Long Term Evolution

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LTE (Long Term Evolution) es un estándar de la norma 3GPP. Definida para unos como una evolución de la norma 3GPP UMTS (3G), para otros es un nuevo concepto de arquitectura evolutiva (4G).[1]

Módem de tecnología LTE (4G)

Lo novedoso de LTE es la interfaz radioeléctrica basada en OFDMA para el enlace descendente (DL) y SC-FDMA para el enlace ascendente (UL). La modulación elegida por el estándar 3GPP hace que las diferentes tecnologías de antenas (MIMO) tengan una mayor facilidad de implementación.[2]

Historia[editar]

El reciente aumento del uso de datos móviles y la aparición de nuevas aplicaciones y servicios como MMOG (Juegos Masivos Multijugador Online), televisión móvil, web 2.0, flujo de datos de contenidos han sido las motivaciones por las que 3GPP desarrollase el proyecto LTE. Poco antes del año 2010, las redes UMTS llegan al 85% de los abonados de móviles. Es por eso que LTE 3GPP quiere garantizar la ventaja competitiva sobre otras tecnologías móviles. De esta manera, se diseña un sistema capaz de mejorar significativamente la experiencia del usuario con total movilidad, que utilice el protocolo de Internet (IP) para realizar cualquier tipo de tráfico de datos de extremo a extremo con una buena calidad de servicio (QoS) y, de igual forma el tráfico de voz, apoyado en Voz sobre IP (VoIP) que permite una mejor integración con otros servicios multimedia. Así, con LTE se espera soportar diferentes tipos de servicios incluyendo la navegación web, FTP, vídeo streaming, Voz sobre IP, juegos en línea, vídeo en tiempo real, pulsar para hablar (push-to-talk) y pulsar para ver (push-to-view).

Modelo Sony Xperia V con tecnología LTE(4G) lanzado en una feria electrónica de Berlín 2012

Características[editar]

  • Alta eficiencia espectral
    • OFDM de enlace descendente robusto frente a las múltiples interferencias y de alta afinidad a las técnicas avanzadas como la programación de dominio frecuencial del canal dependiente y MIMO.
    • DFTS-OFDM (single-Carrier FDMA) al enlace ascendente, bajo PAPR, ortogonalidad de usuario en el dominio de la frecuencia.
    • Multi-antena de aplicación.
  • Muy baja latencia con valores de 100 ms para el Control-Plane y 10 ms para el User-Plane.
  • Separación del plano de usuario y el plano de control mediante interfaces abiertas.
  • Ancho de banda adaptativo: 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20 MHz
  • Puede trabajar en muchas bandas frecuenciales diferentes.
  • Arquitectura simple de protocolo.
  • Compatibilidad con otras tecnologías de 3GPP.
  • Interfuncionamiento con otros sistemas como CDMA2000.
  • Red de frecuencia única OFDM.
  • Velocidades de pico:
    • Bajada: 326,5 Mbps para 4x4 antenas, 172,8 Mbps para 2x2 antenas.
    • Subida: 86,5 Mbps
  • Óptimo para desplazamientos hasta 15 km/h. Compatible hasta 500 km/h
  • Más de 200 usuarios por celda. Celda de 5 MHz
  • Celdas de 100 a 500 km con pequeñas degradaciones cada 30 km. Tamaño óptimo de las celdas 5 km. El Handover entre tecnologías 2G (GSM - GPRS - EDGE), 3G (UMTS - W-CDMA - HSPA) y LTE son transparentes. LTE nada más soporta hard-handover.
  • La 2G y 3G están basadas en técnicas de Conmutación de Circuito (CS) para la voz mientras que LTE propone la técnica de Conmutación por paquetes IP (PS) al igual que 3G (excluyendo las comunicaciones de voz).
  • Las operadoras UMTS pueden usar más espectro, hasta 20 MHz
  • Mejora y flexibilidad del uso del espectro (FDD y TDD) haciendo una gestión más eficiente del mismo, lo que incluiría servicios unicast y broadcast. Reducción en TCO (coste de análisis e implementación) y alta fidelidad para redes de Banda Ancha Móvil.
Principales parámetros LTE versión 8
Tipo de acceso Subida DFTS-OFDM
Bajada OFDMA
Ancho de banda 1.4, 3, 5, 10, 15, 20 MHz
Mínimo TTI 1 ms
Espacio de la subportadora 15kHz

