LTE (redes móviles)
El LTE ( Long Term Evolution ) es la evolución de los teléfonos móviles estándar GSM / EDGE , CDMA2000 , TD-SCDMA y UMTS .
El estándar LTE, definido por el consorcio 3GPP , fue considerado por primera vez como un estándar “3.9G” de tercera generación (porque es cercano a 4G ), especificado en el marco de las tecnologías IMT-2000 , porque en las “versiones 8 y 9” de el estándar, no cumplía con todas las especificaciones técnicas impuestas para los estándares 4G por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). El estándar LTE no está escrito en piedra, el consorcio 3GPP lo está desarrollando constantemente (en general, una nueva versión cada 12 a 18 meses).
En octubre 2010, la UIT ha reconocido la tecnología LTE-Advanced (evolución de LTE definida por 3GPP desde su lanzamiento 10 ) como una tecnología 4G por derecho propio; entonces, concedió endiciembre de 2010, a los estándares LTE y WiMAX definidos antes de las especificaciones “ IMT-Advanced ” y que no cumplían completamente con sus prerrequisitos, la posibilidad comercial de ser consideradas como tecnologías “4G”, debido a una mejora significativa en el desempeño en comparación con las primeras Sistemas “ 3G ”: UMTS y CDMA2000.
Las redes móviles LTE se comercializan como "4G" por los operadores en muchos países, por ejemplo, Proximus , Base , VOO Mobile y Orange en Bélgica, Swisscom y Sunrise en Suiza, Verizon y AT&T en los EE. UU., Videotron , Rogers y Fido Solutions. en Canadá, Orange , Bouygues Telecom , SFR y Free mobile en Francia, Algérie Télécom en Argelia, Maroc Telecom , Orange e Inwi en Marruecos ...
LTE utiliza bandas de radiofrecuencia con un ancho que puede variar de 1,4 MHz a 20 MHz en un rango de frecuencia de 450 MHz a 3,8 GHz según el país. Permite alcanzar (para un ancho de banda de 20 MHz ) una tasa de bits teórica de 300 Mbit / s en " enlace descendente " ( enlace descendente , al móvil). “True 4G”, llamado LTE Advanced, ofrecerá una velocidad de enlace descendente que puede alcanzar o superar 1 Gbit / s ; este rendimiento requerirá el uso de bandas de frecuencia agregadas de 2 × 100 MHz de ancho que se definen en las versiones 10 a 15 ( versiones 3GPP 10 , 11, 12, 13, 14 y 15) de los estándares LTE Advanced .
principales características
Arquitectura de red LTE
Las redes LTE son redes celulares compuestas por miles de celdas de radio que utilizan las mismas frecuencias de radio, incluso en celdas de radio vecinas, gracias a la codificación de radio OFDMA (base a terminal) y SC-FDMA (de terminal a terminal ). Esto permite asignar a cada celda un ancho espectral mayor que en 3G, variando de 3 a 20 MHz y por lo tanto tener un mayor ancho de banda y más rendimiento en cada celda.
La red se compone de dos partes: una parte de radio ( eUTRAN ) y un núcleo de red “EPC” ( Evolved Packet Core ).
La parte de radio eUTRANLa parte radio de la red, denominada " eUTRAN ", se simplifica en comparación con las redes 2G ( GERAN ) o 3G ( UTRAN ), mediante la integración en las estaciones base " eNode B " de las funciones de control que anteriormente estaban ubicadas en el RNC ( Radio Network Controllers ) de redes 3G UMTS.
Por lo tanto, la parte de radio de una red LTE (ver dibujo) consta de eNode B , antenas locales o remotas, enlaces de fibra óptica a antenas locales o remotas (enlaces CPRI ) y enlaces IP que conectan eNode B entre ellos (enlaces X2) y con el núcleo. red (enlaces S1) a través de una red de backhaul .
La red central de EPCLa red central denominada "EPC" ( Evolved Packet Core ) utiliza tecnologías " full IP ", es decir, basadas en protocolos de Internet para el transporte de señalización, voz y datos. Esta red central permite la interconexión a través de enrutadores con eNodeB remotos, las redes de otros operadores móviles, redes de telefonía fija y la red de Internet.
