010-UMTS.pdf

Comparación GSM y UMTS

U M TS Servicios Universales de Telecomunicaciones M óviles

PRESENTADO POR: Mg.Ing. Wilbert Cháve Chávez z Irazábal

Clases de Servicios UMTS

Funcionalidad de UMTS

UMTS  UMTS

integ integra ra la transm transmisi isión ón de datos datos en conmut conmutaci ación ón por paquetes y circuitos de alta velocidad.

1

Fundamentos de es t ructura Celular

Fundamentos d e est ructura C elular

Interfaz de Radio UMTS


Fundamen Funda mento to de BW Rf: QPSK • Anchura de banda de canales de RF = 5MHz • FDD sentido ascendente o 1.920 MHz – 1.980 MHz sentido BW= 60 MHz sentido descendente o 2.110 MHz – 2.170 MHz sentido BW= 60 MHz o →12 portadoras FDD QPSK • TDD o 1.900 MHz – 1.920 MHz y 2.010 MHz – 2.025 MHz BW= 15 + 20 MHz = 35 MHz →7 portadoras TDD o Trafico asimétrico → puede configurarse diferente n° n ° de intervalos para o DL y UL.

Veloc elocidad idad bin binaria aria elev elevada: ada:

kbits/s en entorno entornoss rurales rurales 144 kbits/s 384 kbits/s kbits/s en entorno entornoss suburbano suburbanoss

Mbits/ss en entorno entornoss urbanos urbanos 2 Mbits/ Vel Velocidad ocidad

binaria binari a variable dinám dinámicamente icamente

Con Conm muta utaci ción ón 

de ci circ rcui uitos tos y de paq paque uetes. tes.

Estructura mo du dular y arquitectura introducc intr oducción ión de nuev nuevas as apl aplicaci icaciones. ones.

abierta

para

la

2

Interfaz de Radio UMTS  Acceso múltiple DS-CDMA, denominado “WCDMA” Separación entre portadoras: 5 MHz  Trama de 10 ms dividida en 15 intervalos  Modulación BPSK/QPSK en coseno alzado

Interfaz de Radio UMTS Códigos de canalización. Spreading.  Velocidad de datos variable: Códigos OVSF (Orthogonal Variable Spreading Factor).  Ortogonalidad incluso entre secuencias de diferente longitud.  Al elegir un código (ej. Cch4,1), hay que anular los códigos pertenecientes a las ramas de las que procede ese código y también los códigos derivados de este.  FDD códigos de spreading de longitud 4,8,16,…, hasta 256.  TDD solamente se utilizan códigos de longitud 1,2,4,8,y 16.

Interfaz de Radio UMTS Generación de una señal WCDMA. Dos pasos.  Multiplicación por una secuencia: código de canalización o spreading.  El factor de ensanchamiento (SF) dependerá de la velocidad de la señal de datos, para que el producto permanezca constante 3.84 Mchip/sg.  Los códi gos identifican a distintos usuarios en una celda: cód igos ortogonales.  Multiplicación por un código de aleatorización o scrambling.  Los códigos identifican a las distintas celdas en el enlace descendente.  Los mismos códigos de spreading pueden usarse en varias celdas simultáneamente.

Interfaz de Radio UMTS Códigos de aleatorización. Scrambling  Enlace ascendente  Todos los canales codificados con códigos de aleatorización.  Secuencias código largas si la estación base emplea un receptor Rake.  Secuencias código cortas si se utilizan receptores multiusuarios o con cancelación de interferencia.  224 códigos largos: secuencias de Gold truncadas a la longitud de trama, generadas a partir de una pareja de secuencias de longitud máxima. 10 ms, 38.400 chips, polinomios primitivos: X 25+X3+1, X25+X3+X2+X+1  224 códigos cortos: suma modulo 4 de los secuencias binarias y una cuaternaria. Periodo 255 extendidos a 256, añadiendo un chip 0 al final.  Enlace Descendente  Secuencias Gold. 218 – 1 códigos truncados a 38400 chips.  Códigos divididos en 512 conjuntos. (64 grupos de 8). Cada uno tiene:  Un código primario (n=16*¡; ¡=0,…,511) y 15 secundarios k: 16*¡+k .  Cada uno de los 8192 (512*16) códigos tiene asociado un código alternativo izquierdo → 24576.

