Fundamento de Tecnologías Inalámbricas

de Ultima Generación

WIMAXBasado en el estándar IEEE 802.16 o WIMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), es una potente solución a las necesidades de redes de acceso inalámbricas de banda ancha, de amplia cobertura y elevadas prestaciones.

• Tiene cobertura en distancias de hasta 80 kilómetros, con antenas muy direccionales y de alta ganancia.

• Consigue velocidades de hasta 75 Mbps. • Se pueden añadir más canales fácilmente dependiendo de la

regulación de cada país.• Posee anchos de banda configurables y no cerrados sujetos a la

relación de espectro.• Permite amplias coberturas tanto con línea de visión entre los

puntos a conectar (LOS) como sin línea de visión (NLOS).

COMPONENTES DE UNA RED WIMAX

• NLOS– Frecuencias más bajas (2 – 11 Ghz)

• Señal no interrumpida por objetos

• LOS– Línea más estable y robusta– Mayor cantidad de datos con tasa de error

baja– Frecuencias más altas

• Menos interferencia• Ancho de banda mayor

Funcionamiento de una red WiMAX

• 4G es el término utilizado para referirse a la cuarta generación de servicios inalámbricos móviles que ha sido definido por la UIT y su Sector de Radiocomunicaciones ( UIT –R )

• LTE utiliza acceso múltiple por división ortogonal de frecuencia ( OFDMA ) en el enlace descendente , que es muy adecuado para conseguir altas velocidades de datos pico de ancho de banda alta del espectro.

• LTE -Advanced estandarizado por el 3GPP• 802.16m estandarizada por el IEEE (es decir, WiMAX móvil)• Implementaciones de LTE y WiMAX actuales son a menudo citados en el mercado como

4G , aunque no cumplen plenamente los requisitos previstos de 1 Gbps para recepción fija y 100 Mbps para móvil.

• El enfoque de OFDMA es también muy flexible en la canalización , y LTE opera en varios

tamaños del canal de radio que van desde 1,4 hasta 20 MHz .

• Capacidades de LTE incluyen :• Downlink velocidades de datos pico de hasta 326 Mbps con un ancho de banda de 20 MHz• Velocidades de datos pico de enlace ascendente de hasta 86,4 Mbps con un ancho de

banda de 20 MHz• Ancho de banda escalable hasta 20 MHz , cubriendo 1,4 MHz , 3 MHz , 5 MHz , 10 MHz , 15

MHz y 20 MHz en la fase de estudio• Latencia reducida , hasta 10 milisegundos (ms ) veces de ida y vuelta entre el equipo de

usuario y la estación base , y a menos de 100 ms tiempos de transición de inactivo a activo

CANALIZACION AWS

•  • Aunque IEEE 802.16e explota innovaciones significativas de radio similares a HSPA + y

LTE , se enfrenta a desafíos tales como las economías de escala y la tecnología de la madurez.

• Muy pocos operadores hoy tienen acceso al espectro para WiMAX que les permitiría ofrecer una amplia cobertura . Esto significa que la itinerancia con WiMAX es muy limitada.

• En referencia a las economías de escala , el número de suscriptores GSM -HSPA supera a los mil millones . Incluso en los próximos cinco años, el número de suscriptores de WiMAX es probable que sea bastante baja.

• Un área específica en la que WiMAX tiene una desventaja técnica es tamaño de la celda.• • Se estima que para la misma potencia de salida , frecuencia y capacidad , móviles WiMAX

requiere 1,7 veces más sitios celulares que HSPA . Teniendo en cuenta que muchas implementaciones del mundo real de HSPA se producirán en las frecuencias como 850 MHz, y LTE en 700 MHz , WiMAX despliegues a 2,5 GHz están en una desventaja significativa .

• 4G Americas considera WiMAX como una tecnología de nicho que puede ser apropiado en ciertas circunstancias y para ciertos operadores , como parte de sus estrategias de red. A lo sumo, las promesas de la tecnología WiMAX móvil son atractivos , pero no han sido comprobadas en el mundo real .

