Contenido

Prefacio

Agradecimientos

Lista de abreviaciones

1 1.1

Introduccin Architectural Review de UMTS y GSM 1.1.1High Nivel Arquitectura 1.1.2Architecture de la Red de Acceso Radio 1.1.3Architecture de la red principal 1.1.4Communication Protocolos Historia de los Sistemas de Telecomunicaciones Mviles 1.2.1From 1G a 3G Sistemas de generacin de 1.2.2Third La necesidad de LTE Crecimiento 1.3.1The de datos mviles 1.3.2Capacity de un Sistema de Telecomunicaciones Mviles 1.3.3Increasing la capacidad del sistema Motivaciones 1.3.4Additional De UMTS a LTE 1.4.1High Nivel Arquitectura de LTE 1.4.2Long Term Evolution 1.4.3System Evolucin de la arquitectura Desde LTE a LTE-Advanced 1.5.1The Requisitos UIT para 4G 1.5.2Requirements de LTE-Advanced 1.5.34G Sistemas de Comunicacin 1.5.4The Significado de 4G El espec 3GPPfi caciones para LTE

xvii

xix

xxi

1 1 1 2 4 4 6 6 7 8 8 10 11 11 11 11 12 13 15 15 15 15 16 16

1.2

1.3

1.4

1.5

1.6

xxviii Lista de abreviaciones

1

Introduccin

Nuestro primera captulo pone LTE en su contexto histrico, y establece sus requisitos y clave caractersticas tcnicas. Empezamos revisando las arquitecturas de UMTS y GSM, y mediante la introduccin de algunos de los trminos que los dos sistemas utilizan. A continuacin, resumimos la historia de los sistemas de telecomunicaciones mviles, discutir los temas que han impulsado el desarrollo de LTE, y mostrar cmo ha evolucionado UMTS primera en LTE y luego en una versin mejorada conocida como LTE-Advanced. El captulo se cierra mediante la revisin de la Stan- proceso de norma- para LTE.

1.1 Revisin Arquitectnica de UMTS y GSM

1.1.1 Arquitectura de Alto Nivel

LTE fue diseado por una colaboracin de las telecomunicaciones nacionales y regionales Stan- cuerpos nor- conocidos como la Proyecto de Asociacin de Tercera Generacin (3GPP) [1] y es conocido en su totalidad como 3GPP Evolucin a Largo Plazo. LTE se desarroll a partir de una ma 3GPP anterior TEM conocido como el Sistema Universal de Telecomunicaciones Mviles (UMTS), que a su vez evolucionado a partir de la Sistema Global para Comunicaciones Mviles (GSM). Para poner LTE en con- texto, vamos a empezar por revisar las arquitecturas de UMTS y GSM e introduciendo parte de la terminologa importante. Una red de telefona mvil es o fi cialmente conocido como red mvil terrestre pblica (PLMN), y est dirigido por un operador de red tales como Vodafone o Verizon. UMTS y GSM cuota una arquitectura de red comn, que se muestra en la Figura 1.1. Hay tres principales componentes, a saber, la red central, la red de acceso radio y el telfono mvil. La red de ncleo contiene dos dominios. La conmutacin de circuitos (CS) transportes de dominio llamadas telefnicas en toda la regin geogrfica de que el operador de la red est cubriendo, en el misma manera que un tradicional Linea arreglada sistema de telecomunicacin. Se comunica con la Red Telefnica Conmutada (PSTN), de modo que los usuarios pueden realizar llamadas a telfonos fijos y con el circuito de conmutacin de dominios de otros operadores de red. La conmutacin de paquetes (PS) transporta flujos de datos, como las pginas web y correos electrnicos, entre el usuario y externo redes de datos de paquetes (PDN), tales como la internet.

Una introduccin a LTE: LTE, LTE-Advanced, SAE y 4G Mobile Communications, Primera Edicin. Christopher Cox. 2012 John Wiley & Sons, Ltd. Publicado 2012 por John Wiley & Sons, Ltd.

2 Una introduccin a la LTE

Figura 1.1 La arquitectura de alto nivel de UMTS y GSM.

Los dos dominios transportan su informacin de maneras muy diferentes. El dominio CS utiliza una tcnica conocida como conmutacin de circuitos , En el que se deja de lado una de dos vas dedicadas conexin para cada llamada de telfono individual de modo que puede transportar la informacin con una velocidad de datos constante y mnima demora. Esta tcnica es eficaz, sino que es ine fi ciente: la conexin tiene la capacidad suficiente para manejar el peor de los casos en los que tanto usuarios estn hablando al mismo tiempo, pero por lo general se dimensiona sobre-. Adems, es inapropiado para transferencias de datos, en el que la velocidad de datos puede variar ampliamente. Para tratar el problema, el dominio PS utiliza una tcnica diferente, conocida como paquete conmutacin . En esta tcnica, un flujo de datos se divide en paquetes, cada uno de los cuales est marcado con la direccin del dispositivo de destino requerida. Dentro de la red, routers leer el abordar etiquetas de los paquetes de datos entrantes y reenviarlos hacia el correspondiente destinos. La la red de los recursos son compartidos entre todos los usuarios, por lo que la tcnica es ms e fi ciente de la conmutacin de circuitos. Sin embargo, las demoras pueden resultar si demasiados dispositivos

intentan para transmitir al mismo tiempo, una situacin que es familiar de la operacin de la Internet. La red de acceso radio maneja el ncleo la red de comunicaciones por radio con la usuario. En la Figura 1.1, en realidad hay dos redes de acceso de radio independientes, a saber, la GSM EDGE red de acceso radio (GERAN) y la UMTS red de acceso de radio terrestre (UTRAN). Estos utilizan las diferentes tcnicas de comunicacin de radio de GSM y UMTS, pero comparten una red central comn entre ellos. La usuario de dispositivo se conoce o fi cialmente como equipo de usuario (UE) y coloquialmente como el mvil. Se comunica con la red de acceso radio a travs de la interfaz de aire, tambin conocida como la interfaz de radio. La direccin de red a mvil se conoce como el enlace descendente (DL) o enlace directo y la direccin desde el mvil a la red se conoce como el enlace ascendente (UL) o enlace inverso . Un mvil puede trabajar fuera del rea de cobertura de su operador de red mediante el uso de la los recursos de las redes mviles terrestres pblicas dos: el red visitada , Donde el mvil se encuentra, y la operador de red domstica . Esta situacin se conoce como itinerancia .

