Comparación del desempeño de los controladores PI y PID

Universidad de Costa Rica
Facultad de Ingeniería
Escuela de Ingeniería Eléctrica
IE – 0502 Proyecto Eléctrico
Tecnología de voz sobre LTE, un paso hacia el
futuro telefónico.
Por:
Luis Alberto Víctor Soto
Ciudad Universitaria Rodrigo Facio
Noviembre del 2011
Tecnología de voz sobre LTE, un paso hacia el
futuro telefónico
Por:
Luis Alberto Víctor Soto
Sometido a la Escuela de Ingeniería Eléctrica
de la Facultad de Ingeniería
de la Universidad de Costa Rica
como requisito parcial para optar por el grado de:
BACHILLER EN INGENIERÍA ELÉCTRICA
Aprobado por el Tribunal:
_________________________________
Ing. Jhonny Cascante Ramírez
Profesor Guía
_________________________________
Ing. Martin Espinoza González
Profesor lector
_________________________________
Ing. Pablo Acuña Quirós
Profesor lector
ii
DEDICATORIA
Agradezco en primer lugar a Dios por darme fuerzas para seguir a delante y darme la
capacidad de levantarme nuevamente en los momentos difíciles, y en segundo lugar doy
infinitas gracias a mis padres por darme ese apoyo incondicional, así bien a mis hermanos,
los cuales siempre estuvieron pendientes y apoyándome en lo que necesitaba.
iii
RECONOCIMIENTOS
Agradezco a los ingenieros Jhonny Cascante Ramírez, Martin Espinoza González
Pablo Acuña Quirós, por darme la oportunidad de desarrollar el proyecto eléctrico, así bien
por el apoyo brindado durante el semestre y recomendaciones dadas que sin duda alguna
son de gran valor para mi persona.
iv
ÍNDICE GENERAL
ÍNDICE DE FIGURAS ................................................................................ vi
ÍNDICE DE TABLAS .................................................................................vii
NOMENCLATURA ...................................................................................viii
RESUMEN ..................................................................................................xii
CAPÍTULO 1 .............................................................................................. 14
1
Introducción ...................................................................................................... 14
1.1 Justificación ........................................................................................................ 14
1.2
Objetivos .......................................................................................................... 15
1.2.1 Objetivo general ............................................................................................... 15
1.2.2 Objetivos específicos ....................................................................................... 16
1.3
Metodología ...................................................................................................... 16
CAPÍTULO 2: Fundamentos teóricos ........................................................ 18
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
Generación Cero (0G) ....................................................................................... 18
Primera generación (1G) ................................................................................... 20
Segunda generación (2G) .................................................................................. 24
Segunda generación y media (2.5G) .................................................................. 28
Tercera generación (3G).................................................................................... 32
Tercera generación y media (3.5G) ................................................................... 36
CAPÍTULO 3: Long Term Evolution (LTE) y las soluciones de voz
asociadas. ..................................................................................................... 37
3.1
3.2
Qué es y cómo funciona LTE. ........................................................................... 37
Voz sobre LTE.................................................................................................. 43
3.2.1 MMTel ......................................................................................................... 47
3.2.2 Conmutación de circuitos fallback ................................................................. 50
3.2.3 SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity) .............................................. 55
3.2.4 VoLGA ......................................................................................................... 59
3.2.5 Skype ............................................................................................................ 63
3.2.6 Comparación de los estándares 3GPP en el desarrollo de las tecnologías de voz
sobre LTE ................................................................................................................. 65
3.3
Ventajas y desventajas en las Redes 3G y LTE.................................................. 67
CAPÍTULO 4: Conclusiones y recomendaciones ...................................... 72
4.1 Conclusiones....................................................................................................... 72
4.2 Recomendaciones ............................................................................................... 76
BIBLIOGRAFÍA ......................................................................................... 77
v
APÉNDICES ............................................................................................... 82
ANEXOS ...................................................................................................... 85
ÍNDICE DE FIGURAS
Figura 2.1 Arquitectura general de la red de telefonía móvil de primera generación…...21
Figura 2.2 Arquitectura general de la red de telefonía móvil de segunda generación GSM
..................................................................................................................................... 26
Figura 2.3 Arquitectura general de la red de telefonía móvil 2.5G GSM/GPRS ............ 30
Figura 2.4 Arquitectura general de la red de telefonía móvil 3G UMTS ....................... 35
Figura 3.1 Arquitectura general de la red EPS .............................................................. 42
Figura 3.2 Sistema MMTel .......................................................................................... 49
Figura 3.3 Arquitectura CS fallback ............................................................................. 51
Figura 3.4 a) Arquitectura general SRVCC. b) Arquitectura SRVCC para la
transferencia desde E-UTRAN hacia UTRAN/GERAN. .............................................. 58
Figura 3.5 Arquitectura VoLGA ................................................................................... 61
Figura 3.6 Solución de voz sobre LTE mediante Skype ................................................ 64
vi
ÍNDICE DE TABLAS
Tabla 3.1 Comparación de las tecnologías del estándar 3GPP implementadas en la
solución de voz sobre LTE ........................................................................................... 66
Tabla 3.2 Generaciones de telefonía móvil.................................................................... 68
Tabla 3.3 Generaciones 3.9G (LTE) y 3G ..................................................................... 69
vii
NOMENCLATURA
AMPS: Advanced Mobile Phone System, Sistema Telefónico Móvil Avanzado.
AUC: Authentication Centre, Centro de Autentificación.
BSC: Base Station Controller, Controlador de Estación Base.
BSS: Base Station Subsystem, Subsistema de Estación Base.
BTS: Base Transceiver Station, Estación Base Transceptora.
CDMA: Code Division Multiple Access, Acceso Múltiple por División de Código.
CS: Circuit Switched, Conmutación de Circuitos.
EDGE: Enhanced Data rates for GSM of Evolution, Velocidades de Datos
Mejoradas para la evolución de GSM.
EIR: Equipment Identity Register, Registro de Identificación del Equipo.
EPC: Evolved Packet Core, Núcleo de Paquete Evolucionado.
EPS: Enhanced Packet System, Sistema de Paquetes Mejorado.
ETSI: European Telecommunications Standards Institute, Instituto de Estándares Europeo
de Telecomunicaciones.
EV-DO: Evolution-Data Optimized, Evolución de Datos Optimizado.
FDD: Frequency Division Duplex, Doble División de Frecuencia.
FDMA:Frequency Division Multiple Access, Acceso Múltiple por División de Frecuencia.
GPRS: General Packet Radio Service, Servicio General por Radio Paquetes.
viii
GSM: Global System for Mobile communications, Sistema Global para las
Comunicaciones Móviles.
HLR: Home Location Register, Registro de Localización Principal.
HSCSD: High-Speed Circuit-Switched Data, Circuito de conmutación de Datos de Alta
Velocidad.
HSPA: High Speed Packet Access, Acceso de Paquetes de Alta Velocidad.
HSUPA: High-Speed Uplink Packet Access, Acceso de Paquetes de Datos de enlace
ascendente de alta velocidad.
IMS: Multimedia Subsystem, Subsistema Multimedia.
IMSI: International Mobile Subscriber Identity, Identidad Internacional del Subscriptor
Móvil.
IMTS: Improved Mobile Telephone System, Sistema Telefónico Móvil Mejorado.
IP: Internet Protocol, Protocolo de Internet.
LTE: Long Term Evolution, Evolución a Largo Plazo.
MIMO: Multiple-input Multiple-output, Múltiples Entradas-Múltiples Salidas.
MME: Mobility Management Entity, Entidad de Manejo de Movilidad.
MSC: Mobile Switching Centre, Centro de Conmutación Móvil.
MTSO: Mobile Telephone Switching Office, Departamento de Conmutación de Telefonía
Móvil.
NMT: Nordic Mobile Telephone, Telefonía Nórdica Móvil.
NNI: Network to Network Interface, Interface Red a Red.
ix
PHS: Personal Handyphone System, Sistema Personal Handyphone.
PoC: Celular Push-To-Talk, Celular Pulsa para Hablar.
PS: Packet Switched, Conmutación de Paquetes.
PSTN: Public Switched Telephone Network, Red Telefónica Pública Conmutada.
QoS: Quality of Service, Calidad de Servicio.
SGSN: Serving GPRS Support Node, Nodo Servidor de Soporte GPRS.
SIM: Subscriber Identity Module, Módulo de Identidad del Suscriptor.
SRVCC: Single Radio Voice Call Continuity, Sistema de Continuidad de Llamada de Voz
de Radio Única.
SMS: Short Message Service, Servicio de Mensajería Corta.
TACS: Total Access Communication System, Sistema de Comunicaciones de Acceso
Total.
TDMA: Time Division Multiple Access, Acceso Múltiple por División de Tiempo.
TRAU: Transcoder and Rate Adaptation Unit, Unidad de Adaptación de Velocidad y
Transcodificación.
UE: User Equipment, Equipo de Usuario.
UMTS: Universal Mobile Telecommunications System, Sistema Universal de
Telecomunicaciones Móviles.
UNI: User to Network Interface, Interface Usuario a Red.
USIM: Universal Subscriber Identity Module, Modulo de Identidad del Suscriptor Móvil
Universal.
x
UTRAN: Terrestrial Radio Access Network, Red de acceso de Radio Terrestre.
VANC: VoLGA Access Network Controller, Controlador de Red de Acceso VoLGA.
VHF: Very High Frequency, Frecuencia muy Alta.
VLR: Visitor Location Register, Registro de Localización de Visitantes.
VoIP: Voice over IP, Voz sobre IP.
VoLGA: Voice over LTE via Generic Access, Voz sobre LTE a través de Acceso Genérico.
W-CDMA: Wideband Code Division Multiple Access, Acceso Múltiple por División de
Código de Banda Ancha.
Wi-Max: Worldwide Interoperability for Microwave Access, Interoperabilidad Mundial
para el Acceso por Microondas.
1G: First Generation of Comunication Mobile Systems, Primera Generación de Sistemas de
Comunicación Móvil.
2G: Second Generation of Comunication Mobile Systems, Segunda Generación de
Sistemas de Comunicación Móvil.
3G: Third Generation of Comunication Mobile Systems, Tercera Generación de Sistemas
de Comunicación Móvil.
4G: Fourth Generation of Comunication Mobile Systems, Cuarta Generación de Sistemas
de Comunicación Móvil.
3GPP: 3rd Generation Partnership Project, Asociación de Proyectos de Tercera
Generación.
16QAM: Quadrature Amplitude modulation, Modulación en Amplitud de Cuadratura.
xi
RESUMEN
Dado a la creciente demanda por parte de los usuarios en telefonía móvil, se ha
logrado una evolución positiva de ésta tecnología haciéndola cada vez mas eficiente, con
servicios de mejor calidad y estándares globales, esto ocasionó en el transcurso de los años
la evolución de la telefonía móvil desde la generación cero hasta lo que es en la actualidad
una generación calificada como 3.9G, que se ha desarrollado a partir de nuevas interfaces
que mejoran las velocidades de carga y envío de datos. Esta interface llamada LTE permite
lograr que muchos servicios sobre todo de multimedia, adquieran una importancia mayor a
la que ya tienen. Dado que este sistema se da en el dominio de conmutación de paquetes, el
servicio de voz debe ser basado en protocolos de internet. Su implementación a nivel de
mercado inicialmente no será global, por lo tanto se desarrollan ciertas soluciones para
brindar el servicio de voz sobre LTE, de las cuales algunas utilizan la infraestructura de las
generaciones anteriores en este caso 2G y 3G o agregan una nueva como lo es el subsistema
multimedia (IMS). Estas soluciones de voz sobre LTE hacen que muchos operadores
tengan la necesidad de invertir grandes sumas de dinero para actualizar sus sistemas de 3G
o bien 2G, los usuarios tienen la posibilidad de experimentar varios escenarios en la cual se
posee una calidad del servicio de voz parecida a la brindada en la generación 3G o bien una
degradación debido a los tiempos de respuesta altos al pasar del dominio de conmutación
de paquetes al dominio de conmutación de circuitos, o puede verse afectada la conexión de
una llamada debido a la pérdida de cobertura en Internet. La investigación a través de la
consulta de diferentes medios publicados, permite concluir que la solución de voz sobre
xii
LTE mas aceptable para su implementación es CS fallback, a pesar de que presenta algunas
desventajas, una vez que LTE se desarrolle en forma más global, ésta solución de voz
tomará una mayor ventaja sobre las demás, haciendo posible la trasferencia de PS a CS,
soportando simultáneamente ambos dominios (conmutación de paquetes y conmutación de
circuitos) y realizando cambios en la infraestructura tanto de LTE como de 3G con un
menor costo. Inicialmente la transición de la generación 3G hacia 4G no será tan rápida,
pero para los próximos años se verá como su implementación irá en aumento conforme se
mejoran o evolucionan ciertos servicios. En el proyecto de investigación se expone las
diferentes situaciones de las soluciones de voz sobre LTE y se pretende determinar cuáles
de estas permitirán un desarrollo más fuerte en el futuro que permita el beneficio tanto a
usuarios y operadoras, así como también las ventajas o desventajas respecto a la red de
tercera generación.
xiii
CAPÍTULO 1
1
Introducción
1.1 Justificación
Las telecomunicaciones han tenido un gran crecimiento durante los últimos años. El
avance en tecnologías ha permitido el desarrollo de nuevas redes de telefonía móvil,
dándose así toda una transición desde tecnologías móviles de generación cero (0G), hasta
tecnologías móviles de tercera generación (3G). Long Term Evolution es una evolución
hacia la tecnología 4G que pretende mejorar los sistemas actuales de redes basadas en
UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) que son parte de 3G.