3

Interfaz de Radio UMTS Comparativa de Tecnologías

Interfaz de Radio UMTS Canales en UMTS

Tienen tres tipos de canales:  Canal

lógico: Define el tipo de información enviada de control/tráfico.  Canal de transporte: Def ine el formato de envío, comunes/dedicados.  Canal

físico: frecuencia, secuencias código. Además pueden distinguirse por división temporal (en DL) o fase I/Q (en UL). El formato de envió puede ser comunes o dedicados.



Canales lógico UMTS Canales de control :  Broadcast

Control Channel (BCCH) , En el enlace descendente, hace multidifusión de la información general de configuración de la red.

 Paging

Control Channel (PCCH), En el enlace descendente, se utiliza para enviar avisos a los terminales móviles

 Common

Control Channel (CCCH) ,Común bidireccional presente en ambos enlaces, para el intercambio de información de control con los terminales que acceden por primera vez a la célula tras un proceso de registro.

 Dedicated

Control Channel (DCCH) , Dedicado UL/DL presente en ambos enlaces, para el intercambio de información de control con un terminal móvil concreto, señalización.

4



Canales lógico UMTS

Canales de Trafico :  Dedicated Traffic Channel (DTCH), Información dedicada DL/UL

bidireccional, para el intercambio de información de usuario con un terminal concreto.  Common Traffic Channel (CTCH), Común del enlace descendente,

para la difusión de tr áfico punto-multipunto con un grupo de terminales móviles.


Interfaz de Radio UMTS Canales d e Transpor te UMTS

Canales de Transporte UMTS Canales Comunes Broadcasting Channel (BCH), DL, difunde información específica del sistema y la célula en particular (timeslots disponibles, códigos de acceso, valores de interferencia…) Paging Channel (PCH), DL, transmite información relativa a los procedimientos de aviso a los terminales.  Random Access Channel (RACH), UL, para cursar peticiones de acceso por los UE desdecualquier lugar de la célula. Common Packet Channel (CPCH), UL, es una extensión del RACH para la transmisión de paquetes en el uplink.

Canales Comunes Forward Access Cha nnel (FACH), del enlace descendente, para transmitir la respuesta a las solicitudes de acceso enviadas a través del RACH. Downlink Shared Channel (DSCH), del enlace descendente, transporta seña les d e u sua rio y de c on tr ol. Es tá siemp re a soc ia do a un ca nal dedicado descendente. Canales Dedicados Dedicated Channel (DCH), dedicado bidireccional, para el intercambio

de información de usuario y de control entre el terminal y la red. Puede t ra nsmit ir se a t od a la cé lu la o ha cia u nos UE cu ya s it ua ció n sea conocida.

5



Canales Físicos UMTS Canales Físicos l levan un canal de Transporte.  Canal

Físico Dedicado de Datos (DPDCH). Es un canal físico dedicado que lleva información del DCH. Existe en los enlaces de subida y bajada.

 Canal

Físico de Acceso Aleatorio (PRACH). Es el canal físico que lleva al RACH. Se utiliza para accesar el sistema y lidia con la interferencia cercalejos. Por lo que se especifico un método para controlar su potencia.

 Canal

Físico de Paquetes Comunes (PCPCH). Lleva el CPCH. Es asignado usando niultiplexión por tiempo y por lo tanto compartido por varios usuarios. Es opcional para una red. Utiliza ajuste rápido de potencia.

Interfaz de Radio UMTS Canales Físico s UMTS

Interfaz de Radio UMTS Canales Físicos UMTS Canales Físicos requeridos para operación del sistema.

 Canal Físico Primario de Control Común (P-CCPCH). Lleva el BCH. tiene

una tasa de transmisión fíja de 30 Kbps.  Canal Físico Secundario de

Control Común (S-CCPCH). Lleva el FACH y el PCH. soporta varias tasas de transmisión.

 Canal Físico Compartido del Enlace de Bajada (PDSCH). Lleva el DSCH.

Va en el enlace de bajada asociado con un DPCCH que informa a l a entidad receptora acerca de control de potencia, tiempo de acceso, y el código de spreading para el PDSCH.

 Canal Físico de Control Dedicado (DPCCH). Se transmite simultáneamente con el

DPDCH. Lleva información de la capa física necesaria para la operación del sistemay para mejorar el desempeño del sistema.  Canal de Control Piloto (CPICH). Es la referencia física para otros canales, difunde

una secuencia predefinida de símbolos, es necesario para la unidad móvil para poder decodificarel código descrambling de la célula, para estimación de canal y mediciones de las células adyacentes.

