Este documento trata sobre el desempeño y la eficiencia espectral en sistemas de comunicaciones LTE. Explica conceptos como eficiencia espectral, modulación OFDM y su relación con la eficiencia. También analiza el desempeño a nivel de enlace incluyendo parámetros como velocidad de transmisión de datos, relación señal a ruido y eficiencia. Por último, revisa el balance del enlace y modelos para estimar la cobertura celular considerando factores como potencia de transmisión, ganancia de antena y

1. 27/05/2013
1
Capitulo 5. Desempeño
Claudia Milena Hernández Bonilla
Víctor Manuel Quintero Flórez
Acerca de la eficiencia espectral
• Velocidad de transmisión de datos a la que la
información puede ser transmitida sobre un
ancho de banda determinado, en un sistema
de comunicación especifico.
• Medida de cuan eficientemente un espectro
de frecuencia limitado es utilizado por un
protocolo de nivel físico.
R bps
B Hz
Espectro de un pulso rectangular
1
2
0
2
t
t
t
tv t A sinV f A c f
Espectro de un pulso rectangular
Espectro de un pulso RF
cos c
tz t A w t
sin sin
2 2
c c
A A
Z f c f f c f f
Espectro de un pulso RF
2
nulo nuloBW

2. 27/05/2013
2
Eficiencia espectral
• Considerando de manera general para
cualquier modulación sT
2
1
2
s
nulo nulo b
b
nulo nulo
s
TR
BW T
R
T
BW
T
Eficiencia espectral para diferentes
modulaciones
2 1
16 4 2
64 6 3
s b
s b
s b
bpsQPSK T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
OFDM, modulación y eficiencia
espectral
nulo nulo
s
total
b
N
BW N f
T
N
R NR
T
OFDM, modulación y eficiencia
espectral
total b s
nulo nulo b
s
N
R T T
NBW T
T
2 2
16 4 4
64 6 6
s b
s b
s b
bpsQPSK T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
OFDM, modulación, codificación y
eficiencia espectral
' tasa de codificación
tasa de codificación
nulo nulo
s
total
total
b
N
BW N f
T
R NR NR
N
R
T
tasa de codificaciónstotal
nulo nulo b
TR
BW T
OFDM, modulación, codificación y
eficiencia espectral
12 1
2
116 4 2
2
316 4 3
4
364 6 4.5
4
s b
s b
s b
s b
bpsQPSK T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
bpsQAM T T
Hz
bpsQAM T T
Hz

3. 27/05/2013
3
Modelo de simulación de OFDM Data Source
IQ-Mapper OFDM Generator
Espectro – Data Source Espectro – IQ mapper

4. 27/05/2013
4
Espectro – OFDM Generator Modelo de simulación de OFDM-2
Data Source -2 IQ-Mapper -2
Espectro – Data Source-2 Espectro – IQ mapper - 2

5. 27/05/2013
5
Espectro – OFDM Generator -2 Desempeño
• El desempeño radio tiene un impacto directo
sobre el costo de despliegue de la red.
• Operador → eficiencia de la red: número de
usuarios servidos, cantidad de datos provistos,
estaciones base requeridas. → cobertura (RLB)
y capacidad.
• Usuario final → velocidad de transmisión de
datos disponible, latencia y movilidad.
• El desempeño real de la red radio depende de
muchos parámetros que son difíciles de
controlar:
– Ambiente móvil (condiciones de canal, velocidad de
desplazamiento del terminal, servicio en
interiores/exteriores, hoyos de cobertura).
– Comportamiento relativo al usuario (distribución de
tráfico).
– Afinación del sistema: calidad de servicio y calidad de
red.
– Aspectos de implementación (tipos de sitios, tipos y
alturas de antenas, etc.).
Desempeño red radio Desempeño red radio
Desempeño a nivel de enlace
• Asumiendo:
– DL:
• Physical Downlink Control Channel (PDCCH): toma 1 simbolo de 14
simbolos. Minima asignación posible para PDCCH. Control
Overhead: 7.1% (1/14).
• Downlink Reference Signal (RS): Depende configuración de antena.
Flujo simple utiliza 2 simbolos de 14 simbolos en 1 cada 3
subportadoras, MIMO 2x2 4 simbolos, y MIMO 4x4 6 simbolos.
Overhead: (4.8% - 14.3%).
• Otros simbolos: señal de sincronización, Physical Broadcast
Channel (PBCH), Physical Control Format Indicator Channel
(PCFICH), un grupo de Physical Hybrid Automatic Repeat Request
Indicator Channel (PHICH). El overhead depende del ancho de
banda: aproximadamente 1% en 20 MHz a 9% en 1.4 MHz.
Velocidades de transmisión de datos
pico – DL - Nivel 1

