecnología madura en 2015
3. Los predecesores y su combinación
UMTS y CDMA2000
La evolución permite que las redes aparezcan como red única
Cobertura total
Desde WCDMA a OFDM
Downlink OFDM
Uplink Single Carrier FDMA
Anchos de banda, MIMO y FDD&TDD
Mayor flexibilidad en el despliegue, 1.25MHz-20MHZ
MIMO: Space-Time Coded, Space Frequency Block Coded,
Spacial Multiplexing, beamforming
Duplexado: FDD vs TDD
4. QoS
Diferentes servicios Diferentes valores QoS
Diferentes portadoras para diferentes niveles de calidad de
servicio
GBR, n-GBR
QCI (QoS Class Identifier) = prioridad, retraso de paquete, tasa
de pérdida de paquetes aceptable.
Filosofía ALL-IP
Simplificar diseño, implementación interfaz radio, red y core
No completa, p.e. Servicios de voz apoyo en las predecesoras
5. Menor número de nodos lógicos SGi
PDN-GW Internet
Favorecer coordinación y autonomía
Reducir coste y latencia S5
CP UP
Tendencia a una arquitectura plana
S6 S11
HSS MME S-GW
CP S1 UP
X2
eNode-B eNode-B
LTE Uu
UE
6. User equipment (UE) - Interfaz Uu eNode-B:
Hasta 5 tipos de terminales (R8)
Enlace descendente 64 QAM
Enlace ascendente 16 QAM (64 QAM opcional)
Soporte MIMO
Envolved Node B (eNode-B):
Elemento más complejo, incremento de la inteligencia
Soporte de la arquitectura plana y SON
Múltiples funciones (balanceo de carga, gestión QoS, gestión de movilidad e interferencia…)
Composición:
Antenas
Módulo Radio
Módulo digital
7. Interfaces
S1: S1 UP S-GW ; S1 CP MME
X2: comunicación entre eNode-Bs
Aliviar sobrecarga en el core en traspasos
Gestión de interferencias
MME
Señalización entre la red con: eNode-B, UE
Señalización NAS (Non Access Statum) con eNode-B: sin
involucrar gestión radio
Diversas tareas
Autenticación
Movilidad NAS
Interconexión con otras redes
…
8. Interfaces
S6a HSS
S5 CP PDN-GW
S11 S-GW
Serving Gateway (SG)
En general integrado con MME
Gestión de túneles de datos entre eNode-B y PDN-GW
Creación y modificación de túneles controlado por el MME (S11)
Interfaces
S1 UP eNodeB
S5 UP PDN-GW
Tramos de túnel en S1 y S5 independientes
Protocolo GTP (GPRS Tunneling Protocol)
9. Packet Data Network Gateway (PDN-GW)
Punto de salida a Internet
Usado por operadores para comunicar VPNs
Asignación de IPs a los UEs, una o varias (e.g. IPv6)
Roaming Internacional (Interfaz S8 PDN-GW S-GW)
En general NO integrado con MME y S-GW
Diferente evolución de tráfico de datos y señalización
Home Subscriber Server (HSS)
Típicamente integrado con HLR de GSM/UMTS
Base de datos de suscriptores
IMSI
Puntos de acceso permitidos al usuario
Información de autenticación
…
10. Dos formas de duplexado: FDD y TDD
Escasa implantación de TDD (e.g. China)
FDD
Enlace descendente – OFDMA
Anchos de banda de 1.25, 2.5, 5, 10, 15 y 20 MHz
Separación entre sub-portadoras de 15 KHz
Enlace ascendente SC-FDMA
Sub-portadoras Pilotos
Banda de guarda Frecuencia
11. Dos tipos de movilidad atendiendo a la posibilidad de comunicarse
los eNode-B
X2 Handover directamente entre los eNode-B
• Medidas
• Handover Request, ACK
• Mensaje de eNode-B origen al móvil para transpaso
• Redireccionar túnel de datos de usuario del interfaz S1
• Actualizar el contexto de la conexión del usuario en el MME
S1 Handover a través del MME
• No hay diferencia desde el punto de vista del UE
• Request del eNode-B origen al MME
• Comprobación del MME sobre el eNode-B destino
12. Nuevos requerimientos para alcanzar una red verdaderamente 4G
Agregación de ancho de banda: tasa datos con valores de pico
Mayor orden de sistemas MIMO: 8x8 en los eNode-B y 4x4 en
los UE
MIMO cooperativo: cooperación de codificación entre
transmisores. Sólo para el enlace descendente.
Uso de relays para mejorar la calidad
3 tipos atendiendo a sus capacidades
Uso Redes auto-optimizadas para aliviar la sobrecarga de
gestión al introducir nuevos nodos
Implantación de femto-células en hogares y oficinas para aliviar
carga de tráfico. Incrementa los escenarios de handover y
complica la gestión de interferencias.
13. Servicio de voz
Tráfico de datos aumenta pero la voz es importante
Múltiples soluciones para acercar servicios CS a LTE
CS fallback
Llamadas NO son enviadas sobre la interfaz LTE
Se recurre a las redes GSM/UMTS estableciendo CS
VoLGA
Cuando se detecta red LTE se conectan y se registran en la red GSM/UMTS
Nuevo elemento VANC: nodo externo basado en IP
Tiempos de preparación de llamada bajos. Redes no modificadas
VoIP
Gran éxito (ex. Skype)
Handover de red sobre IP a red CS
Requerimientos: (“boca-oreja”, calidad, tasas similares, cabecera, “keep
alive”, roaming…)
SMS
Interfaz SG para envío entre el MSC de la CS y el MME de la red LTE
14. Una buena planificación es un aspecto fundamental
Análisis de las necesidades (cartografía, métodos de cálculo: determinísticos o empíricos)
Parametrización de estaciones (balance del enlace, estaciones y sectores)
Planificación de redes (mejor servidor por señal: sector deseado en cada punto)
Interferencia de la red (parámetros específicos)
Capacidad de la red (cartografía, parámetros de capacidad: distribución dispositivos)
Reutilización de las portadoras
Rendimiento de la célula en el borde
Utilización de la interfaz X2 para intercambio de información
Self Organizing Networks (SON)
15. Self Organizing Networks (SON)
Integración de redes, cambios de operación, complejidad
SON centralizado: asociados a mecanismos de baja tasa de actualización
SON distribuido: tiempo de reacción rápido y pocas células
SON localizado: tiempos de reacción rápidos, alcance de una única célula
Distribuido Centralizado Híbrido
16. Cultura de datos
Incentivar a los usuarios
Más y mejores servicios
Competitividad
Esfuerzo extra
Convergencia
El futuro debe de converger hacia la misma tecnología
Múltiples tecnologías
Las predecesoras no deben de desaparecer
Smooth Evolution
El usuario no debe de percibir cambios bruscos