6

Interfaz de Radio UMTS Canales Físico s UMTS

Interfaz de Radio UMTS Estructura de tramas:

Canales Físicos requeridos para operación del sistema.

Es una estructura jerárquica de división temporal.  Canal de Sincronización (SCH). Es necesario para que la unidad móvil busque células

y para la sincronización con las mismas. Tiene dos sub canales, un primario y un secundario.  Canal de Indicador de Adquisición (AICH). Se utiliza para el proceso de acceso del

PRACH. Para éste proceso se utilizan también los canales CSICH. AP-AICH y CD/CAICH.  Canal de Indicación de Voceo (PICH). Se utiliza para soportar recepción discontinua,

lleva información acerca de presencia de mensajes de voceos en el PCH. [26]


El nivel básico (intermedio) es la Trama, formada por 15

TS con una duración de 10 ms que corresponde a un período de control de potencia. No se utiliza como forma de acceso múltiple, sino para: Informaciones periódicas (en cada intervalo) Modo comprimido (en cada trama) Control de potencia (en cada intervalo) Variación dinámica de tasa binaria (en cada trama)

Interfaz de Radio UMTS Estructura de tramas: EnTDD la tramay la frecuencia portadora son únicas:  Cada TS puede emplearse tanto para el enlace ascendente (UL) como

para el descendente (DL).  Enla trama deben asignarse almenos, unTS alUL y otroal DL.

En FDD ha y d os t ra ma s difer en tes sop ort ada s por d os

portadoras, para los enlaces ascendente y descendente, respectivamente.

7


ARQUITECTURA DEL SISTEMA UMTS



8

ARQUITECTURA DEL SISTEMA UMTS Equipo de usuario (UE).


El dominio USIM contiene los datos y procedimientos que permiten identificar al usuario frente a la red, sin ambigüedades y con seguridad; este dominio se localiza en una tarjeta inteligente.

El equipo móvil ME, se encarga de la transmisión radio y contiene las aplicaciones; estas funciones se pueden subdividir entre: La terminación móvil(MT) El equipo terminal (TE)


El objeto de la separación entre ME y USIM es diferenciar la identidad del usuario y la plataforma utilizada para el acceso; se sigue la misma filosofía que en GSM.


Un equipo de usuario puede operar en tres modos diferentes, según como esté conectado a los diferentes dominios del núcleo de red. Existen dos dominios: El de conmutación de circuitos y el de paquetes.

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UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN


Las funciones desempeñan la UTRAN: Son siete categorías:

1. Transferencia de los datos de usuario. 2. Sincronización: dentro de este grupo se encuentran incluidas tanto la sincronización en la interfaz radio como la de los canales de transporte. 3. Control de acceso al sistema: aquí se i ncluyen los controles de admisión y de congestión . 4. Cifrado en la interfaz radio: se usa para garantizar la privacidad de los datos. El proceso se basa en el empleo de una clave para cada sesión, generada a partir de información del sistema y/o información específica de la sesión.


UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN Las funciones desempeñan la UTRAN: Son siete categorías: 5.

Funciones relacionadas con la movilidad: Conjunto de funciones relativas a los Handoff (gestión y realización del mismo), la actualización del serving RNC, los avisos dirigidos al equipo de usuario y su posicionamiento geográfico.

6.

Funciones relacionadas con el control y la gestión de los recursos radio: La configuración y operación de los recursos radio, el establecimientoy terminación de conexiones, la asignación y liberación de portadoras radio, el control de potencia,la detección y el manejo de las peticiones de acceso, la combinación y separación de los flujos de información (relacionado con la diversidadespacial), y la codificación de canal.

7.

Funciones relacionadas con los diferentes servicios de difusión ( broadcast y multicast): Distribución de los mensajes, control de congestión e informes de estado.

Arqui tec tu ra UTRAN: Está

formada por un conjunto de subsistemas RNS (Radio Network Subsystem interconectad os ent re sí a través de interfaces Iur.

Cada

RNS está constituido a su vez por un controlador RNC (Radio Network Controller) del que depende un conjunto de Nodos B.