1.1.2 Arquitectura de la Red de Acceso Radio

La Figura 1.2 muestra la red de acceso de radio de UMTS. El componente ms importante es la estacin base, que en UMTS es o fi cialmente conocido como el Nodo B . Cada estacin base tiene una

Introduccin 3

Figura 1.2 Arquitectura de la red de acceso radio UMTS terrestre.

o ms conjuntos de antenas, a travs del cual se comunica con los mviles en uno o ms sectores. Como se muestra en el diagrama, una estacin base tpica utiliza tres conjuntos de antenas para controlar tres sectores, cada uno de los cuales se extiende por un arco de 120. En un pas de tamao medio como el Reino

Unido, una red tpica telfono mvil podra contener varios miles de estaciones de base por completo. La palabra clula se puede utilizar de dos maneras diferentes [2]. En Europa, una clula es generalmente el lo mismo que un sector, pero en los EE.UU., por lo general significa que el grupo de sectores que una sola estacin base controla. Vamos a seguir con la convencin europea largo de este libro, de modo que la clula de palabras y sector significan la misma cosa. Cada clula tiene un tamao limitado, que est determinada por el alcance mximo en el que el receptor puede escuchar correctamente el transmisor. Tambin tiene una capacidad limitada, que es la velocidad de datos mxima combinada de todos los mviles en la clula. Estos lmites conducen a la existencia de varios tipos de clulas. Macroceldas proporcionar una cobertura de rea amplia en las zonas rurales o suburbios y tienen un tamao de unos pocos kilmetros. Microceldas tener un tamao de unos pocos cientos metros y proporcionar una mayor capacidad colectiva que es adecuado para densamente poblada Areas urbanas. Picoclulas se utilizan en grandes ambientes interiores como o fi cinas o de compras centros y son unas pocas decenas de metros de dimetro. Por ltimo, los suscriptores pueden comprar estaciones base casa instalar en sus propios hogares. Estos Control femtoceldas, que son unos pocos metros de dimetro. Mirando ms de cerca en la interfaz de aire, cada estacin mvil y en base transmite una cierta frecuencia de radio, que se conoce como la frecuencia portadora . Alrededor de esa compaa frecuencia, ocupa una cierta cantidad de espectro de frecuencia, conocido como el ancho de banda. Por ejemplo, un mvil puede transmitir con una frecuencia portadora de 1960 MHz y una banda anchura de 10 MHz, en cuyo caso sus transmisiones ocuparan un rango de frecuencia desde 1955-1965 MHz. La interfaz de aire tiene que separar la base estaciones ' transmisiones desde los de la los mviles, para asegurarse de que no interfieran. UMTS pueden hacerlo de dos maneras. Cuando se usa dplex por divisin de frecuencia (FDD), las estaciones base transmiten en una frecuencia portadora, y los mviles en otro. Cuando se usa dplex por divisin de tiempo (TDD), las estaciones base

4 Una introduccin a la LTE

y los mviles transmiten en la misma frecuencia portadora, pero en momentos diferentes. La interfaz de aire tambin tiene que segregar las diferentes estaciones base y mviles entre s. Veremos las tcnicas que utiliza en los captulos 3 y 4. Cuando un mvil se mueve de una parte de la red a otra, tiene que dejar de comunicacin cando con una clula e iniciar la comunicacin con la siguiente celda a lo largo. Dependiendo de circunstancias, este proceso puede llevarse a cabo utilizando dos tcnicas diferentes, conocido como Entregar y reseleccin de clula. En UMTS, un mvil puede comunicar con ms realidad de una celda a la vez, en un estado conocido como traspaso suave . Las estaciones base se agrupan por dispositivos conocidos como controladores de red radioelctrica (RNC). Estos tienen dos tareas principales. En primer lugar, pasan la usuario de informacin de voz y paquetes de datos entre las estaciones base y la red central. En segundo lugar, controlan una mvil de comunicaciones de radio por medio de mensajes de sealizacin que son invisibles para el usuario, por ejemplo, decirle a un mvil a entregar a partir de una clula a otra. Un tpico la red puede contener unas pocas decenas de controladores de red de radio, cada uno de los cuales controla una pocos cientos de estaciones base. La red de acceso de radio GSM tiene un diseo similar, aunque la estacin base se conoce como un estacin transceptora base (BTS) y el controlador se conoce como controlador de estacin base (BSC). Si una soportes mviles GSM y UMTS, entonces la red puede entregarla entre las dos redes de acceso de radio, en un proceso conocido como traspaso entre sistemas . Esto puede ser muy valiosa si un mvil se mueve fuera del rea de cobertura de UMTS, y en una regin que est cubierto por GSM solo. En la Figura 1.2, hemos demostrado la usuario de tr fi co en lneas continuas y la la red de sealizacin mensajes en lneas discontinuas. Vamos a seguir con esta convencin en todo el libro.

1.1.3 Arquitectura de la red principal

La Figura 1.3 muestra la arquitectura interna de la red central. En la conmutacin de circuitos dominio, gateways de medios (MGWs) llamadas telefnicas ruta de una parte de la red a otro, mientras centro de conmutacin mvil (MSC) servidores manejar los mensajes de sealizacin que configurar, gestionar y derribar las llamadas telefnicas. Ellos respectivamente manejan el tr fi co y funciones de sealizacin de dos principios de dispositivos, conocidos como el centro de conmutacin mvil y la posiciones de visitantes registro (VLR). Una red tpica puede contener solo unos pocos de cada dispositivo. En el dominio de conmutacin de paquetes, nodos de soporte de pasarela GPRS (GGSN) actuar como interfaces a los servidores y redes de paquetes de datos en el mundo exterior. Sirviendo nodos de soporte de GPRS (SGSN) datos de la ruta entre las estaciones base y los GGSN, y manejar la sealizacin mensajes que se instalan, gestionar y derribar los flujos de datos. Una vez ms, un tpico red slo podra contener algunas de cada dispositivo. La servidor local de abonado (HSS) es una base de datos central que contiene informacin acerca toda la red operador de suscriptores y es compartida entre los dos dominios de la red. Se fusiona las funciones de dos componentes anteriores, que eran conocidos como la casa Registro de Localizacin (HLR) y la centro de autentificacin (AUC).

1.1.4 Protocolos de comunicacin

Al igual que otros sistemas de comunicacin, UMTS y GSM informacin de transferencia el uso de hardware y software protocolos. La mejor manera de ilustrar estos es en realidad a travs

Introduccin 5

Figura 1.3 Arquitectura de las redes centrales de UMTS y GSM.

