Presentacion 3 g

Introducción a las redes de
tercera generación 3G. (UMTS)

Introducción y causas de 3G/UMTS
 1G/2G/2.5G: soporte de voz y transmisión de datos a baja velocidad
 La 3ª generación móvil nace por:
 Demanda de transmisión de grandes volúmenes de información.
 Creciente sustitución del tráfico fijo por móvil.
 Paulatino cambio de hábitos de la población.
 Aparición de nuevos servicios p.ej aplicaciones multimedia o
internet
 Saturación redes actuales para dar un servicio de calidad
 Integración de todas las tecnologías y redes actuales
 Necesidad de una arquitectura universal con cobertura global

Introducción y causas de 3G/UMTS
 Nuevos servicios:
 Consumo de mayor ancho de banda y bajo retardo
 Servicios de entretenimiento como funciones del terminal
 Comunicaciones unificadas como correo electrónico o mensajería instantánea
 Aplicaciones audio/vídeo en tiempo real: videoconferencias, música, supervisión
remota-seguridad.
 Descarga de archivos
 Comercio electrónico móvil / transacciones online

 Avances tecnológico:
 Terminales: más ligeros, pequeños, diseño evolucionado
 Infraestructura:
 Nuevos sistemas de transmisión/recepción radio
 Plataformas de conmutación, core

Beneficios de UMTS
 Calidad de voz semejante a la red telefónica fija.
 Transmisión de datos:
 Velocidades en función de la cobertura u ocupación de red
 2 Mbps: baja movilidad o área local (p.ej oficina)
 384 kbps: peatones en un solo lugar o moviéndose en zonas pequeñas.
 144 kbps: usuarios en vehículos en movimiento velocidad 120 km/h en exterior

 Cobertura mundial: emplea redes terrestres, inalámbricas y enlaces
por satélite

Beneficios de UMTS
 Servicios de banda ancha simétricos (videoconferencia) o
asimétricos (Internet):
 Servicios conversacionales: voz, videoteléfono.
 Servicios afluentes (streaming): vídeo.
 Servicios interactivos: navegación Internet.
 Servicios diferidos (background): correo electrónico, descarga de datos.
 Terminal móvil con capacidad multimedia y multiservicio
 Soporta conmutación de circuitos y conmutación de paquetes
 Mayor capacidad y calidad en la transmisión, incremento de la
eficiencia espectral.
 Compatible con redes actuales
 QoS: tecnología, usuario, recursos

Historia estándar UMTS
 Finales 1980’s: la UIT inicia los trabajos para el desarrollo de una nueva
comunicación móvil.
 1990: FSPTMT de la ITU-R, posterior IMT-2000.
 1989 a 1995 Proyecto RACE I, RACE II, ACTS y FRAMES (definición acceso múltiple
en interfaz aire)
 Actividades paralelas fuera de Europa: Jápón, EE.UU o Corea
 1997: Proceso de selección de tecnologías para UMTS por parte ETSI.
 1998:
 ETSI selecciona WCDMA como tecnología para UMTS en el espectro apareado (FDD)
y TD-CDMA para el espectro no apareado (TDD).
 Formación del 3GPP – alineación del desarrollo paralelo de especificaciones
 1999: primera especificación completa (UMTS Release99).
 2000: concesión en España de licencias de UMTS a las operadoras de telefonía
 2001: el primer país del mundo con la primera red comercial UMTS fue Japón.
 2002: primeras pruebas en Europa
 2003: despliegue comercial en Europa y primeros dispositivos móviles UMTS.

Organismos de estandarización
 Trabajo coordinado entre organismos a través de proyectos conjuntos.

 3GPP: desarrolla especificaciones dentro del marco del IMT-2000.
 ETSI (Europa), ARIB (Japón), TTC (Japón), TTA (Corea), CCSA (China) y ATIS
(EE.UU
 4 TSG: Radio Access Networks (RAN), Service & Systems Aspects (SA), Core
Network & Terminals (CT) y GSM EDGE Radio Access Networks (GERAN).
 3GPP produce cada cierto tiempo un conjunto de documentos que
constituye un estándar (release).