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Arqui tect ura UTRAN:


RNC (Controlador de la Red de Radio):

RNC (Controlador de la Red de Radio):

el RNC se encuentra el Administrador de recursos de radio y el control de UTRAN.  Las funciones del administrador de recursos son las siguientes: Control de Handoff para movilidad del usuario. Control de potencia para minimizar la interferencia. Control de acceso. Manejo de códigos de spreading en el enlace de bajada. Administrador de recursos autónomo para descentralizar el tráfico.  El administrador de recursos se encuentra a cargo de la estabilidad de la  En

En la UTRAN las principales funciones de control son:  Difusión de información del sistema para notificar acerca de las condiciones individuales de las células. Control de acceso aleatorio para evitar congestiones. Funciones de seguridad de UTRAN. Administración de la movilidad en modo conectado.  Manejo de bases de datos para la unidad móvil e información específica de células.  Uso del Rake Receiver que da la micro diversidad necesaria para eliminar el desvanecimiento de la señal por multitrayecto. 

conexión y es responsable de dar la QoS requerido.

UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN Arqui tect ura UTRAN:

UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN Arqui tec tu ra UTRAN: ROLES DEL RNC :

ROLES DEL RNC : RNC puede tomar los siguientes tres roles son:

1.

RNC Controlador o CRNC

Se

encuentra a cargo de todos los recursos lógicos que utiliza el Nodo B.

Solo existe un

1. RNCControladoro CRNC 2. RNCServidoro SRNC 3. D r if t R N C o D RN C

CRNC para un determinado Nodo B.

L a s f u n c i o ne s p r in c i pa le s d e u n C RN C s o n : La administración de información del sistema La

administración de tráfico de los canales comunes

Control 

de la congestión y la carga en las células

Control de acceso, y distribuye los códigos para nuevos enlaces de radio en las células.

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Arqui tec tu ra UTRAN: Arqui tect ura UTRAN:

ROLES DEL RNC :

ROLES DEL RNC :

2.

RNC puede tomar los siguientes tres roles son:

Este se encarga de la conexión entre una unidad móvil y el RNC. Las funciones del RNC en este rol son: mapeo de los parámetros para el enlace de radio, control de potencia, macro diversidad y decisión de Handoff.

1. RNC Controladoro CRNC

RNC Servidor o SRNC

2. RNC Servidoro SRNC 3. DriftRNC o DRNC

3.

D ri f t R NC o D RN C Un DRNC apoya a un SRNC con recursos de radio en el caso de conexiones con macro diversidad. Si una conexión entre una unidad móvil y su SRNC llega por medio de otro nodo B conectado a un RNC diferente, este RNC se conoce como DRNC.




NODO B :  Se

realizan la corrección de errores, y la modulación por medio de QPSK.

El

spreading y despreading de W-CDMA, así como el ajuste de la tasa de transmisión.

Mide

la calidad y potencias de la señal y manda ésta información al RNC para el proceso de handoff y la combinación de macro diversidad.

Tiene

funciones para estimación de tráfico en la célula y control de acceso de ser requerido por el RNC.

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UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN NODO B :  La

relación entre RNC y el nodo B es de una forma Maestro – Esclavo.

 El

Nodo B participa con el control de potencia, al hacer que la unidad móvil ajuste su potencia por las indicaciones que llegan por el enlace de bajada, a causa de las medidas enviadas por el enlace de subida de control de potencia de transmisión.

 Otra

función del nodo B es la sincronización de tiempo y de frecuencia.

El

nodo B está conformado por las estaciones bases BS.


UMTS Terrestrial Radio Access Network UTRAN NODO B :  Todo Nodo-B transmite continuamente el PSC (Primary Synchronization

Code), constituido por 256 chips, que pueden ser detectados mediante un "PSC match filter (con máximo cuando su entrada son dichos chips).  El PSC ocupa, pues, el 10% inicial de cada intervalo (TS), y su detección

permite la sincronización a nivel de TS.  En paralelo con el PSC se transmite el SSC (Secondary Synchronization

Code), constituido también por 256 chips.  Existen 16 SSCs diferentes, y, según el orden de transmisión de los

mismos, se averigua el grupo de códigos al que pertenece el "scrambling codé' (SC) del Nodo-B.


NODO B :

 Finalmente, para averiguar el "scrambling code" (SC) del Nodo-B y así

poder "leer" toda la información del mismo:  BCH, el terminal prueba a descodificar el CPICH con todos los códigos SCs del grupo facilitado porla secuencia de SSCs.  El CPICH (Common Pllot CHannel) se transmite continuamente por el

Nodo-B, y transporta una secuencia de datos de todo "0", aleatorizada por el "scrambling code" (SC).