El EPC de un operador LTE se compone principalmente de pasarelas de servicio, Serving Gateways (SGW) que transportan tráfico de datos (plano de usuario) y concentran el tráfico de varios eNodeBs, MME que gestionan la señalización (plano de control) y proporcionan acceso a bases de datos ( HSS). / HLR ) que contiene los identificadores y derechos de los suscriptores. Una (o más) PGW sirven como puertas de enlace a la red de Internet ; la PGW también tiene la función de asignar direcciones IP a terminales LTE.
El EPC también permite, a través de otras pasarelas , el acceso del terminal a la red central LTE, utilizando otros tipos de acceso radio: puntos de acceso Wi-Fi o femtoceldas generalmente conectadas a través de cajas ADSL o FTTH .
El uso de un protocolo IP de extremo a extremo en la red central permite, en comparación con las redes 3G, tiempos de latencia reducidos para el acceso a Internet y las llamadas de voz LTE.
Principales diferencias entre los estándares LTE y 3G UMTS
Los estándares LTE, definidos por el consorcio 3GPP, se derivan de los estándares UMTS, pero traen muchos cambios y mejoras, que incluyen:
- una velocidad de enlace descendente teórica de hasta 326,4 Mbit / s pico (300 Mbit / s útiles) en modo 4 × 4 MIMO ;
- una velocidad de enlace ascendente teórica de hasta 86,4 Mbit / s pico (75 Mbit / s útiles);
- Se han definido cinco clases de terminales LTE , que soportan velocidades que van desde los 10 Mbit / s ( categoría 1 ), hasta la velocidad máxima de enlace descendente prevista por el estándar LTE (300 Mbit / s para la categoría 5 ). Todos los terminales LTE deben ser compatibles con anchos de banda de frecuencia de 1,4 a 20 MHz ;
- de tres a cuatro veces la velocidad de datos de UMTS / HSPA ;
- una eficiencia espectral (número de bits transmitidos por segundo por hertz ) tres veces mayor que la versión de UMTS llamada HSPA ;
- un tiempo de latencia RTT ( Round Trip Time ) cercano a 10 ms (comparado con 70 a 200 ms en HSPA y UMTS);
- el uso de codificación OFDMA para el enlace descendente y SC-FDMA para el enlace ascendente (en lugar de W-CDMA en UMTS);
- mejores prestaciones y velocidades de radio mediante el uso de la tecnología de múltiples antenas MIMO en el lado del equipo terrestre ( eNodeB ) y en el lado del terminal (solo en recepción);
- la posibilidad de utilizar una banda de frecuencia asignada a un operador que varía de 1,4 MHz a 20 MHz , permite una mayor flexibilidad (en comparación con el ancho espectral fijo de 5 MHz de UMTS / W-CDMA);
- admite una amplia gama de bandas de radiofrecuencia, incluidas las asignadas históricamente a GSM y UMTS y nuevas bandas espectrales, en particular alrededor de 800 MHz y 2,6 GHz : 39 bandas están estandarizadas por 3GPP (incluidas 27 en LTE FDD y 11 en TDD ). La posibilidad de utilizar subbandas de frecuencia no contiguas;
- la contraparte del gran número de bandas de frecuencia previstas por el estándar es la virtual imposibilidad de que un terminal admita simultáneamente todas las frecuencias estándar; por tanto, existen importantes riesgos de incompatibilidad entre los terminales móviles y las redes nacionales;
- soporte para más de 200 terminales activos simultáneamente en cada celda;
- buen soporte para terminales de movimiento rápido. Se han registrado buenos rendimientos hasta 350 km / h , o incluso hasta 500 km / h , dependiendo de las bandas de frecuencia utilizadas.
A diferencia de 3G HSPA y HSPA + , que utilizan la misma cobertura de radio que UMTS, LTE requiere sus propias frecuencias de radio y antenas, pero puede ubicarse junto con las de una red 2G o 3G.
Voz sobre LTE
Las primeras redes y terminales LTE disponibles en 2012/2014 solo podían transmitir datos a través de la red de radio (como los protocolos GPRS y Edge reservados para la transferencia de datos en redes GSM). Los operadores móviles que ofrecen acceso 4G LTE reciclan luego sus 2G o 3G (CDMA o UMTS) para soportar las llamadas de voz de sus suscriptores a través de un procedimiento llamado "CSFB" ( Circuit Switch Fall-Back ): el terminal móvil "corta temporalmente la conexión al Red de radio 4G LTE, la hora de la llamada de voz en la red 3G.