Prefijo de longitud cíclica

Corto 4,7μs
Largo 16,7μs
Modulación QPSK, 16QAM, 64QAM
Multiplexación espacial Una sola capa para subida para UE

Hasta 4 capas para bajada para UE
MU-MIMO soportado para subida y bajada

Categorías de los equipos LTE versión 8
Categoría 1 2 3 4 5
Pico por ratio Bajada 10 50 100 150 300
Subida 5 25 50 50 75
Capacidad para funciones físicas
Ancho de banda RF 20 MHz
Modulación Bajada QPSK, 16QAM, 64QAM
Subida QPSK, 16QAM QPSK, 16QAM, 64QAM
Multi-antena
2Rx Asumido en los requerimientos de rendimiento
2x2 MIMO No soportado Obligatorio
4x4 MIMO No soportado Obligatorio

Arquitectura[editar]

La interfaz y la arquitectura de radio del sistema LTE es completamente nueva. Estas actualizaciones fueron llamadas Evolved UTRAN (E-UTRAN). Un importante logro de E-UTRAN ha sido la reducción del costo y la complejidad de los equipos, esto es gracias a que se ha eliminado el nodo de control (conocido en UMTS como RNC). Por tanto, las funciones de control de recursos de radio, control de calidad de servicio y movilidad han sido integradas al nuevo Node B, llamado evolved Node B. Todos los eNB se conectan a través de una red IP y se pueden comunicar unos a otros usando el protocolo de señalización SS7 sobre IP. Los esquemas de modulación empleados son QPSK,16-QAM y 64-QAM. La arquitectura del nuevo protocolo de red se conoce como SAE donde eNode gestiona los recursos de red.

Barreras para el despliegue de LTE[editar]

Shows the countries where 3GPP Long Term Evolution is available
Lugares donde se ha adoptado la tecnología LTE (8 de mayo 2012)      Lugares con servicios de LTE comercial      Lugares con despliegue de red LTE comercial en marcha o en proyecto      Lugares donde se están ejecutando pruebas en sistemas LTE (pre-acuerdo inicial)

Las principales barreras de LTE incluyen la habilidad de los operadores de desarrollar un negocio viable y la disponibilidad de terminales y espectro. Los operadores necesitan que las aplicaciones y los terminales de usuario estén disponibles antes de comprometer el despliegue de tecnologías 4G. Pues los usuarios cambian sus planes basándose en los equipos, los servicios y las capacidades que estos tengan. Adicionalmente, la disponibilidad de espectro también representará una barrera para LTE pues para alcanzar las velocidades prometidas se requieren 20 MHz para el ancho de la portadora y muchos de los operadores no cuentan con el espectro necesario. Aunque se está abriendo nuevo espectro en la banda de 2,6 GHz en Europa y 700 MHz en Estados Unidos y parte de Europa, esto no es suficiente para alcanzar las demandas de LTE. En Europa, Suecia fue el primero en subastar su espectro; los ganadores incluyen TeliaSonera, Telenor, Tele2 y Hi3G. Otros países que planean subastar la banda de 2,6 GHz son Italia, Austria, Inglaterra y los Países Bajos.

LTE tiene también algunos desafíos que alcanzar:

  • Voz sobre LTE: una de las ventajas que LTE promociona es la Evolución del Core de Paquetes (EPC), que es un auténtica red "All-IP" y por lo tanto debe llevar a todos los tipos de tráfico: voz, vídeo y datos. Pero la mayoría de los trabajos de normalización se ha centrado en los aspectos de datos de LTE y la voz se ha descuidado un poco. Es evidente que los beneficios en OPEX/CAPEX de un core convergente EPC solo pueden ser logrados cuando todos los tipos de tráfico se realizan sobre un núcleo único y unificado. El problema de la normalización de la voz sobre LTE se complica más aún cuando se mezcla LTE con diferentes tipos de redes tradicionales incluyendo GSM, HSPA, CDMA2000, WiMAX y Wi-Fi.