6. 27/05/2013
6
Desempeño a nivel de enlace
• Asumiendo:
– UL:
• No se considera el Physical Uplink Control Channel
(PUCCH). Reduce ligeramente la velocidad de
transmisión de datos de tráfico en el enlace de subida.
• Señal de referencia en el en el enlace de subida toma 1
simbolo de cada 7 simbolos. Control Overhead: 14.2%
(=1/7).
Velocidades de transmisión de datos
pico – UL - Nivel 1
Velocidades de transmisión de datos
pico – DL – Considerando TBS
Velocidades de transmisión de datos
pico – UL – Considerando TBS
Categorías de terminales Desempeño a nivel de enlace - DL
2 1R bps BW Hz Log SNR

7. 27/05/2013
7
• El limite de la capacidad Shannon no puede
ser alcanzado en la práctica.
– BWeficiencia. Eficiencia del ancho de banda de un
enlace LTE.
– SNReficiencia. Eficiencia del SNR en la
implementación del sistema.
2 1eficiencia
eficiencia
SNR
R bps BW BW Hz Log
SNR
Desempeño a nivel de enlace - DL Desempeño a nivel de enlace-DL
Desempeño del enlace - UL
• Impacto del ancho de banda de transmisión.
– Cobertura en el UL puede ser optimizada por
selección del ancho de banda en LTE.
– Importante estimación de características del
canal.
Desempeño del enlace - UL
• Impacto de la velocidad de desplazamiento
del móvil.
Desempeño del enlace - UL
• Impacto de la velocidad de desplazamiento
del móvil.
Desempeño del enlace - UL

8. 27/05/2013
8
Balance del Enlace
http://4g-university.com/materials/lte-radio-network-planning-tutorial/
Balance del enlace
• Estimación de la máxima atenuación de la señal –
máximo rango.
• Definición del numero de estaciones base
requeridas para cubrir un área geográfica
objetivo.
– UL-64 Kbps. Diversidad de recepción con 2 antenas.
Pequeño margen de interferencia, no ganancia por
macrodiversidad y no margen de desvanecimiento
rápido.
– DL-1 Mbps. Diversidad de recepción en el móvil con
dos antenas. Similaridades con HSPA.
Parámetro Valor típico
Potencia de transmisión UE máxima. Clase 3 23 dBm
Ganancia antena UE. Depende del tipo de terminal y la
banda de frecuencia.
-5 a 10 dBi
Pérdidas por cuerpo (para enlaces de voz) 3 a 5 dB
Figura de Ruido BS. Valor máximo 5 dB. 2 dB
Ruido termino (KToB). Dos bloques de recursos para 64
Kbps.
-118.4 dBm
(360 KHz)
Relación señal a ruido (SNR). Simulaciones a nivel de
enlace o medida. Depende de la velocidad de transmisión
de datos, la modulación y la codificación, y el numero de
bloques de recursos asignados.
-7 dB para 64 Kbps
-Dos bloques de recursos
Margen de interferencia. Incremento en el nivel de ruido
en BS causado por interferencia desde otros usuarios. LTE
UL – ortogonal – No interferencia intracelda – Interferencia
intercelda.
1 a 10 dB
Balance del enlace – Parámetros UL
Parámetro Valor típico
Perdida de cable entre antena BS y LNA. Uso de RF heads
& mast head amplifiers.
1 a 6 dB
Ganancia antena BS. Depende de la medida y el número
de sectores. Antena 3 sectores 1.3m de alto en 2 GHz 18
dBi. La misma antena para 900 MHz da una menor
ganancia.
15 a 25 dBi
Estación base
sectorizada
Margen de desvanecimiento rápido (WCDMA control de
potencia rápido) (headroom power control). LTE no hace
uso de control de potencia rápido.
0 dB
SHO. No utilizado en LTE 0 dB
Balance del enlace – Parámetros UL
Balance de enlace – RLB - UL
Parámetro Valor típico
Potencia de transmisión BS máxima. BS macrocelda 20 a
60W en el conector de antena.
43 a 48 dBm
Ganancia antena BS. (idem UL) 15 a 25 dBi
Pérdida cable entre BS y antena 1 a 6 dB
Figura de Ruido de UE. Valor mínimo 5 dB. Depende de la
banda de frecuencia, separación duplex, y el ancho de
banda asignado.
6 a 11 dB
Ruido termino (KToB). Asume 50 bloques de recursos, igual
a 9 MHz para 1 Mbps.
-104.5 dBm
(9 MHz)
Relación señal a ruido (SNR). Simulaciones a nivel de
enlace o medida. Depende de la velocidad, la modulación
y la codificación, y el numero de bloques de recursos
asignados.
-9 dB para 1 Mbps
50 bloques de recursos
Balance del enlace – Parámetros DL