 3GPP2: desarrolla especificaciones para CDMA2000, que es la tecnología
3G desarrollada a partir del estándar 2G basado en CDMA IS-95.
 También es un proyecto global (ARIB, CCSA, TIA, TTA y TTC)

Organismos de estandarización
 ITU – IMT2000: norma mundial para 3G definida por un conjunto de
recomendaciones de la ITU.
 UIT-R M.1457 - 5 interfaces radioeléctricas terrenales, con tres tipos de
acceso múltiple: FDMA / TDMA / CDMA y cinco modos de operación: UMTS
(Europa y Japón), CDMA2000 (USA), TD-SCDMA (China), UWC 136 (USA),
DECT (Europa).

 Foro-UMTS: organismo independiente para crear el consenso en la
industria para introducir y desarrollar el UMTS.
 200 compañías y organizaciones de más de 30 países: operadoras de
telecomunicaciones, suministradores de equipos y aplicaciones y
organismos de regulación.

Conceptos importantes UMTS
 Red de acceso Radio UMTS - UTRAN (UMTS Terrestrial Radio
Access Network)
 UMTS basado en tecnología multiacceso radio CDMA
 Acceso múltiple por división en código
 Capacidad de acceso múltiple y protección frente a
interferencias
 Alta eficiencia espectral
 Espectro ensanchado - Velocidad binaria del código de
ensanchamiento constante: 3.84 Mchips/seg
 Discriminación unívoca de la transmisión en el medio radio
según código a cada una de ellas.

 Métodos de acceso radio terrestre (UTRA)
 UMTS FDD (Frecuency Divisioin Duplexing)
 Frecuencias diferentes, separadas en 190MHz, para el enlace
ascendente (UL) y el descendente (DL) - CDMA
 Ancho de banda portadoras de 5MHz
 Velocidad de hasta 384 Kbit/s. - Servicios simétricos.
 UMTS TDD Time Division dupexing
 Misma frecuencia en el enlace ascendente y descendente pero en
intervalos temporales diferentes – CDMA/TDMA
 Multiplexación en tiempo y código
 Velocidad hasta 2Mbps o zonas con alta densidad de tráfico
 Servicios asimétricos.

 OSA (Open Services Architecture)
 Arquitectura de Servicios Abierta, con estructuración del Núcleo de Red en un
nivel de servicios/aplicaciones y otro de transporte.
 Evita que las modificaciones de la red afecten a los servicios.
 VHE (Virtual Home Environment)
 Entorno personal virtual, que permite a un usuario conservar su perfil (servicios,
interfaz de acceso, etc) con independencia de la red visitada.
 Espectro UMTS
 CAMR-92 (World Administrative Radio Conference), se realizó la asignación del
espectro para IMT-2000 a nivel mundial
 Asignando 230MHz en las bandas de 1885-2025 MHz y 2110-2200MHz, una
parte de la banda asignada a TDD y otra a FDD.
 WRC-2000 (conferencia Mundial de Radiocomunicaciones):
 3 bandas de frecuencia extras 806-960MHz, 1710-1885MHz y 2500-
2690MHz.

Arquitectura general UMTS
 CN (Core Network)
 MSC (Mobile Switching Center)
 SGSN (Serving GPRS Support Node)
 HLR (Home Location Register
 VLR (Visitor Location Register)
 AuC (Authentication Center)
 EIR (Equipment Identify Register)
 Gateways GMSC y GGSN
 UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access)
 RNS (Radio Network Subsystem)
 RNC (Radio Network controller)
 Nodo B
 UE (User Equipment)
 Estructura de la red GSM/GPRS.