Figura 1.4 Los ejemplos de los protocolos de comunicacin utilizados por la Internet, mostrando su mapeo sobre las capas del modelo OSI.

los protocolos utilizados por internet. Estos protocolos han sido diseados por el Internet Engineering ing Task Force (IETF) y se agrupan en varios numerada capas, cada uno de los cuales maneja un aspecto del proceso de transmisin y recepcin. La agrupacin usual sigue un modelo de siete capas conocido como el Interconexin de sistemas abiertos (OSI). A modo de ejemplo (ver Figura 1.4), supongamos que un servidor web enva informacin a una usuario de navegador. En el primera paso, una capa de aplicacin protocolo, en este caso el hipertexto

6 Una introduccin a la LTE

protocolo de transferencia (HTTP), recibe informacin de la servidor de software de aplicacin, y lo pasa a la siguiente capa por lo representa de una manera que la usuario de aplicacin capa eventualmente ser capaz de entender. Otros protocolos de capa de aplicacin incluyen la Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) y el fi l protocolo de transferencia (FTP). La capa de transporte gestiona la transmisin de datos de extremo a extremo. Hay dos principales protocolos. La Protocolo de Control de Transmisin (TCP) re-transmite un paquete de extremo a extremo si no llega correctamente, y es adecuado para datos como pginas web y correos electrnicos que tienen que ser recibido de forma fiable. La protocolo de datagramas de usuario (UDP) enva el paquete sin cualquier re-transmisin y es adecuado para datos como de voz en tiempo real o de vdeo para el cual llegada a tiempo es ms importante. En el capa de red , La protocolo de Internet (IP) enva paquetes en la ruta correcta a partir de el origen al destino, utilizando la direccin IP del dispositivo de destino. El proceso se maneja por los routers intermedios, que inspeccionan las direcciones IP de destino mediante la aplicacin simplemente las tres capas ms bajas de la pila de protocolos. La capa de enlace de datos gestiona la transmisin de los paquetes de un dispositivo a otro, por ejemplo, por re-transmitir un paquete a travs de una interfaz nica, si sta no llega correctamente. Por ltimo, la capa fsica se ocupa de la detalles reales de transmisin; por ejemplo, mediante el establecimiento de la tensin de la seal transmitida. El Internet puede utilizar cualquier protocolos adecuados para el enlace de datos y capas fsicas, tales como Ethernet . En cada nivel de la transmisor de pila, un protocolo recibe un paquete de datos de la protocolo anterior en la forma de una unidad de datos de servicio (SDU). Se procesa el paquete, aade un cabecera para describir la transformacin que ha llevado a cabo, y enva el resultado como un protocolo unidad de datos (PDU). Esto se convierte en la unidad de datos de servicio de entrada de la siguiente inmediatamente protocolo de abajo. El proceso contina hasta que el paquete alcanza la parte inferior del protocolo pila, momento en el que se transmite. El receptor invierte el proceso, usando las cabeceras para ayudar a deshacer el efecto de la transmisor de procesamiento. Esta tcnica se utiliza en todo el radio y las redes centrales de UMTS y GSM. No vamos a considerar sus protocolos en detalle; en cambio, vamos a ir directamente a los protocolos utilizados por LTE como parte del captulo 2.

1.2 Historia de los Sistemas de Telecomunicaciones Mviles

1.2.1 A partir de 1G a 3G

Sistemas de telecomunicaciones mviles eran primera introducido a principios de 1980. La primera generacin sistemas (1G) utilizadas tcnicas de comunicacin analgica, que eran similares a los utilizados por una radio analgica tradicional. Las clulas individuales eran grandes y la sistemas no utilizan la radio disponible ef espectro fi ciente, por lo que su capacidad era de hoy normas muy pequea. Los dispositivos mviles eran grandes y caros y estaban comercializado casi exclusivamente a los usuarios de negocios. Telecomunicaciones mviles despegaron como un producto de consumo con la introduccin de segunda generacin (2G) sistemas en la dcada de 1990. Estos sistemas eran la primera usar la tecnologa digital, lo que permite un uso ms e fi ciente del espectro radioelctrico y la introduccin de dispositivos ms pequeos, ms baratos. Fueron diseados originalmente slo para voz, pero ms tarde fueron mejorado para admitir la mensajera instantnea a travs de la Servicio de mensajes cortos (SMS). El sistema ms popular 2G fue el Sistema Global para Mviles Comunica- ciones (GSM), que fue diseado originalmente como una tecnologa paneuropea, pero que

Introduccin 7

ms tarde se hizo popular en todo el mundo. Tambin fue notable IS-95 , Tambin conocida como cdmaOne, que fue diseada por Qualcomm, y que se convirti en la dominante 2G en el sistema de EE.UU.. El xito de los sistemas de comunicacin 2G lleg al mismo tiempo que el crecimiento temprano de la internet. Era natural que los operadores de red para llevar a los dos conceptos juntos, por permitiendo a los usuarios descargar datos en dispositivos mviles. Para ello, los llamados sistemas 2.5G construido sobre las ideas originales de 2G, introduciendo el ncleo la red de conmutacin de paquetes dominio y mediante la modificacin de la interfaz de aire de modo que pudiera manejar datos, as como de voz. La Servicio General Packet Radio (GPRS) incorpora estas tcnicas en GSM, mientras IS-95 fue desarrollado en un sistema conocido como IS-95B . Al mismo tiempo, las velocidades de datos disponibles en internet fueron aumentando progresivamente. Para reflejar esto, los diseadores primera mejorado el rendimiento de los sistemas 2G usando tcnicas tales como Tarifas de Datos Mejoradas para la Evolucin de GSM (EDGE) y luego introducido ms potente tercera generacin sistemas (3G) en los aos posteriores a 2000. Los sistemas 3G utilizan diferentes tcnicas para la transmisin de radio y la recepcin de sus predecesores 2G, lo que aumenta el pico velocidades de datos que pueden manejar y lo que hace an ms e fi ciente el uso de la disposicin espectro radioelctrico. Desafortunadamente, los sistemas 3G tempranos eran excesivamente publicitado y su rendimiento hicieron no en primera altura de las expectativas. Debido a esto, 3G solamente se quit correctamente despus de la introduccin de sistemas de 3.5G alrededor de 2005. En estos sistemas, la interfaz de aire incluye optimizaciones adicionales que estn dirigidos a las aplicaciones de datos, lo que aumenta la tasa media en el que un usuario puede cargar o descargar informacin, a expensas de introducir una mayor la variabilidad en la tasa de datos y el tiempo de llegada.