Se está implementando un nuevo estándar: “ VoLTE ” ( Voice Over LTE ) que soporta de forma nativa voz, en modo voz sobre IP , en la red LTE, siempre que se utilicen teléfonos inteligentes compatibles. Permite llamadas más rápidas y también proporciona una mejor calidad de voz gracias al uso de códecs de banda ancha AMR-WB ( Adaptive Multi-Rate Wideband ). Su implementación se inició a finales de 2014 en las redes de los principales operadores móviles norteamericanos y está prevista para Francia en 2015.
Caudales teóricos y reales
La tasa de datos real observada por el usuario de una red LTE puede reducirse mucho en comparación con las tasas de bits teóricas anunciadas y definidas por los estándares LTE. Los principales factores que influyen en el rendimiento efectivo son los siguientes:
- el número de usuarios activos que comparten el ancho de banda dentro de una celda (superficie radiante de una antena LTE); cuantos más terminales hay en comunicación, menos flujo unitario tiene cada uno;
- el ancho de la banda de frecuencia asignada al operador de red. El rendimiento útil general es proporcional a este ancho de banda que puede variar de 1.4 MHz a 20 MHz en LTE y hasta 100 MHz en LTE Advanced ;
- los tipos de antenas utilizadas, lado del terminal y lado de la red ( antena de retransmisión ): la velocidad binaria LTE máxima de 300 Mbit / s por portadora asume antenas 4 × 4 MIMO (cuádruples) en ambos extremos del enlace de radio LTE (caso de figura poco realista para un teléfono móvil o smartphone debido a su pequeño tamaño). Nota: LTE Advanced permite alcanzar e incluso superar los 300 Mbit / s con solo una antena dual MIMO 2 × 2, pero utilizando varios portadores ;
- la distancia entre el terminal y la (s) antena (s) de retransmisión (la velocidad es mucho menor en la periferia de las celdas de radio debido a la interferencia con las celdas adyacentes) y las condiciones de recepción de radio: interferencia, ruido , ecos ligados a reflejos en edificios…;
- la posición fija (estática) o "móvil" del terminal del abonado; el flujo útil se reduce para una terminal de rápido movimiento;
- la capacidad de rendimiento y el número máximo de usuarios simultáneos permitidos por la estación base ( eNode B ) y el rendimiento del enlace de cobre, microondas o fibra óptica , conectando esta estación al corazón de la red (red backhaul ).
El tipo y la categoría de terminal también influyen en el rendimiento máximo posible; por ejemplo, un terminal LTE de categoría 1 (UE " equipo de usuario ") solo admite una velocidad binaria de 10 Mbit / s, mientras que otro de categoría 4 admite 150 Mbit / s (consulte la tabla siguiente ). Por otro lado, cuanto mayor sea la categoría del terminal, más complejo (caro) será el terminal y menor será su autonomía (al mismo nivel tecnológico e igual capacidad de batería).
Desempeño buscado y calendario provisional
Con LTE y 4G, los fabricantes y operadores ofrecieron en Francia en 2013, velocidades medias reales de enlace descendente medidas en torno a 30 Mbit / sy velocidades medias ascendentes de entre 6 y 8 Mbit / s , con fuertes variaciones que pueden explicarse por las razones enumeradas en el capítulo anterior. Con las generaciones de terminales ( categorías 4 , 5 y + ), los operadores han permitido desde 2014 un rendimiento máximo de hasta 150 Mbit / s (terminales de categoría 4 ) y apuntan a 300 Mbit / sy más en el mediano plazo a través del “ Agregación de operadores ”( agregación de operadores ) ofrecida en la evolución de LTE Advanced . El rendimiento máximo teórico de la tecnología LTE Advanced es superior a 1 Gbit / s .
Estándares y frecuencias
Estándares 3GPP
Normalización por 3GPP de la 1 st versión del estándar LTE se completó a principios de 2008 (versión 3GPP / rel 8) y la disponibilidad del primer equipo para probar el estándar LTE tuvo lugar en 2009. En 2009 y 2010, varios operadores de América del Norte Quienes utilizaron el estándar CDMA2000 decidieron pasarse al estándar LTE tan pronto como el equipo estuvo disponible, abandonando así su tecnología histórica: CDMA , que ofrecía la perspectiva de crear un estándar global sobre la base de LTE de comunicaciones móviles.