9. 27/05/2013
9
Parámetro Valor típico
Margen de interferencia. Incremento en el nivel de ruido
en el terminal causado por interferencia desde otras
celdas. 5.5 dB.
3 a 8 dB
Overhead canales de control y señales de referencia. PBCH,
PDCCH, y PHICH. 10 a 25 %.
0.4 a 1 dB
Ganancia antena UE. Idem UL -5 a 10 dBi
Pérdidas por cuerpo (para enlaces de voz) 3 a 5 dB
Balance del enlace – Parámetros DL Balance de enlace – RLB - DL
Balance de enlace
• Máximas pérdidas de trayecto
Balance de enlace
• Modelo Okumura-Hata. Ambiente urbano
• a(hm) para ciudad grande
69.55 26.26log 13.82log 44.9 6.55log logb t m tL f h a h h d
10
69.55 26.16log 13.82log
44.9 6.55log
x
b t m
t
d
L f h a h
x
h
2
3,2 log11,75 4,97 400m ma h h f MHz
Balance del enlace
• Modelo Okumura-Hata.
– f: frecuencia (MHz), 150MHz<=f<=1500MHz.
– ht: altura efectiva de la antena transmisora (m),
30m<=ht<=200m.
– hm: altura sobre el suelo de la antena receptora
(m), 1m<=hm<=10m.
– d: distancia(Km), 1Km <=d<=20Km.
– a(hm): corrección por altura hm.
Balance del enlace
• Asumiendo
– hm=1.5m → a(hm)=0.
– ht=30m.
– f=2000 MHz.
– MAPL=163.5 dB.
– d=6.23 Km.

10. 27/05/2013
10
Balance de enlace Balance de enlace
Balance de enlace
• Calculo del rango de la celda.
Balance de enlace
22 2
2 2
R d R h
h R d R
8650 ; Radio efectivo de la tierra
altura antena BS
d=Distancia UE a BS
R Km
h
Balance del Enlace
http://lib.tkk.fi/Dipl/2009/urn100056.pdf
Balance del Enlace
http://www.teletopix.org/4g-lte/lte-rf-link-budget

11. 27/05/2013
11
Balance del Enlace Balance del Enlace
http://4g-university.com/materials/lte-radio-network-planning-tutorial/
Desempeño
• QPSK
Desempeño
Desempeño Desempeño
• Modelos de Canal
– Modelo Peatonal Extendido (EPA)

