LTE, también conocido como Evolución a largo plazo (con sus siglas en inglés), fue introducido por 3GPP para mejorar el estándar de telefonía móvil y hacer frente a las necesidades y demandas de las redes futuras a medida que evolucionan y se expanden.

• GPRS: Servicio en una red 2G, que ofrece datos básicos de hasta 56 kbps (comparados con el velocidad de acceso telefónico)
• EDGE: Esta es una tecnología de 2.5 G, y ofrece tasas de transferencia de datos mas altas en comparación con la GPRS (2G). 2G puede alcanzar velocidades de hasta 144 kbps.
• 3G: Esta tecnología proporciona tasas de datos más altas en comparación con su predecesor de redes 2G y 2,5 G (EDGE y GPRS). 3G ofrece velocidades de hasta 21 Mbps.
• 4G: Este término se basa en las tecnologías LTE y es la ultima generación en la transferencia de datos móviles. Es la tecnología más avanzada disponible, y puede alcanzar velocidades de hasta 100 Mbps.

El 3GPP, o el Proyecto de Asociación 3G es responsable de la estandarización LTE. LTE, como la mayoría de las tecnologías emergentes, está se encuentra en desarrollo y los principales operadores y muchos fabricantes de equipos importantes, contribuyen a este desarrollo a través de la investigación de productos.

LTE ofrece al usuario una experiencia superior cuando se trata de la estabilidad, el rendimiento y la latencia. La mayor capacidad traerá nuevos y mejores servicios para los usuarios a través de un acceso de alta velocidad en cualquier momento y en cualquier lugar. Los usuarios serán capaces de transmitir datos, video y VoIP desde cualquier lugar sin demora.

LTE ofrece a los operadores existentes la ventaja de dirigir una red a prueba a futuro, que ofrece mayor capacidad, mayor rendimiento y una experiencia de usuario mejorada. Esto ayuda a los operadores a crear nuevas oportunidades de negocio y flujos de ingresos. LTE ofrece una OPEX baja, y las redes LTE desplegadas que hoy pueden ser utilizados en conjunto con todas las redes de legado: GPRS, 2G y 3G.

Los estándares LTE, tal y como están, técnicamente no cumplen con las especificaciones 4G. LTE se clasificaría, con más precisión, cómo 3.9G. Técnicamente hablando, LTE no cumple todos los requisitos de la definición de 4G. LTE Advanced, cuyas normas están aún en desarrollo, encarnan con mayor precisión las normas para una red 4G.

LTE Advanced es un sistema móvil que va más allá de LTE en distintas formas. Además del mejor rendimiento en su clase maximizando la velocidad de datos sostenidos y eficiencias espectrales correspondientes en capacidad, latencia, y la complejidad en general QoS (Quality of Service), las redes LTE Advanced consigue datos pico de 100 Mbps para gestiones de gran movilidad y de hasta 1 Gbps para baja movilidad.

Las metas establecidas por los estándares LTE consisten en: reducir costos en general, mejorar la calidad del servicio y datos más rápidos, incrementar la eficiencia espectral, y crear una mejor integración con otros estándares abiertos.

Las redes LTE de hoy son capaces de ofrecer velocidades de datos de hasta 100 Mbps. Esto es discutible, sin embargo, la experiencia de usuario podría variar dependiendo de la localización y potencia de la red en ciertos momentos. El equipo en sí permite velocidades de más de 300 Mbps y algunos equipos, actualmente en desarrollo, están promocionando velocidades de hasta 1 Gbps con poca movilidad.

No, hay un gran mercado para las redes EDGE y 3G, estas tecnologías seguirán proporcionando acceso de banda ancha a millones. LTE será un gran paso evolutivo en muchos aspectos, ya que muchas redes existentes migrarán de capacidades de 3G a 4G con el fin de satisfacer las demandas de los clientes por capacidad y velocidad. Aunque otros sistemas 3G heredados son actualmente satisfactoria, habría que estar preparado para actualizar en un futuro muy cercano, si ya no lo han hecho los principales operadores.