El objetivo de LTE es posibilitar el uso de la banda ancha móvil, aprovechando la experiencia adquirida en las redes 3G para permitir una rápida evolución y con retrocompatibilidad de los terminales hacia verdaderas redes 4G de cuarta generación " LTE Advanced », cuyo objetivo es alcanzar aún más velocidades (> 1 Gbit / s ).
Se han definido dos variantes exclusivas del estándar LTE a nivel de radio: FDD ( Frequency Division Duplexing ) que usa 2 bandas de frecuencia distintas para transmisión ( carga ) y recepción ( descarga ) y TDD ( Time-Division Duplex ) que usa una sola frecuencia. banda con recursos asignados dinámicamente a la transmisión o recepción de datos ( multiplexación por división de tiempo ).
La variante TDD tiene la ventaja de adaptarse fácilmente a velocidades de carga / descarga desequilibradas, que suele ser el caso del tráfico de teléfonos inteligentes que se utiliza para consultar Internet o ver videos; todas las sub- portadoras definidas por OFDMA modulación puede usarse para transmitir y recibir con una distribución del ancho de banda entre el enlace ascendente y enlace descendente tasas que se define por el operador de telefonía móvil. Esta variante requiere una sincronización más precisa de todos los componentes de la red, incluidos los terminales móviles . China ha optado por favorecer esta variante.
La variante FDD fue la primera en comercializarse (más del 90% del mercado en 2013), es la más fácil de usar en antenas de relé y terminales LTE ; las frecuencias centrales de las bandas de frecuencia de transmisión y recepción están separadas por al menos 30 MHz ; implica restricciones de sincronización menos severas entre los terminales móviles y las estaciones base porque los terminales usan una banda de frecuencia diferente a la de la antena retransmisora para la transmisión. A principios de 2014, los teléfonos inteligentes más recientes son compatibles con las 2 variantes: FDD y TDD. A principios de la década de 2010, Europa (a través de CEPT ) y Francia eligieron la variante FDD y las bandas de frecuencia asociadas para las redes europeas.
Frecuencias utilizadas
Las bandas de radiofrecuencia previstas por los estándares 3GPP para LTE y LTE Advanced son muy numerosas ( más de 30 ) y van desde 450 MHz a 3,8 GHz . Las ubicadas en la zona de 450 a 900 MHz se pueden utilizar en todos los territorios y son particularmente adecuadas para áreas rurales porque tienen un rango mayor que las microondas de frecuencias más altas. El radio de cobertura de cada celda es variable, desde unos pocos cientos de metros (caudales óptimos en áreas urbanas densas) hasta 30 km (áreas rurales).
En la Unión Europea , las discusiones sobre el uso de las bandas de frecuencia de 700 MHz y 800 MHz que se usaban anteriormente para la televisión analógica UHF ( canales 50-60 y canales 61-69 ), dieron como resultado 2011, y luego terminaron.2015, la asignación gradual de estas bandas espectrales a redes móviles 4G LTE. En Francia, los canales de la banda de 800 MHz están disponibles desde principios de 2012, los de la banda de 700 MHz estarán disponibles entreabril de 2016ya mediados de 2019, tras la liberación del denominado “ dividendo digital ”, obtenido por la transición a la televisión digital (TNT) en todos los Estados miembros europeos.
Las otras bandas de radio asignadas a LTE tienen frecuencias más altas (entre 2,5 y 2,7 GHz en Francia y dentro de la UE); son más adecuados para ciudades y áreas urbanas. Para estas frecuencias, el tamaño de la celda de radio (área de cobertura) es de unos pocos kilómetros o menos (algunas decenas de metros para las femtoceldas y algunos cientos para las celdas pequeñas ).
Para poder utilizar las bandas de 900 y 1800 MHz , es necesario "reorganizar" el espectro liberando las frecuencias inicialmente asignadas a GSM (2G) y UMTS (3G). En muchos países europeos, muchos operadores ya están reutilizando parte o la totalidad de la banda de frecuencia de 1800 MHz para LTE; esta banda de frecuencia ha sido la más utilizada en las redes europeas 4G / LTE desde 2012.