LTE vs WIMAX

LTE vs WIMAX

LTE vs WIMAX• Ambos están diseñados para mover los datos en lugar de la voz y los dos son redes

IP basadas en la tecnología OFDM

• El nivel de apertura significa equipos WiMax

• En cuanto a las velocidades, LTE es más rápido que la generación actual de WiMax

• Sin embargo, LTE se necesitará tiempo para lanzar, con despliegues de alcance adopción masiva. WiMax es ahora, y más redes debería estar disponible a finales de este año.

• La diferencia fundamental es que, a diferencia de WiMAX, que requiere una nueva red para ser construido, LTE se ejecuta en una evolución de la infraestructura UMTS existente ya utilizado por más del 80 por ciento de los abonados móviles a nivel mundial.

APLICACIONES DE LTEEl nuevo estándar de conexión para móviles ha tenido mucho impacto ya que es el primero que podría brindar hasta 1 GBit/s en velocidad de descarga de datos. Cabe mencionar que el estándar anterior, el simple LTE, podía llegar hasta 300 Mbits/seg. LTE Advanced incluso ha sido comparado con tener un cable de fibra óptica conectado a un dispositivo móvil.

Las redes 4G están optimizadas para un mundo en que las comunicaciones son casi todas paquetes de datos IP, que nos permiten descargas mucho más rápidas y también aprovechan extremadamente bien el espectro radioeléctrico.

CARACTERISTICA DE LTELTE-Advanced marcará el comienzo de una nueva era en las comunicaciones móviles de banda ancha al ofrecer una plataforma global para el soporte de las próximas generaciones de servicios móviles, también constituye una tecnología de acceso inalámbrico completamente digital, capaz de ofrecer altas velocidades de acceso (1Gb ascendente y 500Mb descendente), mejorar la eficiencia espectral y reducir el retardo (50ms)con lo cual se mejora el QoS, para garantizar y buen servicio y aplicaciones a los usuarios.

Los mecanismos de QoS deben permitir al operador ofrecer un acceso diferenciando a cada uno de los servicios, puesto que estos tienen diferentes requisitos de desempeño, como banda ancha y retardo, y por otro lado, una diferenciación de usuarios, es de decir, diferencias el trato de grupos de usuarios para el mismo servicio.

CARACTERISTICA DE LTE

Otras de sus características muy importante son las soluciones de conexión a múltiples antenas que te permiten descargar datos desde diversas fuentes. O sea, el dispositivo móvil no se conectará a la mejor señal que recibe, sino que puede combinar diversas señales aunque estén en distintas frecuencias.

La batalla sobre LTE se puede llamar 4G está en curso, pero eso no ha impedido que los analistas de principio empiecen con los avances de investigación de las tecnologías 4.5G o 5G.

LTE Advanced:• Es la próxima actualización inalámbrica, más allá de LTE/4G - esencialmente 4.5 G, que

es más rápido mejor experiencia de usuario y de alta eficiencia en el uso del espectro.• Será mejorar la experiencia del cliente a través de una latencia mucho más baja. Los

retrasos entre click y descarga se reducirán en un> 50%.• Es una tecnología de espectro eficiente. Por otra parte, los operadores pueden utilizar

diferentes bandas del espectro en el mismo servicio de red.• Será ofrecer una mejor relación señal / gama de estaciones base, mientras que el uso

de redes heterogéneas y MIMO aumentará mucho más el rendimiento 4,5 g.

El 5G también se conoce como más allá del 2020 en las tecnologías de comunicación móviles. 5G no describe ninguna especificación particular, aunque las normas actualizadas de la UIT lo definen como variante del 4G.

