20/09/2012

4G: Tecnologías de Celular

 

Esta página: Presenta las tecnologías de 4G de celular y acompaña su evolución: UMTS
(GSM, WCDMA, HSPA, HSPA+, LTE y LTE-Advanced) y Wimax.


 

La 4 ª Generación (4G) de redes de celulares tiene como objetivo ofrecer servicios de datos con tasas de transmisión más elevadas que las ofrecidas por redes HSPA+.

 

 

Tecnología 4G: LTE-Advanced y WirelessMAN-Advanced

 

ITU estableció las especificaciones para que una tecnología sea denominada como siendo 4G. Una determinada tecnología es considerada 4G cuando es reconocida como un sistema IMT-Advanced (4G).

 

En octubre de 2009, LTE-Advanced fue evaluada como una candidata a la tecnología 4G.

 

En octubre de 2010 a ITU anunciou oficialmente a LTE-Advanced e WirelessMAN-Advanced, parte do Wimax IEEE 802.16m como tecnologias IMT-Advanced(4G).

 

 

 

El LTE fue estandarizado por el 3GPP y emplea nuevas técnicas de modulación en su interface aérea:

  • OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplex),
  • MIMO (Multiple Input Multiple Output) antenna technology.

Estas tecnologías son utilizadas también por el WiMAX.

 

A pesar de que el LTE haya sido especificado para trabajar con canles de 1,4, 3,5, 10, 15 y 20 MHz, las velocidades más altas sólo son obtenidas con canales de 20 MHz, cuando es posible obtener 100 Mb/s de velocidad de pico de downlink y 50 Mb/s de uplink. Los próximos releases deben ampliar para 150 Mbps (categoría 4)

 

El LTE ofrece además una reducción de la latencia. Él debe ser utilizado inicialmente para datos y desahogar el tráfico de las redes actuales. La voz en el LTE es VoIP.

 

La tabla a continuación presenta los dos principales estándares para redes 4G.

 

  UMTS Otras
Interface Radio LTE WIMAX
Banda por portador 20 MHz 20 MHz
Evolución de los operadores que utilizan GSM TDMA
Órgano que define la estandarización 3GPP 3GPP2

 

Presentamos a continuación un detallamiento de estos estándares. Para consultar tecnologías 1G, 2G y 3G de celular haga clic aquí.

 

 

 

 

 

 

Las Tasa de datos ofrecidas por los operadores

 

A continuación, presentamos la tasa de datos (downlink) ofrecida, a los usuarios, por los principales operadores de banda ancha móvil en el Mundo:

 

Generación 2G 3G
Tecnología GSM GPRS EDGE WCDMA
(UMTS)
HSPA
*HSPA+

**LTE
Tasa de datos para usuario
10-40
Kbps
40-50
Kbps
100-130
Kbps
128-384
Kbps
0,3-1
Mbps
3-6
Mbps
5-12
Mbps

* Ofrecida por Claro y Vivo.

** Ofrecida por Verizon y AT&T en los EUA.

 

 

Evolución de la Tecnología GSM -> LTE-Advanced

Origen GSM: Europa.

 

 

 

Generación 2G 3G 4G
Tecnología GSM GPRS EDGE* WCDMA
(UMTS)
HSPA
HSPA+
LTE**
LTE-Advanced
Tasa de datos
máx. teórica (Downlink)
14,4 Kbps 171,2 Kbps 473,6 Kbps 2,0 Mbps 7,2/14,4 Mbps 21/42 Mbps

100

Mbps

1,0

Gbps

Tasa de datos
máx. teórica (Uplink)
- - 473,6 Kbps 474 Kbps 5,76 Mbps 7,2/11,5 Mbps

50

Mbps

0,5

Gbps

Tasa de datos
media de Downlink (kbit/s)
10-40 kbit/s 40-50 kbit/s 100-130 kbit/s 128-384 kbit/s 1-10 Mbps - - -
Canalización (MHz) 0,2 0,2 0,2 5 5 5 20 100
Tiempo de latencia (ms) 500 500 300 250 ~ 70 ~ 30 ~ 10 < 5

Nota: Dw: Down Link (ERB->Celular); Up: Up Link (Celular->ERB).