En Francia, la autorización para utilizar parte de la banda de frecuencias de 1800 MHz fue concedida a Bouygues Telecom por Arcep el14 de febrero de 2013, con una fecha de puesta en servicio fijada en 1 er de octubre de 2013. Esta banda de frecuencia tiene y tendrá durante algunos años un uso mixto de 2G (GSM) y LTE. Bouygues Telecom, por ejemplo, comenzó asignando dúplex de 10 MHz de su banda de frecuencia de 1800 MHz a LTE, luego deabril de 2014ha ampliado, en determinadas áreas geográficas, la cuota asignada a LTE a 15 MHz (en detrimento de GSM); esta autorización se amplió a los 4 operadores franceses desdeMayo de 2016.
Asignación de frecuencias en Francia continental
Banda de 700 MHzBanda LTE n o 28 FDD. El estándar 3GPP 36.101 que define esta banda de frecuencia evolucionó en 2015 para tener en cuenta las limitaciones de la TDT en Europa. En Europa se utiliza el duplexor que utiliza las bajas frecuencias de la banda 28 (2 x 30 MHz ).
Esta banda de frecuencia se puede utilizar para LTE y LTE Advanced . Ha estado disponible, dependiendo de la región, entreabril de 2016 (Región de París) y junio de 2019 (en el norte de Francia).
Obligaciones de implementación
Los titulares de esta banda de frecuencias están obligados a asegurar una tasa de cobertura mínima por su red móvil de muy alta velocidad, según diversos criterios que se recuerdan en el anexo de las autorizaciones de transmisión emitidas por ARCEP:
| Plazo | 17 de enero de 2022 | 17 de enero de 2027 | 8 de diciembre de 2030 |
|---|---|---|---|
| Población metropolitana | 98% | 99,6% | |
| Área prioritaria | 50% | 92% | 97,7% |
| Población de cada departamento | 90% | 95% | |
| Carreteras prioritarias | 100% | ||
| Comunas del programa "zonas blancas" | 100% | ||
| Líneas de tren (cobertura nacional) | 60% | 80% | 90% |
| Líneas de tren (cobertura regional) | 60% | 80% |
Los ejes viales prioritarios son las carreteras, los ejes viales principales que conectan dentro de cada departamento la cabecera del condado (prefectura) con las capitales de distrito (subprefecturas) y las secciones de carreteras por las que circulan en promedio anual al menos 5000 vehículos por día. Si varias carreteras conectan una prefectura con una subprefectura, el titular debe cubrir al menos una.
Las líneas de tren diarias se refieren a las partes no subterráneas de las líneas donde:
- Trenes de la red TER en regiones metropolitanas, fuera de Ile de France y Córcega.
- Trenes de la red regional express de Île-de-France (líneas A a E).
- Trenes de la red Transilien Ile de France (líneas H, J, K, L, N, P, R, U).
- Trenes de la red ferroviaria corsa .
Si se debe cerrar una línea de tren, la obligación de cobertura ya no se aplica a esa línea.
Banda de 800 MHzBanda LTE n o 20 FDD. Esta banda de frecuencia está dedicada a LTE y LTE Advanced y ha estado disponible desdeenero 2012.
Banda de 1800 MHz
Banda LTE n o 3 FDD. Esta banda de frecuencia tiene un uso mixto de 2G (GSM) y LTE.
A partir de 1 st de octubre de 2013 el 24 de mayo, el año 2016En Francia continental, Bouygues Telecom se ha beneficiado desde finales de 2013 de un ancho de banda dúplex de 21,6 MHz que puede utilizar para GSM y LTE (hubo algunas excepciones locales hastajulio 2015). Desde el1 st de enero de 2,015, Free Mobile también se beneficia de un ancho de banda dúplex de 5 MHz (hubo algunas excepciones locales en Niza y París hastajulio 2015).
Desde noviembre 2014, la empresa Free Mobile fue autorizada a utilizar dúplex de 5 MHz en la banda de frecuencia de 1800 MHz acoplada ( agregada ) con las frecuencias que tiene en la banda de 2600 MHz para probar, sin propósito comercial, la tecnología LTE Advanced .
Desde el 25 de mayo de 2016En toda la Francia continental, Bouygues Telecom, Orange y SFR pueden compartir esta banda de frecuencia entre GSM y LTE. El móvil gratuito se beneficia de un ancho de banda dúplex de 15 MHz en esta banda de frecuencia, que se ha utilizado progresivamente desde mediados de 2016. Las bandas de frecuencia de los otros 3 operadores se han reducido a dúplex de 20 MHz .