UMTS Release 99
 UMTS Release 99
 Introduce nueva interfaz radio UTRAN (Universal Terrestrial Radio Access
Network).
 Estándar para la fase inicial de UMTS en todas las operadoras europeas.
 Estructura del núcleo de red evolucionada del GSM/GPRS.
 CN incluye dominio CS, Circuit Switched, y PS, Packet Switched.
 Acceso GSM (BSS’s) y UTRAN (RNS’s)
 En la red de acceso radio y en la interfaz con el Core Network se utilizará ATM
como protocolo de transporte.
Plano de servicios
Servicios Redes IP
Otras redes externas
GSM, PSTN ...
GMSC
GGSN
Dominio de HLR
Núcleo de red Dominio de
circuitos paquetes
MSC SGSN

Red de acceso radio Red de acceso Red de acceso
2G 3G

Equipo de usuario

UMTS Release 4
 UMTS Release 4 (2001)
 Separación de las funciones de control y conectividad para voz/ Separación de los
flujos de datos de usuario de los mecanismos de control.
 Las MSC s se dividen en Media Gateways (MG) para conectividad y servidores
de control para señalización (MGC).
 El MG proporciona conexión con las redes de conmutación de circuitos, bajo las
instrucciones de un Media Gateway Controller (MGC).
 Utilización de Session Initiation Protocol (SIP), protocolo de control de la capa de
aplicación para llamadas y distribución de contenido multimedia en Internet.
Plano de servicios
Servicios Redes IP
Otras redes externas
GSM, PSTN ... MSC
MGW Server GGSN
Dominio de HLR
Núcleo de red Dominio de
circuitos paquetes
SGSN

Red de acceso radio Red de acceso Red de acceso
2G 3G

Equipo de usuario

HSDPA Conceptos importantes y
Características
 Beneficios de HSDPA:
 HSDPA realiza mejoras sobre los 5MHz de ancho de
banda del canal de bajada de W-CDMA.

 Aumenta la velocidad de entrega de datos en el Downlink
en teoría hasta14.4 Mbps superando altamente a los
384kbps de UMTS.

 HSDPA implementa un nuevo canal de transporte dentro
del nodo B de W-CDMA llamado HS-DSCH. El canal es
compartido entre todos los usuarios UE.

 La principal utilidad del servicio es acceso a internet con
mayor ancho de banda y menor latencia - suma de
retardos temporales.

Características
 Beneficios de HSDPA:
 Implementa en el Nodo B de la red UTRAN:
 La Codificación y Modulación Adaptativa (QPSK-
16-QAM)
 HARQ (Hybrid-Hybrid Automatic Repeat Request)
 Despacho rapido/Fast Scheduling.

 Intervalo de tiempo de transmisión (TTI). Para el FDD
del canal compartido HS-DSCH fijo e igual a 2 ms.

 Exactamente un bloque de transporte (TB) se
suministra en cada intervalo de tiempo de transmisión
TTI.

Características
 Atributos HS-DSCH
 Los datos de usuario de HSDPA se llevan en el
nuevo Canal compartido HS-DSCH que a su vez
es lleva los datos al UE por uno o más canales
físicos enlace descendente de alta velocidad (HS-
PDSCH), cada uno usando una canalización
código con un factor de difusión de SF = 16.

 Factor de dispersion SF= 16. Significa en teoría, 15
simultáneos canales HS-PDSCH pueden ser
utilizados en una sola célula, cuando las
condiciones de recepción lo permitan

Características
 Atributos HS-DSCH
 Brinda altas velocidades de bajada y mejora el uso del
espectro según el nivel de cobertura que experimente
el equipo de usuario UE.
 Incrementa la velocidad de transmisión de un solo
suscriptor UE, agrupando varios canales HS-PDSCH
 Cada canal utiliza un código diferente.