* Rel 4

** Rel 8

 

 

Tiempo de latencia

 

 

Además de la tasa de datos, los varios releases buscan mejorar el tiempo de latencia, tiempo que la respuesta a los datos enviados demora para volver. La tabla a continuación presenta una comparación de los tiempos de latencia para las varias tecnologías. (Fuente UMTS Forum)

 

milisegundos GPRS EDGE* WCDMA HSDPA HSUPA HSPA+ LTE**
Latencia 700 300 200 130 100 - 1

* Rel 4

** Rel 8

 

consulte Tecnologias de 3G

 

 

El LTE disponíble es basado en la duplexación por división de frecuencia (FDD), donde dos bandas diferentes son utilizadas para la transmisión y recepción, y en la duplexación por división en el tiempo (TDD), donde la transmisión y la recepción utilizan la misma banda de frecuencias de forma alternada.

 

Una variante del TDD es el Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) desarrollado principalmente para ser utilizado en China.

 

 

Frecuencias - Asignación de las bandas para LTE

 

Los sistemas LTE pueden ser implantados en las frecuencias de 700/800/1800/2600 MHz, aunque el rango de frecuencia de 700 MHz sea el que tiene más ventajas.

 

Las redes LTE ya implantadas utilizan en su mayoría un par de canales separados para transmisión y recepción (FDD), aunque haya también redes en que la transmisión y recepción compartan el mismo canal (TDD).

 

 

Abajo presentamos la asignación de espectro y las bandas de frecuencia para LTE FDD y TDD:

 

LTE FDD
Banda LTE (Nº) Uplink (MHz) Downlink (MHz) Largo de Banda (MHz)
1 1920-1980 2110-2170 60
2 1850-1910 1930-1990 60
3 1710-1785 1805-1880 75
4 1710-1755 2110-2155 45
5 824-849 869-894 25
6 830-840 875-885 10
7 2500-2570 2620-2690 70
8 880-915 925-960 35
9 1749,9-1784,9 1844,9-1879,9 35
10 1710-1770 2110-2170 60
11 1427,9-1452,9 1475,9-1500,9 20
12 698-716 728-746 18
13 777-787 746-756 10
14 788-798 758-768 10
15 1900-1920 2600-2620 20
16 2010-2025 2585-2600 15
17 704-716 734-746 12
18 815-830 860-875 15
19 830-845 875-890 15
20 832-862 791-821 30
21 1447,9-1462,9 1495,5-1510,9 15
22 3410-3500 3510-3600 90
23 200 -2020 2180-2200 20
24 1625,5-1660,5 1525-1559 34
25 1850-1915 1930-1995 65

 

 

 

LTE TDD
Banda LTE (Nº) Asignación (MHz) Largura de Banda (MHz)
33
1900-1920
20
34
2010-2025
15
35
1850-1910
60
36
1930-1990
60
37
1910-1930
20
38
2570-2620
50
39
1880-1920
40
40
2300-2400
100
41
2496-2690
194
42
3400-3600
200
43
3600-3800
200

 

 

 

Sitios web con informaciones sobre 4G

 

 

3GPP Responsable por la estandarización del UMTS
4Gamericas

Sitio web de la asociación del LTE en las Américas.

Información técnica y estadísticas de adopción de las tecnología.

GSA Sitio web de Global mobile Suppliers Association. Estadísticas de 3G y 4G en el mundo.

 

 

 

 

 

Tutoriales en Teleco - portugués:

Introducción al LTE - Long Term Evolution

LTE: Conceptos Básicos

LTE: Solución OFDMA Otimizada para Espectro con Mayor ancho de Banda

 

 

 

 

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