Banda de 2100 MHz
Banda LTE n o 1 FDD. Las frecuencias en la banda de 2100 MHz se han utilizado históricamente para UMTS. Sin embargo, desde el16 de junio de 2017, Arcep ha autorizado a los operadores Bouygues Télécom y SFR a utilizar estas frecuencias, o parte de estas frecuencias, para 4G; Orange recibió la misma autorización el14 de septiembre de 2017. Arcep ha indicado que otros operadores ( Free mobile ) también pueden solicitarlo.
Banda de 2600 MHz
Banda LTE n o 7 FDD. Esta banda de frecuencia está dedicada a LTE y LTE Advanced .
L ' Arcep en sus decisiones de22 de diciembre de 2011 y 17 de enero de 2012otorgó un derecho de itinerancia teórico en la banda de 800 MHz al operador de telefonía móvil libre en la red 4G de SFR , ya que el llamado a licitación ARCEP prevé este derecho para el operador que haya obtenido una licencia para operar. uso de frecuencias en la banda de 2600 MHz y no en la banda de 800 MHz ; En 2018, este derecho no fue utilizado por Free mobile, que tiene acuerdos de roaming con Orange.
Ventajas y desventajas de las distintas bandas de frecuencia.
La mayor disponibilidad de altas frecuencias (por ejemplo, 2.600 MHz ) ha hecho posible asignar bandas de frecuencia más amplias a cada operador móvil ( dúplex de 15 o 20 MHz en Francia); estas bandas soportan más sub portadores (véase OFDMA artículo ) y por lo tanto permiten velocidades más altas en comparación con el 800 MHz de frecuencia de banda que en Francia se divide en 10 MHz dúplex sub-bandas por operador.
Por otro lado, las bajas frecuencias tienen un mayor rango (una mejor propagación en la atmósfera) y así permiten cubrir zonas de mayor superficie porque la atenuación de las ondas electromagnéticas entre 2 antenas disminuye con la longitud de onda; una frecuencia más baja (por lo tanto, una longitud de onda más alta) permite a los operadores llegar a más suscriptores con el mismo número de antenas.
Características del terminal
Los terminales LTE (denominados Equipos de usuario o UE en las especificaciones 3GPP) pueden ser teléfonos ( smartphones ), tabletas , llaves de módem USB o cualquier otro tipo de equipo fijo o móvil ( GPS , computadora, pantalla de video, etc.).
3GPP y ETSI en los estándares release 8 ( versión 8 ), han definido 5 clases de terminales LTE correspondientes a las velocidades máximas (upstream y downstream) que debe soportar el equipo y al tipo de antena que integra. Cualquier terminal, sea cual sea su categoría, debe poder adaptarse a los seis anchos espectrales que van de 1,4 a 20 MHz , definidos por el 3GPP. Las velocidades de datos enumeradas en la tabla asumen un ancho de banda de 20 MHz por dirección de transmisión (modo FDD ) y condiciones óptimas de transmisión de radio.
| Categoría | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | |
| Tasas de bits máximas (Mbit / s) | Descendiendo | 10 | 50 | 100 | 150 | 300 |
| Monto | 5 | 25 | 50 | 50 | 75 | |
| Caracteristicas funcionales | ||||||
| Ancho de banda de radio por dirección de transmisión | De 1,4 a 20 MHz | |||||
| Modulaciones | Descendiendo | QPSK, 16QAM, 64QAM | ||||
| Creciente | QPSK, 16QAM | QPSK, 16QAM, 64QAM | ||||
| Antenas | ||||||
| 2 × 2 MIMO | No | sí | ||||
| 4 × 4 MIMO | No | sí | ||||
Las velocidades son proporcionales al ancho de la banda de frecuencia asignada a cada operador móvil; por ejemplo, en Francia, los anchos de banda asignados a cada operador en la banda de 800 MHz son dúplex de 10 MHz , lo que reduce a la mitad el rendimiento máximo para cada categoría de terminales cuando se utilizan en esta banda de frecuencias.
Doce nuevas categorías de terminales LTE han sido definidas por los estándares 3GPP versión 10, 11 y 12 ( LTE Advanced ), que se describen en el artículo LTE Advanced .