Long Term Evolution (LTE) ofrece alta velocidad de datos de hasta 100 Mbps para
aplicaciones de datos. Esta tecnología busca mejorar el espectro, garantizar un servicio más
eficiente, globalizar los estándares de telefonía móvil y reducir costos en la prestación de
los diferentes servicios. Como contraparte, LTE carece de soporte nativo para el servicio de
voz que se basa en el dominio de conmutación de circuitos (CS).
El servicio de voz ha sido el principal generador de ingresos para los operadores.
Esto introduce el problema de cómo proporcionar llamadas de voz cuando el usuario está
en LTE y la forma de asegurar la continuidad de llamadas de voz cuando se mueve fuera de
la cobertura de LTE.
14
Para contrarrestar ese problema existen en la actualidad diferentes soluciones que
permiten realizar llamadas de voz sobre LTE y métodos que garantizan la continuidad de la
llamada de voz cuando el usuario se desplaza de LTE a las redes de segunda y tercera
generación (2/3G). No solo el servicio de voz se ve afectado si no también el servicio de
mensajería de texto (SMS), esto debido a que ambos pertenecen al domino de circuitos
conmutados, donde LTE no es compatible con este dominio. Por lo tanto, es importante
analizar y estudiar la tecnología LTE enfocándose en las diferentes soluciones necesarias
para implementar el servicio de voz así como mensajería de texto, logrando identificar que
beneficios o desventajas traerá la transición de 3G hacia 4G a los usuarios y a las
operadoras.
1.2
Objetivos
1.2.1 Objetivo general
Conocer y estudiar el estado del desarrollo de la tecnología voz sobre LTE y su adopción
en la tecnología de cuarta generación.
15
1.2.2 Objetivos específicos
 Investigar sobre el desarrollo de las comunicaciones móviles, desde sus inicios
hasta la tercera generación.
 Investigar en qué consiste la tecnología LTE, así como las ventajas y desventajas de
su implementación en la actualidad.
 Investigar sobre las soluciones de voz sobre LTE, que proporcionen una mayor
ventaja para los operadores y una mayor satisfacción hacia los usuarios.
 Identificar los beneficios que ofrece la tecnología de voz sobre LTE y hacer un
análisis comparativo con respecto a la tecnología de tercera generación.
1.3
Metodología
 Consulta en páginas web y libros del desarrollo de las generaciones de telefonía
móvil desde la generación cero hasta la cuarta generación.
 Consulta en artículos publicados en la web y libros del desarrollo de los
diferentes estándares que permitieron aumentar las capacidades y eficiencia de
la tecnología en la telefonía móvil.
16
 Búsqueda de información en artículos publicados por la IEEE de la base de
datos de la Biblioteca Carlos Monge Alfaro de la Universidad de Costa Rica,
consulta en libros, revistas y publicaciones en la web los cuales detallan las
ideas más actuales en LTE, así como las innovaciones que se están
desarrollando en el mercado para implementar voz sobre dicha tecnología.
 Elaboración de una tabla comparativa mediante la recopilación de la
información obtenida de los diferentes medios consultados, tomando como base
las redes de tercera generación y LTE,
que incluye un resumen de las
características de los sistemas, tecnologías usadas e innovaciones, así como las
ventajas y desventajas que conlleva todo este desarrollo de telefonía móvil
hacia los usuarios y operadoras.
 Elaboración del documento escrito.
 Elaboración de la presentación para la defensa pública del trabajo de
investigación desarrollado.
17
CAPÍTULO 2: Fundamentos teóricos
2.1
Generación Cero (0G)
Los inicios de la telefonía móvil surgen debido a la necesidad de comunicación en
aquel entonces de los diferentes servicios públicos de la sociedad, por ejemplo los unidades
de taxis utilizaban radios de dos vías para establecer una comunicación entre si o bien
establecer comunicación con una base central, las unidades de policía hacían uso de esta
herramienta así también las estaciones de bomberos, entre otros, por lo tanto los primeras
unidades móviles eran unos radioteléfonos disponibles como un servicio comercial
conectado a la red de telefonía fija. [1]
Los primeros estándares de esta tecnología son PTT del inglés Push To Talk (pulsa
para hablar), Este sistema presentaba una comunicación half-Duplex (HDX), que permite
una comunicación en ambos direcciones, pero no simultáneamente, dado que ambas
transmiten y reciben en la misma frecuencia. En el sistema PTT se utiliza un botón para
cambiar del modo receptor de voz al modo trasmisor, todos escuchaban la transmisión del
otro y de la controladora, además era necesario turnarse para hablar. PTT también
evolucionó y surgió PoC (Pulsa para Hablar sobre Celular), el cual era un servicio de
teléfono móvil (ejemplo un walkie-talkie) que le permitía al usuario tener un alcance
ilimitado.
18
Otro estándar de la generación cero es el Sistema de Telefonía Móvil (MTS), el cual
inicialmente contaba con tres canales y que posteriormente se aumentaría a 32 canales a
través de varias bandas, este sistema inicialmente fue implantado en Missouri y su
funcionamiento era de modo manual, donde un operador del teléfono móvil especial
manejaba cada llamada, desde y hacia cada unidad móvil. Además MTS usaba los canales
de radio de frecuencia modulada (FM) para establecer enlaces de comunicación, entre los
teléfonos móviles y los transceptores de la estación base central, los cuales se enlazaban por
medio de las líneas telefónicas de la Red de Telefonía Pública Conmutada (PSTN). Un
canal podía asignar a varios suscriptores pero solo uno de ellos lo podía utilizar a la vez.
El sistema MTS posteriormente fue sustituido por el Sistema de Telefonía Móvil
Mejorado (IMTS), el cual era un sistema de radio que utilizaba las bandas VHF/UHF,
vinculadas a las redes de telefonía fija. VHF del inglés Very High Frequency (Frecuencia
muy alta) es la banda del espectro electromagnético de 30 MHz a 300 MHz. UHF del inglés
Ultra High Frequency (frecuencia ultra alta), es una banda del espectro electromagnético
que ocupa el rango de frecuencias de 300 MHz a 3 GHz. El sistema IMTS no tuvo tanto
éxito, dado que usaba un transmisor de alta potencia, por lo que era necesario colocar los
sistemas IMTS uno muy lejos de otro, con el fin de evitar la interferencia. Un cambio que
trajo esta tecnología fue la posibilidad de transmitir y recibir en diferentes bandas de
frecuencia, eliminando el sistema utilizado por PTT, dado que no era necesario pulsar un
botón para alternar la direccionalidad de la comunicación. El sistema contaba con 13
canales espaciados entre 150 MHz y 450 MHz, muy ineficiente dada la cantidad de
19
población de la época, donde se tenía que esperar cierto tiempo para realizar o recibir una
llamada, cuando la línea estaba siendo usada por otro suscriptor.
Otras tecnologías usadas en esta generación son AMTS (Sistema Avanzado
de Telefonía Móvil) empleado en los sistemas móviles de radio japonés operado en la
banda de los 900 MHz , OLT (Terrenos Públicos de Telefonía Móvil) y MTD (Sistema de
Telefonía Móvil D). [2]
Estos primeros sistemas móviles eran colocados en porta maletas o bien en los
vehículos, entre sus suscriptores se encontraban celebridades, madereros, supervisores de
construcción, agentes de bienes raíces, entre otros [2]. Algunos de estos modelos de la
generación cero son el Autoradiopuhelin (ARP), lanzado en 1971 en Finlandia primer país
con la primera red comercial de telefonía móvil, donde ya no era necesario un operador
humano para enlazar las llamadas. El B-Netz lanzado en 1972 en Alemania convirtiéndose
en el segundo país con red comercial de telefonía móvil.
2.2
Primera generación (1G)
Los sistemas móviles de primera generación se desarrollaron a finales de los setenta
e inicio de los ochenta. Estos correspondían a todos los sistemas analógicos de telefonía
móvil donde la transmisión y recepción de datos se basaban sobre un conjunto de ondas de
20
radio que cambiaban de modo continuo. Dicho sistema presentaba una cantidad de canales
analógicos con un ancho de banda de 30 kHz, los cuales estaban distribuidos en una celda
con el concepto de reúso de frecuencia para obtener el máximo de capacidad del sistema
con la mínima interferencia entre los distintos canales adyacentes. Dado que en la primera
generación se tenía un sistema analógico dentro de cada celda (célula) cada canal podía
soportar solo un usuario de teléfono móvil a la vez, dicho canal es asignado de manera
dinámica y durante la duración de la llamada, por lo que cualquier usuario se le puede
asignar cualquier canal, permitiendo el reúso de la frecuencia. Los canales estaban
distribuidos en el espectro asignado por los entes de los distintos operadores en cada país.
Era una arquitectura simple, poco eficiente y sin calidad de servicio. No consideraba una
plataforma de incorporación de servicios. A continuación se presenta en forma general la
arquitectura de la telefonía móvil de primera generación.
Figura 2.1 Arquitectura general de la red de telefonía móvil de primera generación.
[3]
21
La arquitectura de la telefonía móvil de primera generación era centralizada, por lo
que todo el control de movilidad sobre las distintas estaciones bases se basaba en el Centro
de Conmutación Móvil (MSC) denominado así dado que permitía la conmutación y
encadenamiento de las llamadas dentro de la propia red o hacia la red fija. En el Registro de
Usuarios Locales (HLR) se registran todos los abonados al servicio prestado por el
operador. Su función principal es la de tener localizados a todos los abonados, mientras que
el Registro de Usuarios Visitantes (VLR) es responsable del almacenamiento y
actualización de los datos de los abonados que se encuentran dentro del área de servicio del
VLR (todos los abonados móviles son considerados por el MSC/VLR como visitantes).
En esta generación los dispositivos utilizados eran relativamente grandes. Dado que
estos dispositivos eran analógicos solamente fue posible transmitir voz, el uso de
mensajería instantánea no se había alcanzado aún, por lo que esta tecnología era vista como
un avance tecnológico que se desarrollaría en un futuro. La técnica de acceso que utilizaba
la primera generación se basaba en FDMA/FDD (Frequency Division Multiple Access /
Frequency Division Duplex), por lo que el acceso múltiple de división de frecuencia
utilizaba dos frecuencias portadoras diferentes para establecer la comunicación TX
(Uplink) y RX (Downlink). El enlace ascendente (Uplink) permite la comunicación de la
estación móvil (teléfono celular) a una estación base transceptora (BTS) y el enlace
descendente (Downlink) es la ruta de transmisión desde la estación base transceptora a la
estación móvil. La configuración es rígida e invariante, ya que cada estación base debía de
transmitir con la misma frecuencia central o portadora. En FDMA cuando el número de sub
22
portadoras aumenta, el ancho de banda asignado a cada una de ellas debe disminuir lo que
conlleva a una reducción de la capacidad de las mismas, además cada estación base tenia
asignada una ranura de frecuencias, normalmente con un ancho de banda diferente. La
calidad de los enlaces era muy baja al igual que su velocidad de conexión, además era un
sistema inseguro dado que era fácil escuchar llamadas ajenas con un simple sintonizador de
radio, además permitía que muchos se aprovecharan de hacer uso de las frecuencias de los
demás cargando el importe de las llamadas a otras personas. El espectro de frecuencia
utilizado hacía que la calidad del servicio no fuese el mejor para las diferentes aplicaciones.