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ARQUITECTURA DEL SISTEMA UMTS Núcleo de Red (Core Network) El Núcleo de Red incorpora funciones de transporte y de inteligencia. interfaces bien definidas; también incluyen la gestión de la movilidad. A través del Núcleo de Red, el UMTS se conecta con otras redes de telecomunicaciones, de forma que resulte posible la comunicación no sólo entre usuarios móviles UMTS, sino también con los que se encuentran conectados a otras redes.

Protocolos de la interfaz radio

Protocolos de la interfaz radio Uu

14

Protocolos de la interfaz radio Uu Protocolo de Control de Recursos Radio RRC

Protocolos de la interfaz radio Uu Protocolo de Control de Recursos Radio RRC Funciones.  Selección inicial de la célula y reselección en modo

ausente y da soporte de la Reasignación del SRNS. Control de la s eñalización entre UTRAN

y el UE, Parámetros para establecer, modificar y liberar las entidades de protocolos de niveles inferiores.

 Establecimiento, mantenimiento y

liberación de las

conexiones RRC entre UE y UTRAN.  Control de las portadoras de radio, canales de transporte

y canales físicos. Control de las funciones de seguridad (cifrado y protección de la integridad).  Funciones de movilidad de la conexión RRC. Control

de potencia en bucle cerrado del enlace descendente y Control de potencia en bucle abierto.

Protocolos de la interfaz radio Uu

Protocolos de la interfaz radio Uu Protocolos Capa 2

PDPC (Protocolo de paquetes de datos):

convergencia

de

 C om pre si ón

y d es co mp re si ón d e l a i n fo rm ac ió n de control de protocolo.  Transferencia de datos de usuario.  M ul ti pl ex ad o d e p ort ad or as r ad io e n u na e nt id ad RLC.

BMC (Protocolo de Control de Difusión):  Almacenamiento

de mensajes de difusión.

 Su pe rv isi ón del v ol ume n de t ráfi co y pe ti ci ón de

recursos de radio para CBS.  Programación y Transmisión de mensajes multidifusión

alUE.  E nt re ga de me ns aj es de di fusi ón ce lul ar a l a ca pa

superior

15

Protocolos de la interfaz radio Uu RLC (Radio Link Control) Modos de funcionamiento.  Modo transparente: Entidad emisora y receptora.

Transmite las PDUs de los niveles superiores sin añadir información de protocolo. Modo afluente.  Modo sin confirmación: Dos entidades: emisora y receptora. No emplea protocolo de retransmisión, y no garantiza la entrega de los datos. Los errores se detectan medíante las cabeceras.  Modo con confirmación: Corrección de errores mediante ARQ, estando controlado el número de retransmisiones por la capa 3.

Protocolos de la interfaz radio Uu RLC (Radio Link Control)  Servicios.  Establecimiento y liberación de conexiones.  Transferencia de datos en modo transparente, con y sin confirmación.  Establecimiento de la calidad del servicio y notificación de errores. Funciones.  Segmentación y concatenació n de PDU's en Unidades de Carga (Pus)  Relleno, transferen cia de datos y control de flujo.  Detección y corrección de errores,  Cifrado en los modos son y sin confirmación.

Protocolos de la interfaz radio Uu MAC (Medium Access Control)  Servicios.  Ofr ec e se rvi ci os a l a s ubc ap a R LC me di ant e

canales lógicos, proyectados a los canales de transporte de la capa física.  Tra nsfere ncia de dato s si n co nfi rma ció n o se gme nt ac ió n, r ea si gn a l os r ec ur so s r ad io y realiza informes de medidas.  Funciones.  Multiplexar/Demultiplexar PDU's hacia/desde la

capa física en canales.  Supervisión del volumen de tráfico, Cifrado en

modo transparente.

Protocolos de la interfaz radio Uu La capa física  Pr op or ci on a

u n e nl ace r ad io el éct ri co y realiza funci ones de codifi cación, e ns an ch ami en to , m od ul ac ió n, s ob re l os canales físicos.  UMTS utiliza acceso múltiple por división de código de banda ancha (espect ro ensanchado) llamado WCDMA.  U MT S e xi st en d os m od os d e o pe ra ci ón : FD D y TD D. D e l os d os , e l ú ni co q ue us a WCDMA es el modo FDD; l a co ne xi ón ent re el UE y l a UT RAN es me di ante l a tecnología WCDMA.