Características
 Codificación y Modulación adaptativa (QPSK-16-QAM)
 El canal HS-SCCH (High speed-Shared control Channel) analiza la calidad de la señal del
equipo usuario UE y usa esta informacion y la capacidad de la celda para determinar el
esquema de modulacion para cada dispositivo.

Características
 Codificación y Modulación adaptativa (QPSK-16-QAM)
 Para una buena calidad de señal el Nodo B asigna la modulacion 16-QAM permitiendo
velocidades de hasta 3.6 Mbps.
 En HSDPA todos los equipos de usuario UE soportan modulación QPSK, si un UE
experimenta mejor señal de radio la modulación se adapta a 16-QAM en lugar de QPSK,
duplicando la velocidad de transmisión.

Características
 HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)
 El HARQ permite corregir los errores en la trasmisión de paquetes entre el Nodo B y
el equipo usuario UE. La información del usuario es transmitida varias veces usando
diferente codificación; cuando un paquete defectuoso es recibido, el dispositivo lo
almacena y luego lo combina con las retransmisiones para así recuperar el paquete
libre de errores.

Características
 HARQ (Hybrid Automatic Repeat Request)
 ACK / NACK, Una indicación de un bit es utilizado por el protocolo HARQ para indicar
una transmisión exitosa / no exitosa (reconocida/no reconocida) en el canal HS-
DSCH.

Características
 Despacho rapido/Fast Scheduling.
 Se realiza dentro del Nodo B, el equipo Usuario periodicamente transmite e indica
la calidad de señal del downlink 500 veces por segundo, analizando esta
informacion el Nodo B decide a que usuarios enviarle los datos en los siguientes
2ms y que cantidad de datos debe ser transferida.

Características
 MAC-hs entity (UTRAN)
 La entidad gestiona los datos que se transmiten en el canal
compartido HS-DSCH y gestiona los recursos físicos
asignado a HSDPA. to MAC-c/sh or MAC-d

 El MAC-hs se compone de cuatro entidades funcionales Flow Control
MAC-hs MAC-hs / MAC-c/sh or MAC-hs / MAC-d
diferentes:
 Control de flujo MAC – Control

 Despacho rapido/Fast Scheduling. Scheduling/Priority Handling

 HARQ
HARQ

 TFRI selección (Transport Format and Resource Indicator)
TFRC selection

Associated Uplink Associated Downlink
HS-DSCH Signalling
Signalling

HSUPA Conceptos importantes y
Características
 Beneficios del HSUPA
 HSUPA es un complemento de la tecnologia HSDPA (R5) , Enhanced Uplink-EUL,
provee mejoras en las capacidades y rendimiento en UP uplink de WCDMA.

 Implementa un canal dedicado en el enlace ascendente (E-DCH, enhanced dedicated
channel). Y con el varios canales de soporte en Downlink y Uplink.

 Aumento de las velocidades de enlace ascendente para HSUPA hasta 5,8 Mbps.

 Cada equipo de usuario UE tiene su propio árbol de código de canalización y su propia
batería.

Características
 Beneficios del HSUPA
 Se introducen Node B Scheduling, HARQ y el intervalo de tiempo transmisión TTI
reducido de 2 ms, otras características nuevas se introducen debido al hecho de que
los equipos de usuario UE tienen que proporcionar la conexión.

 HSUPA elimina los cuellos de botella en la capacidad en Uplink.

 Aumenta el rendimiento de datos y reduce la latencia, proporciona una experiencia de
usuario mejorada para aplicaciones de protocolos de internet, juegos, Voz y video IP,

Características
 Atributos del canal E-DCH
 Asegurar el rendimiento de navegacion
web, servicios interactivos voz/video por IP
y aplicaciones en tiempo real.

 Encargado de transportar los datos de los
diferentes usuarios UE; en el canal físico de
datos E-DPDCH.

 Numero maximo de canales de codigo
simultaneos limitado a 4 por equipo de
usuario UE, dos canales usan factor de
ensanchamiento SF= 2, y los otros dos
canales SF = 4.

