Sistemas De Comunicaciones Imt-Advanced O 4G Y Lte-Advanced

1. Introducción

En este trabajo contiene definiciones de los Sistemas de comunicaciones IMT-Advanced o 4G, una breve descripción de la evolución del estándar LTE a LTE-Advanced, el porque es considerado tecnología de la 4G, considerando que los usuarios de las redes móviles celulares continuamente están en la búsqueda de nuevos servicios y aplicaciones para satisfacer sus necesidadesproductivas, comerciales, informacionales, de entretenimiento y de comunicación, situación que debe impulsar el crecimiento y la evolución de este tipo de redes hacia redes de banda ancha y capaces ofrecer QoS de extremo a extremo para soportar los diferentes tipos de tráfico que circularán por la red. En consecuencia, la Unión Internacional de las Telecomunicaciones (UIT) definió en los sistemas deIMT-Advanced las características para las redes móviles celulares de 4G.

 


2. Sistemas de comunicaciones IMT-Advanced o 4G y LTE-Advanced
La cuarta generación de tecnologías de telefonía móvil o 4G, es basada totalmente en IP, alcanzándose después de la convergencia entre las redes de cables e inalámbricas, así como en ordenadores, dispositivos eléctricos y tecnologías de la información,así como otras convergencias para proveer velocidades de 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo, manteniendo una calidad de servicio de punta a punta. Esta tecnología surge de la necesidad de agrupar los diferentes estándares en uso con el fin de delimitar el ámbito de funcionamiento de cada uno de ellos y con el fin también de integrar todas las posibilidades de comunicación en un únicodispositivo de forma transparente al usuario.
La 4G no es una tecnología o estándar definido, sino una colección de tecnologías y protocolos para permitir el máximo rendimiento de procesamiento con la red inalámbrica más barata.
El objetivo es garantizar una calidad de servicio y el cumplimiento de los requisitos mínimos para la transmisión de servicios de mensajería multimedia, video chat, TV móvil oservicios de voz y datos en cualquier momento y en cualquier lugar utilizando siempre el sistema que mejor servicio proporcione. En resumen, el sistema 4G es capaz de compartir dinámicamente y utilizar los recursos de red economizando los requerimientos del usuario.

2.1. Sistemas de comunicaciones Long Term Evolution (LTE)

LTE significa Long Term Evolution. Es un estándar de comunicacionesmóviles desarrollado por la 3GPP, la asociación que desarrolló y mantiene GSM y UMTS. El interfaz radio (nivel físico) del sistema LTE es algo completamente nuevo, así que LTE es una nueva generación respecto a UMTS (3G) y a su vez GSM (2G).
Ilustración 1: evolución de la tecnología


LTE emplea enlaces OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) para minimizar las interferencias eincrementar la eficiencia espectral, utilizando canales de tamaño variable entre 1.4 y 20 MHz. Algunas de las capacidades de LTE incluyen velocidades máximas descendentes de 326 Mbps y ascendentes de 86.4 Mbps con anchos de banda de 20 MHz y un incremento de la eficiencia espectral respecto de HSPA de entre el 100 y el 200%.
También presenta una reducción de la latencia hasta los 10 ms, así comocapacidad para la auto-optimización de los sistemas, permitiendo reducciones importantes en los costes de operación.
La ITU (Unión Internacional de Telecomunicaciones) estableció en 2008 los requisitos oficiales para el nuevo estándar IMT-Advanced (International Mobile Telecommunications-Advanced) o 4G. Entre ellos se incluyen, por ejemplo, el del funcionamiento con canales de radio de más de 40MHz, así como una eficiencia espectral extremadamente alta. En concreto, la ITU recomienda picos de eficiencia espectral de 15 bits por hercio en enlace descendente y de 6.75 en el ascendente, con una tasa teórica máxima de 1 Gbps en movilidad de baja velocidad (usuario quieto o a pie) y de 100 Mbps en movilidad de alta velocidad (usuario en vehículo).
Dado que ninguna tecnología actual...