LTE utilizes a flat architecture, also known as a distributed radio network architecture. In this topology, powerful “smart” base stations play a much greater role than they have in the past. They are responsible for RRM (Radio Resource Management) and several other high layer functions that were previously handled by a RNC (Radio Network Controller). This RRM is handled in the eNode-B (Evolved Node-B). The benefit to a flat architecture is that latency is reduced in this type of network.

Respuesta: La figura muestra la arquitectura LTE

SON, significa Self-Organizing/Self-Optimizing Network. Esta característica de LTE soporta la configuración automática y optimización de nuevas células en una red LTE. SON es considerado como una característica muy importante a la hora de instalar femto-celdas (también conocidos como estaciones base de células pico) para el uso eficiente de los recursos LTE.

RAT (Radio Access Technology) de LTE se basa en OFDMA (Orthogonal División de Frecuencia Multiple Access). Técnicas MIMO (Multiple Input Multiple Output) de antena, también utilizan LTE para aumentar las velocidades de datos de aire. OFDMA se ha utilizado en la industria de las telecomunicaciones por un largo tiempo, pero los avances en la tecnología le han permitido convertirse en una opción más económica y viable para LTE.

LTE utiliza múltiples técnicas para aumentar la eficiencia espectral, algunos de los cuales incluyen MIMO, (modulación de orden superior), y el uso de OFDMA en ancho de banda variable de espectro (hasta 20 MHz)

El propósito de MIMO (múltiple entrada múltiple salida) es aumentar las tasas de datos a través del aire mediante la utilización de una técnica de antenas múltiples en donde se utiliza multiplexación espacial en proporción al número de antenas utilizadas. En MIMO, múltiples antenas de transmisión llevan corrientes de bits que se ejecutan paralelamente entre sí, creando así múltiples canales. El receptor utiliza múltiples antenas para extraer cada corriente mediante la cancelación de la interferencia de otras antenas cuando ciertas condiciones predeterminadas están satisfechas.

OFDM, también conocida como Orthogonal Frequency Division Multiplexing, es un método de codificación de datos digitales en múltiples frecuencias portadoras, y se utiliza en LTE y otros sistemas inalámbricos avanzados. Aquí es donde se utiliza un número significativo de señales de sub-portadoras ortogonales muy próximas entre sí para llevar flujos de datos. En OFDM un flujo de bits de alta velocidad se multiplexa en un número de subportadoras de banda estrecha y transmite a través de subportadoras paralelas que no interfieren con ninguna otra en la célula. La ortogonalidad de las subportadoras evita la diafonía entre ellos.

El propósito de la movilidad IP es permitir que los usuarios móviles se muevan de una red a otra y mantener una sesión en curso sin reasignación de direcciones IP o re-inicialización de la sesión cuando el usuario cambia de zona geográfica. LTE utiliza una de las dos opciones disponibles: GTP (Protocolo de encapsulamiento de GPRS) o MIP (IP Móvil).

E-UTRAN
Evolved UMTS Acceso de Radio Terrestre (E-UTRAN) es el nombre oficial comisionado-3GPP para la red de acceso de radio de LTE. Muy contrario a otros sistemas de legado, la E-UTRAN es compuesta por un solo tipo de nodo, el eNodo-B.

eNode-B
el eNodo-B (Evolved Nodo B) es el único nodo obligatorio en la red de acceso de radio (RAN) de una red LTE. El eNodo-B tiene su propia funcionalidad de control integrado, por lo tanto, eliminando la necesidad de un controlador de red de Radion (RNC). Esta estación base avanzada de alto funcionamiento gestiona las comunicaciones entre múltiples dispositivos en la célula y lleva a cabo las decisiones de gestión de recursos de radio y de traspaso. No hay necesidad de un controlador de red de radio centralizado en LTE. El eNodo-B que maneje el control de admisión, la programación, la aplicación de QoS, difundir información, y mucho más.