12. 27/05/2013
12
Desempeño
• Modelos de Canal
– Modelo Vehicular Extendido (EVA)
Desempeño
• Modelos de Canal
– Modelo Típico Urbano (ETU)
Desempeño
• Modelos de Canal
– Se definen frecuencias Doppler baja, media y alta
(5, 70 y 300 Hz).
Desempeño DL
• Análisis de desempeño a nivel físico del enlace
de bajada de LTE.
– Fernando Dario Cordoba Muñoz.
– Jameson Samir Zuñiga Muñoz.
– Victor Manuel Quintero Florez.
– FIET 2012.
Desempeño DL Desempeño DL
• Escenario 1

13. 27/05/2013
13
Desempeño DL Desempeño DL
Desempeño DL Desempeño DL
• Escenario 2
Desempeño DL Desempeño DL

14. 27/05/2013
14
Desempeño DL Desempeño DL
Desempeño DL
• Escenario 3
Desempeño DL
Desempeño DL Desempeño DL

15. 27/05/2013
15
Desempeño DL
• Escenario 4
Desempeño DL
Desempeño DL Desempeño DL
Desempeño DL
• Diagrama de constelación QPSK SNR=6 dB
Desempeño DL
• Diagrama de constelación QPSK SNR=36 dB

16. 27/05/2013
16
Desempeño DL
• Diagrama de constelación 16QAM SNR=6 dB
Desempeño DL
• Diagrama de constelación 16QAM SNR=36 dB
Desempeño DL
• Diagrama de constelación 64QAM SNR=6 dB
Desempeño DL
• Diagrama de constelación 64QAM SNR=36 dB
Desempeño DL
• Escenario 5
Desempeño DL

17. 27/05/2013
17
Desempeño DL Desempeño DL
Desempeño DL
• Diagrama de constelación QPSK EPA5 SNR=26 dB
Desempeño DL
• Diagrama de constelación 64QAM ETU300 SNR=26 dB
Desempeño DL Desempeño sistema - DL

18. 27/05/2013
18
Desempeño sistema - DL Desempeño sistema - DL
Desempeño UL
• Análisis de desempeño a nivel físico del enlace
de subida de LTE.
– Jorge Alberto Martínez Gallego.
– Julián Andrés Covaleda Gavilán.
– Claudia Milena Hernández Bonilla
– FIET 2012.
Desempeño UL
Desempeño UL
• Escenario 1.
Desempeño UL

19. 27/05/2013
19
Desempeño UL Desempeño UL
Desempeño UL
• Escenario 2
Desempeño UL
Desempeño UL Desempeño UL

20. 27/05/2013
20
Desempeño UL
• Escenario 3
Desempeño UL
Desempeño UL Desempeño UL
Desempeño UL Desempeño UL
• Escenario 4

21. 27/05/2013
21
Desempeño UL Desempeño UL
Desempeño UL Desempeño UL
• Escenario 5
Desempeño UL Desempeño UL

22. 27/05/2013
22
Desempeño UL Desempeño sistema - UL
• Receptor con 2 y 4 antenas.
• Planificadores: Round Robin (RR) y
Proportional Fair (PF).
• Distancia inter-sistema (ISD, Inter-Site
Distance): 500m y 1500m.
• Uso de SRS (Sounding Reference Signal).
Desempeño sistema - UL Desempeño sistema - UL
Desempeño sistema - UL Desempeño sistema - UL

23. 27/05/2013
23
Desempeño MIMO
• Para soportar la multiplexación espacial
adaptativa en el DL se requiere la
realimentación por parte de UE de:
– CQI: directo (SINR) o indirecto (MCS). Condiciones
del canal.
– Número de niveles (flujos) espaciales a ser
utilizados: PMI (pre-coding vector/matrix index).
– Información HARQ: estado de recepción
(ACK/NACK) de los paquetes transmitidos sobre
MIMO.
Desempeño MIMO
• La operación de adaptación del enlace con
esquemas MIMO de multiplexación espacial
requiere medidas CQI separadas estimadas
por cada flujo espacial.
• Incremento del overhead.
• Los algoritmos RRM en BS definen la
asignación de recursos y la planificación de
paquetes para cada terminal.
Desempeño MIMO Desempeño MIMO
Desempeño UL/DL
• Análisis del desempeño a nivel de sistema de
la tecnología LTE mediante la herramienta de
simulación LTE-Amore®
– José Francisco Conde Castro
– Jaime Hernando Villamuez Rosero
– Víctor Manuel Quintero Florez.
– FIET 2013.
Desempeño UL/DL

