Las macroceldas no son muy eficientes [1] en el ámbito residencial debido a los problemas de penetración que se han mencionado en un artículo anterior, además, en las macroceldas se encuentran muchos usuarios y es más difícil proveer QoS a todos ellos. Por estos motivos los Proveedores de Servicios de Internet (ISP) han optado por la implementación de femtoceldas a nivel residencial con el fin de aumentar la calidad de los servicios brindados.
Las femtoceldas son estaciones base de baja potencia y bajo costo que proveen una alta calidad de los servicios celulares a nivel residencial, en este ámbito ofrecen una cobertura de aproximadamente 10 m [2], están diseñadas para integrarse de manera automática a las redes macrocelulares. Se integra con el operador móvil mediante una conexión de banda ancha, típicamente ADSL [2, 3], como puede apreciarse en la Figura # 1. Sin embargo también se puede realizar por medio de un enlace radio como se menciona en [4]. En General, la femtocelda hace que el tráfico del sistema celular proveniente del hogar, se desvíe por la conexión de banda ancha, liberando el consumo de recursos de la macrocelda.
Figura # 1: Femto-celda típica [3].
El espectro
En relación al espectro, LTE se torna bastante flexible permitiendo anchos de banda de 1.25MHz, 1.6MHz, 2.5MHz, 5MHz, 10MHz, 15MHz and 20MHz en el enlace descendente así como en el ascendente [4]. Además, soporta transmisión broadcast en modos solamente descendente y descendente-ascendente, por otro lado, los recursos de radio pueden modificarse para transmisiones broadcast según las necesidades del operador.
Los diversos escenarios que se presentan entre la interacción de diferentes proveedores de servicios y las otras redes de las que disponen, no se ven afectados en gran medida ya que los fabricantes han previsto la coexistencia dentro de la misma área geográfica de la EUTRAN con otro tipo de redes como 3G y la coexistencia entre operadores adyacentes, así también, es el caso del solapamiento en los límites de los países [4].
La eficiencia espectral que presenta LTE supera en buena medida a HSPA+, estos son los resultados de Telefónica [9], el estudio contempla un escenario de centros urbanos con alta densidad de edificios, configuración de antenas MIMO 2x2 para los dos casos y utilizando 64QAM como esquema de modulación, con esto, el estudio asegura que LTE supera en eficiencia espectral a HSPA+ por un 20% a plena carga. De la Figura #1 se deduce que para centros rurales o suburbanos las prestaciones de LTE serán mayores, además, a lo largo de la gráfica se denota la superioridad de LTE.
Figura # 1: Eficiencia espectral en función del uso de recursos [9].
Con tanta información que surge día a día entorno a la cuarta generación de telefonía móvil (4G), es muy común que los que nos gusta estar actualizados, nos interesemos por aspectos generales de la arquitectura de esta nueva tecnología. Pues bien, “System Architecture Evolution” (SAE) o también conocida como EPC (“Evolved Packed Core”) tiene su desarrollo a partir del año 2004 y hasta el 2009, durante ese tiempo se han desarrollado estudios que han permitido realizar los estándares que definen la arquitectura del núcleo de la red. Las especificaciones pueden verse de manera cronológica en la siguiente figura:
Figura # 1: Evolución de SAE [1].
La propagación de señales de radio presenta una serie de problemas intrínsecos de las ondas electromagnéticas, de las cuales LTE o 4G no está exenta. Aspectos como la absorción, refracción, difracción, desvanecimiento, así como otras propiedades pueden causar serios problemas de cobertura, interferencia, y en general degradación de la señal transmitida. Algunos de estos parámetros son, en buena medida, impredecibles, principalmente los derivados de los fenómenos meteorológico o del terreno, y por lo tanto, pocas medidas pueden ser tomadas en estos casos.
Por otro lado, las pérdidas por espacio libre (PEL) se encuentra directamente relacionadas a la frecuencia de operación del sistema y a la distancia entre el transmisor y el receptor. El caso de la frecuencia es un parámetro ya definido para este tipo de tecnología por la Unión Internacional de Telecomunicaciones [1], además, depende de las asignaciones de frecuencia de cada país, y por lo tanto, no es algo que los operadores puedan manejar fácilmente para aumentar la cobertura de sus sistemas móviles.
El caso del multitrayecto es un problema que se encuentra asociado la propagación del haz radioeléctrico por diversos trayectos, apoyado en los fenómenos de reflexión, difracción y dispersión. Este tipo de fenómeno produce una diferencia en la distancia que recorren un haz que viaja con linea vista con respecto a otro que ha sufrido el efecto de una reflexión (por mencionar un ejemplo) y en consecuencia los tiempos de llegada de las señales al receptor difieren, provocando que la superposición de las señales en la antena receptora pueda provocar interferencia entre símbolos (ISI), o bien, potencias demasiado bajas para ser demoduladas, además, es posible que un determinado haz ni siquiera incida en la antena receptora como puede apreciarse en la siguiente Figura # 1.
Figura # 1: Ejemplo de multitrayecto.