Algunas soluciones que se han tomado en consideración son:

  • Circuit Switch Fallback CS FallBack: ésta es una opción atractiva que permite a los operadores aprovechar sus redes GSM / UMTS / HSPA legadas para la transmisión de voz. Con CSFB, mientras se hace o recibe una llamada de voz, el terminal de LTE suspende la conexión de datos con la red LTE y establece la conexión de voz a través de la red legada. CSFB completamente descarga el tráfico de voz a las redes 2G/3G, que por supuesto obliga a los operadores a mantener sus redes básicas de CS. CS FallBack es una opción atractiva a corto y medio plazo, ya que permite a los operadores optimizar aún más su infraestructura de legado existente, pero en el largo plazo, otras opciones serán más atractivas para cosechar plenamente los beneficios de la convergencia de EPC.
  • IMS-basado en VoIP: el subsistema IP Multimedia (IMS) soporta la opción de Voz sobre IP (VoIP) a través de redes LTE directamente. Además, esta opción solo aprovecha Radio Voice Call Continuity (SRVCC) para abordar las brechas de cobertura en redes LTE. Si bien la llamada de voz inicial se establece en la red LTE, si el usuario sale del área de cobertura LTE, entonces la llamada es entregada a la CS principal a través del core IMS. Esta opción proporciona una interesante estrategia de despliegue para los operadores que tienen un fuerte núcleo IMS, ya que les permite hacer la transición a VoIP desde el principio a la vez que aprovechan los activos existentes legados para la continuidad de voz fuera de las áreas de cobertura LTE.

Actualidad[editar]

Se han previsto las bandas de 700 MHz para América del Norte, 900, 1800 y 2600 MHz para Europa, 1800 y 2600 MHz para Asia y 1800 MHz para Australia. En septiembre del 2010, los operadores CenterNet y Mobyland, de Polonia, anunciaron la puesta en marcha de la primera red LTE comercial con 20 MHz de espectro en la banda de 1800 MHz.

Según el Sector de Normalización de las Telecomunicaciones (UIT), LTE es una 3.9G en el estándar 3GGP porque no llega a los objetivos de la cuarta generación (4G). Por eso, el sucesor previsto para implantar la cuarta generación es LTE Advanced.

LTE por países[editar]

En España[editar]

Los operadores de telefonía móvil ya ofrecen LTE en las capitales de provincia. Además, otras empresas locales comienzan a tener licencias específicas LTE.[3] Yoigo ofrece su servicio 4G LTE en todas aquellas ciudades mayores de 70.000 habitantes, cuyas velocidades teóricas son 75 megas de bajada y 50 de subida, con picos de 40 y 25 megas, respectivamente. El despliegue de la filial de TeliaSonera en España se está produciendo sobre la banda de 1800Mhz, al no tener la operadora asignadas frecuencias mayores (2600Mhz) o menores (800Mhz). Ésta red 4G se comparte con la operadora nacional Movistar, en aquellos sitios donde Movistar no tenga cobertura 4G, al igual que Movistar ofrece su 2G y 3G a Yoigo, en aquellos sitios donde no llega el 2G y 3G propio de Yoigo.

En América Latina[editar]

Bandera de Uruguay Uruguay - La estatal Antel tiene cobertura actualmente algunos barrios de Montevideo, parte de capitales departamentales y Punta del Este. Ofrece Velocidades Pico de 20Mbps de bajada y 2Mbps de subida con su plan Vera para equipos celulares.[cita requerida].

Bandera de Costa Rica Costa Rica - Costa Rica, siendo pionero en la zona,[4] comercializa la red 4G LTE desde noviembre de 2013 por medio de la compañía estatal Kolbi-ICE, ofreciendo velocidades de hasta 10Mbps,[5] además tiene las condiciones para los despliegues que permiten técnicamente navegar con el móvil a unos 100 Mbps. Por otra parte la empresa América Móvil, bajo su marca comercial Claro, espera ofrecer la navegación en 4G LTE en sus dispositivos móviles en la banda de 1.600 MHz para principios de 2014. Mientras la empresa Telefónica aún no tiene una fecha clara para iniciar el despliegue de la red de cuarta generación. En Costa Rica también se ofrece el servicio de WiMAX.