24. 27/05/2013
24
Desempeño UL/DL Desempeño UL/DL
• Throughput total a subnivel PDCP
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
Desempeño UL/DL
• Retardo de transmisión a subnivel PDCP
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
Desempeño UL/DL
• Throughput de cada UE a subnivel MAC
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
Desempeño UL/DL
• Asignación de recursos a subnivel MAC
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
Desempeño UL/DL
• SINR efectiva a nivel de enlace

25. 27/05/2013
25
• Tasa de error H-ARQ después de la 1ra, 2da,
3ra y 4ta transmisión a nivel físico
Enlace de Bajada
Desempeño UL/DL
• Tasa de error H-ARQ después de la 1ra, 2da,
3ra y 4ta transmisión a nivel físico
Enlace de Subida
Desempeño UL/DL
Desempeño UL/DL
• Throughput de cada UE a subnivel PDCP
Desempeño UL/DL
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
• Retardo de transmisión a subnivel PDCP
Desempeño UL/DL
• Porcentaje de perdidas de PDUs a subnivel
RLC
Desempeño UL/DL

26. 27/05/2013
26
• Tamaños de las PDUs a subnivel MAC
Desempeño UL/DL
Enlace de Bajada
Enlace de Subida
• Tasa de error H-ARQ después de la 1ra, 2da,
3ra y 4ta transmisión a nivel físico
Desempeño UL/DL
• Control de potencia a subnivel MAC
Desempeño UL/DL Desempeño UL/DL
• Throughput total a subnivel PDCP
– MIMO 2x2 y MIMO 4x4 en el enlace de Bajada
Desempeño UL/DL
Desempeño - Sectorización de alto
orden
• Opción en instalaciones macro-celulares.
• Opción simple de incrementar capacidad.
• Simulación caso macro-celular caso 1. 10 MHz.
ISD=500m.
– 3 sectores. Antena ancho de haz 70°.
– 6 sectores. Antena ancho de haz 35°.
– Modo 1. Un sitio central con 6 sectores. Otros sitios 3
sectores.
– Modo 2. Una agrupación de 7 sitios tiene 6 sectores
cada uno. Otros sitios 3 sectores.

27. 27/05/2013
27
Desempeño - Sectorización de alto
orden
Desempeño - Sectorización de alto
orden
Eficiencia espectral – BW en LTE Eficiencia espectral – BW en LTE
Eficiencia espectral 3GPP Eficiencia espectral 3GPP

28. 27/05/2013
28
Eficiencia espectral 3GPP Eficiencia espectral 3GPP
Desempeño -Latencia plano de usuario LTE Refarming a espectro GSM
LTE Refarming a espectro GSM Dimensionamiento
• Cell throughput -> máximo número de
suscriptores banda ancha.
– Volumen de tráfico.
• LTE 20 MHz.
• 1.74 bps/Hz MIMO 2x2.
– Velocidad de transmisión de datos.
• LTE 20 MHz.
• 1 Mbps por usuario.

