Benchmarking LTE en Madrid

  • Benchmarking de coberturas, velocidades e interoperabilidad

  • Estudio de las redes de los cuatro operadores durante el periodo 15-30 septiembre de 2013

Top Optimized Technologies ha realizado un completo estudio con el objetivo de analizar las prestaciones ofrecidas por los nuevos despliegues de LTE en Madrid. Para las medidas se han utilizado terminales Sony LT25 Xperia V con TEMS Pocket, y la herramienta TEMS Discovery. Se incluyen en este informe algunos de los resultados más destacados.

Descarga: White Paper – Benchmarking LTE en Madrid

Cobertura

Se seleccionó un área del centro de Madrid comprendida entre el Paseo Castellana, Alcalá, Principe de Vergara y María de Molina. Se observa en las imágenes a continuación que la zona está bastante cubierta, aunque los operadores 1 y 4 tienen niveles de señal bastante por encima de los operadores 2 y 3, obteniendo muy pocos puntos por debajo de -110 dBm de RSRP.

cobertura
Además se realizaron medidas en interiores en la misma zona, en las que se ve que, debido a las altas frecuencias de transmisión, la penetración en interiores es muy baja y el nivel de señal desciende rápidamente al entrar en los edificios.

Para completar el apartado de coberturas, se realizaron medidas en lugares considerados estratégicos:

  • En la T4 del aeropuerto de Barajas sólo uno de los operadores tenía cobertura.
  • En la estación de Atocha ningún operador disponía de cobertura al alejarse de las zonas exteriores.
  • Se hicieron además medidas en varios centros comerciales, existiendo algunos completamente cubiertos con LTE y otros que no tenían cobertura con ningún operador.

Velocidades

La velocidad está afectada no sólo por el nivel de señal recibido RSRP, interviniendo también los anchos de banda de transmisión, la calidad de la señal (RSRQ), parámetros de configuración, etc.

Se realizaron medidas de http, envío y recepción de email y ftp. Las medidas fueron realizadas en varios puntos de referencia: Plaza de Colón, calle Sor Ángela de la Cruz, centro comercial de la calle Serrano y estadio Santiago Bernabeu. Se muestran en la siguiente gráfica los resultados de las medidas de ftp, tras la descarga de 25 ficheros de distinto tamaño entre 4 y 20MB. Se incluyen las pruebas con la red 3G para poder comparar entre tecnologías:

tasa

Se aprecia que las tasas obtenidas son muy superiores a las que se tienen con la red 3G, llegando a triplicarse en la mayoría de los casos, aunque existen importantes diferencias entre operadores. Destaca positivamente uno de los operadores, con tasas medias de 4G de 20 Mbps, muy por encima de los demás.

Latencia

Uno de los criterios de diseño de la tecnología LTE es la reducción de los retardos en la red. Las latencias impactan directamente a la percepción del servicio por los clientes, no sólo por el retardo al iniciar la conexión de datos, sino porque son muy importantes para algunos servicios avanzados como los juegos online. Además, al ser una red completamente de paquetes, es necesario tener retardos muy bajos para poder ofrecer servicios de voz sobre paquetes en el futuro (voz sobre LTE: VoLTE), en contraposición al servicio tradicional de voz sobre circuitos de las redes 3G y 2G.

Se muestran a continuación los resultados obtenidos con 50 pings por operador y tecnología a dos servidores de referencia:

latencia

En todos los casos los operadores muestran importantes mejoras en los retardos de la red comparando con la tecnología 3G, siempre por debajo de los 100 ms incluso en los valores de pico. En 3G existen también diferencias importantes, destacando los altos retardos de los dos primeros operadores frente a los otros dos. Además, en LTE existen prioridades de tráfico asignables por tipo de servicio que, correctamente configuradas, podrían mejorar los retardos ofrecidos para servicios sensibles a este parámetro.