Bandera de Ecuador Ecuador -El Consejo Nacional de Telecomunicaciones (Conatel) resolvió otorgar al operador estatal, la Corporación Nacional de Telecomunicaciones (CNT), la autorización para ofrecer servicios 4G con la tecnología LTE. El organismo además le concedió a la empresa 30 MHz de espectro en la banda de 700 MHz, y 40 MHz de espectro en la banda de 1700 – 2100 MHz (AWS, Advanced Wireless Service) para el despliegue de esta tecnología.[6] En diciembre de 2013 se oficializó el lanzamiento del servicio por parte de la operadora estatal; cubriendo inicialmente las ciudades de Quito y Guayaquil.[7]

Bandera de Colombia Colombia - La empresa EPM con su filial UNE, empezó a comercializar esta tecnología en Colombia desde junio del 2012 en la banda 2.5 y 2.6 GHz con velocidad promedio de 12 Mbps.[8] El 27 de junio de 2013 se asignó espectro a Claro que se adjudicó uno de los bloques abiertos de 2.500 MHz, mientras Directv adquirió dos de esos mismos bloques. Avantel, la unión temporal ETB-Tigo y Movistar compraron bloques de frecuencia de la banda AWS. Se espera que el despliegue comercial esté para finales del 2013.[9] El 3 de diciembre de 2013 las empresas TIGO y Movistar prendieron su red comercial 4G LTE en la banda AWS, cubriendo las ciudades de Bogota, Medellin, Barranquilla, Bucaramanga y Cali, esta ultima solo cubierta por Movistar, experimentando velocidades pico de bajada cercanas a 40 Mbps para Tigo y 20 Mbps para Movistar.[10] El 13 de febrero de 2014 entra en operación el servicio de 4G LTE del operador Claro, empezando con cobertura en la ciudad de Bogota, y con velocidad pico de bajada de 30 Mbps aproximadamente.[11]

Bandera de Paraguay Paraguay - Las empresas de telefonía Personal Telecom Paraguay (Red 4G LTE con cobertura en Asunción, y red 4G en todo el país) y las estatales VOX y COPACO (LTE fijo, con cobertura nacional) anunciaron la disponibilidad de sus redes 4G LTE desde el mes de febrero de 2013 con velocidades de hasta 60 mbps.[12]

Bandera de Chile Chile - En Chile, la red 4G LTE banda 7 2600 Mhz, esta operando masivamente a través de Entel, Claro y Movistar en la mayor parte del país. Ya se encuentra licitada la banda APT 700 (Banda 28).[13]

Bandera de México México - En México la red 4G LTE empezó a funcionar con Movistar en octubre del 2012 en la frecuencia de 2.100 mhz en las ciudades de Zapopan, Jalisco, zona de Polanco en el distrito federal y en algunas zonas del estado de Nuevo León. Movistar se ha rezagado en ampliación de cobertura debido a falta de concesiones de espectro.

Telcel lanzó su red LTE 4G el 6 de noviembre de 2012 con cobertura inicial en zonas de alta demanda de 9 ciudades (Distrito Federal, Tijuana, Puebla, Monterrey, Guadalajara, Querétaro, Mérida, Hermosillo y Ciudad Juárez) y a partir del primer trimestre del 2013 se abarcaron 26 ciudades cubriendo más del 65% de la población. La red se encuentra conectada a su compañia hermana Telmex para la conexión de antenas 4G a la red de telmex terrestre convencional para servicios fijos. La red se extiende día con día a mas ciudades y da velocidades mínimas de 20Mb/s y maximas de 47 Mb/s aproximadamente, esperandose que la velocidad vaya disminuyendo conforme aumentan los usuarios conectados a la nueva red 4G. Actualmente el uso de esta red es solo para usuarios de renta mensual y no para prepago y hasta el primer trimestre de 2014 tenía cobertura en la mayor parte de 34 ciudades[14]

iPhone 5S Uno de los últimos Smartphones en ofrecer 4G

. Se espera que durante el transcurso del 2014 se liciten y se subasten títulos de concesión para la red de 700 Mhz y se haga una red compartida entre la CFE (Comisión Federal de Electricidad) y las empresas que ganaron la concesión, además de usar la fibra óptica de la CFE. [15]

Bandera de la República Dominicana República Dominicana - En República Dominicana Orange lanzó la primera red 4G LTE. A partir de julio 2012, Orange Dominicana se convierte en el primer proveedor local en ofrecer la tecnología 4G LTE a este país[cita requerida].

