Jose F. Monserrat - 3GPP LTE - Hacia la 4G móvil

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3GPP LTE: Hacia la 4G móvil: краткое содержание, описание и аннотация

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Las Comunicaciones Móviles, que fueron un privilegio para unos pocos en la década de los 80, han alcanzado ya su nivel de saturación en cotas de penetración en el Mercado. La voz y los mensajes cortos siguen representando un elevado porcentaje del uso de los terminales móviles, pero desde hace unos pocos años están creciendo exponencialmente las cifras de tráfico en servicios de datos, especialmente empujados por la navegación web y el correo electrónico. La introducción primero de la adaptación a GPRS de los sistemas de 2ª generación y el posterior despliegue de UMTS, con su ampliación específica para datos de alta velocidad HSPA, han permitido soportar ese incremento durante la primera década de este siglo. Sin embargo, las previsiones de crecimiento actuales hacen necesario el despliegue en muy poco tiempo de nuevas soluciones, por lo que el foro de estandarización europeo 3GPP (3rd Generation Partnership Project) ha continuado evolucionando sus propuestas cerrando a finales de 2008 la primera versión de una nueva generación de redes de acceso radio celular: Long Term Evolution (LTE) y en 2010 la versión avanzada (LTE-A) que la Unión Internacional de Telecomunicaciones ha reconocido ya como estándar de 4ª generación. LTE arranca su andadura en el mercado con la intención de ofrecer servicios de datos de gran ancho de banda, multiplicando por más de 10 las tasas binarias ofrecidas en 3G y con infraestructuras de redes más eficientes basadas en una arquitectura de red de acceso simplificada. Además, la flexibilidad en el uso del espectro que se contempla en el estándar LTE facilita la regulación del uso de distintas bandas de frecuencia y la sustitución progresiva de los anteriores estándares de 2ª y 3ª generación. Este texto cubre todos los aspectos técnicos relevantes del estándar LTE, desde la descripción de los mecanismos de acceso radio y canales físicos, hasta las consideraciones sobre despliegue y gestión de recursos en redes LTE operativas. En todos y cada uno de los capítulos se ha utilizado una redacción orientada a la comprensión del texto, con las miras puestas en su potencial uso como libro de texto, pero sin dejar de lado ningún detalle significativo del estándar de 3GPP, por lo que el libro puede también considerarse como de referencia para profesionales del sector. Los autores son investigadores españoles de reconocido prestigio en su ámbito que han participado en los últimos años en las propuestas Europeas de estandarización de LTE de forma directa o a través de proyectos de investigación y foros científicos y tecnológicos.

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2.3. Diagrama de bloques de un sistema OFDM SISO

2.4. Diagrama de bloques de un sistema SC-FDMA SISO

2.5. Bloque SC-FDMA con P = 12 subportadoras en el dominio del tiempo

2.6. Bloque SC-FDMA con P = 24 subportadoras en el dominio del tiempo

2.7. Ventajas de las técnicas MIMO

2.8. Diagrama de bloques de un sistema MIMO de multiplexación espacial

2.9. Capacidad ergódica MIMO con antenas incorreladas y canal Rayleigh

2.10. Modelo de canal MIMO con multiplexación espacial y ecualización ZF

2.11. Modelo de canal MIMO con multiplexación espacial y ecualización MMSE

2.12. Comparación de las SNR de posprocesado ZF y MMSE

2.13. Comparativa de la constelación QPSK tras el procesado MIMO ZF o MMSE

2.14. Diagrama de bloques de un sistema MIMO de multiplexación espacial con SIC

2.15. Códigos espacio-tiempo

2.16. Diversidad en transmisión: esquema de Alamouti

2.17. Diagrama de bloques de un sistema MIMO/OFDM de multiplexación espacial en lazo abierto

2.18. Diagrama de bloques de un sistema MIMO/OFDM de multiplexación espacial con precoding en transmisión

2.19. Diagrama de bloques del transmisor de un sistema MIMO/OFDM con diversidad en transmisión SFBC

2.20. Esquema MIMO/OFDM con diversidad en transmisión Alamouti SFBC

2.21. Relación SNR de posprocesado ZF en función de la frecuencia para multiplexación espacial MIMO 2 × 2 en lazo abierto (64QAM) en entorno peatonal con y sin CDD

2.22. Tasa de error (BER) sin códigos para multiplexación espacial MIMO 2 × 2 en lazo abierto (64QAM) con ecualización ZF en entorno peatonal con y sin CDD

