LTE (telefonía)

En telecomunicaciones , el término LTE , acrónimo de L ong T erm E volution , indica la evolución de los estándares de telefonía celular móvil GSM / UMTS , CDMA2000 y TD-SCDMA .

Nació como una nueva generación de sistemas de acceso inalámbrico de banda ancha .

LTE es el nombre técnico del estándar utilizado mundialmente para 4G , y su evolución es LTE ADVANCED (4.5G).

Con el objetivo de acabar con la confusión entre el uso comercial del término 4G y la verdadera clasificación como 4G [1] , la ITU ha decidido aplicar el término 4G a LTE [2] .

Descripción

La estandarización de LTE fue completada por 3GPP a principios de 2008.

El objetivo de LTE es promover el uso de la banda ancha en movimiento, aprovechando la experiencia y las inversiones realizadas para las redes 3G y adelantándose a los tiempos con respecto a la disponibilidad de los estándares 4G de cuarta generación cuyo objetivo es lograr velocidades de conexión inalámbrica aún mayores . de 1 Gbit/s .

HSPA y LTE son fuertes antagonistas de WiMAX y sus evoluciones; La disponibilidad a gran escala de HSPA y LTE en las principales aglomeraciones urbanas ha reducido las perspectivas de éxito de WiMAX, especialmente como aplicación de Internet y banda ancha móvil.

Muchos operadores CDMA2000 están pensando en cambiar al estándar LTE tan pronto como el equipo esté disponible, abandonando así el CDMA , cuyo éxito ahora es cada vez más limitado, acercándose mucho más a la posibilidad de realizar un estándar verdaderamente global para comunicaciones móviles.

Estándares y frecuencias

LTE puede funcionar en diferentes bandas de frecuencia. En particular, en la UE se utilizarán las siguientes bandas:

Banda de frecuencia de 800 MHz (una vez liberadas las frecuencias de televisión de 794 MHz a 858 MHz, los canales actuales del 61 al 69, con la llegada de la digital terrestre , en Italia desde 2013),
Banda de frecuencia de 850 MHz (una vez que se complete la reorganización del espectro, se liberará de GSM),
Banda de frecuencia de 1800 MHz (una vez liberados algunos de los canales actualmente utilizados por GSM),
banda de frecuencia 1900 MHz,
banda de frecuencia de 2100 MHz ,
banda de frecuencias 2600 MHz (frecuencias ya libres en algunas zonas pero utilizadas por los Ministerios de Defensa y por radares en otras zonas).

Como se especifica, la banda de frecuencia de 800 MHz se deriva de los antiguos canales de televisión UHF 61-69 (que ocupaban la banda de 790 a 862 MHz), liberada por la transición a la digital terrestre por parte de todos los estados miembros europeos. Estas frecuencias se denominan colectivamente dividendo digital (que no debe confundirse con la brecha digital ).

Se dividen en canales de 5 MHz cada uno, de los cuales: 6 bloques (o canales) en la banda de 791 a 821 MHz para descarga y otros 6 bloques en frecuencias de 832 a 862 MHz para carga . Las dos bandas están separadas por una banda de "transición" de 11 MHz en las frecuencias de 821 a 832 MHz, conocida como brecha dúplex donde se transmiten tanto la descarga como la carga.

Para el uso de la banda de 850 MHz y 1800 MHz se realizará el llamado “refarming” del espectro radioeléctrico, es decir, se liberarán los canales actualmente utilizados en tecnología GSM (2G) para dar cabida a las tecnologías 3G y 4G (HSPA+ y LTE) . Se utilizarán bandas de frecuencias más altas en ciudades y áreas urbanas (estamos hablando de 2,6 GHz en la UE).

Características

LTE es una parte integral del estándar UMTS , pero incluye numerosos cambios y mejoras que incluyen:

uso de modulación OFDM para el enlace descendente y Single-Carrier FDMA para el enlace ascendente (en lugar del W-CDMA del UMTS );
eficiencia espectral (es decir, número de bits por segundo transmitidos por cada hercio de la portadora ) 3 veces mayor que la versión más avanzada de UMTS , es decir, el HSPA ;
velocidad de transferencia de datos de descarga de hasta 326,4 Mbit/s ;
velocidad de transferencia de datos al cargar hasta 86,4 Mbit / s;
tasa de transferencia de datos en el borde de la celda de 2 a 3 veces mayor que UMTS / HSPA
RTT ( Tiempo de ida y vuelta ) inferior a 10 ms (contra 70 ms de HSPA y 200 ms de UMTS );
uso de un mínimo de 1,25 MHz y un máximo de 20 MHz de ancho de banda para cada usuario con amplia flexibilidad (frente a los 5 MHz fijos de W-CDMA );
aplicabilidad flexible a diferentes bandas de frecuencia, incluidas GSM, UMTS-WCDMA y nuevas bandas de 2,6 GHz, y con la posibilidad de agregar nuevas bandas con el tiempo según sea necesario.
Excelente soporte móvil. Se registraron altas prestaciones hasta 350 km/h, o incluso hasta 500 km/h, dependiendo de la banda de frecuencia utilizada.