Tecnologías 3G y 4G competitivas o complementarias
- El HSPA y HSPA + (3.5G y 3.75G) que constituyen una evolución natural de 3G UMTS existentes (barato), pero cuentan con el pico de flujo inferior (42 Mbit / s HSPA + "Dual Carrier" en 2015).
- El WiMAX , que ha adquirido18 de octubre de 2007el estado del estándar internacional de la UIT como estándar IMT-2000 (3G). Por lo tanto, los titulares de una licencia 3G podrían, en teoría, implementar WiMAX además o en lugar de UMTS, pero la incompatibilidad técnica entre estos 2 estándares y entre los terminales móviles asociados hace que esta cohabitación sea poco probable.
- Mobile WiMAX ( IEEE 802.16e ) comenzó a implementarse en 2009 con algunos operadores ( KT , SK Telecom en Corea, Sprint en Estados Unidos), sin embargo la velocidad máxima ofrecida de más de 150 Mbit / s para LTE frente a 70 Mbit / s para WiMAX, así como la accesibilidad superior (50 km en áreas rurales) y el muy bajo número de terminales WiMAX (teléfonos inteligentes) disponibles explican el dominio comercial de LTE desde 2011.
- El WiMAX y sus desarrollos son fuertes antagonistas LTE; La disponibilidad de las tecnologías UMTS HSPA + y LTE ha reducido considerablemente las posibilidades de una implementación exitosa a gran escala de WiMAX, particularmente en el campo de la banda ancha móvil. Por lo tanto, es probable que WiMax permanezca limitado al mercado de bucle local de radio (BLR).
- El LTE Advanced , el trabajo de estandarización dentro del 3GPP ha dado como resultado, en 2011, 2012 y 2014, con los estándares 3GPP comunicados de 10 , 11 y liberar 12 , es una evolución de LTE hace que el interruptor en "4G real". Estos cambios traen y traerán los siguientes beneficios:
- velocidades más altas en el enlace ascendente y descendente de la red, gracias a la agregación de operadores (en inglés: Carrier aggregation );
- mayor rendimiento de radio a nivel de celda para dar servicio a más terminales, gracias a los avances en la tecnología MIMO ;
- la posibilidad de desplegar radioenlaces a menor costo que extenderán la cobertura de una celda;
- mayor flexibilidad en términos de capacidad de tráfico y número de terminales soportados por la red.
- menos interferencia entre 2 células de radio contiguas.
- Varios operadores han comenzado a implementar redes de acceso híbrido que usan LTE en combinación con ADSL para lograr velocidades más altas, especialmente para brindar servicios de acceso a Internet de banda ancha en áreas rurales.
Muchos fabricantes de equipos (Alcatel-Lucent, Ericsson, Nokia Siemens Networks , Huawei, etc.), operadores de telecomunicaciones (Verizon, AT&T, Orange, Vodafone, T-Mobile, NTT-DoCoMo, China Mobile, etc.) y fabricantes de chips electrónicos ( Qualcomm , Samsung ), han trabajado y están trabajando juntos dentro de 3GPP para completar la estandarización de las redes y terminales LTE ( Long Term Evolution ) y LTE Advanced .
Pruebas y luego marketing
La empresa británica Vodafone anunció en 2009 que había completado en sus laboratorios evaluaciones de productos LTE destinados a la mayoría de los países europeos donde opera.
El operador japonés NTT DoCoMo comenzó a comercializar LTE a finales de 2009 en Japón , tenía más de 6 millones de suscriptores LTE enOctubre 2012.
La 15 de diciembre de 2009, TeliaSonera comienza a comercializar en Suecia y Noruega ofrece ofertas de equipos y terminales LTE, continuando con extensiones a otros países densamente poblados del norte de Europa. Para el soporte técnico de la última tecnología de tercera generación, TeliaSonera ha confiado en Ericsson ( Estocolmo ) y Huawei ( Oslo ), mientras que los dispositivos receptores ( USB ) (claves LTE) son proporcionados por Samsung .