En la primera generación surgieron diferentes sistemas como el que adaptó
Norteamérica llamado AMPS (Advanced Mobile Phone Service), este sistema de servicio
de telefonía móvil avanzada contaba con 624 canales de voz y 42 canales de control para el
total de 666 canales de un ancho de banda de 30 kHz cada uno. Además se tiene otros
sistemas como el NMTS (Nordic Mobile Telephone System) en la banda de frecuencia de
450 MHz, que operaba en Dinamarca, Suecia, Noruega y Finlandia. Tanto el AMPS y el
NMTS, fueron implantados en el año 1981. Otros sistemas como el TACS (Total Access
Communications System) surgió en Gran Bretaña basado en el AMPS, pero con mejoras
dado que aumentó el número de canales hasta 1000, pero se redujo el ancho de banda de los
30 kHz del sistema norteamericano a los 25 kHz, este sistema operaba en la banda de los
900 MHz. Así bien se tenia otros estándares como el NTT en Japón, el C-Netz (Radio
Telephone Network C) en Alemania o bien el French Radiocom 2000 en Francia. [4]
23
La diferencia entre todos estos sistemas hacía que se tuviera incompatibilidad, así
por ejemplo una terminal de Norteamérica no podía funcionar en otros países, esto impulsó
la creación de un estándar global y la reducción de costos, lo que permitió un nuevo avance
en la telefonía móvil pasándose así a una tecnología de segunda generación.
2.3
Segunda generación (2G)
Los sistemas móviles de segunda generación se desarrollaron alrededor del año
1990 y se caracterizaron por una digitalización del sistema. Entre los desafíos para este tipo
de tecnología fue el digitalizar el acceso al canal de radio para utilizar de una manera más
eficiente el espectro radio eléctrico.
Este sistema era capaz de transmitir datos a baja velocidad (9.6 Kbps hasta los 14.4
Kbps), permitía la mensajería corta (SMS) vista como una forma simple de transmisión de
datos, además era capaz de dar servicios suplementarios un poco más sofisticados, las
comunicaciones de voz se realizaban mediante la conmutación de circuitos. En la segunda
generación se buscaba la compatibilidad y transparencia de los sistemas dado que no se
logró una globalización o estandarización debido a que surgieron distintos sistemas en el
mercado.
Las redes 2G, en comparación a las redes de primera generación analógicas,
permitieron la encriptación digital de las conversaciones. Esta digitalización de las señales
24
entre los terminales móviles y las estaciones bases hizo que se aumentara la capacidad del
sistema ya que la voz digitalizada es comprimida y multiplexada de manera más efectiva
que en la codificación de voz analógica teniéndose así un mayor número de llamadas
empaquetadas en el mismo ancho de banda.
Se desarrollaron diferentes estándares, pero fueron pocos los que tuvieron gran
influencia en le mercado, entre estos se tiene el Digital AMPS (D-AMPS), desarrollado en
los Estados Unidos, el cual es compatible con el sistema AMPS de la primera generación,
esto permitió la migración de estos operadores de la tecnología analógica a la digital con
mayor facilidad. El tipo de modulación que utilizaba D-AMPS era la de acceso múltiple de
tiempo dividido (TDMA), en el cual el canal con un ancho de banda de 30 kHz es
compartido por uno o varios usuarios. TDMA divide un canal simple en una serie sucesiva
de espacios de tiempo que pueden ser compartidos por un grupo de usuarios donde cada
espacio de tiempo porta una información de un usuario específico. Esto permite aumentar
el volumen de los datos que se transmiten simultáneamente. Esta tecnología se usa
principalmente en el continente americano, Nueva Zelanda y en la región del Pacífico
Asiático. El rango de frecuencias utilizado por 2G coincidió con algunas de las bandas que
utilizaban los sistemas 1G.
Otro estándar importante fue el Sistema Global para Comunicaciones Móviles
(GSM) desarrollado en Europa y aceptado en otros mercados. Este sistema permitió la
facilidad de movimiento entre redes para los usuarios a una zona geográfica distinta a la de
25
su proveedor (roaming), por lo que no se tuvo mayor inconveniente de trasladarse de un
país a otro.
El sistema permitió que en la estación móvil se introdujera un elemento como el
Modulo de Identidad de Suscriptor (SIM), sin este tipo de tarjeta la estación móvil no está
ligada al suscriptor y por tanto no puede ser utilizada para realizar ni recibir llamadas, la
SIM es una tarjeta que permite identificarse ante la red, de forma que sea posible cambiar la
línea de un terminal a otro simplemente cambiando la tarjeta. Se presenta en forma general
la arquitectura de la telefonía móvil de segunda generación GSM.
Figura 2.2 Arquitectura general de la red de telefonía móvil de segunda generación
GSM [3]
26
La arquitectura GSM de segunda generación, presenta una estructura similar a la
arquitectura del sistema de primera generación, solo que para la segunda generación se
presentan otros elementos importantes. En la figura 2.2, se notan cuatro subsistemas. El
subsistema de estación base (BSS) se conforma por el BTS, BSC y por la Unidad de
Transcodificación y Adaptación de Velocidad (TRAU), el cual es un elemento que controla
la transcodificación de voz, es decir, que es capaz de convertir la voz de un código digital a
otro y viceversa. Se tiene también el subsistema de red (NSS), que se encarga del control de
las llamadas, conformado por el MSC y por la puerta de enlace del centro de conmutación
móvil (GMSC) el cual es el primer nodo que recibe la llamada entrante desde el móvil. El
siguiente subsistema es el sistema móvil (SM) el cual presenta un importante elemento,
como es el Módulo de Identidad de Suscriptor (SIM). Y finalmente se tiene el subsistema
de administración de Red (NMS) que es la parte de la red relacionada con el control y
mantenimiento, también necesaria para el control total de la red.
El sistema GSM presenta otros módulos importantes como lo son el HLR que
cumple la misma función que el sistema de primera generación discutido anteriormente, se
tiene además el Centro de Autentificación (AUC) el cual realiza un proceso de
autentificación en el que se permitirá o se denegará el acceso al servicio por parte del
abonado móvil, esto para evitar el acceso a la red de aquellos abonados ilegales así también
para evitar el fraude en la facturación. Otro bloque importante es el Registro de
Identificación de Estaciones Móviles (EIR) que es una base de datos donde se almacenan
27
los equipos móviles no autorizados para utilizar el sistema. Esta base de datos le consulta a
MSC/VLR durante el proceso de autentificación.
Otro estándar que resaltó es el Acceso Múltiple por División de Código (CDMA),
el cual permite transmitir una señal de radio a través de un rango de frecuencia amplio,
utilizando una tecnología de espectro expandido y un esquema especial de codificación.
Todas las estaciones transmiten en la misma banda de frecuencias, así se tiene un código
para cada transmisor, el receptor capta las señales emitidas por todos los transmisores al
mismo tiempo, dado al esquema de codificación (emplea códigos ortogonales entre sí)
puede seleccionar la señal de interés si conoce el código empleado. Este sistema soporta
servicios de datos mediante la conmutación de circuitos.
2.4
Segunda generación y media (2.5G)
Los sistemas móviles de la generación 2.5G, surgieron debido que hubo una mayor
necesidad de aumentar la capacidad para la transferencia de datos dado a factores como la
mensajería electrónica e internet, por lo tanto se tuvo que realizar ciertas mejoras al sistema
inicial (2G).
Para el estándar GSM, se dieron modificaciones, las cuales permitieron brindar un
servicio móvil general de transmisión de datos por paquetes disponibles llamado Servicio
28
General de Paquetes de Radio (GPRS), el cual utiliza conmutación de paquetes, que es un
método no orientado a conexión, para esto es necesario dos nodos de servicio específicos
en la red móvil uno de ellos es el Nodo de Soporte de Servicio GPRS (SGSN) y Nodo de
Soporte de Puerta Enlace de GPRS (GGSN), al utilizar estos dos nodos el sistema móvil
MS es capaz de formar conexiones de paquetes conmutadas a través de la red GSM hacia
una red de paquetes externa (por ejemplo, Internet y transferencia de datos basados en IP).
La transferencia de datos la realiza entre 56 Kbps y 114 Kbps. Los servicios que puede
brindar GPRS son más aptos para la conexión de transferencia de paquetes, entre ellos se
tiene el Protocolo de Acceso Inalámbrico (WAP), mensajería multimedia (MMS), Internet,
mensajería corta. En GPRS la calidad del servicio no es tan eficiente dado que este utiliza
los recursos del sistema GSM entre la interfaz MS y BTS y como dicha cantidad de
recursos no se pueden determinar anticipadamente, no se puede garantizar un ancho de
banda permanente para GPRS y por tanto tampoco la calidad del servicio. A continuación
se presenta la arquitectura general del sistema GSM con las mejoras (GPRS).
29
Figura 2.3 Arquitectura general de la red de telefonía móvil 2.5G GSM/GPRS [3]
Las mejoras consistían en optimizar la codificación del canal, además entre la
interface MS y BTS, se utilizaron más canales de tráfico, esto para manejar más datos. A
esto se le conoció como Canal de Datos de Alta Velocidad en Conmutación de Circuitos
(HSCSD), el cual trajo consigo cambios en los sistemas MS, BSS específicamente en BTS,
trajo cambios en BSC, así bien en el subsistema de red NSS en el MSC/VLR y en el centro
HLR/AuC/EIR. Esto permitió alcanzar velocidades de hasta 50 Kbps.
Con el transcurso del tiempo GPRS fue evolucionando lo que permitió el
surgimiento de una nueva tecnología, que serviría de puente entre la tecnología 2.5G y la de
tercera generación llamada Tasas de Datos Mejoradas para la Evolución de GSM (EDGE),
la cual permite brindar mayores tasas de transmisión de datos dado al aumento de la
capacidad de transmisión en la interfaz de radio. Este sistema triplica el rendimiento de las
30
redes GSM/GPRS, a través de la utilización de sofisticados métodos de codificación y
transmisión de datos logrando tasas de transferencias de hasta 48 Kbps. El tipo de
modulación que utiliza esta tecnología es llamada Enclave Octogonal por Corrimiento de
Fase (8-PSK) donde un símbolo de la interfaz del aire (interface entre MS y BTS) lleva una
combinación de tres bits de información. Dicha codificación de canal y modulación
permitió alcanzar tasas de velocidad de hasta 384 Kbps (8x48=384 Kbps) para servicios de
conmutación de paquetes y para servicios de conmutación de circuitos. Uno de los
beneficios de EDGE sobre GPRS, es poder tener aplicaciones que requieren una velocidad
de transferencia de datos, o ancho de banda altos, como video u otros servicios multimedia.
Este sistema ni presenta cambios de software ni de hardware, en el núcleo de la red GSM,
los cambios se dan en las estaciones bases (BTS) y en el controlador de estación base
(BSC). [4]
En lo que respecta al sistema CDMA (conocido también como IS-95B) también
presentó mejoras, logrando ofrecer velocidades máximas para la transferencia de datos de
hasta 64 Kbps, manteniendo compatibilidad con los sistemas anteriores de CDMA
(conocido como IS-95A). Al igual que con el sistema GSM en cuanto al manejo de datos
esta tecnología permiten tener servicios como SMS y MMS, además de la posibilidad de
navegar en internet, manejar correo electrónico y otras actividades que no involucren altas
tasas de transferencia de datos que no son soportadas por este estándar. [4]
31
2.5
Tercera generación (3G)
Dado a la popularidad de la telefonía móvil en los países desarrollados, la cantidad
de usuarios que utilizaban este medio de comunicación vino en crecimiento, por lo que se
tuvo la necesidad de brindar un servicio más eficiente para voz, servicios multimedia y de
transferencias de datos, la cantidad de usuarios ligadas a la telefonía móvil hizo que los
sistemas se saturaran rápidamente, haciendo que la transmisión de grandes volúmenes de
información a velocidades altas en terminales inalámbricas y la red fija para aplicaciones de
video, audio, video conferencias, conexiones a internet fuesen muy ineficientes, por lo tanto
se tuvo la necesidad de mejorar y desarrollar nuevas tecnologías que dieron lugar a la
tercera generación. Dichas tecnologías vinieron a completar el proceso de globalización de
las telefonías móviles, cuyo estándar con mayor aceptación lo es GSM. La tercera
generación de telefonía móvil ha permitido brindar servicios que van más allá de la voz,
reúne acceso de radio de alta velocidad y servicios basados en IP (Protocolo de Internet).
La tercera generación presenta un singular número de significados en diferentes
países, así bien se tiene que en Europa dicha tecnología es conocida como el Sistema
Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) enfocándose en lo impuesto por
Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI), además UMTS es
conocido como el sistema especificado por el Proyecto de Asociación 3G (3GPP) integrado
por ETSI (Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones) en Europa, ARIB
32
(Asociación de Industrias y Negocios de Radio) en Japón, CWTS (Grupo de Estándares de
Telecomunicaciones Inalámbricas de China) en China, T1 (Comité de Estandarizaciones T1
– Telecomunicaciones) en Estados Unidos, TTA (Asociación de Tecnologías de
Telecomunicaciones) en Corea y finalmente TTC (Comité de Tecnologías de
Telecomunicaciones) en Japón.