Características
 Node B Scheduling
El nodo B mide el nivel de interferencia en el UL y recibirá información sobre el
estado del buffer en los equipos de usuarios UE, y tomara una decisión acerca de qué
equipos de usuarios UE se van a despachar.

Permite una reacción mucho más rápida a errores de transmisión, a su vez
disminuye el tiempo general de RTD (Round Trip Delay) de la conexión.

El Nodo B, es capaz de reaccionar de forma mucho más rápida a las condiciones
cambiantes del entorno de radio y variaciones de demanda de los UE usuarios de los
recursos de Uplink , lo que contribuye a utilizar mejor, la limitada ancho de banda de
la interfaz inalámbrica.

Características
 HARQ
 El principio del HARQ en Uplink es generalmente el mismo que HSDPA.
 Se implementa el canal mejorado E-HICH (Enhanced HARQ Information
Channel) para que sea capaz de recibir las confirmaciones de las tramas de
datos de los equipos de usuario para cada usuario EU en el canal E-DCH.

Características
 Diferencias entre HDPA y HSUPA
HDPA HSUPA
El recurso compartido en el enlace En el enlace ascendente UL el
descendente DL son códigos de recurso compartido es la
canalización y potencia de contribución a la interferencia
transmisión y en el nodo b intra-celular.
Los diferentes canales de WCDMA Uplink es esencialmente
transmisión son ortogonales. En no ortogonal. Requiere control de
HSDPA, la potencia de transmisión potencia para la transmisión.
es constante

Para el enlace descendente DL Para el enlace ascendente UL
hay un solo transmisor por célula, puede haber muchos
nodo B, transmisores, cada equipo de
usuario UE con un enlace
ascendente UL activo

HSPA Conceptos importantes y
Características
HSPA(High-Speed Packet Access-Release 7)
 Es la fusión de HSDPA (Release 5) y HSUPA(Release 6). Teóricamente alcanza
velocidades de hasta 14,4 Mbit/s en bajada y hasta 2 Mbit/s en subida, dependiendo
del estado o la saturación la red y de su implantación.

Características
Beneficios de HSPA(R7) son:
Canal de transmisión compartido, lo que resulta en un uso eficiente de código y los
recursos disponibles de energía en WCDMA.

En la transmisión se consiguió un intervalo de tiempo transmisión (TTI) reducido, lo
que reduce el tiempo de ida y vuelta transmisión.

Modulación adaptativa de 16-QAM en DL y QPSK en UL, produce mayores
velocidades de bits, lo que maximiza el uso del canal y permite a la estación base
funcionar cerca de la potencia máxima de la celda.

 Scheduling (despacho rápido), que da prioridad a los usuarios con las condiciones
del canal más favorable.

Características
Beneficios de HSPA+(R7):
Se añaden nuevas funciones, como la modulación de orden superior 64QAM (DL) y
16QAM (UL, que se utiliza sólo en el enlace descendente DL

 El enlace descendente DL es la máxima velocidad del canal, usando 64QAM y 15
códigos, es de 21 Mbps y el enlace ascendente UL usando 16QAM es de 11 Mbps.

Incrementa sustancialmente el rendimiento de servicios interactivos IP como
videollamdas y navegacion.

Características
Beneficios de HSPA+(R7):
 Otras funciones se han añadido a HSPA+ en release posteriores, como
 Múltiple entrada múltiple salida (MIMO)

 La añadidura de dos bandas de 5 MHz adyacentes a la portadora con la misma área de
cobertura se usa para aumentar el rendimiento.

Características
Evolución de HSPA+(R7):

Presentacion 3 g

Recomendados

Recomendados

Más contenido relacionado

La actualidad más candente

La actualidad más candente (20)

Destacado

Destacado (20)

Similar a Presentacion 3 g

Similar a Presentacion 3 g (20)

Presentacion 3 g