CS Fallback y retorno a LTE

Actualmente, en las redes LTE en España y en la mayor parte del mundo, el servicio de voz no se ofrece a través de la red LTE, sino que la llamada es redirigida a otra tecnología con soporte de CS, como 3G, en lo que se conoce como CS Fallback. Se hicieron baterías de llamadas para analizar cómo funcionaba este proceso, observándose que las llamadas se traspasaban a 3G correctamente, sin caídas, y con retardos poco perceptibles.

En cambio sí se aprecian diferencias de comportamiento en el modo de regreso a 4G y en los tiempos de retorno después de que la llamada finaliza. Se detectó que, para tres de los operadores, si al terminar la llamada de voz el móvil sigue usando conexión de datos, éste se queda indefinidamente en 3G. Al finalizar la sesión de datos sí se produce el retorno, pero con diferente retardo en función del operador.

Uno de los operadores analizados mostró un comportamiento adecuado, regresando el terminal a 4G inmediatamente después de terminar la llamada de voz aunque exista sesión de datos en curso. Sin embargo el operador con mayores retardos tardó 1m19s en volver a conectarse a la red 4G. Es un comportamiento muy importante a tener en cuenta, ya que muchas aplicaciones de mensajería instantánea realizan actualizaciones periódicas en breve espacio de tiempo, lo que podría provocar que el móvil se quedara anclado en la red 3G indefinidamente. Una buena parametrización e implementación puede hacer que el móvil regrese inmediatamente a 4G, evitando que pueda quedarse anclado en la red 3G.

Conclusiones

Las redes LTE desplegadas muestran importantes mejoras respecto a las redes 3G existentes, sobre todo en términos de velocidades y latencias, que van a marcar un salto cualitativo en la experiencia de los usuarios y en el uso de las redes móviles. Sin embargo se han observado importantes aspectos que deben ser optimizados y a los que es necesario prestar atención, porque pueden tener incidencia sobre los usuarios cuando comiencen a crecer el tráfico y el número de terminales LTE.

Incluso entre redes de distintos operadores desplegadas por los mismos suministradores existen grandes diferencias de comportamiento, lo que muestra que es imprescindible parametrizar y configurar la red correctamente. Empresas con experiencia como Top Optimized Technologies pueden ser de gran ayuda en estas actividades.

Descarga: White Paper – Benchmarking LTE en Madrid

Publicado originalmente enhttp://intotally.com/tot4blog/ por Jesús Martínez de la Rosa (contact) o sígueme enLinkedin

Lo mejor de la semana

Vayamos con algunas noticias sobre LTE.

Reflexión sobre la posible utilización de la banda de 60Ghz como solución de backhaul para las “small cell”.

Prueba muy interesante de NSN sobre la continuidad de llamadas telefónicas al pasar de LTE (con VoLTE) a 3G (SRVCC), en la que se obtienen resultados muy buenos.

Artículo que describe la llegada de la conectividad 4G a los coches, con algunos ejemplos reales y algunas reflexiones sobre el posible modelo de venta.

Exhaustiva comparativa sobre las diferentes tarifas 4G de los operadores españoles.

Amena (con cobertura Orange), es la primera operadora virtual española con servicios 4G.

Otra prueba interesante de NSN, esta vez junto a China Mobile, en la que analizan el funcionamiento de una videollamada de alta calidad entre varias ciudades chinas a través de la red TD-LTE de China Mobile.

Terminales

Cuando Movistar comenzó a dar servicios 4G, tuvo grandes problemas con el iPhone 5, ya que este terminal no podía utilizar dichos servicios. Unos días después, Movistar apareció con la solución.

Otros enlaces interesantes

Repositorio muy interesante de videotutoriales sobre diferentes aspectos de LTE, explicándolos de forma sencilla y concisa.

Blog de ASCOM, en el cual se encuentran algunos estudios interesantes.

¡Hasta la próxima!