En Estados Unidos, esta tecnología también se le ha dado un significado de
Telecomunicaciones Móviles Internacional 2000 (IMT2000) nombre que viene de la Unión
Internacional de Telecomunicaciones (ITU).
También surgió el sistema IS-95C conocido como el Acceso Múltiple por División
de Códigos 2000 (CDMA2000), donde su primera fase fue la CDMA2000 1X, el cual es un
sistema que trabaja con un canal con un ancho de banda de 1.25 MHz ofreciendo
velocidades de 144 Kbps para los sistemas móviles y estacionarios. Surge además una
nueva fase llamada CDMA2000 3x cuya portadora presenta un ancho de banda de 3.75
MHz, triplicando el ancho de banda del CDMA2000 1X, ofreciendo una mayor capacidad
de datos con una transferencia de 2 Mbps. Finalmente, en esta generación para el estándar
CDMA, se logró mejorar aún más el sistema logrando tener transferencia de datos mayores
a 2.4 Mbps, dicho sistema de transmisión inalámbrica es llamado CDMA2000 1X EV-DO
(Evolución de Datos Optimizado), este tipo de tecnología para maximizar la transmisión de
información utiliza técnicas de multiplicación CDMA y TDMA alcanzando tasas de
transferencias de datos mayores a EDGE, utilizada en GSM. Uno de los aspectos
33
interesantes de esta tecnología es que soporta solo la transmisión de datos por paquete, por
lo que no es necesaria la estructura utilizada de conmutación de circuitos para la
transmisión de voz, sean estos el MSC, HLR, VLR, entre otros.
La IMT2000 permite conectar varios sistemas de redes, tanto terrestre como
satelitalmente.
El Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles (UMTS) es la evolución de
todo el sistema y mejoras dadas en la generación 2.5G de GSM. Esto hace que el sistema
UMTS sea compatible con el sistema GSM y por lo tanto capaces de inter operar.
Dependiendo de la tecnología de radio utilizada, el subsistema que controla el
acceso de radio en banda ancha presenta nombres diferentes, para GSM/EDGE el
subsistema es llamado Red de Acceso de Radio GSM EDGE (GERAN). Para UMTS
dicho subsistema es llamado UTRAN (Red Terrestre de Acceso de Radio Universal) el cual
está conformado por la estación base llamado en esta caso NodoB y un Subsistema de red
de Radio (RNS) que consiste en un conjunto de elementos de radio y elementos de control
llamado Controlador de Red de Radio (RNC). Los RNS se enlazan entre si a través de una
interfaz interna Iur (ver figura 2.4). El tipo de técnica utilizada para la modulación del
espectro ensanchado entre el MS y UTRAN es llamado Acceso Múltiple de Banda Ancha
por División de Códigos (WCDMA). WCDMA utiliza los canales cuyo ancho de banda es
mucho mayor que la de los datos a transferir. Así bien emplea canales de radio con un
34
ancho de banda de 5 MHz soportando varias conexiones simultáneas como puede ser una
conexión a Internet, una conversación telefónica, videoconferencia, soporta conectividad
IP, permitiendo accesos más rápidos en Internet, además ofrece flexibilidad entre los
servicios combinando conmutación de paquetes y conmutación de circuitos en el mismo
canal con un promedio de velocidad entre 8 Kbps hasta 2 Mbps. [5]
La arquitectura general del sistema UMTS para la tercera generación se presenta en
la siguiente figura.
Figura 2.4 Arquitectura general de la red de telefonía móvil 3G UMTS [3]
Describiendo en forma general la figura anterior se tiene que en el sistema UMTS,
el bloque de Estrato de acceso contiene los protocolos que controlan las actividades entre el
equipo de usuario (UE) y la red de acceso, el estrato de no acceso contiene los protocolos
35
que controlan actividades entre el equipo de usuario (UE) y la Red de Núcleo. El UE está
conformado por el equipo móvil y por el Módulo de Identidad de Servicio UMTS (USIM).
Con respecto a la Red de Núcleo (CN), tiene a cargo los elementos para la conmutación y
control de usuarios, está conformado por el dominio de circuitos (CS) y por el domino de
paquetes (PS), así bien por los registros (HLR/AuC/EIR) que permite mantener la
información estática de suscripción y de seguridad.
2.6
Tercera generación y media (3.5G)
Para la tercera generación se dan nuevas mejoras en el sistema, sobretodo en la
interfaz WCDMA. Estas mejoras permitieron optimizar la tecnología espectral WCDMA
dando origen a la tecnología de Acceso de paquetes de Alta velocidad de enlace
descendente (HSDPA) conocida como 3.5G. HSDPA consiste en un nuevo canal
compartido en el enlace descendente que mejora significativamente la capacidad máxima
de transferencia de información ofreciendo velocidades de hasta 14.4 Mbps y puede
alcanzar velocidades de hasta 20 Mbps si utiliza antenas con múltiples entradas y múltiples
salidas (MIMO), lo que permite brindar mejores tiempos de respuesta en aplicaciones en
tiempo real como videoconferencia y juegos.
El tipo de codificación y modulación
utilizada por HSDPA es la modulación de amplitud en cuadratura (16QAM) y codificación
variable de errores, que permitió realizar mejoras en el ancho de banda de 5 MHz del canal
de bajada de WCDMA con el objetivo de ampliar el ancho de banda. HSDPA es
36
compatible con las redes GSM/EDGE y UMTS. Además WCDMA emplea o implementa
un nuevo canal llamado Canal Compartido de alta velocidad de enlace descendente (HSDSCH). Dicho canal es compartido entre todos los usuarios brindando altas velocidades de
bajada, mejorando así también el uso del espectro.
Nuevamente 3G evolucionó usando la tecnología de Acceso de Paquetes de Alta
Velocidad en el Enlace de Subida (HSUPA) que permite alcanzar velocidades de subida de
hasta 5.8 Mbps únicamente en 3G. [6]
CAPÍTULO 3: Long Term Evolution (LTE) y las soluciones de
voz asociadas.
3.1
Qué es y cómo funciona LTE.
LTE es una tecnología cuya estandarización está siendo llevada por el grupo de la
Asociación de proyectos de Tercera generación (3GPP, 3rd Generation Partnership
Project)1, el cual ha venido trabajando sobre el sistema UMTS en lo que respecta a la
interface WCDMA. Existen varias versiones sobre WCDMA, que el grupo 3GPP ha
desarrollado en el transcurso de los años, en forma general la versión 99 se presentan las
primeras características básicas de WCDMA con velocidades de datos teóricas de hasta 2
1
3GPP: Es una asociación de diferentes organismos de estandarización para el desarrollo y evolución de
especificaciones técnicas del sistema UMTS, sobre la interface WCDMA.
37
Mbps, esta versión utiliza técnicas de acceso basadas en la División de Frecuencia Doble
(FDD, Frequency Division Duplex) y en la División de Tiempo Doble (TDD, Time
Division Duplex), en la versión siguiente (release 4) se presenta pocas mejoras en la
interface WCDMA, una de ellas es TD-SCDMA, que se basa en el modo TDD para la
transmisión ascendente o descendente sobre las diferentes ranuras de tiempo de la misma
trama [7]. Posteriormente se presenta la versión cinco con la introducción de un nuevo
canal HSDPA que viene a mejorar significativamente las comunicaciones desde la red al
usuario. En la versión seis se presenta el canal HSUPA, que de igual forma mejora las
velocidades de comunicación pero esta vez desde el usuario a la red. La versión siete
mejora las velocidades de comunicación de los canales de enlace ascendente (HSUPA) y de
enlace descendente (HSDPA). La versión ocho vista como la primera versión de LTE, se
adoptan las novedades realizadas en los canales HSUPA y HSDPA que son usadas como
estación base, basada en la planificación con niveles físicos de información, nivel físico de
retransmisión y adaptación de enlaces, además se usan las plataformas y diseño WCDMA
anteriores sin comprometer el rendimiento, esta versión podrá alcanzar velocidades de
descarga de datos de hasta 300 Mbps (enlace de bajada) o bien velocidades para el envío de
paquetes de información de hasta 75 Mbps (enlace de subida) ambos con baja latencia, la
interconexión con las interfaces GSM, WCDMA y CDMA2000 son posibles en la versión
ocho. En lo que respecta a la versión nueve se basa en las bases de la versión ocho, pero
añade mas funcionalidades que le permite a los operadores móviles ofrecer servicios más
avanzados mejorando la experiencia del usuario, algunos aspectos importantes que se
trabajan en esta versión es que los nodos HNB (Home NodoB) y HeNB (Home eNodoB)
38
son desarrollados en pequeñas células UTRA y EUTRAN en áreas como residencias,
oficinas y ambientes similares, además se interconectan con 3G y con EPC (Envolved
Packet Core) respectivamente en un acceso de banda ancha fija, así bien sus encargados de
HNB y HeNB serán capaces de controlar el acceso a los recursos asignados. En lo que
respecta a la versión diez especificada por 3GPP en el año 2011 define los mecanismos
para el tratamiento prioritario IMS basados en servicios multimedia como voz, video y
otros, así bien mecanismos para datos sobre PS, voz sobre CS (para CS fallback) respecto a
LTE/EPC, además para terminar la sesión de IMS sobre LTE se especifica un mecanismo
de red para detectar y tratar la prioridad de la sesión. En lo que respecta a CS fallback se
especifican mecanismos para manejar adecuadamente la finalización de una llamada de
voz, así como habilitar el UE para establecer una conexión CS fallback con GERAN,
UTRAN y 1xRTT 2. Finalmente en lo que respecta la versión 12 se especifica el uso de
casos y requerimientos para la conferencia de telepresencia3 basadas en IMS como una
nueva extensión de los ya existentes servicios de conferencia multimedia IMS
donde diferentes tipos de dispositivos móviles y fijos son aplicables.
La versión ocho ha conformado la base para el primer conjunto de equipos LTE.
LTE es una nueva interface de aire conocida también como EPS (Enhanced Packet System)
donde la evolución de la tercera generación ha dado lugar ha esta tecnología, el programa
2
Usada para identificar la versión de la tecnología CDMA2000 que opera en un par de canales de 1,25 MHz,
duplica la capacidad de voz sobre las redes IS-95.
39
que permite el desarrollo del núcleo de la red es denominado SAE o bien EPC (Envolved
Packet Core). En
paralelo al trabajo que se realiza en las correcciones LTE y la
optimización de la versión nueve, 3GPP tiene como objetivo proveer una mejora en la
capacidad de radio en la forma de un LTE avanzado y la creación de una entrada para el
proceso avanzado IMT en el Sector de Normalización de las Radiocomunicaciones (ITUR), aspectos que se toman en cuenta en la versión diez de 3GPP. El ITU-R fija el desarrollo
de la estructura o sistema para la próxima generación de redes inalámbricas, se esperan que
estos procesos puedan tener la capacidad de alcanzar velocidades de datos de hasta un
1Gbps.
El objetivo de 3GPP con la versión 8 es la introducción de una nueva topología de
redes móviles basadas exclusivamente en la conmutación de paquetes, la nueva tecnología
LTE sustituye todos los nodos de las redes 2G y 3G con nuevos nodos esto en la parte de
acceso de red y en el núcleo de red. En lo que se refiere a la parte de acceso de radio se
basa en un sistema UTRAN evolucionado (EUTRAN) y en la parte central de la red es
basada en EPC. LTE utiliza para el enlace descendente una modulación de Multiplexación
por División de Frecuencia ortogonal (OFDMA)4, Ortogonal Frequency Division
Multiplexing Access) y para el enlace ascendente una modulación de una sola portadora de
3
Los sistemas de telepresencia se componen de una serie de cámaras y pantallas que son dispuestas para
proporcionar vistas panorámicas de las habitaciones, con cada cámara captura imágenes de una región de la
habitación donde se encuentra.
4
OFDMA permite a múltiples usuarios tener acceso al mismo canal, dicho canal esta conformado por un gran
número de subportadoras espaciadas uniformemente, es una técnica de espectro ensanchado que aumenta la
eficiencia de las comunicaciones de datos.
40
Acceso Múltiple por División de Frecuencia (SC-FDMA, Single Carrier Frequency
Division Multiple Access).
Para tener un mejor panorama sobre LTE se menciona algunos términos
importantes especificados en la industria así como por 3GPP.
