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Relé 4G LTE: relé avanzado LTE

Relé 4G LTE: relé avanzado LTE


La tecnología de retransmisión LTE es una característica que permite que las señales sean retransmitidas por nodos de retransmisión, RN para proporcionar cobertura y rendimiento adicionales sin la necesidad de instalar todas las capacidades de backhaul que normalmente se requieren para las estaciones base. áreas específicas donde se requiere cobertura adicional, pero posiblemente no con las altas capacidades de las áreas del interior de la ciudad.

Necesidad de tecnología de relés LTE

Uno de los principales impulsores del uso de LTE son las altas velocidades de datos que se pueden lograr. Sin embargo, todas las tecnologías sufren de velocidades de datos reducidas en el borde de la celda donde los niveles de señal son más bajos y los niveles de interferencia son típicamente más altos.

El uso de tecnologías como MIMO, OFDM y técnicas avanzadas de corrección de errores mejoran el rendimiento en muchas condiciones, pero no mitigan por completo los problemas experimentados en el borde de la celda.

A medida que el rendimiento del borde de la celda se vuelve más crítico, con algunas de las tecnologías empujadas hacia sus límites, es necesario buscar soluciones que mejoren el rendimiento en el borde de la celda por un costo comparativamente bajo. Una solución que se está investigando y proponiendo es la del uso de relés LTE.

Conceptos básicos del relé LTE

La retransmisión LTE es diferente al uso de un repetidor que retransmite la señal. Un relé recibirá, demodulará y decodificará los datos, aplicará cualquier corrección de error, etc. y luego volverá a transmitir una nueva señal. De esta manera, la calidad de la señal se mejora con un relé LTE, en lugar de sufrir la degradación de una relación señal / ruido reducida cuando se usa un repetidor.

Para una retransmisión LTE, los UE se comunican con el nodo retransmisor, que a su vez se comunica con un eNB donante.

Los nodos de retransmisión pueden soportar opcionalmente una funcionalidad de capa superior, por ejemplo, decodificar datos de usuario del eNB donante y volver a codificar los datos antes de la transmisión al UE.

El relé LTE es una infraestructura de retransmisión fija sin una conexión de backhaul cableada, que transmite mensajes entre la estación base (BS) y las estaciones móviles (MS) a través de la comunicación de múltiples saltos.

Hay una serie de escenarios en los que la retransmisión LTE será ventajosa.

Retransmisión LTE full y half duplex

Los nodos de retransmisión LTE pueden operar en uno de dos escenarios:

  • Medio duplex: Un sistema semidúplex proporciona comunicación en ambas direcciones, pero no simultáneamente; las transmisiones deben ser multiplexadas en el tiempo. Para la retransmisión LTE, esto requiere una programación cuidadosa. Requiere que el RN coordine su asignación de recursos con los UE en el enlace ascendente y el eNB donante asignado en el enlace descendente. Esto se puede lograr utilizando soluciones estáticas asignadas previamente, o más dinámicas que requieren más inteligencia y comunicación para una mayor flexibilidad y optimización.
  • Duplex completo: Para full duplex, los sistemas pueden transmitir y recibir al mismo tiempo. Para los nodos de retransmisión LTE, esto suele estar en la misma frecuencia. Los nodos de retransmisión recibirán la señal, la procesarán y luego la transmitirán en la misma frecuencia con un pequeño retraso, aunque este será pequeño en comparación con la duración de la trama. Para lograr dúplex completo, debe haber un buen aislamiento entre las antenas de transmisión y recepción.

Al considerar sistemas dúplex completo o semidúplex para nodos de retransmisión LTE, existe una compensación entre el rendimiento y el costo del nodo de retransmisión. El rendimiento del receptor es fundamental y también el aislamiento de la antena debe ser razonablemente alto para permitir la transmisión y recepción simultáneas cuando se utiliza un solo canal.


Tipos de relé LTE

Hay varios tipos diferentes de nodos de retransmisión LTE que se pueden utilizar. Sin embargo, antes de definir los tipos de nodos de retransmisión, es necesario observar los diferentes modos de funcionamiento.

Una característica o característica importante de un nodo de retransmisión LTE es la frecuencia portadora en la que opera. Hay dos métodos de operación:

  • En banda: Se dice que un nodo de retransmisión LTE está "en banda" si el enlace entre la estación base y el nodo de retransmisión están en la misma frecuencia portadora que el enlace entre el nodo de retransmisión LTE y el equipo de usuario, UE, es decir, el enlace BS-RN y el enlace BS-UE está en la misma frecuencia portadora.
  • Banda externa: Para los nodos de retransmisión LTE fuera de banda, RN, el enlace BS-RN funciona con una frecuencia portadora diferente a la del enlace RN-UE.

Para los propios nodos de retransmisión LTE se proponen dos tipos básicos, aunque existen subdivisiones dentro de estos tipos básicos:

  • Nodos de relé LTE de tipo 1: Estos relés LTE controlan sus celdas con su propia identidad, incluida la transmisión de sus propios canales de sincronización y símbolos de referencia. Los relés de tipo 1 aparecen como si fueran un eNB de versión 8 a UE de versión 8. Esto asegura la compatibilidad con versiones anteriores. El relé LTE de tipo 1 básico proporciona semidúplex con transmisiones en banda.

    Hay dos subtipos más dentro de esta categoría:

    • Tipo 1.a: Estos nodos de retransmisión LTE son RN fuera de banda que tienen las mismas propiedades que los nodos de retransmisión básicos de Tipo 1, pero pueden transmitir y recibir al mismo tiempo, es decir, dúplex completo.
    • Tipo 1.b: Esta forma de nodo de retransmisión LTE es una forma en banda. Tienen un aislamiento suficiente entre las antenas utilizadas para los enlaces BS-RN y RN-UE. Este aislamiento se puede lograr mediante el espaciado y la directividad de las antenas, así como con técnicas de procesamiento de señales digitales especializadas, aunque esto implica un impacto en los costos. Se prevé que el rendimiento de estas RN sea similar al de las femtocélulas.
  • Nodos de relé LTE de tipo 2: Estos nodos de retransmisión LTE no tienen su propia identidad celular y se parecen a la celda principal. Cualquier UE en el rango no puede distinguir un relé del eNB principal dentro de la celda. La información de control se puede transmitir desde el eNB y los datos del usuario desde el relé LTE.

Clase de relé LTEID de celdaFormato dúplex

Tipo 1

si

Medio dúplex en banda

Tipo 1.a

si

Dúplex completo fuera de banda

Tipo 1.b

si

Dúplex completo en banda

Tipo 2

No

Dúplex completo en banda

Resumen de clasificaciones y características de relés en 3GPP Rel.10

La retransmisión avanzada 4G LTE es una función que se puede utilizar para proporcionar cobertura y rendimiento adicionales con una inversión mínima. Es ideal para muchas áreas donde el tráfico puede no ser tan alto como algunas, pero donde aún se requiere cobertura.

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