1.2.2 Sistemas de tercera generacin

La el mundo de sistema 3G dominante es el Sistema Universal de Telecomunicaciones Mviles (UMTS). UMTS se desarroll a partir GSM cambiando completamente la tecnologa utilizada en la interfaz de aire, mientras se mantiene el ncleo de red casi sin cambios. El sistema era ms tarde mejorada para aplicaciones de datos, mediante la introduccin de las tecnologas 3.5G de alta velocidad downlink packet access (HSDPA) y acceso de paquetes de enlace ascendente de alta velocidad (HSUPA), que se conocen colectivamente como High-Speed Packet Access (HSPA). La interfaz area UMTS tiene dos implementaciones ligeramente diferentes. Cdigo de Banda Ancha acceso mltiple por divisin (WCDMA) es la versin que fue originalmente especificadofi cado, y la que se utiliza actualmente a travs de la mayor parte del mundo. Tiempo de divisin de cdigo sncrono acceso mltiple por divisin (TD-SCDMA) es un derivado de WCDMA, que tambin se conoce como la opcin de baja velocidad de chip de modo UMTS TDD. TD-SCDMA fue desarrollado en China, para minimizar el Pas del dependencia de la tecnologa occidental y el pago de regalas a Las empresas occidentales. Se despliega por uno de China tres operadores de 3G, China Mobile. Hay dos principales diferencias tcnicas entre estas implementaciones. En primer lugar, WCDMA normalmente segrega la base estaciones ' y los mviles ' las transmisiones por va de dplex por divisin de frecuencia, mientras que TD-SCDMA utiliza dplex por divisin de tiempo. En segundo

lugar, WCDMA utiliza un gran ancho de banda de 5 MHz, mientras que TD-SCDMA utiliza un valor menor de 1,6 MHz. cdma2000 fue desarrollado a partir de IS-95 y se utiliza principalmente en Amrica del Norte. El original Tecnologa 3G era conocido como cdma2000 La tecnologa de transmisin de radio 1x (1xRTT). Fue

8 Una introduccin a la LTE

posteriormente mejorado para un sistema 3.5G con dos nombres alternativos, cdma2000 alta tasa de paquetes de datos (HRPD) o datos de evolucin optimizados (EV-DO), que utiliza tcnicas similares al acceso de paquetes de alta velocidad. Las especi fi caciones para IS-95 y CDMA2000 son producidos por una colaboracin similar a 3GPP, que se conoce como la Asociacin de Tercera Generacin Proyecto 2 (3GPP2) [3]. Hay tres principales diferencias tcnicas entre las interfaces de aire de cdma2000 y UMTS. En primer lugar, cdma2000 utiliza un ancho de banda de 1,25 MHz. En segundo lugar, es cdma2000 compatible con IS-95, en el sentido de que IS-95 mviles pueden comunicarse con estaciones base CDMA2000 y viceversa, mientras que UMTS no es compatible con versiones anteriores con GSM. En tercer lugar, cdma2000 segrega voz y datos optimizados en diferente soporte frecuencias, mientras que UMTS les permite compartir la misma. La primera dos cuestiones impedido la penetracin de WCDMA en el mercado de Amrica del Norte, donde haba algunas asignaciones de anchos de banda tan amplios como 5 MHz y haba un gran nmero de legado IS-95 dispositivos. La fi nal La tecnologa 3G es Interoperabilidad mundial para acceso por microondas (WiMAX). Este fue desarrollado por el Instituto de Ingenieros Elctricos y Electrnicos bajo IEEE estndar 802.16 y tiene una historia muy diferente de otros sistemas 3G. El original especfi cacin (IEEE 802.16 -2001) era para un sistema que suministra datos a travs de punto-to- enlaces de microondas punto en lugar de fijo cables. Una revisin posterior, conocido como fijo WiMAX (IEEE 802.16 -2004), con el apoyo de comunicaciones punto a multipunto entre un omni estacin base direccional y un nmero de fijo dispositivos. Otra enmienda, conocida como WiMAX mvil (IEEE 802.16e), permiti a los dispositivos para mover y entregar sus comunicaciones de una estacin base a otra. Una vez que estas capacidades estaban todos en lugar, WiMAX comenz a parecerse a cualquier otro sistema de comunicacin 3G, aunque uno que haba sido optimizado para datos desde el principio.

1.3 La necesidad de LTE

1.3.1 El crecimiento de datos mviles

Durante muchos aos, las llamadas de voz dominaron el tr fi c en las redes de telecomunicaciones mviles. El crecimiento de los datos mviles fue inicialmente lento, pero en los aos previos a 2010 su uso comenz a aumentar dramticamente. Para ilustrar esto, la figura 1.5 muestra las mediciones por Ericsson del tr fi total de c siendo manejado por redes en todo el mundo, en petabytes (Millones de gigabytes) por mes [4]. La figura abarca el perodo comprendido entre enero de 2007 y julio 2011, tiempo durante el cual la cantidad de trfico de datos fi co aument en un factor de ms de 100. Esta tendencia va a continuar. Por ejemplo, la figura 1.6 muestra las previsiones por Analysys Mason del crecimiento del trfico mvil fi co en el perodo de 2011 a 2016. Nota la diferencia en las escalas verticales de los dos diagramas. En parte, este crecimiento fue impulsado por el aumento de la disponibilidad de la comunicacin 3.5G tecnologas. Ms importante, sin embargo, fue la introduccin del iPhone de Apple en 2007, seguido por dispositivos basados en Google de Sistema operativo Android a partir de 2008. Estos telfonos inteligentes fueron ms atractivo y fcil de usar que sus predecesores y fueron diseados para apoyar la creacin de aplicaciones de desarrolladores de terceros. El resultado produjo una explosin en el nmero y uso de las aplicaciones mviles, que es refl eja en el diagramas. Como un factor contribuyente, los operadores de redes haban intentado previamente para animar

Introduccin 9

400 Fuente: Ericsson (2011)

350 Total (enlace ascendente + enlace descendente) trfico mensual (petabyte / mes)

300

250

200

150

100

50

0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 Q3 Q4 Q1 Q2 07 07 7 07 8 08 08 8 09 9 09 09 10 10 10 10 11 11

Voz Datos

Figura 1.5 Las mediciones de voz y datos de tr fi co de telecomunicaciones mviles en todo el mundo redes, en el perodo comprendido entre enero de 2007 y julio de 2011. Reproducido con permiso de Ericsson.

4000

3500

Trfico (petabytes por mes)

3000

2500

2000

1500

1000

500

0 2011 2012 2013 2014 2015 2016

Voz Datos

Figura 1.6 Las previsiones de trfico de voz y datos fi co en las redes internacionales de telecomunicaciones mviles, en el perodo de 2011 a 2016. Los datos suministrados por Analysys Mason.