En lo que respecta a 3GPP el término Sistemas de Paquetes Evolucionado (EPS,
Evolved Packet system) es el nombre global del sistema que incluye EUTRAN, EPC y el
equipo de usuario, el término UTRAN evolucionado (EUTRAN, Evolved UTRAN) aceza a
la parte del sistema, el término Núcleo de Paquetes Evolucionado (EPC, Envolved Packet
Core) forma parte de núcleo del sistema.
Con respecto a los términos industriales se tiene que la Evolución a Largo Plazo
(LTE, Long Term Evolution) se refiere al grupo de todos los nodos eNodoB que
proporcionan o facilitan el acceso de radio de banda ancha a los usuarios finales, el término
Evolución de la Arquitectura del Sistema (SAE, System Architecture Evolution) forma
parte de la evolución del núcleo para satisfacer las necesidades de LTE, posteriormente el
término SAE/LTE se refiere al sistema de paquetes evolucionados donde LTE representa
una nueva red de acceso de radio de alta velocidad para los sistemas de comunicaciones
móviles y SAE representa una nueva arquitectura del núcleo de red, en el cual el subsistema
multimedia IP (IMS) es el responsable de proporcionar la calidad del servicio (QoS,
Quality of Service) así como la integración de diferentes servicios.
41
En forma general se presenta la arquitectura de la red EPS.
Figura 3.1 Arquitectura general de la red EPS [8]
En la figura 3.1 se tiene que la Unidad de Manejo de Movilidad (MME, Mobility
Management Entity) es la encargada de todas las funciones del plano de control
relacionados con los suscriptores y administración de sesiones, en resumen la MME tiene la
tarea de manejar los procedimientos de seguridad para la autentificación y cifrado del
usuario, así como la integridad de los algoritmos de protección, manejo de la sesión en
redes terminales que incluye todos los procedimientos de señalización relacionado a
paquetes de datos y además incluye parámetros como lo es calidad de servicio (QoS).
42
La puerta de enlace de entrega (SGW, Serving Gateway) desde la perspectiva
funcional es el punto de terminación en la interface de los paquetes de datos hacia
EUTRAN. Cuando los sistemas móviles se mueven a través de los nodos eNodoB en
EUTRAN SGW tiene la funcionalidad de servir como un enlace o anclaje de movilidad,
esto permite que los paquetes se enruten a través de este punto dentro de EUTRAN y otras
tecnologías 3GPP como lo son 2G o 3G.
La Puerta de Enlace de la Red de Paquetes de Datos (PGW, Packet Data Network
Gateway) es el punto de terminación de la interface de los paquetes de datos hacia la red de
paquetes de datos. Tiene la funcionalidad de servir como punto de anclaje para aquellas
sesiones de red de paquetes de datos externas, PGW también es compatible con diferentes
aplicaciones características, y además permite el filtrado de paquetes para la inspección
como por ejemplo de firmas de virus.
3.2
Voz sobre LTE.
LTE es una evolución de la tecnología 4G, la cual se está haciendo cada vez más
popular como la tecnología de última generación que es capaz de manejar velocidades de
datos altas. Es el siguiente paso en la evolución de las redes de datos de la comunicación
celular que soportará servicios móviles de banda ancha con las tasas de datos pico de 100
Mbps (enlaces bajos) y 50 Mbps (enlaces altos). La principal motivación para LTE ha
43
sido los servicios de datos y como resultado este tiene solo el soporte en el dominio de
conmutación de paquetes (PS).
Tradicionalmente en la segunda y tercera generación la llamada de voz ha
estado siempre sobre el dominio de circuitos conmutados (CS), la aplicación de llamadas
de voz ha sido la principal atención desde la creación de redes de telefonía móvil, donde la
evolución de esta tecnología ha hecho que se incorpore cada vez más el manejo de datos,
haciendo que los servicios se vuelvan más populares, los usuarios esperan la voz como un
servicio básico
prestado por el operador. La falta del dominio CS plantea la cuestión
de cómo proporcionar la llamada de voz sobre LTE, y la forma de garantizar la continuidad
de la llamada de voz cuando el usuario se desplaza de LTE a las redes 2G o 3G. Existen
varias soluciones disponibles en el mercado hoy en día.
Es importante decir que las llamadas de voz se iniciaron con los teléfonos fijos
usando sistemas de redes telefónicas públicas conmutadas. La tecnología se basó en la red
cableada enlazada entre sí con centros de conmutación. Con el avance en tecnología, los
sistemas de telecomunicaciones inalámbricas se introdujeron y en lugar de teléfonos fijos
se empezó a usar en el sistema de Red de Telefonía Publica Conmutada (PSTN) teléfonos
móviles permitiéndole a los usuarios comunicarse mientras están en movimiento. El
sistema de telecomunicaciones utiliza el circuito PSTN de la tecnología de conmutación
para ofrecer llamadas de voz. Usando tecnología de circuitos conmutados se asegura que
todos los recursos de comunicación entre el origen y destino son reservados para la
44
duración de la llamada de voz. Esto es una solución cara, pero al mismo tiempo esto es
muy eficaz para la comunicación de voz debido a la calidad de servicio (QoS) y la baja
latencia en la comunicación, pero esto lleva a un problema de pérdida de recursos para la
duración de la llamada. Los sistemas de paquetes alivian este problema al fragmentar la
información en paquetes con direcciones para la fuente y destino, una vez obtenida la
información de la secuencia de dichos paquetes se pueden unir nuevamente en uno solo al
alcanzar el destino. VoIP utiliza la tecnología de conmutación de paquetes para la llamada
de voz. El servicio es muy barato en comparación con la tecnología de conmutación de
circuitos donde los recursos pueden ser compartidos entre los usuarios, pero todavía las
llamadas de circuitos conmutados son preferidos que las llamadas basadas en VoIP. La
razón de esto es debido a la fiabilidad para la transferencia de la información con las
llamadas CS, las llamadas VoIP se basan en el servicio de la mejor conexión y están
sujetos a la pérdida de paquetes durante la congestión. Otra razón es la reutilización de la
enorme inversión ya hecha en las redes PSTN. Con el sistema de conmutación de paquetes
cada vez más popular para el transporte de datos, el protocolo del Subsistema de Internet
Multimedia (IMS) se introdujo para garantizar calidad de servicio de aplicaciones
multimedia y la voz.
Esto alivia el problema con las llamadas VoIP y asegura que una llamada de voz de
calidad puede ser tan buena como las llamadas basadas en la conmutación de circuitos. La
parte negativa de IMS es la existencia de una inversión enorme sin ningún beneficio claro,
sobre las aplicaciones existentes basadas en Internet. Por lo tanto, las implementaciones
45
prácticas de IMS están por ocurrir. Los servicios de voz pueden ser proporcionados de
diferentes formas, así se tienen llamadas de voz basados en CS las cuales son más fiables y
en las que ya hay una infraestructura enorme en 2G y 3G, o bien mediante el uso de VoIP
usando servicios de Skype, que es una opción de bajo costo sin ninguna garantía de QoS o
el uso de servicio de voz proporcionados por IMS, que es una alternativa muy costosa.
Los primeros sistemas celulares de 2G y 3G son soportados por dominios CS
y PS, donde el dominio CS se empieza a utilizar para llamadas de voz y el dominio PS
principalmente para servicios de datos.
Con la introducción del sistema LTE, que promete velocidades de transmisión
de 100 Mbps aproximadamente, los servicios de datos se hizo aún más importante para la
transmisión multimedia, video conferencias y radiodifusión .
La característica que falta con LTE es que sólo es compatible con el dominio PS y
por lo tanto carece de soporte para las llamadas de voz y mensajes cortos (SMS), los cuales
están ligados al dominio CS. Servicios de voz y SMS basados en CS han sido
los principales generadores de ingresos para operadores de redes y la falta de estos dos
aspectos podría ser una gran desventaja tanto para los usuarios y los operadores.
Se tienen diferentes soluciones de voz sobre el servicio LTE. Las tecnologías
soportadas por el estándar 3GPP son la Telefonía IMS (MMTel), CS fallback y Sistema de
46
Continuidad de Llamada de Voz de Radio Única (SRVCC). Las otras soluciones de voz
sobre LTE que no se basan en este estándar lo son los servicios basados en internet VoLGA
y Skype.
3.2.1 MMTel
MMTel o Telefonía Multimedia es un estándar global para la próxima evolución de
la telefonía. Esta basado en el Subsistema Multimedia IP (IMS). MMTel ofrece cobertura
fija y móvil, servicios multimedia en tiempo real que permite a los usuarios la
comunicación usando voz, video y chat. El usuario puede también compartir archivo de
imágenes y video clips fácilmente. [9]
MMTel combina calidad, interoperabilidad, eficiencia, servicios suplementarios y
de regulación cuya base de comunicación es Internet. El objetivo de MMTel es eliminar
eventualmente la telefonía móvil y fija que se basa en la tecnología de conmutación de
circuitos, remplazándola con una solución apoyada en protocolos de internet (IP).
Como se mencionó anteriormente, la principal característica del estándar MMTel es
que el acceso móvil es a partir de IP, lo cual significa que los accesos de las tecnologías
móviles que se centran en MMTel se enfocan en accesos del tipo HSPA (Acceso de
Paquetes de Alta Velocidad), LTE y EDGE evolucionado, los cuales son todos
desarrollados con un eficiente transporte IP. Además desde el primer momento, algunos
47
servicios como multimedia y otros suplementarios pueden ser facilitados o entregados ya
sea a clientes móviles o fijos.
MMTel es un servicio que usa una arquitectura IMS. La arquitectura IMS es una
estandarización (nodos, protocolos, interfaces) para el control y la entrega de servicios
multimedia que emplean IP para el transporte y un protocolo de iniciación de sesión (SIP,
Session Initiation Protocol)
para la señalización del servicio. Para que el servicio sea
desarrollado en el mercado es necesario que el estándar incluya una interface red a red
(NNI, Network to Network Interface) la cual se capaz de soportar la conexión entre
operadores, así bien una interface de usuario a red (UNI, User to Network Interface) la cual
le permite a los usuarios hacer uso de los servicios. MMTel garantiza el soporte a las
llamadas desde una red LTE hacia la PSTN y hacia redes de segunda y tercera generación.
En forma general se presenta un esquema en el que se tiene los diferentes bloques que
interactúan en le sistema de voz basado en IMS (MMTel).
48
Figura 3.2 Sistema MMTel [10]
Entre los beneficios que ofrece MMTel al usuario es que ofrece un servicio
completo para dispositivos móviles y fijos como lo son multimedia. El objetivo de MMTel
es asegurarse como la principal solución de voz. Esto les permite a los operadores
consolidar sus redes y reducir los gastos operativos y de capital a largo plazo. La
estandarización NNI permite que los operadores se puedan interconectar entre si, creando
un mercado global de gran aceptación y rentabilidad. Como MMTel esta pensado para un
mercado grande permitirá el desarrollo de dispositivos baratos. El estándar es compatible
con otras tecnologías (2G y 3G), esto significa que una llamada VoIP en MMTel puede
interconectarse con una red telefónica pública conmutada o bien una llamada de video en
MMTel puede interconectarse con una llamada de video en 3G. Mantener la calidad del
49
servicio ante rendimientos mínimos de voz y soportar los códec del estándar 3GPP para voz
y video es el propósito de MMTel.
3.2.2 Conmutación de circuitos fallback
CS fallback es un concepto que ofrece el servicio en el dominio CS junto con LTE
para banda ancha móvil. La solución basada en CS fallback utiliza la infraestructura de las
tecnologías de 2G y 3G cada vez que el equipo del usuario (UE) en LTE hace o recibe una
llamada, incluso si los servicios de VoIP no estas directamente proporcionados por LTE.
Esta función consiste en tres tecnologías, una tecnología para notificar a una terminal
móvil en una célula LTE que la solicitud de una llamada esta siendo hecha desde un
sistema CS de 3G, una segunda tecnología que habilita una terminal móvil que recibe la
llamada solicitada para cambiar el sistema de acceso de radio y una tercer tecnología
combinada LTE y 3G que administra la movilidad. El requisito es que la
cobertura LTE este siempre con la cobertura de la tecnología 2G o 3G. La arquitectura de
CS fallback se muestra en la siguiente figura.
50
Figura 3.3 Arquitectura CS fallback [11]
Para realizar una llamada utilizando la función CS fallback el dominio CS necesita
conocer en que área del registro LTE se encuentra el terminal móvil, para ello la unidad
MME debe de correlacionar el control del manejo de movilidad del dominio CS con el
núcleo de paquete evolucionado (EPC, Envolved Packet Core) e informar al MSC/VLR
que el terminal móvil esta presente en una área de ubicación de registro LTE. El núcleo de
red 3G ya incorpora una función para enlazar el manejo de movilidad del dominio CS con
el dominio PS.