Entidad Administrativa de Movilidad (MME)
Críticas para la funcionalidad de la red LTE, el MME se encuentra en el Evolved Packet Core (EPC) y gestiona los estados de sesión, identidades UE / usuario, los parámetros de seguridad del usuario, roaming, y otras funciones de gestión de soportes.

Puerta de enlace de servicio (S-GW)
La puerta de enlace de servicio (S-GW) o Service Gateway es responsable de los traspasos de eNodo-Bs cercanas. Es una ruta que reenvía los paquetes de datos a través del plano de usuario, y actúa como ancla para la movilidad entre otras tecnologías 3GPP (2G y 3G) y LTE.

Puerta de enlace de red de paquetes de datos (P-GW)
El PDN Gateway (P-GW) ofrece conectividad a la UE (Equipo de Usuario), sirviendo como punto de salida y entrada de tráfico para la UE de anclaje / terminación. El P-GW, soporta las siguientes funciones: filtrado de paquetes para cada UE, carga de apoyo, aplicación de políticas, la interceptación legal, y la selección de paquetes. El P-GW también es responsable de actuar como un ancla de la movilidad entre las redes 3GPP y no 3GPP (como WiMAX).

Servidos Subscriptor de Casa (HSS)
Home Subscribe Server actúa como una base de datos IMS y también como una base de datos en EPC. El propósito del HSS es mantener el almacenamiento de la gestión y el almacenamiento de datos integrados del suscriptor. HSS brinda soporte mediante la administración de los procedimientos de enrutamiento / itinerancia y la resolución de autenticación, autorización, resolución de nombres / direcciones, dependencias de ubicación y más.

Evolved Packet Core (EPC)
3GPP definió el Evolved Packet Core (EPC) como el núcleo de red basada en IP en la versión 8 para ser utilizado por una red LTE y otras tecnologías de red de acceso. El EPC tiene una arquitectura plana, todo-IP de núcleo diseñado para dar acceso de manera eficiente y el acceso a diversos servicios, como los proporcionados por IMS (IP Multimedia Subsystem). EPC consiste esencialmente en una Movilidad Gestión Entidad (MME) y varias puertas de enlace para el encaminamiento de datos de usuario.

S1
S1 es una interfaz entre el eNodo-B y el núcleo de paquetes evolucionado (EPC). S1 tiene dos trabajos importantes: el S1-MME se utiliza para el intercambio de mensajes de señalización entre el eNB y el MME y el S1-U es el transporte de datagramas de usuario entre el eNB y la puerta de enlace de servicio (S-GW).

X2
X2 es la interfaz entre dos eNodo-B en E-UTRAN. Los datos del usuario y los mensajes de señalización se intercambian entre dos eNodo-B a través de una X2.

En la mayoría de las redes actuales 4G, la parte 4G de la red se fija en un lado y se utiliza para la transferencia de datos. Incluso el 3G o 2G típicamente se utiliza para llamadas de voz. En un sistema LTE, el IMS (subsistema multimedia IP) es lo suficientemente potente como para manejar la transferencia de datos y apoyar a todas las funciones de llamada de voz. IMS también es escalable para servir a grandes bases de suscriptores, y ofrece a los operadores la capacidad de brindar servicios adicionales que puedan integrar llamadas de voz con funciones mejoradas, como presencia, mensajería instantánea, y el contenido de vídeo.

Los costos iniciales de despliegue de redes LTE son típicamente más altos, aunque el OPEX demostrará ser rentable a largo plazo. Redes LTE utiliza un diferente RAT (Tecnologías de Acceso por Radio) y múltiples técnicas de antena y por lo tanto no pueden simplemente ser implementados como una actualización a los actuales.

Aunque hay límites, la coexistencia entre redes 2G y 3G es posible. Los estándares de LTE apoyan a la movilidad sin fisuras con las redes GSM y UMTS. Además, los estándares de LTE son compatibles con la interoperabilidad con redes no 3GPP como WiMAX y WLAN. El grado de movilidad es obviamente dependiente de las capacidades innatas del dispositivo móvil, así.