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Protocolos de la interfaz radio Iub Iub es la interfaz entre un controlador de red radio (RNC) y un Nodo B. En el plano de

control se utiliza la siguiente pila de protocolos:

NBAP (Node B Application Part). Parte de aplicación del Nodo B. SSCF (Specific Service Control Function User Network Interface).

Función de control específica del servicio del SAAL en redes ATM. SSCOP (Specific Service Connection Oriented Protocol).

Protocolo orientado a conexión del SAAL en redes ATM. 

AAL5 (ATM Adaptation Layer 5). Nivel de adaptación para segmentar los datos en celdas ATM.

En el plano de usuario los

datos de la aplicación se adaptan mediante AAL2 (ATM Adaptation Layer 2) para la transmisión en celdas ATM


Protocolos de la interfaz radio IuPS En el plano de control existen dos

alternativas:

 Alternativa 1.- Se utilizan los mismos protocolos que en la interfaz Iu-CS,

es decir, RANAP sobre los protocolos específicos del SSCC Nº7. 

Alternativa 2.- Se puede utilizar señalización basada en IP:  M3UA. Nivel 3 dela PTMadaptado.  SCTP. Protocolo de transmisión de control simpleespecialmente diseñado para transporte de señalización en Internet.



En el plano de usuario se utilizan los siguientes protocolos: GTP: Protocolo de tunnelling para GPRS. UDP: Protocolo de transporte no orientado a la conexión. IP: sobre AAL5.

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Protocolos de la interfaz radio Iu CS

Protocolos de la interfaz radio IuCS  En

el plano de control se utilizan los siguientes protocolos:

 RANAP (Radio Access Network Application Part): Parte de aplicación que

define mensajes para establecimiento de conexiones y funciones de control de la movilidad.  SCCP (Signalling Connection Control Part): Parte de control de la conexión de señalización del SSCC Nº 7.  PTM3: Nivel 3 de la Parte de Transferencia de Mensajes del SSCC Nº 7.  SSCF (Specific Service Control Function): Función de control específica del servicio del SAAL en redes ATM.  SSCOP (Specific Service Connection Oriented Protocol): Protocolo orientado a conexión del SAAL en redes ATM.  AAL5 (ATM Adaptation Layer 5). Nivel de adaptación para segmentar los datos en celdas ATM.  En el plano de usuario los datos de la aplicación se adaptan mediante AAL2 (ATM Adaptation Layer 2) para la transmisión en celdas ATM.

Protocolos de la interfaz radio Iur

Protocolos de la interfaz radio Iur  La

interfaz Iur proporciona las siguientes funciones:

Soporte básico de la movilidad entre RNCs. Soporte de procedimientos ligados a canales de tráfico dedicados. Soporte de procedimientos ligados a canales de tráfico comunes. Soporte de procedimientos globales

En el plano de control se utilizala mismaestructura de protocolosde la interfaz Iu con una parte de aplicación específica: RNSAP (Radio Network SubsystemApplication Part). o Parte de aplicación para el subsistema dered radio. En el plano de usuario los datos de la aplicación se adaptan mediante AAL2 (ATM Adaptation Layer 2) para la transmisión en celdas ATM.

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Control de potencia

Control de potencia

• Es esencial para la extracción de las señales CDMA; hay tres variantes:  En bucle abierto.  En bucle cerrado: Interno y Externo.  Bucle cerrado interno: Rápido y repetitivo (1.500 Hz) para SIR ≈ SIR objetivo.  Bucle cerrado externo: Lento (50-100 Hz). Establece el valor de la SIR objetivo en función del grado de calidad VER o FER.

Control de potencia En bucle abierto.  El terminal de usuario realiza una estimación del nivel de la señal, midiendo la potencia de la señal recibida desde la estación base en el DL.  Estimación de la atenuación sufrida por la señal y ajuste del nivel de potencia de transmisión inversamente proporcional ala recibida.  No es útil en FDD (desvanecimientos rápidos e independientes DL y UL).  Se utiliza para estimar el valor inicial de la potencia transmitida. En bucle cerrado interno.  Contrarrestar e l efecto de los cambios rápidos que se produzcan en el nivel de la señal. Control de potencia rápido. 1500 veces por segundo  En el DL la BS realiza est imaciones de la SIR y la compara con un objetivo.  Si es mayor, la BS envía una soli citud al UE que aumente la potencia. En bucle cerrado externo.  Mantener el nivel mínimo de SIR para el mecanismo de control de potencia en bucle interno dentro de un nivel de calidad apreciable.  RNC puede definir los niveles permitidos de potencia de la célula y la SIR.