En forma general CS fallback presenta una nueva interfaz, SGs, entre la unidad de
manejo de movilidad (MME) de LTE y el centro de conmutación móvil (MSC) en 2G o
3G. El punto de referencia SGs se utiliza para el manejo de la movilidad y para los
procedimientos de paginación entre el Sistema de Paquetes Mejorado (EPS) y el dominio
51
CS, y es basado en la interfaz denominada en este caso Gs, entre el Nodo de Soporte de
Servicio GPRS (SGSN) y MSC. El sistema permite llamadas de entrada y salida, SMS y
otros servicios en el dominio CS.
Para una llamada originada desde un móvil, el UE solicita a la MME la realización
de CS fallback. La MME manda la solicita al
eNodoB para realizar la llamada CS
fallback enviándole una señal con mensaje apropiado.
El equipo de usuario inicia la llamada de voz, cuyo destino es una red de acceso de
radio terrestre universal (UTRAN) o bien una red de acceso de radio GPRS EDGE
(GERAN). Mientras que el UE tenga como fuente la tecnología LTE esta puede tener otras
conexiones PS en curso, además de la conexión PS de llamadas de voz. Esas
conexiones PS son suspendidas o continuadas basadas en la capacidad de la celda
(célula). En cualquiera de los casos el usuario experimentará una degradación en la QoS.
Para una llamada que termina en un dominio CS, el MSC recibe el mensaje
para una llamada entrante y envía una solicitud de paginación a la MME. El MME, a su
vez envía la solicitud de paginación al eNodeB, quien
inicia el procedimiento para
la entrega al UE. El UE recibe la llamada después de trasladarse al destino 2G o 3G.
El método de CS fallback tiene repercusiones en el UE, el eNodoB, el MME y el
MSC. El UE debe ser capaz de acezar a las redes LTE y al mismo tiempo a las redes 2G o
52
3G y debe ser capaz de realizar una conexión combinada EPS/IMSI es decir, conectar la
MME a la red LTE, así como la MSC a la red 2G o 3G.
El MME requiere además de un mantenimiento que permita asociar la interface
SGs de manera correcta con el MSC para la conexión de UE a EPS / IMSI. También
se tiene que realizar la paginación cuando el MSC recibe una solicitud de página en la
red 2G o 3G. La MME necesita además obtener el número de registro de localización del
usuario de la MSC para contactar el UE que esta ligado a la red LTE. Otro punto
importante sobre MSC es que este debe de mantener un estado combinado entre el UE y la
página del UE sobre la interface SGs, cuando una solicitud de página para una llamada
entrante, es recibida por el UE en LTE.
CS fallback es un método para proporcionar el servicio de voz sobre LTE
combinando el manejo de la movilidad de 3G y el bloque EPC durante el despliegue inicial
de LTE, antes de la prestación de servicios de voz como VoIP, por lo tanto CS fallback
hace posible el pronto servicio de terminales de voz a través de los servicios LTE sin tener
que esperar a la finalización de las facilidades VoIP/IMS y sin tener que esperar que los
servicios de LTE sean mas conveniente para los usuarios. Para CS fallback en el futuro
presentará mejoras como es el reducir tiempos de conexión o bien mejorar los protocolos
de entrega.
53
En lo que respecta a las ventajas que presenta CS fallback se tiene que hay
facilidades para los operadores, dado que pueden utilizar la infraestructura ya existente de
las tecnologías 2G o 3G para realizar una llamada de voz sobre LTE. Servicios basados en
la conmutación de circuitos como lo son servicio de mensajería (SMS), localización y
llamadas son soportadas. Se puede decir que CS fallback es un paso intermedio antes de
implantar sistemas basados en IP, como lo es MMTel, dado que no posee restricciones en la
introducción de IMS, además puede ser usado para complementar el roaming MMTel y
algunos servicios legados como llamadas de emergencia, SMS y Servicio Suplementario de
Datos no Estructurados (USSD, Unstructured Supplementary Service Data)5. En su
contraparte esta solución presenta el inconveniente de que se incrementa el tiempo de
llamada, esto se da principalmente a que se debe de realizar la transferencia a las redes 2G
o 3G para iniciar o recibir una llamada ocasionando que el usuario experimente una
degradación del servicio de voz, cabe destacar que este proceso de trasferencia a las redes
2G o 3G debe ser repetido para cada llamada. Otra desventaja con CS fallback es que cada
vez que el usuario inicia o recibe una llamada de voz el UE será transferido al sistema 2G y
3G ocasionando que la calidad del servicio de las conexiones existentes de datos PS se vean
degradadas al igual que la voz. Si por ejemplo el sistema GERAN no soporta el dominio PS
y CS simultáneamente, se presenta el caso en el cual el servicio de datos durante una
llamada no se tendrá, por lo que es necesario actualizar el MSC, esto para el operador
5
USSD es un servicio para el envió de datos a través de móviles GSM, al igual que SMS.
54
representaría una desventaja dado al elevado costo y la complejidad de la actualización del
MSC.
3.2.3 SRVCC (Single Radio Voice Call Continuity)
Para poder realizar el traspaso a un canal de CS de 2G o 3G, una vez que se sale de
la cobertura LTE se puede implementar el sistema de continuidad de llamada de voz de
radio única (SRVCC, Single Radio Voice Call Continuity ) que es una característica de red
de radio que controla el proceso de traspaso desde el acceso de paquetes (PS) al acceso de
circuitos (CS), para llamadas que están ligadas al subsistema multimedia IP (IMS,
Multimedia Subsystem) cuando el UE es capaz de transmitir o recibir en una sola de esas
redes de acceso a la vez. SRVCC facilita la implementación gradual de la red de acceso
LTE dentro de la infraestructura de las redes existentes GERAN/UTRAN, habilitando las
transferencias PS a CS entre los dominios E-UTRAN y GERAN/UTRAN.
El acceso a la red de la próxima generación basada en la conmutación de paquetes
LTE no tendrá una cobertura global, dado que su implementación será en las áreas más
densamente pobladas, esto ocasionará que se tengan sectores con dicha cobertura mientras
que el resto de la ciudad estará bajo la cobertura por ejemplo de GERAN (redes de acceso
GSM) o bien por UTRAN (redes de acceso WCDMA), esto hace notar que la transferencia
entre E-UTRAN basado en el dominio de conmutación de paquetes y GERAN/UTRAN
basados en el dominio de conmutación de circuitos no es soportado, una solución a este
55
problema es el sistema SRVCC que permite habilitar la interoperabilidad entre E-UTRAN
y GERAN/UTRAN para las llamadas de voz, obteniendo de esta manera la transferencia de
las funciones LTE al domino CS.
Una vez que la llamada VoIP es soportada en el sistema LTE, todavía puede haber
una necesidad de realizar una transferencia desde LTE VoIP a las redes GSM, WCDMA o
CDMA basados en los sistemas de voz de CS, esto cuando se esta fuera de la cobertura
LTE. Para implementar esta solución de voz sobre LTE no es necesario que el UE presente
la capacidad de trabajar simultáneamente con señales en dos tecnologías de acceso de radio
diferentes. En lo que respecta a la selección del dominio o acceso de radio, esta a cargo del
control de la red en SRVCC y a cargo del servidor MSC mejorado que es desarrollado
dentro del núcleo de red CS.
El sistema de continuidad de llamada de voz de radio única (SRVCC) está basado
en una solución IMS que incluye actualizaciones del bloque MSC, MME y el UE.
Como condiciones importantes para implementar la solución SRVCC es que es
necesario que el UE debe de iniciar una llamada de voz usando el IMS en la cobertura LTE
y el servidor de aplicaciones usado para la transferencia de sesión IMS debe de estar siendo
introducido en la ruta de señalización IMS durante el establecimiento de la sesión de la
llamada de voz.
56
La solución usa un procedimiento de transferencia para el acceso a la red y un
procedimiento de continuidad de sesión en el IMS. El UE le indica su capacidad SRVCC a
la MME durante el manejo de la movilidad, en el cual este a su vez activa el procedimiento
SRVCC, indicándoselo al eNodoB. Cada vez que en SRVCC el UE está perdiendo la
capacidad de cobertura LTE el eNodoB la detecta y dispara el procedimiento de
trasferencia hacia la MME. La MME soporta una nueva interface Sv hacia el servidor
mejorado MSC para SRVCC y envía la solicitud de entrega SRVCC hacia la red de destino
2G o 3G a través del servidor MSC. El servidor MSC actúa como medio de interconexión y
prepara el destino para la transferencia correspondiente.
Para la realización de una llamada de voz utilizando el sistema SRVCC es necesario
que se tengan cambios en el UE con el fin de mantener la llamada CS y además para la
señalización de su capacidad SRVCC hacia la red. Además se tiene que el eNodoB necesita
una mejora con el fin de preparar la información adecuada para el destino a la red de acceso
de radio y activar la entrega SRVCC. La MME separa la portadora que lleva la voz desde
otras portadoras y también las señales del servidor MSC sobre la entrega SRVCC.
La arquitectura de SRVCC se muestra en la siguiente figura.
57
Figura 3.4 a) Arquitectura general SRVCC. [12] b) Arquitectura SRVCC para la
transferencia desde E-UTRAN hacia UTRAN/GERAN. [13]
Una de las ventajas que presenta el sistema SRVCC en comparación con los
sistemas de circuitos conmutados es que solamente se activa una vez que el UE esta
perdiendo la cobertura en LTE, esto se nota sobre todo cuando el usuario experimenta en la
calidad del servicio una degradación en la conexión de los datos. Otra de las ventajas
58
importantes sobre este sistema es que cada vez más operadores y sobre todo la industria
IMS están apoyando la iniciativa SRVCC cuyo objetivo en general es lograr implementar
voz y SMS basados en las normas vigentes sobre voz IMS. A esto se le suma además un
nuevo apoyo a la solución SRVCC por parte de la red GSMA en la implementación de voz
sobre LTE. Ahora bien algunos inconvenientes o desventajas que SRVCC presenta es que
es un sistema que se basa en IMS la cual involucra aspectos como lo son costos muy
elevados, además de que representa una solución compleja que tomará cierto tiempo en
lograr un crecimiento significativo en posicionarse comercialmente.
3.2.4 VoLGA
La voz sobre LTE a través de Acceso Genérico (VoLGA, Voice over LTE via
Generic Access) se basa en un concepto en el cual se conectan los ya existentes centros de
conmutación móvil a la red LTE a través de una puerta de enlace. VoLGA no presenta el
mismo principio de funcionamiento del sistema CS fallback por lo que el tiempo de
llamada no se incrementa, esto permite que la calidad del servicio de voz que experimenta
el usuario presenta un entorno consistente a 2G o 3G.
VoLGA está basado en el estándar de red 3GPP de Acceso Genérico (GAN), cuyo
objetivo es extender los servicios móviles a través de una red IP de acceso genérico, de esta
forma el estándar GAN extiende la cobertura 3GPP utilizando teléfonos móviles de manera
que estos tenga acceso a las red 3G a través de WiFi. GAN pretende lograr esto
59
introduciendo una puerta de entrada entre WiFi y la red 3GPP, la cual es capaz de
transmitir la señalización entre el terminal y la red 3GPP. Operadoras como T-Mobile en
Estados Unidos y Orange en Francia han desplegado el estándar GAN, las cuales son redes
de telecomunicaciones móviles que han tenido un gran auge.
Para implementar esta solución de voz sobre LTE solamente es necesario realizar
cambios en el software en el circuito de entrada de paquetes, no se requieren
modificaciones el MSC (núcleo de LTE) ni en los nodos de acceso a la red, esto hace
posible su facilidad en su desarrollo y comercialización, VoLGA permite el uso de todos
los servicios basados en CS sobre LTE sin la necesidad de modificar la red como lo son los
SMS, que es un importante generador de ingresos y además necesarios para informar a
los suscriptores sobre las tarifas de voz y datos mientras se está en roaming6 en otro país.
Los cambios en el software son necesarios dado que permiten incluir en el acceso a la
tecnología LTE un portador de radio junto con una versión modificada del procedimiento
de entrega, otro aspecto importante en VoLGA es que permite una transferencia fluida en
las llamadas de voz en curso ya sea en los sistemas GSM o UMTS, cuando se esta fuera de
la cobertura LTE. VoLGA esta pensado de manera que se permita una introducción sin
problemas en el roaming global LTE, de manera tal de que si se es compatible con la red
visitada, todos los servicios pueden ser entregados a través del circuito de entrada de
paquetes de VoLGA y en los centros de conmutación móvil de la red visitada. Los
6
Permite a un usuario acceder a los diferentes servicios de telecomunicaciones desde cualquier país en que se
encuentre, siempre que exista un acuerdo entre los operadores de dichos países.
