Radiodifusión

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Capitulo 6. LTE Avanzado
Claudia Milena Hernández Bonilla
Víctor Manuel Quintero Flórez
Introducción
Introducción Introducción
Introducción Introducción

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Introducción Introducción
Introducción Introducción
Introducción IMT-Avanzado
• En 2008 UIT-R especifico los requerimientos
de IMT Avanzado para estándares 4G:
– 100 Mbps en comunicaciones de alta movilidad
(trenes, carros).
– 1 Gbps en comunicaciones de baja movilidad
(transeuntes y usuarios estacionarios).

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IMT Avanzado
• Un sistema 4G. Solución de banda ancha móvil
totalmente IP.
• Computadores portatiles, modems inalámbricos,
teléfonos inteligentes, y otros dispositivos
móviles.
• Servicios:
– Acceso a internet de ultra banda ancha.
– Telefonía IP.
– Juegos.
– Difusión multimedia.
IMT Avanzado
• Las versiones avanzadas de LTE y WiMAX (pre-
4G, 3.9G) se encuentran en desarrollo:
– LTE Avanzado. (3GPP, R10).
– WirelessMAN-Avanzado. (IEEE, IEEE802.16m).
Aspectos claves IMT Avanzado
• Soporte común a un amplio rango de
servicios.
• Interoperabilidad con otros sistemas de
acceso radio.
• Equipos de usuario adecuados para su uso a
nivel mundial.
• Itinerancia (roaming) a nivel mundial.
• Velocidades de transmisión de datos pico
mejoradas.
Requerimientos IMT-Avanzado
• En 2008, UIT-R especificó los requerimientos de IMT-Avanzado para
sistemas 4G:
– Red por conmutación de paquetes (IP).
– Velocidades de 100 Mbps y 1 Gbps.
– Compartición dinámica y uso de los recursos entre múltiples usuarios.
– Ancho de banda escalable 5–20 MHz, opcionalmente hasta 40 MHz.
– Eficiencia espectral pico de 15 bps/Hz en DL, y 6.75 bps/Hz en UL
(para 1 Gbps en DL se requiere un ancho de banda de al menos 67
MHz.
– Eficiencia espectral de hasta 3 bps/Hz en DL y 2.25 bps/Hz/celda en UL
para interiores.
– Traspasos a través de redes heterogeneas (HetNet).
– Ofrecer alta Calidad de Servicio (QoS) en aplicaciones multimedia.
Soluciones propuestas 4G
• Sistemas MIMO de alto orden y de conformación
de haces (beamforming) hasta de 8x8.
• MIMO Co-operativo.
• Cancelación y coordinación de interferencia en el
limite de la celda.
• Codificación avanzada y planificación.
• Femtoceldas (Home Node B) utilizando auto-
configuración (SON, Self Organizing Networks).
• Coordinated Multiple Point Transmission and
Reception (CoMP)
Soluciones propuestas 4G

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Crecimiento de las redes móviles
• Incrementando el número de celdas,
incrementando capacidad.
• Crecimiento potencial 2008-2015
Crecimiento de las redes móviles
• Potencial de las femtoceldas:
– Capacidad y cobertura. Limitaciones de los
sistemas actuales.
– Mejores condiciones radio – mayores velocidades
de transmisión de datos.
Crecimiento de las redes móviles Crecimiento de las redes móviles
LTE Avanzado
• Presentado por 3GPP a ITU en 2009.
• LTE mejorado.
• Opción de acceso móvil de banda ancha a bajo costo.
• Sistema avanzado y muy flexible.
• Será construido sobre las capacidades del nivel físico
del R8 y R9.
• Mayor eficiencia espectral a partir de sistemas de
multiples antena avanzados.
LTE Avanzado