2.23. Protocolo stop & wait

2.24. (a) Control de potencia.(b) Control de tasa

2.25. Esquema de coordinación de interferencias mediante reúso de frecuencia fraccionado

3.1. Evolución de la arquitectura del núcleo de red del 3GPP.

3.2. Arquitectura del núcleo de red en Release 9 [1]

3.3. Alternativas de implementación física del EPC

3.4. Alternativa I de arquitectura de red EPC en caso de roaming

3.5. Alternativa II de arquitectura de red EPC en caso de roaming

3.6. Arquitectura de la red EPC para la interconexión con redes de acceso 2G/3G

3.7. Arquitectura de protocolos del plano de usuario en el EPS.

3.8. Arquitectura de protocolos del plano de control en el EPS

3.9. Arquitectura IMS

3.10. Protocolos implicados en IMS

3.11. Proceso de establecimiento de una sesión multimedia con IMS.

3.12. Cabecera del Protocolo RTP

3.13. Proceso de autenticación

3.14. QCI estandarizados en LTE [4]

3.15. Portadoras LTE

4.1. Arquitectura de la E-UTRAN

4.2. Pila de protocolos del plano de usuario del EPS

4.3. Pila de protocolos del plano de control del EPS

4.4. Ejemplo de la localización de los bloques de información del sistema

4.5. Mapeo de canales lógicos en canales de transporte

4.6. Encapsulado de los paquetes a través de la pila de protocolos de la interfaz radio

4.7. Pila de protocolos del plano de usuario y del plano de control de la interfaz X2

4.8. Ejemplo de indicador RNTP

5.1. Mapeo de canales de transporte en canales físicos en DL

5.2. Mapeo de canales de transporte en canales físicos en UL

5.3. Estructura de tramas en la capa física de LTE

5.4. Cuadrícula de recursos en frecuencia/tiempo en la capa física de LTE

5.5. Diagrama de bloques del procesado de capa física

5.6. Diagrama de bloques del procesado de capa física del PDSCH.

5.7. Diagrama de bloques del codificador de turbocódigo LTE

5.8. Entrelazado del turbocódigo

5.9. Lectura del buffer circular en función de la versión de redundancia.

5.10. Throughput del PDSCH en canal gaussiano sin HARQ

5.11. Throughput del PDSCH en canal gaussiano con HARQ

5.12. Posición del PBCH en la cuadrícula tiempo/frecuencia

5.13. Posición del PCFICH en la cuadrícula tiempo/frecuencia.

5.14. Posición del PDCCH en la cuadrícula tiempo/frecuencia

5.15. Codificación del PHICH

5.16. Mapeado de las señales de referencia en la cuadrícula tiempo/frecuencia en DL

5.17. Ubicación de las señales de sincronismo en la cuadrícula tiempo/frecuencia

5.18. Diagrama de bloques del procesado de capa física del PUSCH.

5.19. Procedimiento de acceso aleatorio

5.20. Mapeado de un recurso de PRACH dentro de la cuadrícula tiempo/frecuencia en UL

5.21. Diseño de la duración del preámbulo de acceso aleatorio

5.22. Diagrama de bloques de la generación del preámbulo de acceso aleatorio

5.23. Disposición de los recursos de PUCCH (4 regiones)

5.24. Generación de un slot de PUCCH en formato 1a o 1b

5.25. Generación de un slot de PUCCH en formato 2a o 2b

5.26. Multiplexación de SRS con factor de repetición igual a 2.

5.27. Curvas de BLER de referencia (canal gaussiano) para todos los CQI en LTE

5.28. Información mutua para las modulaciones utilizadas en LTE.

6.1. Máquina de estados EMM en el UE

6.2. Relación entre estados del UE

6.3. Extracción de la HPLMN a partir del IMSI

6.4. Extracción de la PLMN a partir de la TAI

6.5. Celda no seleccionada por previsión de hueco de cobertura UL.

6.6. Resumen de los procesos de selección y reselección de celda

6.7. Procedimiento de registro

6.8. Campos que conforman el GUTI

6.9. Lista de TA para dos UE

6.10. Concepto de MME pool area y balanceo de carga entre MME.

6.11. Procedimiento TAU con cambio de MME y S-GW

6.12. Motivos posibles de paging y acciones que deben tomar los UE.

6.13. Procedimiento de paging

6.14. Representación gráfica del ejemplo de la tabla 6.5

6.15. Funcionamiento de ISR

6.16. Ejemplo de un listado de identidades de medida

6.17. Handover mediante la interfaz X2

6.18. Handover X2 intraS-GW

6.19. Handover X2 interS-GW

6.20. Handover S1 interMME, interS-GW (primera parte)

6.21. Handover S1 interMME, interS-GW (segunda parte)

6.22. Handover de E-UTRAN a CDMA2000

6.23. Handover hacia una celda con CSG

7.1. Esquema de asignación de recursos en LTE

7.2. Recursos temporales y frecuenciales en una subtrama

7.3. Esquema de asignación dinámica de paquetes

7.4. Asignación en el dominio de la frecuencia

7.5. Esquema de asignación dinámica de RB

7.6. Diagrama de bloques de las funcionalidades RRM del UL

7.7. Tabla de métricas por UE y RB

7.8. Ejemplo de algoritmo FME con 3 UE y 21 RB

7.9. Ejemplo de algoritmo RME y comparativa con FME

7.10. Escenario celular genérico

7.11. Pérdida en la tasa de transmisión debido a la ICI

7.12. Patrones de reúso celular: 1, 3 y 7

7.13. SINR en el centro de la celda para diferentes valores de reúso en frecuencia

7.14. Eficiencia espectral en el centro de la celda para diferentes valores de reúso en frecuencia

7.15. SINR en el borde de la celda para diferentes valores de reúso en frecuencia

7.16. Eficiencia espectral en el borde de la celda para diferentes valores de reúso en frecuencia

7.17. Esquemas ICIC estáticos clásicos

7.18. Evaluación de FFR ICIC en LTE

7.19. Evaluación de SFR ICIC en LTE

7.20. Eficiencia espectral en el borde de la celda para diferentes valores de reúso en frecuencia

8.1. El canal MIMO IMT-Advanced

8.2. Requisitos de la latencia en el plano de control

8.3. Procedimiento de activación del plano de control (ejemplo para Release 8)

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