60
dispositivos móviles requeridos por GAN deben presentar una interfaz de radio ya sea
GSM o UMTS y una interfaz de radio WiFi, son dispositivos móviles duales disponibles
comercialmente por fabricante como Samsung, Nokia, Sagem, LG, HTC, Motorola, SonyEricsson y RIM (Blackberry). El funcionamiento de estos sistemas móviles duales en
general una vez que detectan una red WiFi se conectan a dicho punto de acceso y se
registran en el núcleo de red GSM o UMTS a través del enlace WiFi y la internet, así bien
una entrada GAN conecta al abonado a la infraestructura de red del operador teniéndose
las llamadas de voz y otros servicios de conmutación de circuitos transfiriéndose entre el
dispositivo móvil y la puerta de enlace sobre el medio WiFi y la red de enlace de acceso a
Internet, VoLGA implementa este principio remplazando el acceso a WiFi con LTE.
La arquitectura del sistema VoLGA se presenta a continuación:
Figura 3.5 Arquitectura VoLGA [14]
61
La arquitectura del sistema VoLGA incluye un nuevo elemento denominado
Controlador de Acceso de red VoLGA (VANC, VoLGA Access Network Controller),
todos los elementos de la red e interfaces ya existen y se vuelven a implementar en la red.
La arquitectura VoLGA presenta una interfaz “A” la cual permite la conexión con la red
GSM así bien presenta otra interface lu que permite la conexión del VANC con la red
UMTS, se puede tener una analogía de VANC como tener un MSC en lugar de un BSC en
una red GSM o bien tener una MSC en lugar de un RNC en un sistema UMTS. Las
interfaces se utilizan sin ningún tipo de mejoras, por lo que los MSC no son conscientes
de que los móviles no están conectados directamente a través de sus respectivas redes de
radio, sino que están conectados a través de LTE. En consecuencia, no se requieren
cambios en los nodos de la red para soportar servicios de voz, SMS y otros servicios sobre
la red LTE. Una vez que un dispositivo móvil detecte una red LTE, inicialmente este se
registra con el MME a través de la red de acceso LTE. La MME utiliza la interface SGa
para obtener los datos de identificación del suscriptor los cuales están presentes en
HLR/HSS (Home Location Register / Home Subscriber Server), una vez que se ha
registrado con la red LTE el UE establece una conexión con el VANC. El controlador de la
red de acceso VoLGA se conecta con la red de puerta de enlace de paquete de datos (PGW, Packet Data Network Gateway) a través de la interface estándar SGi. Tanto la
señalización y el tráfico de datos del usuario (es decir los paquetes de voz) se trasportan por
esta interface. Desde el núcleo de red LTE, VANC se ve como cualquier otro nodo de base
externa IP, así se tiene que los paquetes IP intercambiados entre el dispositivo inalámbrico
62
y VANC se enviarán en forma transparente a través del Núcleo de Paquete Evolucionado
(EPC, Envolved Packet Core) de la red. En general VANC es el elemento que necesita
VoLGA para conectar el Centro de Conmutación Móvil (MSC, Mobile Switching Centre) a
la conmutación de paquetes de la red LTE.
Entre las ventajas que presenta VoLGA es que habilita otros servicios de
conmutación de circuitos desde el primer día sin necesidad de agregar nuevos desarrollos
en el sistema, se puede desarrollar muy rápidamente dado a la pila de protocolos ya
existentes GAN que pueden ser reutilizados en su mayoría, el único cambio importante en
el manejo del software es la entrega, además otras de las ventajas es que este sistema puede
ser introducido en un roaming mundial sin problemas. La principal desventaja de VoLGA
es que su estandarización no ha sido normalizada todavía.
En conclusión VoLGA hace que sea más fácil aprovechar la infraestructura de las
redes 2G y 3G existentes para LTE. Esto se da más que todo porque no es necesario
modificar el software existente en los nodos de red, por lo tanto VoLGA podría ser uno de
los puentes entre las redes 2G y 3G con LTE entre otras soluciones de voz implementadas.
3.2.5 Skype
Skype es una propiedad con aplicaciones de software gratuito, que le permite a los
usuarios realizar llamadas a través de Internet. Llamar a otros usuarios en otros países no
63
tiene cargo alguno empleando este método, mientras que llamadas con otras líneas de
telefonía fija o móvil se hacen pero pagando un precio. Skype además incluye servicios
como lo son mensajes cortos, video conferencias y transferencia de archivos. Las
terminales habilitadas LTE pueden usar Skype como un cliente descargable para VoIP. Sin
embargo Skype no soporta una interfaz estandarizada entre operadores. Dado que
inicialmente la cobertura LTE es irregular una llamada en Skype podría involuntariamente
desconectarse cuando la transferencia de PS a CS es necesitada. La figura anterior muestra
esquemáticamente la solución para voz sobre LTE mediante Skype.
Figura 3.6 Solución de voz sobre LTE mediante Skype [13]
Skype utiliza la red de telefonía por Internet (VoIP) llamada protocolo Skype. Es un
protocolo que no esta a disposición del público y aquellas aplicaciones que lo usan son de
código cerrado. La diferencia entre Skype y el estándar de clientes VoIP es que Skype
opera en un modelo de punto a punto, más que un modelo usual de servidor cliente. Ofrece
64
interoperabilidad con redes IMS basadas en VoIP, no tiene una interface estándar red a red
(NNI) que soporte la interconexión entre operadores, lo cual representa un gran problema
para los ingresos de las operadoras de telefonía. Desde la perspectiva de los usuarios esto
representa una alternativa barata, dado especialmente cuando es necesario comunicarse
fuera del país (roaming). Además se tiene que Skype no proporciona la habilitación de
llamadas de emergencia. Como mejor iniciativa a ser el servicio de voz sobre IP, sin la
capacidad de realizar transferencias CS, Skype tiene una clara desventaja como primer paso
en el desarrollo de las redes LTE.
3.2.6 Comparación de los estándares 3GPP en el desarrollo de las tecnologías de voz
sobre LTE
En la siguiente tabla se muestra un resumen comparativo de las diferentes
tecnologías desarrolladas que permiten la implementación de voz sobre LTE.
65
Tabla 3.1 Comparación de las tecnologías del estándar 3GPP implementadas en la
solución de voz sobre LTE
Tecnología de voz
sobre LTE
Desarrollo del
escenario LTE
Experiencia del
usuario
Interconexión de
servicios
suplementarios
PSTN/ISDN7
Estandarización
NNI/UNI
Calidad del servicio
Regulación de
aspectos como
privacidad y
seguridad
Soporte de servicio
basados en IMS a
largo plazo
Despliegue de costos
y complejidad
Telefonía IMS (MMTel)
Solo telefonía IP
SRVCC
CS fallback
Telefonía IP y telefonía basada en
CS cuando se esta fuera de la
capacidad VoIP en la cobertura PS
Misma experiencia con la voz en
2G/3G, no es necesario la
desconexión de la llamada para una
transferencia de PS a CS
La voz y datos son soportados
sobre LTE cuando se está en la
cobertura E-UTRAN
Solo telefonía CS
Servicio completo equivalente a
2G/3G
Si
Solo la continuidad de voz es
garantizada, significa que se tiene
la misma que en 2G/3G.
Los servicios suplementarios
depende la solución de telefonía
IMS (si se usa MMTel el mismo
nivel de soporte para MMTel es
aplicable)
Si
Bueno
Aplicable
Bueno
Aplicable
Bueno
Aplicable
Facilidad de evolución a
servicios completos IMS.
Facilidad de evolución a servicios
completos IMS.
No soporta servicios basados en
IMS. No impide la introducción
IMS
Requiere de la introducción de
una infraestructura IMS,
modificando la red de núcleo.
Requiere de la introducción de una
infraestructura IMS, modificando la
red de núcleo. Modifica el nodo
MSC en la red CS y el MME en la
red LTE.
No se requiere una
infraestructura IMS. Modifica el
nodo MSC en la red CS para
soportar CS fallback
Cobertura fija y acceso móvil,
voz en tiempo real, soporta
videos y datos.
Datos y voz sobre LTE son
soportados en la cobertura EUTRAN. No soporta la
transferencia PS a CS, puede
resultar en la desconexión de la
llamada.
Aunque los estándares
proporcionan una buena
estructura, no se logra un
servicio completo equivalente al
2G/3G
7
El tiempo de establecimiento de
la llamada se incrementa debido
al procedimiento de retroceso.
Voz y datos sobre LTE no son
soportados simultáneamente.
Si
La Red Digital de Servicios Integrados (ISDN, Integrated Services Digital Network) es un circuito de
conmutación de la red telefónica del sistema, que también proporciona acceso a las redes de conmutación de
paquetes, diseñado para permitir la transmisión digital de voz y datos.
66
Las tecnologías de voz sobre LTE serán un motivo de desarrollo de la tecnología de
cuarta generación LTE en el mercado. El manejo de nuevas tecnologías como LTE e IMS
hace que los operadores necesiten servicios que podrían generar ingresos casi
inmediatamente, la voz sobre LTE es el candidato mas obvio. La posibilidad del desarrollo
de nuevas tecnologías crea la posibilidad de brindar nuevos servicios como banda ancha
móvil y servicios multimedia, por ejemplo MMTel crea la posibilidad de video llamada,
chat y la posibilidad de compartir imágenes. SRVCC en el futuro soportará la transferencia
desde E-UTRAN a las redes existentes GERAN/UTRAN, resolviendo el problema inicial
de la cobertura LTE solo en ciertas aéreas con mayor concentración de usuarios,
habilitando de esta manera a los usuarios la transición desde las terminales 2G/3G a las
terminales LTE, así bien permitiéndole al usuario experimentar una calidad de voz similar a
la existente en 2G y 3G. Respecto a CS fallback las características le permiten desacoplar el
despliegue de LTE desde el despliegue IMS/MMTel, mientras que al mismo tiempo inicia
un posible paso intermedio antes de la introducción de IMS y MMTel.
3.3
Ventajas y desventajas en las Redes 3G y LTE
Antes de determinar qué beneficios o perjuicios trae el tipo de tecnología 3G y LTE,
en forma general se resumen en la siguiente tabla los diferentes estándares y tecnologías
utilizadas en las generaciones de telefonía móvil que fueron evolucionando tras el paso de
los años.
67
Tabla 3.2 Generaciones de telefonía móvil.
Generación
Estándares
Tecnología
1G
NMTS,AMPS/TACS, NTT, CNetz
D-AMPS, GSM, CDMA
GSM/GPRS, GSM/EDGE,
CDMA/IS-95A
UMTS, IMT200, CDMA2000
(EV-DO)
WCDMA (HSDPA,HSUPA)
LTE
FDMA (Analógica)
2G
2.5G
3G
3.5G
3.9G
TDMA, CDMA
TDMA,CDMA
TDMA,CDMA
TDMA,CDMA
OFDMA (Downlink)
SC-FDMA (uplink)
La primera generación de telefonía móvil adopta la tecnología FDMA la cual se
caracteriza porque el espectro radioeléctrico disponible es dividido en múltiples bandas de
frecuencia brindando una frecuencia específica a cada usuario durante el tiempo que realiza
la llamada. El problema que presenta esta generación es que mientras dicha frecuencia se
utiliza no puede ser usada por otro usuario simultáneamente. En las generaciones 2G, 2.5G
y 3G dependiendo del tipo de estándar se ha utilizado tecnologías como lo son la TDMA y
CDMA. Con la incorporación de TDMA se busca mejorar acceso al tiempo como recurso
compartido, es decir, en lugar de asignar exclusivamente una banda frecuencia a un usuario,
la comparten entre varios de ellos, creando ranuras de tiempo para establecer la
comunicación. CDMA busca hacer más eficiente el sistema mejorando el espectro y bien
bridar servicio a más usuarios dados al crecimiento en la demanda.
Se resume en la tabla 3.3 aspectos importantes entre las tecnologías 3G y 3.9G
(LTE).
68
Tabla 3.3 Generaciones 3.9G (LTE) y 3G
Características
3.9G
importantes de
cada
generación.