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por David Rueda Gómez (contact) o sígueme en Linkedin

Lo mejor de la semana

El verano está acabando, pero seguimos teniendo noticias frescas sobre LTE. ¡Vayamos con ellas!

Primeras pruebas de VoLTE de Nokia en Oriente Medio, con resultados muy interesantes.

Interesante análisis sobre la importancia que puede tener LTE en los servicios de comunicación críticos, los cuales habían sido soportados hasta ahora por TETRA.

La operadora británica EE ha alcanzado la cifra de un millón de usuarios 4G.

Completo resumen sobre el estado del arte de la VoLTE. Para más información, ver este otro enlace: http://lteconference.wordpress.com/2013/09/13/are-you-ready-to-move-to-voice-over-lte/

Descripción general de las redes de organización automática (SON), y su importancia en las redes heterogéneas (HetNets).

Entrevista con Hari Hariyanto, investigador senior de Telkom Indonesia, el cual describe la situación y despliegue actual de LTE en el país.

La Unión Europea ha aprobado sus planes para el sector teleco con el objetivo de eliminar el roaming para el 2016. Como primera medida, se espera que antes de Julio del 2014 los operadores no cobren a los usuarios por las llamadas recibidas fuera de su país de origen.

Algunas noticias importantes sobre Movistar y 4G. La operadora, desde el 13 de Septiembre, ofrece servicios 4G.

White paper de Nokia sobre el despliegue de “small cells”, tanto en exteriores como interiores, con el objetivo de ofrecer a los usuarios servicios de alta velocidad.

Resumen completo sobre el despliegue actual de LTE en España y los terminales con los que se puede disfrutar de los servicios 4G.

Otros enlaces interesantes

Repositorio muy interesante de videotutoriales sobre diferentes aspectos de LTE, explicándolos de forma sencilla y concisa.

Blog de ASCOM, en el cual se encuentran algunos estudios interesantes.

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por David Rueda Gómez (contact) o sígueme en Linkedin

Lo mejor de la semana

Sé que es verano, pero después de 4 semanas sin ningún post, creo que es el momento de volver a contaros las últimas novedades sobre LTE. ¡Comencemos!

Vodafone extenderá su red 4G a otras 8 ciudades españolas durante los meses de septiembre y octubre.

Esta noticia comenta los planes 4G de Vodafone y O2 en el Reino Unido tras la activación de las redes LTE de ambas operadoras. El caso de O2 puede dar pinceladas de lo que hará Movistar en España en un futuro cercano (para más información, http://www.gsmarena.com/o2_and_vodafone_launch_4g_lte_networks_in_uk-news-6676.php, http://lteconference.wordpress.com/2013/08/29/uk-finally-gets-some-4g-competition/).

Interesante reflexión sobre cómo podría actuar una operadora para competir con el resto en el mercado del 4G, ofreciendo algunos ejemplos.

Primera tarifa convergente de Orange, en la cual ofrece ADSL y 2GB de datos móviles a velocidad de 4G por 50 euros.

Evaluación muy interesante por parte de la empresa Gartner del despliegue LTE “end to end” de diferentes fabricantes a través del “cuadrante mágico”.

Entrevista a Michele Zarri, el cual hace un análisis de los retos a los que se enfrentan las operadoras en lo que al VoLTE se refiere, y desgrana las ventajas que este servicio de voz ofrecería. Para más información, leer estas otras entrevistas: http://lteconference.wordpress.com/2013/08/28/interview-vp-core-network-and-services-deutsche-telekom-ims-based-services-like-rcsejoyn-and-volte-are-key-building-blocks-of-our-all-ip-strategy/ y http://lteconference.wordpress.com/2013/08/07/interview-ceo-fring-one-of-the-remaining-challenges-of-ip-telephony-is-the-quality-of-the-last-mile-connection/.

Descripción de una de las características más importantes de “LTE Advanced”, la denominada “Carrier Aggregation”, la cual permite velocidades mucho mayores (respecto al actual LTE) al soportar anchos de banda de canal de hasta 100MHz.

