Consideraciones sobre LTE Avanzado (LTE-A)

LTE-A viene a ser la tecnología sucesora de LTE y aunque LTE-A no ha sido oficialmente lanzado se puede afirmar que será la tecnología de las redes móviles futuras.

Las tecnologías claves de LTE-A son las siguientes:

1. Ancho de banda superior habilitado mediante Agregación de Portadoras (CA Carrier Aggregation).

2. Alta eficiencia habilitada mediante acceso múltiple en el enlace de subida mejorado y una mejora de la transmisión con múltiples antenas (técnicas avanzadas MIMO).

Otras mejoras de comportamiento están bajo consideración bajo la Actualización 10 y más allá.

 Transmisión y Recepción Coordinada Multipunto (CoMP Cooperative Multipoint)  Repetición

 Soporte para redes heterogéneas.

 Mejoramiento de red LTE auto optimizada (SON).  Nodo HeNB mejorado en cuanto a movilidad.

 Requerimientos de RF para los equipos fijos de las premisas del cliente (CPE). Es importante profundizar en algunos rasgos claves de LTE (Rumney, 2011).

2.2.1 Tecnícas de Agregación de Portadora

La agregación de portadoras (CA, Carrier Aggregation) ha producido un impacto en la red móvil con razones de datos en el enlace de bajada del orden de 1 Gbps el requerirá un ancho de banda del canal más amplio que el que está especificado para LTE hasta la actualización 8. Normalmente, LTE soporta anchos de banda de hasta 20 MHz, la única forma de lograr razones de datos superiores es incrementando el ancho de banda del canal. IMT-Avanzado establece un límite superior de 100 MHz con 40Mhz para un mínimo desempeño. La IUT ha permitido la creación de anchos de banda mayores mediante la agregación de componentes de portadora contigua y no contigua. Esto significa que el espectro de una banda puede ser agregado con el espectro de otra banda en el UE que soporta múltiples transceptores.

Para tener una mejor idea, en la Figura 2.5 se muestra un ejemplo de agregación contigua en la cual dos canales de 20MHz son colocados uno al lado del otro. En este el ancho de banda agregado cubre el mínimo requerimiento de 40 MHz y puede ser soportado por un simple transceptor. En otro caso, si los canales de este caso fueran no contiguos (no adyacentes) o localizados en bandas de frecuencia diferentes entonces serían necesario múltiples transceptores en el UE (Rumney, 2011).

Figura 2.5: Agregación contigua de dos portadora componentes de enlace de subida (Rumney, 2011).

Para (Rumney, 2011), LTE-A soporta tres tipos de escenarios de agregación de portadoras.

1. Intra-continuo

2. Intra-banda no-continuo 3. Inter-banda no-continuo

El espaciamiento entre frecuencias centrales de componentes de portadoras contiguamente agregadas será un múltiplo de 300 kHz par que sea compatible con los 100 kHz de amplitud de frecuencia de la actualización 8/9 y preservando además la ortogonalidad de las sub- portadoras que posee un espaciamiento de 15 kHz. Un UE para LTE-A no puede ser configurado con más componentes en el enlace de subida que las del enlace de bajada y en despliegues típicos TDD el número de componentes de portadora en los enlaces de bajada y subida al igual que el ancho de banda de cada uno debe ser el mismo. La Tabla 2.1 muestra arreglos de agregación para distintos escenarios (Rumney, 2011).

Tabla 2.1 Escenarios de estudio para agregación de portadora (Rumney, 2011)

2.2.2 Tecnícas Multipunto Coordinado (CoMP)

El multipunto coordinado (CoMP) es una variante avanzada de MIMO estudiada como un medio de incrementar el desempeño para altas razones de datos, rendimiento en los bordes de la celda y rendimiento del sistema en escenarios de alta y baja carga.

En la figura 2.6 se compara el multiplexado espacial tradicional MIMO en el enlace de bajada con el multipunto coordinado. La diferencia entre estos dos sistemas es que con multipunto coordinado los transmisores no tienen que estar físicamente localizados en el mismo sitio, aunque seta ligados por cierto tipo conexión de datos de alta velocidad y puede compartir datos de la carga (Rumney, 2011).

En el enlace de bajada, el multipunto coordinado habilita ordenamiento controlado y formación de haz a partir de dos o más locaciones físicamente separadas. Este rasgo no hace uso completo del potencial de CoMP debido a que los datos requeridos para trasmitir al móvil necesitan estar presentes en una sola de las celdas de servicio. No obstante, si la combinación coherente, también conocida como MIMO corporativo o de red, es utilizada entonces es posible una transmisión más avanzada.

La aproximación de CoMP a MIMO requiere una comunicación de datos de alta velocidad al nivel de símbolo entre todas las entidades transmisoras como se puede ver en la figura 2.5 mediante la línea entre eNB y eNB2. Lo más probable es que el enlace físico que soporta la interface LTE X2, una interface basada en malla entre las estaciones base, sea usada para compartir los datos de banda base.

La combinación coherente utilizada en CoMP es semejante a la combinación suave o

handover suave conocida en los sistemas CDMA en los cuales la misma señal es transmitida desde diferentes celdas

No obstante, con combinación coherente los flujos de datos que están siendo transmitidos desde las estaciones base no son los mismos. Estos flujos de datos diferentes son pre codificados en forma tal que se maximice la probabilidad de que el UE pueda decodificar los diferentes flujos de datos. En el enlace de subida la utilización de coordinación entre las estacione base es menos avanzada, simplemente debido a que cuando dos o más UE están transmitiendo desde diferentes lugares, no existe un mecanismo realista para compartir los datos entre los UE para propósitos de pre codificación.

El enlace de subida seta restringido a utilizar una simple técnica de planificación coordinada. Por otro lado, hay una considerable oportunidad de llevar a cabo una demodulación más avanzada. El inconveniente es la consecuencia de que para una señal de 10MHz el backhaul

podría ser de hasta 5 Gbps de conexiones de baja latencia entre los eNB participantes (Rumney, 2011).