29. 27/05/2013
29
Dimensionamiento Dimensionamiento
Planeación de un sistema LTE
• Análisis de Capacidad y Cobertura de una Red
móvil LTE para la Ciudad de Popayán.
– Pablo Esteban Díaz Molina.
– Paula Andrea Urbano Molano.
– Víctor Manuel Quintero Florez.
– FIET 2012.
• Pasos planeación de una red
Si
Creación del Entorno
Modelado de Tráfico
Radio de la Celda
Número de Sitios
¿Satisface requerimientos de
capacidad?
Fin
Balance del Enlace
Requerimientos de
Cobertura
Requerimientos de
Capacidad
Diseño de la Red LTE
No
Planeación de un sistema LTE
• Requerimientos de Cobertura
Área Objetivo= 4.679 Km²
Planeación de un sistema LTE
• Velocidad pico de transmisión de datos
objetivo (DL)
MCS η MIMO 1.4 MHz
RB=6
3 MHz
RB=15
5 MHz
RB=25
10 MHz
RB=50
15 MHz
RB=75
20 MHz
RB=10
QPSK 1/2 1 1x1 0.95 2.37 3.96 7.92 11.89 15.85
QPSK 1/3 0.66 1x1 0.62 1.56 2.61 5.23 7.84 10.46
16QAM1/2 2 1x1 1.90 4.75 7.92 15.85 23.78 31.71
16QAM3/4 3 1x1 2.85 7.13 11.89 23.78 35.68 47.57
16QAM1/1 4 1x1 3.80 9.51 15.85 31.71 47.57 63.43
64QAM3/4 4.5 1x1 4.28 10.70 17.84 35.68 53.52 71.36
64QAM5/6 5 1x1 4.75 11.89 19.82 39.64 59.46 79.29
64QAM1/1 6 1x1 5.70 14.27 23.78 47.57 71.36 95.14
64QAM3/4 9 2x2 7.63 19.09 31.83 63.66 95.49 127.33
64QAM5/6 10 2x2 8.48 21.22 35.37 70.74 106.11 141.48
64QAM1/1 12 2x2 10.18 25.46 42.44 84.88 127.33 169.77
Planeación de un sistema LTE

30. 27/05/2013
30
• Velocidad pico de transmisión de datos
objetivo (UL).
MCS η MIMO 1.4 MHz
RB=6
3 MHz
RB=15
5 MHz
RB=25
10 MHz
RB=50
15 MHz
RB=75
20 MHz
RB=10
QPSK 1/2 1 1x1 0.92 2.31 3.85 7.71 11.56 15.42
QPSK 1/3 0.66 1x1 0.61 1.52 2.5 5.09 7.63 10.18
16QAM1/2 2 1x1 1.85 4.62 7.71 15.42 23.13 30.85
16QAM3/4 3 1x1 2.77 6.94 11.56 23.13 34.7 46.27
16QAM1/1 4 1x1 3.7 9.2 15.4 30.8 46.2 61.7
64QAM3/4 4.5 1x1 4.1 10.4 17.3 34.7 52.06 69.4
64QAM5/6 5 1x1 4.6 11.5 19.2 38.5 57.8 77.1
64QAM1/1 6 1x1 5.5 13.8 23.1 46.2 69.4 92.56
Planeación de un sistema LTE
• Requerimientos de capacidad
– Velocidades pico por sector.
• 35 Mbps DL.
• 23 Mbps UL.
– Velocidades por usuario en la BH.
• 2 Mbps DL.
• 1 Mbps UL.
Planeación de un sistema LTE
• RLB UL.
Planeación de un sistema LTE
ID Parámetro Valor
a Potencia Tx [dbm] 23
b Ganancia Antena UE [dBi] 0
c Pérdidas por Cuerpo [db] 0
d=a+b-c PIRE 23
e Figura de Ruido BS [dB] 5
f Ruido del Terminal [dBm] -104.432
g=e+f Ruido -99.432
h Señal a Ruido [dB] -4.1
i= g+h Sensibilidad Rx [dBm] -103.532
j Margen de Interferencia [dB] 0
k Pérdidas por Cable [dB] 0
l Ganancia antena BS [dBi] 17
Lu= i+j+k+l
Máximas Perdidas de Propagación
Permitidas [dB] 143.53
Frecuencia portadora UL [MHz] 2570 - 1755 - 915
Frecuencia portadora DL [MHz] 2690 - 2155 - 960
Altura antena UE [m] 1.5
Altura antena eNodeB [m] 30
• Parámetros y resultados UL
Planeación de un sistema LTE
BW
[MHz]
Modulación-
Codificación
Condiciones
de
Propagación
SNR
[dB]
Pérdidas
[dB]
Distancia
[Km]
(Cost-Hata)
Distancia
[Km]
(Okumura-
Hata)
2570
MHz
1755
MHz
915
MHz
1.4 QPSK 1/3 EPA 5Hz -4.1 152.74 - 3.02 5.52
EVA 70Hz -3.9 152.54 - 2.98 5.45
16QAM 3/4 EPA 5Hz 10.6 138.04 - 1.15 2.11
EVA 70Hz 4.0 144.64 - 1.77 3.25
5 QPSK 1/3 EPA 5Hz -4.7 147.14 1.45 2.09 3.83
EVA 70Hz -4.5 146.94 1.43 2.06 3.78
16QAM 3/4 EPA 5Hz 10.4 132.04 0.54 0.78 1.42
EVA 70Hz 4.3 138.14 0.80 1.16 2.12
10 QPSK 1/3 EPA 5Hz -4.2 143.63 1.15 1.66 3.04
EVA 70Hz -4.1 143.53 1.14 1.65 3.02
16QAM 3/4 EPA 5Hz 10.8 128.63 0.43 0.62 1.14
EVA 70Hz 4.5 134.93 0.65 0.94 1.72
20 QPSK 1/3 EPA 5Hz -4.2 140.62 0.94 1.36 -
EVA 70Hz -4.1 140.52 0.94 1.35 -
16QAM 3/4 EPA 5Hz 11.5 124.92 0.34 0.49 -
EVA 70Hz 4.2 134.22 0.54 0.79 -
• Parámetros y resultados UL
Planeación de un sistema LTE
0
2
4
6
8
10
12
915 1755 2570
Frecuencia [MHz]
No. sitios
. ÁreaObjetivoNo Sitios
ÁreaSitio
UL, BW=10MHz, MCS: 16QAM 3/4, EPA 5Hz, Radio Celda= 624 m.
• Análisis por cobertura
Planeación de un sistema LTE
Banda AWS, BW=10MHz, 16QAM 3/4, EPA 5Hz, Radio Celda= 624 m.