A diferencia de HSPA y HSPA Evolution , que utilizan la misma cobertura de radio que la red UMTS , en el caso de LTE es necesario configurar una cobertura de radio dedicada, creando efectivamente una nueva red además de la de UMTS , o cualquier otra red celular. Sistema de acceso, como GSM , CDMA2000 , etc.

Comparación con tecnologías anteriores

Si bien se utiliza una forma diferente de interfaz de radio, OFDMA / SC-FDMA en lugar de CDMA , existen muchas similitudes con las formas anteriores de arquitectura 3G.

	WCDMA (UMTS)	HSPA	HSPA +	LTE	LTE Avanzado
Velocidad máxima de descarga	384 kbit/s	14 Mbit/s	42 Mbit/s	326,4 Mbit/s	3,3 Gbit/s
Velocidad máxima de carga	128 kbit/s	5,7 Mbit/s	11 Mbit/s	86,4 Mbit/s	500 Mbit/s
Latencia (expresada en ms)	150	100	50	~ 10	Desconocido
versión 3GPP	Versión 99/4	Rel 5/6	Rel 7	Rel 8	rel 10
Metodología	CDMA	CDMA	CDMA	OFDMA/SC-FDMA	OFDMA Híbrido / SC-FDMA

Además, la red LTE se basa completamente en el protocolo IP y admite tanto IPv4 como IPv6 .

Tecnologías introducidas por LTE

LTE explota tres nuevas tecnologías que le permiten tener una mayor eficiencia espectral:

OFDM ( Orthogonal Frequency-Division Multiplexing ): la tecnología OFDM permite obtener altas velocidades de datos manteniendo un alto nivel de robustez frente a interferencias. Los sistemas de acceso varían entre el enlace descendente y el enlace ascendente. En el primer caso, se utiliza OFDMA ; en el segundo caso se utiliza el SC-FDMA lo que permite tener una pequeña relación pico/potencia promedio lo que conduce a una alta eficiencia de potencia de RF en los teléfonos móviles (un factor muy importante porque afecta la duración de la batería).
MIMO ( Multiple-Input Multiple-Output ): uno de los principales problemas de los sistemas de telecomunicaciones anteriores está relacionado con los múltiples caminos, debido a la presencia de edificios u objetos que provocan la reflexión de las señales ( multipath fading ). MIMO le permite aprovechar esta situación combinando las distintas señales recibidas. Cuando se usa MIMO, es necesario usar más antenas para poder distinguir las señales que provienen de diferentes caminos. Si bien es fácil agregar antenas en el lado de la estación base, no se puede decir lo mismo en el lado de la terminal, donde el tamaño limita la cantidad de antenas que se pueden instalar.
SAE ( System Architecture Evolution ): muchas funciones, anteriormente gestionadas por la red central, se han transferido a la periferia de la red. Esto le da a la red una forma "plana" que reduce significativamente los tiempos de latencia.

Experimentación y comercialización

En Líbano , en 2011, Touch inició la construcción de 50 sitios que ofrecerán conectividad 4G/LTE a 173 Mbit/s [3] . En mayo de 2013, en Líbano, Alfa y Touch lanzaron LTE en áreas limitadas de Beirut [4] .
NTT docomo comercializa la conexión desde 2009 en Japón [5] .
Desde el 15 de diciembre de 2009 , TeliaSonera comercializa ofertas con equipos LTE en los países escandinavos (principalmente las capitales de Suecia y Noruega , con extensiones a otras áreas densamente pobladas de los países del norte de Europa desde principios de 2010 ). Para la parte técnica de soportar la última tecnología de 3ª generación, TeliaSonera ha confiado en Ericsson ( Estocolmo ) y Huawei ( Oslo ), mientras que los dispositivos receptores (en llave USB ) los proporciona Samsung . Algunas pruebas de velocidad han mostrado un rendimiento real bastante alto, alrededor de 20 Mbit/s en descarga y 4 Mbit/s en carga [6] .
En febrero de 2010 , la empresa suiza Swisscom anunció [7] que en abril de 2010 comenzaría pruebas exhaustivas con el sistema de telefonía móvil LTE de cuarta generación. Desde abril de 2010, Swisscom ha realizado primero pruebas de laboratorio y luego una prueba de campo. Después de completar la serie de pruebas en otoño de 2010, el estándar LTE se ha integrado en la red de telefonía móvil desde 2011.
Vodafone anuncia que ha realizado pruebas de laboratorio de LTE en muchos países europeos donde está presente en 2010 y desde 2012 ofrece LTE en algunos mercados donde está presente ( Alemania , Portugal y otros).
En Austria , la empresa A1, miembro de Telekom Austria Group , ofrece conexión LTE de hasta 150 Mbit/s en descarga y 75 Mbit/s en carga desde el verano de 2011, todo ello con un máximo de datos transmitidos igual a 40 GB/s. mes.
En 2012, la empresa rusa Yota completó la transición de la tecnología WiMAX a la tecnología LTE, con velocidades de hasta 20 Mbit/s. La compañía cubre Moscú , San Petersburgo , Krasnodar , Sochi , Ufa , Samara , Novosibirsk y Vladivostok .
En la primavera de 2013, la empresa iraquí Regional Telecom lanzó [8] el sistema "FastLink", basado en la tecnología LTE de Alcatel-Lucent , que cubre tres ciudades de la región del Kurdistán iraquí .