En la última clase, revisamos las diferentes generaciones de los sistemas de telefonía celular, y luego de los sistemas de tercera generación como HSPA (High Speed Packet Access), se nos viene LTE (Long Term Evolution) como la tecnología que promete darnos velocidades picos de hasta 100 Mbps. Sistemas inalámbricos como LTE tendrían que ir acompañados por el despliegue de redes de próxima generación (NGN).

En una charla técnica que dió Nokia hace unos meses, nos comentaron que para el 2,009 desplegaría su primera red LTE, tecnología que Nokia llama 3.9G porque no alcanza las velocidades de hasta 1 Gbps que se propone como estándar para sistemas móviles de cuarta generación 4G.

El 3GPP (Third Generation Partnership Project), los principales fabricantes de equipos de telecomunicaciones y operadores de servicio móvil vienen trabajando en el desarrollo de este nuevo estándar LTE.Para los están familiarizados con velocidades de bits, pueden pasar por alto la siguiente explicación. Imaginemos que queremos transmitir un libro de 500 páginas que tiene un promedio de 40 líneas por página y cada línea tiene un promedio de 60 caracteres, si cada carácter lo representamos por un byte (8 bits), entonces este libro tendría unos 9.6 Mbits. Si usamos uno de los enlaces actuales disponibles a 100 Kbps y sin considerar ningún overhead, este archivo de libro lo transmitiriamos en 96 seg (1.6 minutos). Si usariamos LTE con velocidades pico de 100 Mbps, entonces lo enviariamos en 96 mseg., lo que significa una reducción de 1,000 veces en el tiempo de transmisión en este caso.

Sigamos, con LTE se podrían usar espectros variables de 1.25 MHz, 1.6 MHz, 2.5 MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz and 20 MHz. Si usamos espectros de 20 Mbps, entonces podriamos tener velocidades de 100 Mb/s en el downlink (enlace de la estación base al móvil), y de 50 Mb/s en el uplink (enlace del móvil a la estación base), que nos da una eficiencia espectral 5 bps/Hz y 2.5 bps/Hz respectivamente.

En cuanto a los técnicas de acceso al medio, en el downlink se usaría OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiplexing Access), mientras que en el uplink usaría Single Carrier – Frequency Division Multiple Access (SC-FDMA). Con relación a las técnicas de modulación se usarían esquemas de QPSK, 16QAM, y 64QAM para el downlink, mientras BPSK, QPSK, 8PSK and 16QAM serían empleados para el uplink.

En cuanto al uso de antenas, se usará MIMO (Multiple Input Multiple Output) con 4 antenas en el lado de la estación base y muy probablemente un arreglo de cuatro antenas en el lado del terminal móvil.

La arquitectura de LTE es llamada SAE (System Architecture Evolution) y tiene como objetivo permitir la migración de los sistemas 3GPP como UMTS/HSPA a velocidades mayores, con baja latencia, y dando soporte a múltiples RAT (radio access technology). Esta arquitectura es totalmente IP y es lógico que no tenga dominio de circuitos, sólo dominio de paquetes que soportará los servicios de voz via VoIP además de los servicios de datos. SAE también promete soportar otras redes de acceso como WiMAX y Wi-Fi.

La pregunta que cae por su propio peso es si dispondremos de espectros continuos de hasta 20 MHz, o habrán futuras reasignaciones. Tengamos en cuenta que los 100 Mbps son velocidades pico, y también tiene que venir acompañado por el desarrollo de terminales móviles para este fin. Tengamos en cuenta, que para el caso por ejemplo de HSDPA hay 12 clases de terminales, y no precisamente son los de más alta velocidad los que son de uso comercial.

A mi modo de entender es parte del marketing ir promoviendo desde ahora LTE, si bien WiMAX es sólo una red de acceso y no un sistema celular, con su estándar 802.16e viene haciendo grandes esfuerzos por desplegar redes de acceso inalámbrico de banda ancha y con mobilidad, la lucha por la supremacía de las tecnologías de banda ancha inalámbrica está declarada. Finalmente, ¿porqué LTE soportaría espectros de 1.6 MHz? para soportar la evolución de sistemas TD-SCDMA, ¿y 1.25 MHz? para soportar la evolución de redes CDMA.

Para más información pueden consultar:

LTE of the 3GPP radio technology >> hacer click
Comunicado de prensa de Nokia >> hacer click