Handover Comparaciones

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Calculo de Capacidad en UMTS

Planificación Celular UMTS Balances de enlace para UMTS (f=2000 MHz)

Balances de Trafico en zona U rbana para UMTS Servicio Factor de carga Error de Control de potencia (dB) Probabilidad de co ngestión E b /N0 objetivo (dB) Factor de re utilización f

VOZ

64 kbps

144 kbps

384 kbps

0,09

0 ,13

0,16

0,09

314,75

60

26,67

10

2,5

2,5

2,5

1,5

0,02

0,02

0,02

0,02

5,3

3,8

3,1

1,3

Función Q -1

1,6

1,6

1,6

1,6

Factor de actividad Kp

0,4

1

1

1

B c

(Corrección control de potencia)

F (B, Trafico (E/sector) Radio de Célula (Km) Densidad de Tráfico (E/km 2) Solapamiento de sectores

8,2

3,26

2,13

0,69

0,51

1,39

1,98

6,08

1,18

1,18

1,18

1,06

0,35

0,22

0,17

0,1

4,46

0,45

0,22

0,04

Parámetro Potencia transmitida al borde de cobertuea(dBm) Ganancia de la antena en TX-perdidas cables PIRE Ganancia de la antena en RX-perdidas cables Densidad de ruido (dBm/Hz)+ Factor de ruido FX Factor de carga (%) Margen de Interferencia (dB) Eb/ N0 objetivo (dB) Error de control de potencia (dB) Eb/ N0 efectiva (dB)

0,6

10

1

0,5

0,1

Margen Log-Normal (dB)

2,55

2,55

2,55

2,55

0,6

0,6

0,6

27,86

21

0

18-3

0

18-3

21

42,86

21

48,04

Alcance máximo, Radio de la célula (Km) Altura de la Base: 25 m, Altura del móvil: 1,5 m

E . a sc en de nt e

E . d es ce nd en te 33,04

18-3

0

18-3

0

-174+2

-174+8

-174+2

-174+8

65

47,51

65

0

0,4

0

0,4

2,8

1,32

2,8

1,32

7,9

1,3

2,5

1,5

11,5

1,5

6,02

8,16

1,56

1,36

-122,32

-115,66

-111,8

-107,8

5

Máxima pérdida urbana (dB)

Calidad de Servicio QoS UMTS

21

5,3

Pérdidas cuerpo y penetración en edificios

Servicio s de datos 384 kbps

E . d es ce nd en te

47,51

Factor de ortogonalidad

Sensibilidad del receptor (dBm) Ganancia de diversidad y SHO (dB)

Servicio de Voz 12,2 kbps E . a sc en de nt e

2

5

1,1

2

8

8

8

8

3+15

3+15

15

15

137,32

134,52

129,8

134,52

0,95

1,3

0,6

1,3

Lecciones Aprendidas de 3G

Parámetros QoS. Retardo en el establecimiento de la conexión: Autentificación, enrutado, sincronización de los elementos de la red.  Probabilidad de bloqueo: Carencia de recursos en el plano de usuario o de red.  Ancho de banda efectivo:  Medida de la utilización de recursos.

Clases QoS.

 Buen desempeño de los turbo códigos.  Ventajas notorias de la programación (Scheduling).  Bu en a respu est a de la t écn ica AMC (e mp le o d e mod ula ció n y

codificación adaptativa).  Ventajas de la técnica ARQ “inteligente”: HARQ. (Hybrid-ARQ)

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 Elevada complejidad del Núcleo d e red en 3G en:  Equipos  Protocolos  Señalización Lo que se traduce en costos y latencia altos.  Uso poco eficiente de la anchura de Banda.  Se ocupan 5 MHz cualquiera que sea la tasa binaria. Prevalencia inicial de CS (Conmutación de Circuitos), aunque

en 3.5G ya se da protagonismo a PS (Packet Switching).

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010-UMTS.pdf

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