Algunos datos sobre el despliegue mundial de LTE.

Terminals

El nuevo terminal Galaxy de Samsung con características especiales de cámara fotográfica desembarca en Europa incluyendo la funcionalidad LTE.

Otros enlaces interesantes

Repositorio muy interesante de videotutoriales sobre diferentes aspectos de LTE, explicándolos de forma sencilla y concisa.

¡Nos vemos la semana que viene!

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por David Rueda Gómez (contact) o sígueme en Linkedin

Lo mejor de la semana

Vayamos una vez más con algunas noticias sobre LTE. ¡No te las pierdas!

Vodafone España ha decidido eliminar el pago extra mensual de 9 euros para los clientes con tarifas 4G. Además en la noticia se puede ver un interesante cuadro de comparativa de las diferentes tarifas 4G de los diferentes operadores españoles.

Introducción al próximo congreso sobre VoLTE que tendrá lugar en Londres el 1 y 2 de Octubre. Además se aportan varios datos sobre la situación actual de la tecnología.

Citrix ha ganado recientemente el premio al mejor producto de gestión de tráfico LTE en los premios anuales LTE, gracias a la introducción de sus sistema T3100, el cual permite a los operadores ofrecer a los usuarios finales una calidad de experiencia (QoE) acorde con las expectativas

Muchos fabricantes de TETRA están planeando introducir en sus portfolios LTE en adición a TETRA.

Huawei está trabajando ya en el 5G (de hecho hay 200 personas trabajando en ellos), y espera que para el 2020 esté disponible.

Resumen del reciente congreso LTE en África que tuvo lugar la segunda semana de julio.

Interesante entrevista al CTO de SK Telecom en la que hace un repaso de la situación de la operadora respecto a LTE.

Entrevista a un responsable de Mastercard, en la que se comenta el porqué del papel fundamental que tendrá LTE en el futuro de los pagos vía móvil.

Entrevista al responsable de Desarrollo de Sistemas de Telia Sonera, en la cual comenta cómo Europa alcanzará a Asia en LTE, y los planes de la operadora en cuanto al roaming de LTE y la VoLTE se refiere.

En los premios LTE, Samsung ha ganado el correspondiente al mejor producto RAN LTE, gracias a su solución de redes LTE inteligentes.

Otros enlaces interesantes

Resumen a grandes rasgos del LTE World Summit al que asistimos en Ámsterdam el pasado junio.

Esto es todo por ahora. ¡Nos vemos la semana que viene!

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por David Rueda Gómez (contact) o sígueme en Linkedin

Lo mejor de la semana

Aquí está el resumen de noticias sobre LTE de esta semana:

http://mobilesociety.typepad.com/mobile_life/2013/07/massive-csfb-speed-improvement-in-lte-live-networks.html

Mejora importante en el tiempo de CSFB en las redes LTE alemanas.

http://www.adslzone.net/article12137-son-insuficientes-los-limites-de-trafico-en-las-nuevas-tarifas-4g.html

Análisis sobre si son suficientes los límites de tráfico de datos de las actuales tarifas para disfrutar de los servicios 4G o habrá que ampliarlas.

http://lteworld.org/news/sprint-opens-lte-network-bronx-and-brooklyn

La operadora Sprint despliega LTE en Bronx y Brooklyn el 30 de julio. Se confirma acuerdo con Transit Wireless para ofrecer servicio de voz y datos en el metro de Nueva York.

http://lteworld.org/news/gsa-194-commercial-networks-worldwide-75-countries

La agencia americana GSA ha sacado un informe en el que confirma que ya hay 194 redes comerciales de LTE en 75 países, los futuros despliegues en otros 120 países y una predicción de la situación para finales de 2013.

http://blogs.nokiasiemensnetworks.com/mobile-networks/2013/07/17/4345/

Artículo de Nokia Siemens en el que se explica en qué consiste el TD-LTE.