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LTE Avanzado LTE Avanzado
• Acuerdos sobre los requerimientos de LTE Avanzado:
– Velocidades de transmisión de datos pico DL: 1 Gbps, UL: 500 Mbps.
– Mayores anchos de banda DL: 70 MHz y UL: 40 MHz.
– Latencia: Plano C < 50 ms & plano u < 5ms en un sentido. Teniendo en
cuenta 30% retransmisiones.
– Throughput por usuario en el limite de la celda 2 veces mayor que en
LTE.
– Throughput promedio por usuario 3 veces mayor que en LTE.
– Eficiencia espectral: 3 veces mayor que en LTE.
– Eficiencia espectral pico DL: 30 bps/Hz, UL: 15 bps/Hz.
– Flexibilidad en el uso del espectro: anchos de banda escalables.
– Cobertura optimizada con despliegues en ambientes microcelulares y
áreas locales con ISD de hasta 1 Km.
– Compatibilidad con sistemas 3G antiguos.
LTE Avanzado LTE Avanzado
• Anchos de banda de 100 MHz con bloques continuos
(Carrier aggregation).
– 2.5 GHz.
– 3.5 GHz.
• Agregación de canales no continuos en el dispositivo
móvil.
– Costo y complejidad del terminal móvil.
LTE Avanzado
• Dentro del espectro asignado o que
posiblemente podrá ser asignado:
– Las bandas de baja frecuencia serán utilizadas
para incrementar cobertura.
– Las bandas de alta frecuencia para asegurar una
experiencia de banda ancha en pequeñas celdas y
baja movilidad.
LTE Avanzado
• Algunos de los retos para terminales con 100
MHz de ancho de banda:
– Disponibilidad de filtros RF.
– Disponibilidad de ADC con altas frecuencias de
muestreo y resolución de cuantificación.
– Complejidad de la decodificación e.g.
decodificación de canal e incremento de la
medida de buffer.

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• Posible operación multiportadora (Carrier
Aggregation).
LTE Avanzado LTE Avanzado
• Posible operación multiportadora (Carrier
Aggregation).
LTE Avanzado
• Soporte a anchos de banda asimétricos
LTE Avanzado
• Transmisión multi-antena mejorada en el
enlace de bajada.
– Hasta 8 niveles de transmisión
• Satisfacer el alto requerimiento de eficiencia espectral
• Transmisión multi-antena mejorada en el
enlace de bajada.
– Sistema MIMO-MU mejorado
LTE Avanzado
• Transmisión multi-antena mejorada en el
enlace de subida.
– SU-MIMO hasta 4 niveles.
LTE Avanzado

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LTE Avanzado
• Transmisión multipunto-coordinada
LTE Avanzado
• Recepción multipunto coordinada
LTE Avanzado
• Repetición (Relay)
– Relay Node.
• Soporte al desarrollo de celdas en áreas donde la red
de transporte (Backhaul Wired) no se encuentra
disponible o es costosa.
Investigación – más allá de 4G
• Altas velocidades de transmisión de datos en la mayor
parte de la celda, especialmente usuarios expuestos a
varias estaciones base. Macrodiversidad (macro-diversity,
group cooperative relay, Beam-Division Multiple Access
(BDMA)).
• Redes Omnipresentes (Pervasive Networks). Concepto en el
cual el usuario se conecta simultaneamente a varias redes y
puede moverse entre ellas sin interrupciones. (vertical
handoff, IEEE 802.21). (Wi-Fi, UMTS, EDGE, o tecnologías
de acceso del futuro).
• Tecnología de radio inteligente (smart-radio, cognitive
radio) para adiministración eficiente de los recursos de
espectro y energía y el uso de protocolos de enrutamiento
en malla para crear redes omnipresentes.
Referencias
• Recommendation ITU-R M.1645. Framework
and overall objectives of the future
development of IMT-2000 and systems
beyond IMT-2000.
• REPORT ITU-R M.2134. Requirements related
to technical performance for IMT-Advanced
radio interface(s).
• IMT-Advanced: 4G Wireless Takes Shape in an
Olympic Year. Agilent Technologies.

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