10 Una introduccin a la LTE

el crecimiento de datos mviles por la introduccin de plana tasa de esquemas que permiten la carga descargas de datos ilimitados. Eso llev a una situacin en la que ni los desarrolladores ni los usuarios eran motivados para limitar su consumo de datos. Como resultado de estos problemas, redes 2G y 3G comenzaron a congestionarse en el aos alrededor de 2010, lo que lleva a un requisito para aumentar la capacidad de la red. En el proximo seccin, se revisan los lmites a la capacidad de un sistema de comunicacin mvil y mostrar cmo ese crecimiento de la capacidad se puede lograr.

1.3.2 Capacidad de un Sistema de Telecomunicaciones Mviles

En 1948, Claude Shannon descubri un lmite terico de la velocidad de datos que puede ser logrado a partir de cualquier sistema de comunicacin [5]. Vamos a escribir en su forma ms simple, como de la siguiente manera:

C=Blog2 (1 +SINR) (1,1)

Aqu, es la SINR seal a interferencia ms ruido, en otras palabras, la potencia en el receptor debido a la seal requerida, dividida por la potencia debido al ruido y la interferencia. Bes el ancho de banda del sistema de comunicacin en Hz, y Ces el capacidad de canal en pedacitos s-1 . Es tericamente posible que un sistema de comunicacin para enviar los datos de un transmisor a un receptor sin ningn error en absoluto, siempre que el tipo de datos es menor de la capacidad del canal. En un sistema de comunicacin mvil, Ces la transmisin de datos mxima tasa que una clula puede manejar y es igual a la velocidad de datos combinada de todos los mviles en la clula. Los resultados se muestran en la Figura 1.7, el uso de anchos de banda de 5, 10 y 20 MHz. La verticales eje muestra la capacidad del canal en millones de bits por segundo (Mbps), mientras que la horizontal Tal eje muestra la seal a interferencia ms ruido en decibelios (dB):

SINR (dB) =10 log10 (SINR) (1,2)

Figura 1.7 Capacidad de Shannon de un sistema de comunicacin, en anchos de banda de 5, 10 y 20 MHz.

Introduccin 11

1.3.3 El aumento de la capacidad del sistema

Hay tres formas principales para aumentar la capacidad de un sistema de comunicacin mvil, que podemos entender por inspeccin de la ecuacin (1.1) y en la Figura 1.7. La en primer lugar, y el ms importante, es el uso de clulas ms pequeas. En una red celular, la capacidad del canal es la tasa de datos mxima que una sola clula puede manejar. Con la construccin de estaciones base adicionales y reducir el tamao de cada celda, que puede aumentar la capacidad de una red, esencialmente mediante el uso de muchas copias duplicadas de la Ecuacin (1.1). La segunda tcnica es aumentar el ancho de banda. El espectro radioelctrico es manejado por el Unin Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y por los organismos reguladores regionales y nacionales, y el uso creciente de las telecomunicaciones mviles ha llevado a la creciente asignacin de espectro a los sistemas 2G y 3G. Sin embargo, slo hay una finito cantidad de espectro radioelctrico disponibles y tambin es requerido por las aplicaciones tan diversas como las comunicaciones militares y la radioastronoma. Por lo tanto, hay lmites en cuanto a lo lejos que este proceso puede ir. La tercera tcnica es mejorar la tecnologa de la comunicacin que estamos utilizando. Este trae los bene fi cios varios: nos permite acercarnos cada vez ms a la capacidad del canal terico, y nos permite explotar la ms alta SINR y un mayor ancho de banda que se ponen a disposicin los otros cambios anteriormente. Esta mejora progresiva en la tecnologa de la comunicacin tiene sido un tema constante en el desarrollo de las telecomunicaciones mviles y es el principal razn para la introduccin de LTE.

1.3.4 Motivaciones adicionales

Otros tres temas estn impulsando el cambio a LTE. En primer lugar, un operador de 2G o 3G tiene que man- Tain dos redes de ncleo: el dominio de circuitos conmutados para la voz, y la conmutacin de paquetes dominio para los datos. A condicin de que la red no es demasiado congestionado, sin embargo, tambin es posi- ble para transportar llamadas de voz sobre redes de paquetes conmutados usando tcnicas tales como voz sobre IP (VoIP). Al hacer esto, los operadores pueden mover todo a la conmutacin de paquetes dominio, y puede reducir tanto su capital y los gastos operativos. En un tema relacionado, las redes 3G introducen retrasos del orden de 100 milisegundos para aplicaciones de datos, en la transferencia de paquetes de datos entre elementos de la red y en todo el interfaz de aire. Esto es apenas aceptable para la voz y causa grandes di fi cultades para obtener ms aplicaciones exigentes, como juegos interactivos en tiempo real. As, un segundo conductor es el desea reducir el retardo de extremo a extremo, o estado latente , En la red. En tercer lugar, la especificacinfi caciones para UMTS y GSM han vuelto cada vez ms compleja a lo largo los aos, debido a la necesidad de aadir nuevas caractersticas al sistema, manteniendo al revs compatibilidad con los dispositivos anteriores. Un nuevo comienzo ayuda a la tarea de los diseadores, dejando a mejorar el rendimiento del sistema sin la necesidad de apoyar los dispositivos heredados.

1.4 De UMTS a LTE

1.4.1 Arquitectura de Alto Nivel de LTE

En 2004, 3GPP comenz un estudio sobre la evolucin a largo plazo de UMTS. El objetivo era mantener 3GPP de sistemas de comunicaciones mviles competitivos en escalas de tiempo de 10 aos y ms all, mediante la entrega de las altas velocidades de datos y latencias bajas que los usuarios futuros hara

12 Una introduccin a la LTE

Figura 1.8 Evolucin de la arquitectura del sistema de GSM y UMTS para LTE.

requerir. La Figura 1.8 muestra la arquitectura resultante y la forma en que que la arquitectura desarrollado a partir de la de UMTS. En la nueva arquitectura, la ncleo de paquetes evolucionado (EPC) es un reemplazo directo para el dominio de conmutacin de paquetes UMTS y GSM. Distribuye todo tipo de informacin para el usuario, de voz, as como los datos, utilizando el paquete de tecnologas que tienen conmutacin tradicionalmente ha utilizado para los datos por s solo. No hay un equivalente a la conmutacin de circuitos Dominio: en cambio, las llamadas de voz se transportan mediante voz sobre IP. La UMTS evolucionado red de acceso de radio terrestre (E-UTRAN) se encarga de la Del EPC comunicaciones de radio con el mvil, por lo que es un reemplazo directo para la UTRAN. El mvil todava se conoce como el equipo de usuario, aunque su funcionamiento interno es muy diferente de antes. La nueva arquitectura fue diseada como parte de dos elementos de trabajo del 3GPP, a saber, sistema Arquitectura evolucin (SAE), que cubra el ncleo de red, y evolucin de largo plazo (LTE), que cubra la red de acceso de radio, la interfaz de aire y mvil. De fi cialmente, la todo el sistema se conoce como el sistema de paquetes evolucionado (EPS), mientras que el LTE sigla se refiere slo a la evolucin de la interfaz de aire. A pesar de esto del uso o fi cial, LTE se ha convertido en un nombre familiar para todo el sistema, y se utiliza regularmente de esta manera por el 3GPP. Nosotros utilizar LTE de esta manera coloquial lo largo del libro.