http://4g-portal.com/monetizing-lte-how-lte-can-help-operators-become-more-profitable

Interesante presentación sobre cómo el LTE puede ayudar a las operadoras a tener más beneficios

http://lteconference.wordpress.com/2013/07/24/preparing-for-volte/

Análisis del estado de VoLTE. El LTE Voice Summit tendrá lugar en Londres los días 1 y 2 de Octubre de 2013.

http://lteconference.wordpress.com/2013/07/23/roaming-with-voice-in-lte-networks/

Artículo sobre cómo funciona el roaming en redes LTE.

Terminales

http://www.movilzona.es/2013/07/22/los-mejores-smartphones-de-vodafone-4g/

Comparativa de los 4 mejores móviles para disfrutar las velocidades de conexión con Vodafone 4G

http://www.movilzona.es/2013/07/19/actualizacion-del-samsung-galaxy-s4-para-soportar-las-redes-4g-de-yoigo-y-orange/

Noticia sobre la actualización del Samsung Galaxy S4 para soportar las redes 4G de Yoigo y Orange

¡Nos vemos la semana que viene!

Publicado originalmente en http://intotally.com/tot4blog/ por Leticia Almansa López (contacto)
y por Helena Muñoz Ayuso (contacto) o sígueme en Linkedin

LTE para principiantes, Día 3: ¿Cómo de rápido puede ir mi smartphone 4G?

Si has estado un poco atento a los anuncios de 4G que hay por todas partes últimamente, te sonará la asombrosa cifra de 150 Mbps. Es la velocidad con que nos dicen que podremos navegar a partir de ahora si nos pasamos al 4G.
Sin embargo, como ocurre siempre en estos casos, se trata de la velocidad máxima teórica que da el sistema, y que sólo se podría alcanzar si la operadora cuenta con el máximo ancho de banda posible (20 MHz), estuviéramos solos en toda la red, y nuestro terminal fuera de una determinada categoría.
Estas condiciones por desgracia, serán difíciles de conseguir de forma simultánea, y por ello a continuación mostraremos con algo más de precisión a qué velocidades podremos llegar dependiendo de estos parámetros. Hay muchos factores, como hemos comentado, que influyen en la velocidad que experimentemos. Por supuesto la carga de la red hará que varíe significativamente, pero este análisis, mucho más teórico, lo dejamos para futuros posts.
En principio supondremos que el móvil dispone de todos los recursos radio para él en el cálculo de las velocidades. En este caso, hay dos cosas que afectan de forma directa a la pérdida de velocidad: la categoría LTE del móvil que tengamos y el ancho de banda del que disponga el operador que hemos contratado. Vamos a ver brevemente cada una de ellas:

Categorías de terminales LTE

Hay cinco categorías distintas para los móviles LTE. Estas categorías traen implícitos los estándares de comunicación entre el móvil y la base. El móvil informa a la base de su categoría, para que ésta sepa cómo puede comunicarse con él.
Los parámetros más importantes de cada categoría, y que limitarán las velocidades, son el tipo de modulación y la configuración de antenas. A continuación se muestran ambos para las cinco categorías, además de las velocidades que se pueden alcanzar con cada una de ellas:

tabla1esp

La mejor modulación es 64 QAM en cuanto a velocidad, pues es la que envía más información por símbolo, pero que se pueda usar o no depende del estado del canal radio. Para el cálculo de las velocidades siempre se supone que se emplea esta modulación (si la categoría lo permite).

tabla2esp

A mayor número de antenas TX y RX (MIMO) mayor velocidad. Sin embargo como vemos, es bastante probable que el terminal sólo soporte un esquema de 2×2.
Según la configuración de antenas, la velocidad de descarga máxima es la que se muestra en esta tabla:

tabla3esp

No es hasta la categoría 4 cuando podemos tener los famosos 150 Mbps.
Como curiosidad cabe destacar que un terminal LTE de categoría 1 ofrece peores prestaciones que un terminal HSDPA de la categoría más alta.
Vemos también que se pude conseguir incluso el doble con categoría 5, sin embargo esta velocidad no se publicita porque en los despliegues estándar de LTE que se están realizando se emplea 2×2 MIMO.
(Todas las categorías con valores para 20 MHz de ancho de banda).