Bandera de Venezuela Venezuela - La Operadora Digitel Cuenta con Zonas 4G/LTE en la Región Gran Caracas, Maracay, Región Centro, Región Centro Occidente, Región Occidente.[16] A partir del 5 de septiembre de 2013 la red 4G/LTE de Digitel se encuentra disponible comercialmente.[17]

Bandera del Perú Perú - La Operadora Movistar (Telefónica del Perú) comercializa el servicio a través del sistema AWS (Clase 4) con la frecuencia 1700 MHz (bloque A), inicialmente en los distritos de Cercado de Lima, La Molina, Miraflores, San Borja, San Isidro, San Miguel, Santiago de Surco y en las playas al sur de Lima desde el 1 de enero de 2014.[18] Nextel Perú, que también ganó la licitación del bloque B de la banda AWS con la frecuencia 2100 MHz,[19] no ha dado noticias del servicio hasta el momento.[20] Aún cuando Claro no gano la licitación, el 15 de mayo anunció el inicio del servicio en algunas zonas de Lima bajo la banda 1900 Mhz, la cual utilizaba para la red 2g, y este servicio está disponible a partir del 20 de mayo del 2014. La operadora Movistar también anunció el 8 de mayo la futura disponibilidad de la red 4g/LTE en las ciudades de Piura, Trujillo , Chiclayo y Arequipa, aunque se desconoce la fecha de lanzamiento de la misma.

Tecnologías 4G complementarias o competidoras[editar]

  • WiMAX, que se desarrolló con cierta ventaja de tiempo sobre LTE, puesto que el 18 de octubre de 2007 obtuvo el estatuto de norma 3G UIT, de lo que se desprende que los operadores con licencia 3G podrían desplegar Wimax sobre UMTS. Sin embargo, el que LTE supere a Wimax en ancho de banda, 100 Mbps contra 70 Mbps (35 + 35) y en alcance (100 km en zona rural) y que los principales fabricantes y operadores de telefonía móvil se inclinen hacia esta fórmula, conduce a un claro pronóstico a favor de LTE como sistema 4G.
  • CDMA2000 UMB (CDMA2000 Ultra Mobile Broadband): desarrollado por el 3GPP2 es la evolución lógica de la familia de estandares CDMA2000 que incluye las tecnologías de 3G CDMA2000-1xRTT y CDMA2000-1xEVDO-DO.

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. «An Introduction to LTE». 3GPP LTE Encyclopedia. Consultado el 3 de diciembre de 2010.
  2. «Long Term Evolution (LTE): A Technical Overview». Motorola. Consultado el 3 de julio de 2010.
  3. Murcia 4G.
  4. El financiero. «Costa Rica lidera 4G y consumo de datos en Centroamérica» (en español). Consultado el 19 de diciembre de 2013. «12».
  5. La Nacion. «ICE venderá datos desde la más veloz red 4G solo en 110 distritos» (en español). Consultado el 19 de diciembre de 2013.
  6. http://www.eluniverso.com/2012/12/17/1/1356/cnt-autorizada-proveer-tecnologia-4g.html
  7. http://www.eluniverso.com/noticias/2013/12/19/nota/1934706/tecnologia-4g-se-vende-se-prueba-primera-fase
  8. http://www.evaluamos.com/2011/internal.php?load=detail&id=12539
  9. http://www.dinero.com/empresas/tecnologia/articulo/la-anhelada-subasta-4g-no-tuvo-mucha-puja/178713
  10. http://www.eltiempo.com/tecnologia/telecomunicaciones/lanzan-4g-en-colombia_13248335-4
  11. http://www.eltiempo.com/tecnologia/telecomunicaciones/servicio-de-4g-lte-de-claro_13498276-4
  12. http://revistaptp.com/2013/02/copaco-y-vox-anuncian-la-habilitacion-de-su-red-en-4g-lte/
  13. http://www.subtel.gob.cl/noticias/89-servicios-4g
  14. http://www.telcel.com/4GLTE/cobertura.html
  15. http://www.telcel.com/4GLTE/faqs.html
  16. http://www.digitel.com.ve/Secciones/4GLTE.aspx
  17. http://www.digitel.com.ve/SaladePrensa/Post.aspx?ID=95
  18. http://www.movistar4glte.pe/
  19. http://elcomercio.pe/economia/1607386/noticia-ultimo-minuto-telefonica-americatel-ganaron-dos-bandas-4g
  20. http://elcomercio.pe/actualidad/1662755/noticia-red-4g-se-habilitara-comercialmente-enero-distritos-lima

Enlaces externos[editar]