31. 27/05/2013
31
• Análisis de Capacidad (DL)
Planeación de un sistema LTE
[ ] max 1C Mbps C x BLER
MCS η MIMO 1.4 MHz
RB=6
3 MHz
RB=15
5 MHz
RB=25
10 MHz
RB=50
15 MHz
RB=75
20 MHz
RB=10
QPSK 1/2 1 1x1 0.94 2.34 3.92 7.84 11.77 15.69
QPSK 1/3 0.66 1x1 0.61 1.54 2.58 5.17 7.76 10.35
16QAM1/2 2 1x1 1.88 4.70 7.84 15.69 23.54 31.39
16QAM3/4 3 1x1 2.82 7.05 11.77 23.54 35.32 47.09
16QAM1/1 4 1x1 3.76 9.41 15.69 31.39 47.09 62.79
64QAM3/4 4.5 1x1 4.23 10.59 17.66 35.32 52.98 70.64
64QAM5/6 5 1x1 4.70 11.77 19.62 39.24 58.86 78.49
64QAM1/1 6 1x1 5.64 14.12 23.54 47.09 70.64 94.18
64QAM3/4 9 2x2 7.55 18.89 31.51 63.02 94.53 126.05
64QAM5/6 10 2x2 8.39 21.00 35.01 70.03 105.04 140.06
64QAM1/1 12 2x2 10.07 25.20 42.01 84.03 126.05 168.07
BLER = 10ˉ²
• Análisis de Capacidad (UL)
Planeación de un sistema LTE
MCS η MIMO 1.4 MHz
RB=6
3 MHz
RB=15
5 MHz
RB=25
10 MHz
RB=50
15 MHz
RB=75
20 MHz
RB=10
QPSK 1/2 1 1x1
0.91 2.28 3.81 7.63 11.44 15.26
QPSK 1/3 0.66 1x1
0.60 1.50 2.47 5.03 7.55 10.07
16QAM1/2 2 1x1
1.83 4.57 7.63 15.26 22.89 30.54
16QAM3/4 3 1x1
2.74 6.87 11.44 22.89 34.35 45.80
16QAM1/1 4 1x1
3.66 9.10 15.24 30.49 45.73 61.08
64QAM3/4 4.5 1x1
4.05 10.29 17.12 34.35 51.53 68.70
64QAM5/6 5 1x1
4.55 11.38 19.00 38.11 57.22 76.32
64QAM1/1 6 1x1
5.44 13.66 22.86 45.73 68.70 91.63
• Análisis de capacidad (UL)
Planeación de un sistema LTE
[ ] .
.
[ ]
Sitio
Sitio
Usuario
C Mbps xCLxNo Sectores
No Subscriptores
Throughput Mbps xBH
22.89 0.5 3
. 343
1 0.1
Sitio
x x Subscriptores
No Subscriptores
x Sitio
.
.
. Sitio
NoTotalUsuarios
No Sitios
No Subscriptores
2400
. 7
343
No Sitios
• Análisis de capacidad – Diseño final
Planeación de un sistema LTE
• Resultados – Cobertura DL -AWGN
Planeación de un sistema LTE
• Resultados – Cobertura DL -EVA
Planeación de un sistema LTE