Qué categoría tiene nuestro terminal es algo que generalmente nos pasará desapercibido, y sin embargo, condicionará significativamente las velocidades objetivo que podremos alcanzar. Los terminales de gama alta que tenemos disponibles hoy en día como el Iphone 5 o el Samsung Galxy s4 son de categoría 3. Huawei ha lanzado en mayo de 2013 el Pocket Wi Fi LTE GL04P que tiene como novedad ser el primer terminal de categoría 4 en el mundo.
Las categorías están definidas en la especificación del 3GPP “3GPP TS 36.306 Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA); User Equipment (UE) radio access capabilities (Release 8)”.

Ancho de banda

El ancho de banda define la cantidad de recursos físicos que transportan la información dirigida al terminal. El máximo ancho de banda configurable de LTE es 20 MHz. Sin embargo, los operadores pueden no utilizar todo lo posible, sino 5, 10 o 15 MHz. Por tanto si queremos saber a cuánto aspiramos al contratar nuestra tarifa, debemos también saber qué banda tiene licenciada el operador en cuestión.
Actualmente en España el reparto del espectro está de la siguiente forma (aunque la banda de 800 MHz aún no está libre de la TDT y no tienen LTE desplegado en ella):

tabla4esp

Aunque tengan licenciados los 20 MHz puede ser que no los estén utilizando todos al principio y vayan ampliando según aumenten los usuarios abonados, por lo que puede ser también una causa de que tengamos velocidades más bajas de las que esperamos.
De todas formas suponemos que se utilizan los 20 MHz, y si suponemos también la mejor calidad de canal (esto es, modulación 64 QAM) la máxima velocidad para cada categoría en subida y bajada es la siguiente:

tabla5esp

Para tener una referencia, los 100 Mbps que tenemos con categoría 3 y 20 MHz caen hasta 79 Mbps con 10 MHz y 39 Mbps para 5 MHz.
Por tanto, vemos que ya en el mejor de los casos los 150 Mbps se nos quedan en 100 si tenemos un terminal de categoría 3. Partiendo de estos 100 Mbps tendríamos después que tener en cuenta que no estamos solos ante la antena y que tenemos que compartir los recursos con los demás usuarios. Medidas en entornos reales no muy cargados muestran velocidades de pico de entre 50 y 70 Mbps en el mejor de los casos y zonas donde la cobertura es máxima.
Aun así con LTE tendremos mejores velocidades y mucho menores retardos que con la anterior HSDPA, en aquellas zonas donde haya buena cobertura, pero hemos de tener en cuenta que los 150 Mbps, son de momento una utopía.

Publicado originalmente en http://intotally.com/tot4blog/ por Leticia Almansa López (contacto)

Lo mejor de la semana

Vamos con el resumen de las noticias de LTE de esta semana:

http://www.rcrwireless.com/americas/20130708/carriers/latam-video-interview-brazils-mobile-needs-world-cup/

Entrevista a Jeff Glueck, CEO de Skyfire, sobre las necesidades a cubrir en telefonía móvil durante la FIFA World Cup en 2014 en Brasil .

http://lteworld.org/blog/lte-deployments-cover-57-population-2018

Noticia sobre el alcance que tendrá LTE en al año 2018.

http://www.movilzona.es/2013/07/16/analisis-de-la-conexion-4g-de-vodafone-con-un-modem-lte/

Análisis de pruebas de la conexión 4G para Vodafone realizadas en varias zonas de Madrid.