ARQUITECTURA LTE 4G

LTE permitirá tener velocidades de transmisión de datos muy altas con una latencia de paquetes mucho menor que las otras tecnologías, lo cual es un creciente requerimiento en los servicios hoy en día. Esto se logra gracias a que LTE emplea una técnica de acceso múltiple, llamada OFDMA en el Dowlink, en la que divide el canal en un conjunto de subportadoras que se reparten en grupos en función de la necesidad de cada uno de los usuarios. Mientras que para el Uplink utiliza la técnica SC-FDMA que es una variante de OFDMA con la diferencia de que esta presenta un PARP reducido, lo cual evitará que tengamos picos muy grandes en la señal. Además lo que repotencia el esquema de LTE es el uso de antenas MIMO, MIMO hace posible el contar con múltiples antenas tanto en el transmisor como en el receptor, para de esta forma mejorar la calidad de la comunicación.

ARQUITECTURA 3GPPLa arquitectura de red general para 3GPP está conformada por el Equipo de Usuario (User Equipment, UE) y de una infraestructura de red que se divide de forma lógica en una infraestructura de red troncal (Core Network, CN) y una de red de acceso (Access Network, AN).

Arquitectura LTEconcluimos que la arquitectura genera de LTE está integrada por cuatro grandes dominios: UE, E-UTRAN, EPC y el Dominio de Servicios. UE, E-UTRAN y EPC representan la capa de conectividad IP; su rol principal es suministrar conectividad IP, es por ello que es optimizada.

Antenas mimoLas antenas mimo ofrecen el maximo uso del ancho de banda, ademas explota el canal.

INFRAESTRUCTURA DE EL IEEE 802.16

• En el año 1998, el IEEE formo el grupo de trabajo 802.16 para desarrollar el estándar homónimo. Sin embargo, no fue hasta diciembre de 2001 cuando la primera versión del estándar fue aprobado. En esta primera versión, el sistema usaba técnicas de modulación con una única portadora (SC) situada en frecuencias elevadas, entre los 10 y los 66.

APLICACIONES DEL IEEE 802.16El estándar 802.16 ayudara a la industria a proveer soluciones a través de múltiples segmentos de banda ancha. Las principales aplicaciones se sitúan en áreas de :

• Enlaces celda-switch(backhaul) celular: • Ancho de banda bajo demanda .• Banda Ancha Residencial.• Áreas no cubiertas.• Servicios inalámbricos mejor conectados.

• Enlaces Celda-Switch (Backhaul) Celular: Los proveedores del backbone de Internet en USA deben alquilar líneas de interconexión a terceros con medios que tienden a hacer estas interconexiones (Backhaul) medianamente confiables.

• Ancho de banda bajo demanda :La tecnología inalámbrica 802.16a permite proveer servicios con velocidades comparables a las soluciones cableadas en cuestión de días y con una reducción de costo significativa.

• Banda Ancha Residencial: La generación actual de sistemas inalámbricos propietarios es relativamente costosa para despliegues de masa porque, sin el estándar, pocas economías de escala son posibles.

• Áreas no cubiertas: La tecnología inalámbrica basada en IEEE 802.16 es también una opción natural para las áreas rurales no cubiertas y suburbios con baja densidad de población. En estas áreas, proveedores locales y gobierno trabajan juntos con los proveedores de servicios inalámbricos de Internet (WISP) para brindar servicio.

• Servicios inalámbricos mejor conectados: Cuando los hotspots IEEE 802.11 proliferan, los usuarios desean naturalmente estar conectados en forma inalámbrica, aunque estén fuera del rango de cobertura del hot spot más cercano. La extensión de IEEE 802.16e a IEEE 802.11a introduce capacidades que permitirán a los usuarios conectarse a los WISP aún cuando estos se movilicen fuera de sus hogares, o vayan a otras localidades que también tienen un WISP.

Bibliografia• http://www.itu.int/ITU-D/arb/COE/

2010/4G/Documents/Doc4-LTE%20Workshop_TUN_Session3_LTE%20Overview.pdf

• http://www.4gamericas.org/index.cfm?fuseaction=page&sectionid=249

• http://www.movistar4glte.com.pe