LTE
Tecnología
Para la descarga de datos, OFDMA es una técnica
Tipo de
que logrará satisfacer los requerimientos del
modulación
Servicios
basados en CS
Servicios que
ofrecen
Velocidades de
transmisión de
información.
futuro, posee características importantes como lo
es alta velocidad de transmisión y elevada
eficiencia espectral. Al transmitir la información
por múltiples portadoras debilita la posibilidad de
interferencia entre símbolos, evitando pérdidas de
estos ante el efecto multitrayectoria. Además al
poseer portadoras del tipo ortogonal ofrece un
ahorro en ocupación en espectro, presenta la
desventaja de ser más sensible al desfase en
frecuencia o temporal, es decir requiere de gran
sincronización. Para el envío de datos SC-FDMA
es una técnica que a diferencia de la modulación
OFDMA sus símbolos se transmiten en serie. En
OF-DMA sus símbolos se transmiten en paralelo.
Para su implementación es necesario utilizar
ciertas tecnologías que permitan la transferencia
desde PS a CS, sólo es compatible con el dominio
PS y por lo tanto carece de soporte para las
llamadas de voz basadoen CS y otros servicios CS
como el servicio de mensajes cortos (SMS).
Soportará servicios móviles de banda ancha por lo
que los servicios de datos se hacen aún
más importante para la transmisión multimedia,
video conferencias y radiodifusión.
Tasas de datos pico de 100 Mbps (enlaces
descendentes) y 50 Mbps (enlaces ascendentes),
pero puede llegar a alcanzar velocidades de
descargas de datos de hasta 300 Mbps (enlace de
bajada) o bien velocidades para el envío de
paquetes de información de hasta 75 Mbps (enlace
de subida)
69
3G
WCDMA (HSDPA,HSUPA)
CDMA es una técnica de acceso múltiple en la
que durante la transmisión de información se da
la interferencia de símbolos, además al utilizar la
técnica de espectro expandido requiere de un
consumo mayor de ancho de banda a la hora de
transmitir información, además se tiene que
conforma aumenta la cantidad de usuarios se
llega a un punto en que la interferencia entre los
mismos afecta de forma importante al sistema,
otro aspecto importante es que dado a su
transmisión mono portadora ante una
interferencia puede llevar a que se pierda cierta
parte de la información.
Son muy fiables en las que se tiene ya una gran
infraestructura, por lo que llamadas de voz y
SMS se brindan sin ningún problema
Conexión a Internet, una conversación
telefónica, video conferencia, soporta
conectividad IP, ofrece flexibilidad entre los
servicios combinando conmutación de paquetes
y conmutación de circuitos en el mismo canal
con un promedio de velocidad entre 8 Kbps
hasta 2 Mbps.
Velocidades de hasta 14.4 Mbps y puede
alcanzar velocidades de hasta 20 Mbps si utiliza
antenas con múltiples entradas y múltiples
salidas (MIMO) para enlaces descendentes. Así
bien permite alcanzar velocidades ascendentes
de hasta 5.8 Mbps
Características
3.9G
importantes de
cada
generación.
Su objetivo es mejorar el espectro, reducir costos,
Aspectos
mejorar los servicios y optimizar la integración
generales
con estándares abiertos.
Ancho de
banda del
Canal
Espectro asignado de 20 MHz
3G
Esta generación carece de algunas eficiencias
arquitectónicas que tiene LTE para soportar
funciones y servicios mejorados, como el de
video, además para alcanzar velocidades de
datos similares a las de LTE es necesario ocupar
más espectro de radio dado que su espectro es
menos eficiente que el de LTE
Espectro asignado 5 MHz
Situación de las En el despliegue inicial de LTE dado a que solo
esta generación se basa en el domino de la
operadoras
Servicios de voz y SMS basados en CS han sido
los principales generadores de ingresos para
operadores de redes y la falta de estos dos
aspectos podría ser una gran desventaja.
Situación de los
usuarios
Las llamadas de circuitos conmutadas en la
actualidad a pesar de sus costo son más
preferidas, dado que no están sujetas a las
pérdidas de paquetes durante la congestión como
lo es en VoIP, así bien se tiene ya una
infraestructura muy desarrollada. Las
velocidades de carga y envío de información es
mas lenta que en LTE.
Las llamadas son muy fiables dado que se basan
en CS, donde la infraestructura que se tiene es
enorme tanto en 2G como en 3G
El servicio de
voz
conmutación de paquetes, las operadoras se ven
obligadas a realizar cambios en sus sistemas
implicando en ciertos de estas mejoras costos
elevados con el propósito de brindar servicios
basados en CS y mantener la continuidad de
llamadas de voz cuando el usuario se desplaza de
LTE a las red 3G.
Las llamadas basadas en protocolos de Internet son
más baratas en comparación con las de tecnologías
basadas en conmutación de circuitos. La descarga
o envió de información se realiza en un tiempo
mucho menor respecto a 3G.
Pueden hacer el uso de VoIP usando por ejemplo
servicios de Skype, que es una opción de bajo
costo pero sin ninguna garantía de calidad de
servicio, o bien pueden hacer uso del servicio de
voz proporcionado por IMS que en forma general
es una alternativa costosa.
70
A pesar de que las tecnologías 3G y 3.9G son todavía competitivas en muchas
regiones, se nota claramente el camino seguro que lleva la tecnología de cuarta generación
en un futuro no muy lejano, que sustancialmente permitirá servicios en el dominio PS de
muy alta calidad y eficiencia, así bien la implementación de voz sin problema alguno.
71
CAPÍTULO 4: Conclusiones y recomendaciones
4.1 Conclusiones
 La adopción de la tecnología 4G no se llevará a cabo de forma rápida, esto
principalmente a que muchas operadoras de servicios móviles no han utilizado sus
espectros existentes de tecnología 3G.
 En los años anteriores LTE no constituía un salto enorme en cuanto a la velocidad
y funcionalidad de lo que ha sido 3G como lo fueron las actualizaciones de las
generaciones anteriores, su éxito llegará cuando una cantidad importante de
suscriptores de todo el mundo tengan acceso a las ventajas que ofrece.
 Algunos proveedores de servicios móviles que trabajan en áreas en las que la
demanda de ancho de banda no es muy solicitada, consideran que el despliegue de
LTE no es tan necesario, pero por otro lado aquellas áreas en la que se ve una gran
saturación de los servicios se nota una clara necesidad de su implementación.
 Con respecto a las redes 3.5G esta ofrece velocidades competitivas pero a diferencia
de LTE presenta un espectro menos eficiente viéndose forzado a ocupar anchos de
banda mayor para poder transmitir a velocidades superiores, por ejemplo la
72
evolución del canal HSPA ocupa el doble de espectro que la implementación
equivalente de LTE.
 Aquellos proveedores que inviertan en LTE tendrán una transición menos costosa
hacia la cuarta generación de redes de telefonía móvil cuando se implemente. Para
el año 2011 la tecnología que predomina en la mayoría de los países es la 3.5G
dado que en la actualidad muchas operadoras de todo el mundo carecen fondos para
LTE o no la necesitan.
 LTE representa un gran avance, es una interface diseñada para satisfacer las
necesidades de alta velocidad de datos y además permite tener medios de transporte
de voz de alta capacidad, admiten mayores velocidades de datos pico y más
usuarios por celda, así como el control de baja latencia, LTE permite la
simplificación de la red de menor costo, alta eficiencia de radio, reducir la
complejidad del equipo de usuario y mejorar la experiencia del usuario de manera
significativa con movilidad total.
 Las soluciones de voz, según sea la implementada tiene sus ventajas y desventajas,
por ejemplo SRVCC presenta una panorama excelente respecto al servicio de voz,
pero esto conlleva a ciertas modificaciones en el MSC en la red CS, lo cual implica
costos elevados, respecto a MMTel esta basada en telefonía IP por lo que no
soportará la transferencia PS a CS una situación la cual es no deseada dada la
73
posibilidad de que sea necesario utilizar estas redes en el dominio CS, respecto a la
solución de voz CS fallback puede manejar la voz sobre LTE pero no puede
soportar datos simultáneamente, además de que es necesario de una modificación
del MSC en la red implicando costos, dependiendo de la solución tomada siempre
implicará algún aspecto positivo o negativo.
 Al implementar cualquiera de las soluciones de voz, los costos con que deben de
afrontar los operadores, hacen que los diferentes servicios que ofrecen presenten
tarifas altas, trasladando de esta manera el costo de la actualización del sistema de
telefonía móvil a los usuarios.
 Para el despliegue inicial de voz sobre LTE la solución basada en CS fallback
presenta un mejor panorama que las demás tecnologías. La ventaja radica en que las
operadoras pueden hacer uso de la infraestructura 2G/3G, para prestar el servicio de
voz sobre LTE, sin la necesidad de tener que esperar
la finalización de las
facilidades VoIP/IMS, además en un futuro con forme se avanza mas en esta
solución de voz los tiempos de conexión y protocolos de entrega mejoraran por
tanto en si la calidad del servicio mejora, por otra parte no posee restricciones en la
introducción de IMS.
 Muchos procesos en una red móvil son automatizados, esto dado a que es necesaria
la operación en paralelo con las redes 2G y 3G, además debido a la estructura
74
compleja y
por el gran número de parámetros de red que se manejan. La
automatización permite maximizar el rendimiento de la red y proporcionar ahorres
de costes en comparación a la operación manual.
 Respecto a la implementación de voz, se nota que en el despliegue inicial de LTE,
no se tiene una mejora en la calidad del servicio al efectuar ciertas soluciones de
voz. En algunas de estas soluciones el usuario experimentará un servicio de voz
similar al de la generación 3G, o bien este servicio puede verse degradado al pasar
de un dominio PS al CS, o se tiene el caso donde la cobertura es insuficiente
provocando la desconexión de la llamada de voz, las ventajas hacia el usuario es
que conforme LTE crezca en el mercado, estos aspectos pueden ser mejorados y los
costos al realizar una llamada de voz son menores respecto a los costos de realizar
una llamada de voz en el dominio de conmutación de circuitos. Las operadoras
deberán de realizar ciertas inversiones en sus sistemas, pero su impacto a la
transición hacia la cuarta generación será menor en el caso de que se queden
estancados con tecnologías anteriores.
 En forma general es necesario continuar con el estudio de la tecnología LTE sobre
todo para aquellas aplicaciones que conllevan al manejo de los diferentes servicios
basados en circuitos conmutados, para tener un mejor panorama de las ventajas que
puede traer esta nueva interfaz en lo que respecta a la telefonía móvil.
75
4.2 Recomendaciones
 Realizar un estudio para determinar los costos de implementación de la tecnología
en Costa Rica.
 Determinar a través de un estudio qué nivel de aceptación de los usuarios existe
para migrar de una tecnología de tercera generación hacia LTE, tomando en cuenta
factores como costos de los servicios brindados y costos del equipo de usuario.
 Determinar a través de un estudio que tan factible es la solución de voz basada en
CS fallbak, para el despliegue inicial de la tecnología LTE en Costa Rica.
 Estudiar dicha tecnología, para determinar si es factible utilizar LTE para el manejo
únicamente de datos basados en la conmutación de paquetes y hacer uso de la
tecnología de tercera generación para los servicios de voz y otras aplicaciones
basadas en conmutación de circuitos, o bien determinar si LTE representa una
tecnología rentable y ventajosa al utilizarlo conjuntamente para servicio basados
en CS y PS.
76
BIBLIOGRAFÍA
Artículos de revistas:
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APÉNDICES
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Fuente http://www.zamuxio.com/articulos/primeros-telefonos-lte-de-at-t-esta-disponibleactualmente/
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Tomado de http://movilzone.org/noticias/sch-r910-lte-android-para-metropcs-filtrado/
83
El Optimus LTE
Tomado de http://geeks-zone.net/2011/10/lg-presenta-un-telefono-inteligente-contecnologia-4g/
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ANEXOS
La figura anterior resume cómo las grandes tecnologías inalámbricas se
desarrollarán durante los próximos varios años en términos de velocidad. Las tasas de
rendimientos son velocidades máximas teóricas de la red. El ancho de banda de radio del
canal es indicado. Los datos suministrados muestran las expectativas de la red comercial
inicial desarrollada a excepción de la desarrollada en le año 2009 que se muestra la
disponible. No hay anuncios públicos desarrollados sobre WiMAX versión 1.5. El dato que
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se indica 20/10 MHz lo que indica que el ancho de banda de 20 MHz son usados para la
descargas de datos (Downlink) mientras que el ancho de banda de 10MHz es usado para el
envío de datos (Uplink).
A continuación se muestra la transmisión de secuencias de símbolos en OFDMA
SC-FDMA.
Figura tomada de:
http://www.eeweb.com/project/atit_patel/sc-fdma-is-implemented-in-lte-uplink
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