http://www.movilzona.es/2013/07/15/vodafone-aumentara-el-limite-de-descarga-de-sus-tarifas-de-datos-4g/

Noticia sobre el aumento del límite de descarga de Vodafone en sus tarifas de datos 4G.

http://blogs.nokiasiemensnetworks.com/mobile-networks/2013/07/15/volte-ing-over-ott-voice-by-leaps-and-bounds/

Comparativa de NSN entre VoLTE y otras alternativas VoIP.

http://www.xatakamovil.com/yoigo/yoigo-anuncia-la-ampliacion-de-su-4g-mas-de-100-ciudades-para-finales-de-ano

Noticia sobre la intención de Yoigo de desplegar su 4G a todas las ciudades de más de 70.000 habitantes antes de fin de año.

Otros enlaces interesantes

http://4g.orange.es/cobertura.html

En la web de Orange ya se puede consultar la cobertura de su red 4G.

¡Hasta la semana que viene!

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por Helena Muñoz Ayuso (contact) o sígueme en Linkedin

Lo mejor de la semana

¿Cuáles son las novedades de esta semana en el mundo LTE? Vayamos con un resumen:

Noticia curiosa, en la que se comenta que Huawei ha conseguido desplegar LTE para permitir cobertura móvil a 5200m de altitud.

Noticia muy interesante sobre el más que inminente acuerdo ente Yoigo y Movistar para que el primero pueda ofrecer servicios de ADSL, y el segundo pueda proporcionar LTE a sus usuarios en la banda de 1800MHz.

Situación del despliegue actual de LTE en África.

Evolución de terminales que poseen la tecnología LTE. Desde Febrero del 2011 hasta la actualidad, el parque de teléfonos móviles ha pasado de 63 a 948.

Recopilatorio de los datos más importantes relacionados con el despliegue LTE de Vodafone en España.

Y esto es todo por ahora. ¡Nos vemos la semana que viene!

Publicado oginialmente en http://intotally.com/tot4blog/ por David Rueda Gómez (contact) o sígueme en Linkedin

LTE para principiantes, Día 2: Breve descripción de la arquitectura de red de LTE

Vayamos con un nuevo post sobre LTE. Hoy os daremos una breve desripción de la arquitectura de red de LTE. ¿Estáis preparados?

LTE sigue la misma arquitectura de red que los anteriores sistemas especificados por el 3GPP,  y abarcan la especificación del 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).

E-UTRAN es la red de acceso especificada para LTE, que utiliza la tecnología OFDMA en la interfaz radio para la comunicación con los equipos de usuario.

La red de acceso E-UTRAN y la red troncal EPC proporcionan de forma conjunta servicios de transferencia de paquetes IP entre los equipos de usuario y redes de paquetes externas tales como plataformas IMS y/o otras redes de telecomunicaciones como Internet. Las prestaciones de calidad de servicio (e.g., tasa de datos en bits/s, comportamientos en términos de retardos y pérdidas) de un servicio de transferencia de paquetes IP puede configurarse en base a las necesidades de los servicios finales que lo utilicen, cuyo establecimiento (señalización) se lleva a cabo a través de plataformas de servicios externas (e.g., IMS) y de forma transparente a la red troncal EPC. Formalmente, el servicio de transferencia de paquetes IP ofrecido por la red LTE entre el equipo de usuario y una red externa se denomina servicio portador EPS (EPS Bearer Service). Asimismo, la parte del servicio de transferencia de paquetes que proporciona la red de acceso E-UTRAN se denomina E-UTRAN Radio Access Bearer (ERAB).

Es importante destacar que la interconexión de los diferentes equipos físicos donde se ubicarían las funciones tanto de la red troncal EPC como de la red de acceso E-UTRAN, se realiza mediante tecnologías de red basadas en IP. De esta forma, la red física que se utiliza para interconectar los diferentes equipos de una red LTE, y que se denomina comúnmente como red de transporte, es una red IP convencional. Por tanto, la infraestructura de una red LTE, además de los equipos propios que implementan las funciones del estándar 3GPP, también integra otros elementos de red propios de las redes IP tales como routers, servidores DHCP (Dynamic Host Confi guration Protocol) para la confi guración automática de las direcciones IP de los equipos de la red LTE y servidores DNS (Domain Name Server) para asociar los nombres de los equipos con sus direcciones IP.

