CARACTERIZACION LTE.

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Figura 2. Red de acceso E-UTRAN[1]

Interfaz eNB EPC (S1): El eNB se conecta a la red troncal EPC a través de la interfaz S1, esta se desdobla en dos interfaces diferentes: para el plano de control (S1-MME) y para el plano de usuario (S1-U).

Mediante la interfaz S1-U, el eNB se comunica con el S-GW que es el encargado de procesar el plano de usuario; y mediante la interfaz S1-MME, el eNB se comunica con la MME que es el encargado de sustentar las funciones relacionadas con el plano de control.

S1-U proporciona un servicio de transferencia de datos de usuario entre eNB y S-GW sin garantías de entrega basado en el Protocolo de Datagrama de Usuario (UDP, User

Datagram Protocol) y que no soporta ni mecanismos de control de errores ni de control de flujo; se denomina servicio portador S1.

La interfaz S1-MME soporta un conjunto de funciones y procedimientos de control entre los eNBs y el MME, como procedimientos para establecimiento, modificación y liberación de recursos de los servicios portadores tanto en la interfaz radio como en la interfaz S1. Soporta además procedimientos de handover entre eNBs, de aviso (Paging), de envío de forma transparente entre MME y eNB de los mensajes de señalización de control que fluyen entre el MME y el equipo de usuario.

Interfaz eNB eNB (X2): La interfaz X2 conecta los eNB entre sí y a través de esta conexión se intercambian mensajes de señalización y tráfico de los usuarios del sistema cuando estos se desplazan de un eNB a otro durante un proceso de handover. El plano de usuario de la interfaz X2 proporciona un servicio de transferencia de datos de usuario entre eNBs sin garantías de entrega y sin soporte de mecanismos de control de errores y de control de flujo. El plano de control soporta el mecanismo de handover entre eNBs e indica el estado de carga del eNB, transfiriendo información para la gestión de los recursos de radio.

Protocolos en las interfaces S1 y X2 : La estructura de protocolos que soporta las interfaces S1 y X2 separa la Capa de Red Radio (RNL, Radio Network Layer,) y Capa de Red de Transporte (TNL ;Transport Network Layer). Esto permite aislar las funciones específicas del sistema de comunicaciones móviles (UMTS o LTE) de las que dependen de la tecnología de transporte utilizada (IP, ATM).

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Figura 2. Protocolos en las interfaces S1 (izquierda) y X2 (derecha)[1]

Tanto el plano de usuario de la interfaz S1 (S1-U) como el de la interfaz X2 utilizan el Protocolo de Tunelización del Plano de Usuario de GPRS (GTP-U, GPRS Tunneling Protocol – User Plane) para el envío de paquetes IP de usuario. Este protocolo se transporta sobre UDP/IP y se utiliza para multiplexar los paquetes IP de múltiples usuarios.

En el plano de control de la interfaz S1 (S1-MME), la capa de red radio consiste en el protocolo Parte de Aplicación de S1 (S1-AP, S1 - Application Part). Este sustenta los procedimientos soportados en la interfaz S1 (establecimiento de servicios portadores en el eNB, control del handover, paging). La transferencia de los mensajes de señalización del protocolo S1-AP entre eNBs y MMEs se realiza mediante el Protocolo de Control de Flujo de Transmisión (SCTP, Stream Control Transmission Protocol).

En el plano de control de la interfaz X2, el protocolo se denomina Parte de aplicación de X2 (X2-AP , X2 Application Part).

Interfaz E-UTRAN Uu o Interfaz radio

La interfaz E-UTRAN Uu permite la transferencia de información por el canal radio entre el eNB y los equipos de usuario. Todas las funciones y protocolos necesarios para realizar el envío de datos y controlar la operativa de la interfaz E-UTRAN Uu se implementan en el eNB.

Los objetivos de esta interfaz son:

• Alcanzar altas velocidades de transmisión de pico: mayores de 150Mb/s en el enlace descendente y 50 Mb/s en el ascendente, para lo que utiliza modulaciones de elevada eficiencia espectral.

• Mejora de la eficiencia espectral entre 2 y 4 veces comparada con la del sistema

UMTS, o sea, mayor que 5bits/s/Hz.

• Mejora de la latencia (retardo) del sistema:

- La latencia de la red de acceso radio en el plano de usuario debe ser menor de

10ms.

- Reducción significativa de la latencia del plano de señalización.

La interfaz radio soporta tres mecanismos de transferencia:

• Difusión de señalización de control en la zona de cobertura de la celda: La información enviada permite a los equipos de usuario detectar la presencia del eNB y conocer sus parámetros básicos de operación y la identidad de los operadores de red a los que puede accederse a través del eNB.

• Transferencia de paquetes IP de los usuarios a través del canal radio: los servicios portadores albergan funciones como la compresión de cabeceras de los paquetes IP que permiten reducir el número de bytes enviados por la interfaz radio para optimizar el envío de tráfico IP.

• Transferencia de señalización de control dedicada entre el eNB y un equipo de

usuario: La conexión de control se soporta mediante el protocolo Control de Recursos de Radio (RRC, Radio Resource Control), a través de este se gestionan, además del establecimiento, modificación y liberación de los servicios portadores radio entre el eNB y el equipo de usuario, otros mecanismos claves para la gestión eficiente de los recursos radio.

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Figura 2. Mecanismos de transferencia de información en la interfaz Radio[1]

Protocolos de la interfaz radio E-UTRAN o LTE-Uu

El envío de paquetes IP entre el eNB y un equipo de usuario a través de la interfaz radio se sustenta en una torre de protocolos formada por una capa de enlace (capa de nivel 2) y una capa física (capa de nivel 1). La capa de enlace se divide en tres subcapas:

• Protocolo Convergente de Paquetes de Datos (PDCP, Packet Data Convergence Protocol capa superior de la torre de protocolos, se encarga de la entrega/recepción ordenada de los paquetes IP desde/hacia las capas superiores. Sus funciones, la