1.4.2 Evolucin a Largo Plazo

El principal resultado del estudio sobre la evolucin a largo plazo era un requisitos especfi cacin para la interfaz de aire [6], en el que los requisitos ms importantes fueron los siguientes.

Introduccin 13

LTE que emitiera una velocidad de datos mxima de 100 Mbps en el enlace descendente y 50 Mbps en el enlace ascendente. Este requisito se excedi en el sistema final, que entrega datos pico tasas de 300 Mbps y 75 Mbps, respectivamente. Para la comparacin, la tasa de datos mxima de WCDMA, en la versin 6 del 3GPP especi fi caciones, es de 14 Mbps en el enlace descendente y 5,7 Mbps en el de enlace ascendente. (Vamos a discutir los diferentes lanzamientos de certi fi caciones al final del captulo.) No se puede enfatizar demasiado fuerte, sin embargo, que estas velocidades de datos pico slo se puede llegar en condiciones ideales, y son totalmente inalcanzable en cualquier escenario realista. Una mejor medida es la ef espectrale fi , Que expresa la capacidad tpica de una clula por unidad ancho de banda. LTE estaba obligado a soportar una eficiencia espectral de tres a cuatro veces mayor que que de Release 6 WCDMA en el enlace descendente y dos a tres veces mayor en el enlace ascendente. La latencia es otro tema importante, especialmente para aplicaciones de tiempo crtico como voz y juegos interactivos. Hay dos aspectos en este. En primer lugar, los requisitos del estado que el tiempo necesario para que los datos que viajan entre el telfono mvil y la fijo red debe ser inferior a cinco milisegundos, siempre que la interfaz de aire es uncongested. En segundo lugar, vamos a ver en el captulo 2 que los telfonos mviles pueden funcionar en dos estados: un estado activo en el que se estn comunicando con la red y un modo de espera de bajo consumo estado. Los requisitos establecen que un telfono debe cambiar el modo de espera al estado activo, despus de una intervencin del usuario, en menos de 100 milisegundos. Tambin existen requisitos sobre la cobertura y la movilidad. LTE est optimizado para celular tamaos de hasta 5 km, trabaja con degradados rendimiento de hasta 30 km y es compatible con tamaos de celda de hasta 100 km. Tambin se ha optimizado para velocidades mviles hasta 15 km h-1 , Trabaja con alta rendimiento de hasta 120 km h-1 y soporta velocidades de hasta 350 km h-1 . Finalmente, LTE est diseado para trabajar con una variedad de diferentes anchos de banda, que van desde 1,4 MHz hasta un mximo de 20 MHz. Los requisitos especfi cacin en ltima instancia condujo a un diseo detallado para la interfaz de aire LTE, que vamos a cubrir en los captulos 3 a 10. Para el benefi cio de aquellos que estn familiarizados con otros sistemas, Tabla 1.1 resume sus caractersticas tcnicas clave, y los compara con los de WCDMA.

1.4.3 Sistema de Evolucin de la arquitectura

El principal resultado del estudio sobre la arquitectura del sistema la evolucin era un requisitos espec fi de cationes para la fijo red [7], en la que los requisitos ms importantes fueron los siguientes.

Tabla 1.1

Caracterstica

Esquema de acceso mltiple Reutilizacin de frecuencias El uso de antenas MIMO Ancho de banda Duracin del marco Intervalo de tiempo de transmisin Modos de funcionamiento Avance de temporizacin de enlace

ascendente Los canales de transporte Control de potencia de enlace

ascendente

Las principales caractersticas de las interfaces de aire de WCDMA y LTE

WCDMA

WCDMA 100% A partir de la Versin 7 5 MHz 10 ms 2 o 10 ms FDD y TDD No requerido Dedicado y compartido Rpido

LTE

OFDMA y SC-FDMA Flexible S 1,4, 3, 5, 10, 15 o 20 MHz 10 ms 1 ms FDD y TDD Necesario Compartido Lento

Captulo

4 4 5 6 6 6 6 6 6 8

14 Una introduccin a la LTE

Los paquetes principales rutas de paquetes evolucionado utilizando el Protocolo de Internet (IP) y soportes dispositivos que utilizan IP versin 4, versin 6 de IP o doble pila IP versin 4 / versin 6. Adems, el EPC proporciona a los usuarios una conectividad con el mundo exterior, por establecimiento de una conexin IP bsico para un dispositivo cuando se enciende y el mantenimiento de que conexin hasta que se apaga. Esto es diferente del comportamiento de UMTS y GSM, en el que la red slo establece una conexin IP a peticin y lgrimas que la conexin abajo cuando ya no es necesaria. El EPC est diseado como un tubo de datos que simplemente transporta informacin hacia y desde el usuario: no se preocupa por el contenido de informacin o con la aplicacin. Esto es similar al comportamiento de la internet, que transporta los paquetes que se originan desde cualquier software de aplicacin, pero es diferente de la de un sistema de telecomunicaciones tradicional, en el que la aplicacin de voz es una parte integral del sistema. Debido a esto, la voz aplicaciones no forman parte de LTE: en su lugar, las llamadas de voz son controlados por algunos externos entidad como la Subsistema multimedia IP (IMS). El EPC simplemente transporta la voz paquetes de la misma manera que cualquier otro flujo de datos. A diferencia de la Internet, el EPC contiene mecanismos para especificar y controlar la velocidad de datos, tasa de error y retraso que recibir un flujo de datos. No existe un requisito explcito en el el tiempo mximo requerido para que los datos viajan a travs de la EPC, pero la especificacin relevantefi cacin sugiere una latencia plano de usuario de 10 milisegundos para un mvil no itinerancia, aumentando a 50 milisegundos en un escenario tpico de itinerancia [8]. Para calcular el retardo total, tenemos para aadir el anterior figura por el retraso a travs de la interfaz de aire, dando un retardo tpico en una escenario sin itinerancia de alrededor de 20 milisegundos.