32. 27/05/2013
32
• Resultados Throughput en el DL.
Planeación de un sistema LTE
• Resultados – Efecto de inclusión de nuevos
sitios a la red.
Planeación de un sistema LTE
• Resultados – variación ángulo de inclinación
de antena
Planeación de un sistema LTE
Efectos de un tilt de 4° sobre la red Efectos de un tilt de 7° sobre la red
• Resultados – variación ángulo de inclinación
de antena
Planeación de un sistema LTE
Efectos de un tilt de 14° sobre la red
• Reuso de frecuencia
Planeación de un sistema LTE
Fuente:
http://www.sce.carleton.ca/faculty/yanikomeroglu/Pub/wcnc09-mr.pdf
• Reuso Duro - AFP
Planeación de un sistema LTE
Banda AWS, 4 radiocanales de
10 MHz.

33. 27/05/2013
33
• Reuso duro. Plan de frecuencias manual
Planeación de un sistema LTE
Banda AWS, 4 radiocanales de
10 MHz.
• Reuso
Planeación de un sistema LTE
• Diversidad en transmisión.
Planeación de un sistema LTE
64QAM 3/4
16QAM 1/2
QPSK 1/3
• Resultados – diversidad en transmisión.
Planeación de un sistema LTE
Sector Sin
diversidad
2x2 4x4
Esmeralda_3 446 910 1107
Empaques_1 286 333 410
Ciudad Jardín_1 390 721 756
Universidad_3 500 573 636
Santa Inés_1 376 493 604
Alcance en metros de la portadora
64QAM 3/4 utilizando diversidad
Predicción de cobertura para diversidad en transmisión
4x4.
• Resultados – resumen capacidad.
Planeación de un sistema LTE
Enlace Sin Servicio Saturación
del
Planificador
Saturación de
Recursos
Conectado
Tilt 0° DL 85 5 13 127
UL 9 51 25 145
Tilt 7° DL 59 32 1 138
UL 15 54 20 141
MFP DL 10 64 0 156
UL 1 65 6 158
Diversidad DL 41 38 4 147
UL 3 63 9 155
SU-MIMO DL 83 7 8 132
UL 9 51 25 145
Estado de los usuarios por enlace de acuerdo a cada escenario
• Resultados – diseño final.
Planeación de un sistema LTE

34. 27/05/2013
34
• Resultados – diseño alternativo.
Planeación de un sistema LTE
• Resultados
Planeación de un sistema LTE
Diseño No.
Usuarios
“sin
servicio”
No.
Usuarios
“saturación
de
planificador
”
Usuarios
conectados
(%)
Throughput
de usuario
UL [Kbps]
Throughput
de usuario
DL [Kbps]
Final 9 36 80 1520.95 2346.50
Alternativo 6 0 97 669.15 1217.86
Comparación diseño final y alternativo