En la de EE.UU. , la compañía Verizon Wireless lanzó el primer LTE oferta comercial a finales de 2010 que atrajo al final del 3 ° trimestre de 2012, más de 16 millones de suscriptores ( 1 st red mundial LTE) y 47,9 millones de abonados a principios de 2014. Los otros tres operadores móviles más grandes de Estados Unidos ( AT&T , Sprint y T-Mobile US ) también lanzaron una oferta LTE entre finales de 2011 y mediados de 2012.
Un estudio del uso de terminales LTE en un entorno real en las redes de AT&T y Verizon mostró a finales de 2011 velocidades reales bastante altas, de 10 a 40 Mbit / s (pico) en recepción ( descarga ) y hasta 10 Mbit / s en transmisión ( carga ).
En Francia, Orange y Bouygues Telecom anunciaron la22 de marzo de 2012 su intención de comercializar una oferta LTE a principios de 2013 y la apertura de redes piloto desde junio 2012(respectivamente en Marsella y Lyon). SFR también anunció el finalmarzo 2012planificar el despliegue, a partir de 2012, de dos redes LTE en Lyon y Montpellier. Free Mobile ingresa al mercado LTE el3 de diciembre de 2013. Al final de la 2 e trimestre 2014, Francia tenía 3,7 millones de suscriptores LTE.
En Bélgica , Belgacom lanzó 4G / LTE el5 de noviembre de 2012 con, para empezar, la cobertura de 258 localidades y municipios belgas.
LTE había conquistado a finales del 2 e trimestre de 2012, 27 millones de suscriptores en todo el mundo, incluidos más de 15 millones en América del Norte; luego 58 millones de suscriptores en todo el mundo a fines de 2012 (aproximadamente la mitad de ellos en América del Norte).
El número de suscriptores a redes LTE en todo el mundo ha superado los 250 millones.Marzo del 2014, incluidos más de 100 millones en América del Norte y 16 millones en Europa; El total global alcanza los 1.292 mil millones de suscriptores.marzo de 2016.
En junio de 2017, había 2.370 millones de suscriptores LTE y LTE-Advanced en todo el mundo.
521 operadores móviles de todo el mundo comercializaron una oferta LTE en agosto de 2016 incluidas más de 100 redes en Europa, luego más de 790 operadores a principios de 2020.
En junio 2020, había 5.550 millones de suscriptores LTE y LTE-Advanced en todo el mundo.
Notas y referencias
- (en) la actualización 3GPP Normas, se desliza 7 , 13 y 15 [PDF] ETSI - 3GPP, febrero de 2011.
- UIT prepara el terreno para la próxima generación de tecnologías móviles: 4G , comunicado de prensa de la UIT, octubre de 2010.
- (in) ITU-T confiere estado 4G a 3GPP LTE , 3GPP.org el 20 de octubre de 2010.
- UIT, nota de prensa: “Este término ( 4G ) también puede referirse a sus precursores, es decir las tecnologías LTE y WiMAX, aportando una mejora significativa en la calidad de funcionamiento y capacidades en comparación con los primeros sistemas de tercera generación” , UIT ( UIT-T ), 6 de diciembre de 2010.
- La UIT utiliza el término " 4G verdadero " para las especificaciones IMT-Advanced .
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- (in) Las conexiones LTE globales crecen un 59% en 12 meses a 2,37 mil millones 5gamericas.org, 8 de septiembre de 2017
- (in) GSA: Actualización de la base de datos GAMBoD: Espectro de tecnología de redes - Hay 791 operadores con redes LTE comercialmente lancé. , Gsacom.com, enero de 2020.
- (en) Suscriptores de LTE y 5G 2020 - Crecimiento global gsacom.com, septiembre de 2020
Ver también
Artículos relacionados
- 4G
- EDGE ( velocidades de datos mejoradas para la evolución de GSM )
- eNodo B
- eUTRAN
- GSM ( Sistema global para comunicaciones móviles )
- GPRS (servicio general de radio por paquetes )
- HSPA +
- Lista de siglas para telefonía móvil
- LTE avanzado
- OFDMA
- Red de telefonía móvil
- Enrutador 4G / LTE
- SC-FDMA
- Celular
- UMTS ( Sistema universal de telecomunicaciones móviles )
- VoLTE
- WiMAX
enlaces externos
- (es) Presentación de LTE en la web del Proyecto de Asociación de 3ª Generación .
- (es) Asociación Global de Proveedores de telefonía móvil que agrupa a los principales proveedores de equipos GSM, UMTS y LTE.