Tabla 1.2

Caracterstica

Las principales caractersticas de las redes de acceso de radio de UMTS y LTE

UMTS

Nodo B, RNC

CELL_DCH, CELL_FACH, CELL_PCH, URA_PCH, INACTIVO de RRC Suave y duro Siempre requerido

LTE

eNB

CONECTADO de RRC, INACTIVO de RRC

Duro No requerido

Captulo

2

2

Red de acceso de radio componentes Estados de protocolo RRC

Los traspasos Listas de Vecinos

14 14

Tabla 1.3

Caracterstica

Las principales caractersticas de las redes centrales de UMTS y LTE

UMTS

IPv4 y IPv6 Suelte 99 USIM en adelante Circuitos y paquetes de conmutacin Servidor MSC, MGW SGSN, GGSN Despus del registro Incluido

LTE

IPv4 y IPv6 Suelte 99 USIM en adelante La conmutacin de paquetes n / A MME, S-GW, P-GW Durante el registro Externo

Captulo

2 2 2 2 2 11 16

Soporte IP versin Apoyo versin USIM Mecanismos de transporte Componentes de dominio CS Componentes de dominio PS Conectividad IP De voz y SMS

Introduccin 15

Tambin se requiere al EPC a apoyar a los traspasos entre sistemas entre LTE y anteriores Tecnologas 2G y 3G. Estos cubren no slo UMTS y GSM, pero tambin no 3GPP sistemas como cdma2000 y WiMAX. Las tablas 1.2 y 1.3 se resumen las principales caractersticas de la red de acceso radio y la ncleo de paquetes evolucionado, y compararlas con las caractersticas correspondientes de UMTS. Nosotros cubrir los aspectos arquitectnicos de la fijo red en el Captulo 2 y la operativa aspectos en los captulos 11 a 15.

1.5 De LTE a LTE-Advanced

1.5.1 Los requisitos de la UIT para 4G

El diseo de LTE se llev a cabo al mismo tiempo que una iniciativa de la Internacional Unin de Telecomunicaciones. A finales de 1990, la UIT ha contribuido a impulsar el desarrollo de las tecnologas de 3G mediante la publicacin de una serie de requisitos para que una comunicacin mvil 3G sistema de la, bajo el nombre Telecomunicaciones Mviles Internacionales (IMT) 2000 . La Sistemas 3G sealaron anteriormente son los principales actualmente aceptadas por la UIT como reunin los requisitos para las IMT-2000. La UIT puso en marcha un proceso similar en 2008, con la publicacin de una serie de requisitos para uncuarta generacin (4G) sistema de comunicacin bajo el nombre IMT-Avanzadas [9 -11]. De acuerdo con estos requisitos, la velocidad de datos pico de un sistema compatible debe estar en menos 600 Mbps en el enlace descendente y 270 Mbps en el enlace ascendente, en un ancho de banda de 40 MHz. Podemos ver de inmediato que estos cifras exceder las capacidades de LTE.

1.5.2 Requisitos de LTE-Advanced

Impulsada por la UIT de requisitos para las IMT-Avanzadas, 3GPP comenzaron a estudiar cmo mejorar las capacidades de LTE. El principal resultado del estudio fue una especificacin para un sistema conocido como LTE-Advanced [12], en el que los requisitos principales eran tan de la siguiente manera. LTE-Advanced que emitiera una velocidad de datos mxima de 1000 Mbps en el enlace descendente, y 500 Mbps en el enlace ascendente. En la prctica, el sistema ha sido diseado de modo que pueda finalmente ofrecer velocidades de datos pico de 3000 y 1500 Mbps respectivamente, utilizando un total ancho de banda de 100 MHz que se hace de cinco separada componentes de 20 MHz cada uno. Nota, como antes, que estos cifras son inalcanzables en cualquier escenario realista. La especificacin tambin incluye objetivos para la eficiencia del espectro en cierta prueba esce- escena-. Comparacin con el correspondiente cifras para WCDMA [13] implica una espectral e fi ciencia 4,5-7 veces mayor que la de la versin 6 de WCDMA en el enlace descendente, y 3,5 a 6 veces mayor en el enlace ascendente. Por ltimo, LTE-Advanced est diseado para ser al revs compatibles con LTE, en el sentido de que un mvil LTE se puede comunicar con una base de estacin que est operando LTE-Advanced y viceversa.

1.5.3 4G Sistemas de Comunicacin

Tras la presentacin y evaluacin de propuestas, la UIT anunci en octubre 2010 que los dos sistemas cumplen los requisitos de IMT-Advanced [14]. Un sistema era

16 Una introduccin a la LTE

LTE-Advanced, mientras que la otra era una versin mejorada de WiMAX IEEE bajo especi fi cacin 802.16m, conocido como WiMAX mvil 2.0. Qualcomm tena la intencin de desarrollar un sucesor 4G a CDMA2000 bajo la nombre Banda ancha mvil Ultra (UMB). Sin embargo, este sistema no posea dos de las ventajas que su predecesor haba hecho. En primer lugar, no era compatible con cdma2000, en la forma en que cdma2000 haba estado con IS-95. En segundo lugar, no era ms largo es el nico sistema que puede operar en los anchos de banda estrechos que dominaron Norte Amrica, debido a la fl exible apoyo de ancho de banda de LTE. Sin ninguna razn imperiosa de hacerlo, ningn operador de red nunca anunci planes para adoptar la tecnologa y el proyecto se abandon en 2008. En cambio, la mayora de los operadores CDMA2000 decidieron cambiar a LTE. Eso dej a una situacin en la que haba dos rutas restantes a comunicaciones mviles 4G ciones: LTE y WiMAX. De estos, LTE tiene por lejos el mayor apoyo entre red operadores y fabricantes de equipos y es probable que sea el el mundo de mvil dominante tecnologa de la comunicacin desde hace algunos aos por venir.

1.5.4 El significado de 4G

Originalmente, la UIT pretende que el trmino 4G slo debe utilizarse para los sistemas que cumplen los requisitos de IMT-Advanced. LTE no lo hizo y tampoco WiMAX mvil 1.0 (IEEE 802.16e). Debido a esto, la comunidad de ingenieros lleg a describir estos sistemas como 3.9G. Estas consideraciones no, sin embargo, dejan la comunidad de marketing desde la descripcin de LTE y WiMAX mvil 1.0 como tecnologas 4G. Aunque esa descripcin cin estaba justificada desde un punto de vista de rendimiento, no era en realidad un poco de lgica sonido a la misma: hay una transicin tcnica clara en el paso de UMTS a LTE, lo que hace no existe en el paso de LTE a LTE-Advanced. No pas mucho tiempo antes de que la UIT reconoci la derrota. En diciembre de 2010, la UIT dio su bendicin para el uso de 4G para describir no slo LTE y WiMAX mvil 1.0, sino tambin cualquier otra tecnologa con sustancialmente mejor rendimiento que los sistemas 3G primeros [15]. No se de fi ne las palabras 'Sustancialmente mejor', pero eso no es un problema para este libro: slo tenemos que saber que LTE es un sistema de comunicacin mvil 4G.