Arquitectura de E-UTRAN

La arquitectura de la red de acceso se compone de una única entidad de red denominada evolved NodeB (eNodeB) que constituye la estación base de E-UTRAN. Así pues, la estación base E-UTRAN integra toda la funcionalidad de la red de acceso, a diferencia de las redes de acceso de GSM y UMTS compuestas por estaciones base (BTS, NodoB) y equipos controladores (BSC y RNC). La descripción de la arquitectura de E-UTRAN se detalla en las especificaciones del 3GPP TS 36.300 y TS 36.401.

Tal y como se ilustra en la siguiente figura, una red de acceso E-UTRAN está formada por eNodeBs que proporcionan la conectividad entre los equipos de usuario (UE) y la red troncal EPC. Un eNodeB se comunica con el resto de elementos del sistema mediante tres interfaces: E-UTRAN Uu, S1 y X2.

La interfaz E-UTRAN Uu, también denominada LTE Uu o simplemente interfaz radio LTE, permite la transferencia de información por el canal radio entre el eNodeB y los equipos de usuario. Todas las funciones y protocolos necesarios para realizar el envío de datos y controlar la operativa de la interfaz E-UTRAN Uu se implementan en el eNodeB.

El eNodeB se conecta a la red troncal EPC a través de la interfaz S1. Dicha interfaz está desdoblada en realidad en dos interfaces diferentes: S1-MME para sustentar el plano de control y S1-U como soporte del plano de usuario. La separación entre plano de control y plano de usuario es una característica importante en la organización de las torres de protocolos asociadas a las interfaces de la red LTE.

Así pues, el plano de usuario de una interfaz se refiere a la torre de protocolos empleada para el envío de tráfico de usuario a través de dicha interfaz (e.g., paquetes IP del usuario que se envían entre E-UTRAN y EPC a través de S1-U). Por otro lado, el plano de control se refiere a la torre de protocolos necesaria para sustentar las funciones y procedimientos necesarios para gestionar la operación de dicha interfaz o de la entidad correspondiente (e.g., configuración de la operativa del eNodeB desde la red EPC a través de S1-MME). Esta separación entre plano de control y plano de usuario en la interfaz S1 permite realizar la conexión del eNodeB con dos nodos diferentes de la red troncal. Así, mediante la interfaz S1-MME, el eNodeB se comunica con una entidad de red de la EPC encargada únicamente de sustentar las funciones relacionadas con el plano de control (dicha entidad de red de la red troncal EPC se denomina Mobility Management Entity, MME). Por otro lado, mediante la interfaz S1-U, el eNodeB se comunica con otra entidad de red encargada de procesar el plano de usuario (dicha entidad de red de la EPC se denomina Serving Gateway, S-GW). Esta separación entre entidades de red dedicadas a sustentar el plano de control o bien el plano de usuario es una característica importante de la red LTE que permite dimensionar de forma independiente los recursos de transmisión necesarios para el soporte de la señalización del sistema y para el envío del tráfico de los usuarios.

Opcionalmente, los eNodeBs pueden conectarse entre sí mediante la interfaz X2. A través de esta interfaz, los eNodeB se intercambian tanto mensajes de señalización destinados a permitir una gestión más eficiente del uso de los recursos radio (como por ejemplo información para reducir interferencias entre eNodeBs) así como tráfico de los usuarios del sistema cuando estos se desplazan de un eNodeB a otro durante un proceso de handover.

Publicado originalmente en http://intotally.com/tot4blog/ por Leticia Almansa López (contacto)