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LTE: Características y estado actual en México

 

LTE es un estándar mundial para la banda ancha móvil de cuarta generación (4G) que fue desarrollada por la “3rd Generation Partnership Project”  (3GPP). La 3GPP es una entidad internacional que agrupa diversos organismos de estándares en telecomunicaciones creado inicialmente para definir las especificaciones técnicas del sistema GSM.

Aunque comúnmente se conoce como LTE (y así lo manejaremos en este post), el nombre oficial para todo el sistema de comunicación es Evolved Packet System (EPS). LTE es el grupo de trabajo de la 3GPP que desarrolló las especificaciones del sistema de radio de EPS, mientras que otro grupo, el System Architecture Evolution (SAE), desarrolló las especificaciones para el funcionamiento del sistema central (core) de la red. La unión de las investigaciones y desarrollos de ambos grupos de trabajo dio origen al EPS.

 

  • CARACTERISTICAS PRINCIPALES DE LTE

Alta eficiencia espectral

Para conectarse a una red LTE se hace uso de una interfase de radio. La forma en que se conecta el equipo del usuario (smartphone, cámara, modem) a una radio base se basa en Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales – OFDM para descargar datos (downlink) y DFTS-OFDM para subir datos (uplink). La multiplexación es la forma en que los datos del equipo se acoplan en una frecuencia de radio (portadora) para poder transportarlos por el aire. Con OFDM, la eficiencia de esa transmisión de datos resulta de 3 a 4 veces superior para downlink y de 2 a 3 veces superior para uplink que las tecnologías de transmisión tradicionales.  Una ventaja más de OFDM frente a otros tipos de multiplexación (WCDMA, TDMA, etc.) es su alta resistencia a las interferencias y multitrayectorias (multipath). Imagina que te encuentras en una zona con edificios, árboles y casas; si quisieras hacer una llamada, tu smartphone debe comunicarse con una radio base, para lo cual la señal puede tomar distintos caminos (reflejándose en las paredes, por ejemplo), OFDM está ideado para tener un muy buen desempeño en esos escenarios.

Entorno multi-antena

LTE hace uso de la tecnología MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), con la cual el equipo del usuario utiliza varias antenas a la vez, con la intención de aumentar la cantidad de datos que se pueden enviar y recibir.

Múltiples arreglos de antenas, tanto en el equipo del usuario como en la radio base, se utilizan para transmitir datos en paralelo.

Además, la estabilidad e integridad en la transmisión se mantienen en situaciones de desplazamiento a 15-120 Km/h (y en algunos casos la movilidad se mantiene hasta 350 Km/h).

Arquitectura simplificada

En una red LTE, las radio bases se conectan directamente con el sistema central (core) de la red; esto resulta benéfico para los operadores porque la inversión en infraestructura es menor y le permite ofrecer al usuario servicios más baratos. En WCDMA, cada radio base se conecta a un controlador (Radio Network Controller – RNC), y ese controlador con el core. Con LTE, en cambio, cada radio base se comunica directamente con el core de la red.

En los sistemas 2G y 3G, las radio bases (Base Transceiver Station - BTS) se conectan a un controlador (RNC). En LTE, las radio bases operan de forma autónoma (eNodeB).

Baja latencia

Como LTE usa menos nodos para comunicar al equipo del usuario con el core (y por consiguiente con Internet), el tiempo que tarda la red en recibir y dar respuesta a una solicitud del usuario es más corto que otras tecnologías. Por supuesto, la velocidad que alcanza LTE es mucho mayor que los estándares anteriores de banda ancha móvil.

Comparativa de tiempos de descarga entre WCDMA, HSPA y LTE

Ancho de banda flexible

Esta característica es una ventaja para los operadores más que para los usuarios. LTE permite usar anchos de banda de 1.4, 3, 5, 10, 15 y 20MHz. Así por ejemplo, un operador que tenga concesionado un ancho de banda limitado, o que quiera usar sólo una parte de su total, podría implementar LTE sin problema.