1.6 Las especi fi caciones para 3GPP LTE

Las especi fi caciones para LTE son producidos por el Proyecto de Asociacin de Tercera Generacin, de la misma manera como la especificidadfi caciones para UMTS y GSM. Estn organizados en comunicados [16], cada uno de los cuales contiene una estable y claramente desfi nida conjunto de caractersticas. La uso de comunicados permite a los fabricantes de equipos para construir dispositivos que utilizan algunos o todos de

la caractersticas de las versiones anteriores, mientras 3GPP contina aadiendo nuevas caractersticas al sistema en un versin posterior. Dentro de cada lanzamiento, la especificacinfi caciones progreso a travs de un nmero de

diferentes versiones. La nueva funcionalidad se puede agregar a las sucesivas versiones hasta la fecha en que el liberacin se congela, despus de lo cual los nicos cambios implican rerefinamiento de los detalles tcnicos, correcciones y aclaraciones. Tabla 1.4 enumera los comunicados que 3GPP han utilizado desde la introduccin de UMTS, junto con las caractersticas ms importantes de cada versin. Tenga en cuenta que el esquema de numeracin fue cambiado despus de lanzamiento 99, de modo que las versiones posteriores se numeran desde 4 hasta 11.

Introduccin

3GPP especfi cacin lanzamientos de UMTS y LTE

Fecha congelado

03 2000 03 2001 06 2002 03 2005 12 2007 12 2008 12 2009 03 2011 09 2012

Nuevas caractersticas

Interfaz de aire WCDMA Interfaz de aire TD-SCDMA Subsistema multimedia HSDPA, IP HSUPA Las mejoras de HSPA LTE, SAE Mejoras en LTE y SAE LTE-Advanced Mejoras en LTE-Advanced

17

Tabla 1.4

Liberacin

R99 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11

LTE fue primera introducido en la Versin 8, que fue congelado en diciembre de 2008. Este comunicado contiene la mayora de las caractersticas importantes de LTE y que se centrar en l a lo largo los primeros captulos del libro. Al especificar Release 8, sin embargo, 3GPP omite algunos de las caractersticas menos importantes del sistema. Estas caractersticas fueron finalmente incluidos en Suelte 9, lo que vamos a cubrir en el captulo 17. Lanzamiento 10 incluye capacidades adicionales lazos que se requieren para LTE-Advanced y se tratarn en el captulo 18, junto con una breve introduccin a la Versin 11. 3GPP tambin han seguido para agregar nuevas caractersticas a UMTS en todo Releases 8 a 11. Este proceso permite a los operadores de red que se pegan con UMTS para seguir siendo competitivos, incluso mientras otros operadores se mueven hacia LTE. La especificacinfi caciones Tambin se organizan en varios serie, cada uno de los cuales cubre una par- componente particu- del sistema. Tabla 1.5 resume el contenido de la serie 21-37,

Tabla 1.5

Serie

21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37

3GPP espec fi cacin serie utilizado por UMTS y LTE

Alcance

Requisitos de alto nivel Etapa 1 espec serviciofi caciones Etapa servicio 2 y la arquitectura especficafi caciones Protocolos estrato no de acceso Interfaces de aire WCDMA y TD-SCDMA y red de acceso radio Codecs Equipos terminales de datos Tandem libre funcionamiento de cdecs de voz Protocolos de red Core Gestin del programa UICC y USIM Operaciones, administracin, mantenimiento, aprovisionamiento y carga Seguridad UE espec pruebafi caciones Algoritmo de seguridad Interfaz de aire LTE y la red de acceso de radio Mltiples tecnologas de acceso de radio

18 Una introduccin a la LTE

que contienen todas las especi fi caciones para LTE y UMTS, as como las especificaciones que son comn a LTE, UMTS y GSM. (Algunos otros nmeros de serie se utilizan exclusivamente para GSM.) Dentro de estas series, el reparto entre los diferentes sistemas vara ampliamente. La 36 serie est dedicado a las tcnicas que se utilizan para la transmisin y recepcin de radio en LTE y es una importante fuente de informacin para este libro. En el resto de la serie, algunos las especificaciones son aplicables a UMTS solos, unos para LTE solos y otros para ambos, por lo que puede ser difcil de establecer que las especificaciones son las pertinentes. Para ayudar a lidiar con este tema, el libro contiene referencias a todos los importantes especi fi caciones que vamos a utilizar. Cuando se escribe a cabo en su totalidad, un ejemplo especifi cacin nmero es TS 23.401 v 8.13.0. Aqu, TS significa especificaciones tcnicasCatio fi n, 23 es el nmero de serie y el 401 es el nmero de la especificacinfi cacin dentro de esa serie. 8 es el nmero de versin, 13 es la versin tcnica nmero dentro de esa liberacin y la fi nal 0 es un nmero de versin editorial que es de vez en cuando incrementado por cambios no tcnicos. 3GPP tambin produce informes tcnicos, denotado TR, que son puramente informativos y tener especfica de tres dgitosnmero de certi fi comienzo con un 8 o 9. En un fi nal divisin, cada uno especficofi cacin pertenece a uno de los tres etapas. Etapa 1 especificado fi caciones dene fi el servicio desde el usuario de punto de vista y se desarrolle ntegramente en el 22 serie. Etapa 2 especfi caciones dene fi la de alto nivel del sistema arquitectura y operacin, y se encuentran principalmente (pero no exclusivamente) en la serie 23. Por ltimo, la etapa 3 especfi caciones dene

fi todos los detalles funcionales. La especificacin etapa 2fi caciones son especialmente tiles para lograr una la comprensin de alto nivel del sistema. Las ms tiles para LTE son TS 23.401 [17] y TS 36.300 [18], que cubren, respectivamente, el ncleo de paquetes evolucionado y la interaccin del aire cara. Hay, sin embargo, una nota importante de advertencia: estos especfi caciones son reemplazadas ms tarde y no se puede confiar en la exactitud completa. En cambio, los detalles deben ser comprobar si es necesario en el correspondiente fase 3 especfi caciones. El individuo especficofi caciones se puede descargar desde 3GPP de especfi cacin numeracin pgina web [19] o de su servidor FTP [20]. El sitio web tambin tiene 3GPP resmenes de las caractersticas que se indican en cada lanzamiento individuo [21].