Auto Organización de la Red (Self-Organising Network – SON)

LTE permite que varias tareas de configuración, optimización y mantenimiento de la red se realicen de forma automática.
*Configuración automática comprende tareas necesarias para automatizar el despliegue y puesta en marcha de las redes así como la configuración de parámetros, mediante la ejecución de rutinas de configuración, autenticación y conexión.
*Optimización automática sirve para mejorar o recuperar la calidad de la red ajustando sus parámetros en tiempo real. Las principales tareas involucran balanceo de cargas entre las células vecinas y funciones de ahorro de energía.
*Mantenimiento automático abarca un conjunto de funciones esenciales destinadas a contrarrestar interrupciones de servicio, incluyendo la detección, análisis de causa y mecanismos de mitigación.

Protocolos simplificados

LTE esta diseñada para trabajar nativamente mediante conmutación de paquetes, esto quiere decir que funciona como Internet, pues se enfoca en proporcionar servicios de datos. Antes, el core de la red tenía un sistema para enlazar las llamadas (por conmutación de circuitos) y otro para proporcionar servicios de datos (SMS, transferencia de archivos, correo electrónico, navegación Web, etc.). Ahora todo el core trabaja bajo conmutación de paquetes. Se ha demostrado que 1MHz de ancho de banda en LTE puede soportar hasta 105 llamadas de VoIP simultáneamente (usando un codec de 8Kb/s). Recordemos que LTE puede trabajar con anchos de banda de 1.4 a 20MHz.

Cuando se realiza una llamada en LTE, la voz se transmite mediante VoIP.

Compatibilidad con otros sistemas

Los operadores que ya cuentan con una red instalada tienen la opción de implementar LTE de una manera gradual y a la par de su sistema anterior (como WCDMA o CDMA2000). La arquitectura esta pensada para trabajar en un entorno multi-vendor por lo que los operadores no encontrarán obstáculo al construir su red LTE con, por ejemplo, radio bases de Nokia-Siemens y el core con equipos Huawei.

  • ESTADO ACTUAL DE LTE

De acuerdo con el reporte de GSA (24 de Marzo, 2011), operan 17 redes comerciales de LTE en el mundo y se proyecta que habrá al menos 73 a finales de 2012.

Estado actual de redes comerciales LTE en el mundo

En México, Telefónica Movistar y Telcel han comenzado a realizar pruebas con tecnología LTE y se han comprometido a implementarla en sus redes en el mediano plazo. Los otros operadores mexicanos no han hecho públicas sus intensiones de incursionar en LTE. Iusacell recién presentó su red HSPA+ en Diciembre de 2010; Nextel sigue utilizando tecnología 2G y a principios de año anunció sus planes de instalar una red WCDMA (3G).

En Agosto de 2010, en el marco de la segunda Campus Party México, Telefónica montó una red LTE para que los campuseros experimentaran velocidades de descarga de hasta 80 Mbps vía modems USB.

En Abril de 2011, MVS Telecomunicaciones, Clearwire, Intel y Alestra, dieron a conocer el proyecto “2.5 GHz: Banda Ancha Móvil Para Todos”  en el que se plantea la creación de una red de banda ancha con tecnología LTE. Esta red sería administrada por un vendor independiente (Ericsson, ZTE, etc) y podrá ser usada por cualquier empresa que tenga autorización del gobierno para ofrecer servicios de banda ancha móvil. Sin embargo este proyecto se ha visto con incertidumbre debido a falta de acuerdos entre MVS y la COFETEL.

Las ventajas son notorias y los ahorros significativos por lo que es sólo cuestión de tiempo para que los proveedores de banda ancha móvil (tanto en telefonía celular como de banda ancha en el hogar/oficina) adopten esta tecnología y podamos disfrutar de la velocidad y robustez que nos ofrece.

Con información de 3GPP, Nokia-Siemens, CNN Expansión, La Jornada, GSA

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