LTE en espectro no licenciado

LTE en espectro no licenciado ( LTE-Unlicensed , LTE-U ) es una extensión del estándar inalámbrico Long-Term Evolution (LTE) que permite a los operadores de redes celulares descargar parte de su tráfico de datos accediendo a la  banda de frecuencia no licenciada de 5 GHz. ^{[ 1 ]} LTE-Unlicensed es una propuesta, desarrollada originalmente por Qualcomm , para el uso de la tecnología de comunicaciones de radio 4G LTE en espectro no licenciado , como la  banda de 5 GHz utilizada por equipos Wi-Fi compatibles con 802.11a y 802.11ac . ^{[ 2 ] [ 3 ]} Serviría como alternativa a los puntos de acceso Wi-Fi propiedad de los operadores . Actualmente, existen varias variantes de operación LTE en la banda no licenciada, a saber, LTE-U, Acceso Asistido por Licencia (LAA), MulteFire, sXGP y CBRS. ^{[ 4 ]}

La primera versión de LTE-Unlicensed se llama LTE-U y fue desarrollada por el Foro LTE-U para funcionar con las versiones 10, 11 y 12 de 3GPP. LTE-U se diseñó para un lanzamiento rápido en países como Estados Unidos y China, donde no es obligatorio implementar la técnica de escucha antes de hablar (LBT). LTE-U permitiría a los operadores de telefonía móvil ampliar la cobertura de sus redes celulares, utilizando la  banda de 5 GHz sin licencia, que ya está ocupada por dispositivos Wi-Fi.

LTE-U está diseñado para permitir que las redes celulares aumenten la velocidad de datos en distancias cortas, sin que el usuario tenga que usar una red Wi-Fi separada como lo haría normalmente. Se diferencia de las llamadas Wi-Fi ; se mantiene un canal de control mediante LTE, pero todos los datos (no solo las llamadas telefónicas) fluyen a través de la  banda no licenciada de 5 GHz, en lugar de las frecuencias del operador. ^{[ 5 ]}

En 2014, Verizon creó el Foro LTE-U , junto con Alcatel-Lucent , Ericsson , Qualcomm y Samsung como miembros. ^{[ 6 ] [ 7 ]} El foro colabora y crea especificaciones técnicas para estaciones base y dispositivos de consumo que transmiten LTE-U en la  banda no licenciada de 5 GHz, así como especificaciones de coexistencia para manejar la contención de tráfico con los dispositivos Wi-Fi existentes.

T-Mobile y Verizon Wireless han indicado un interés temprano en implementar un sistema de este tipo tan pronto como en 2016. ^{[ 8 ]} Si bien los proveedores de telefonía celular normalmente dependen del espectro radioeléctrico para el cual tienen licencias exclusivas, LTE-U compartiría espacio con equipos Wi-Fi que ya ocupan esa banda : teléfonos inteligentes, computadoras portátiles y tabletas que se conectan a redes de banda ancha domésticas, puntos de acceso gratuitos proporcionados por empresas, etc.

A finales de enero de 2019, había tres redes LTE-U desplegadas/lanzadas en tres países; otros ocho operadores están invirtiendo en la tecnología en forma de pruebas o proyectos piloto en siete países. ^{[ 9 ]}

La segunda variante de LTE-Unlicensed es Licensed Assisted Access (LAA), estandarizada por el 3GPP en la versión 13. LAA cumple con los requisitos del protocolo LBT, obligatorio en Europa y Japón. Promete proporcionar un marco global unificado que cumpla con las normativas de las distintas regiones del mundo.

• 3GPP Rel-13 define LAA solo para el enlace descendente (DL).
• La versión 14 de 3GPP define el acceso asistido con licencia mejorado (eLAA), que incluye la operación de enlace ascendente (UL) en el canal sin licencia.
• 3GPP Rel-15 La tecnología continuó desarrollándose en la versión 15 de 3GPP bajo el título Further Enhanced LAA (feLAA).

Ericsson utiliza el término Acceso Asistido por Licencia (LAA) para describir una tecnología similar. ^{[ 10 ]} LAA es el esfuerzo del 3rd Generation Partnership Project (3GPP) para estandarizar el funcionamiento de LTE en las bandas Wi-Fi. Utiliza un protocolo de contención conocido como escuchar antes de hablar (LBT), obligatorio en algunos países europeos, para coexistir con otros dispositivos Wi-Fi en la misma banda. ^{[ 8 ] [ 6 ] [ 1 ]}

MulteFire es otra variante de LTE en bandas no licenciadas y se ha propuesto como una versión independiente de LTE para celdas pequeñas. Esta variante utilizará solo el espectro no licenciado como portador principal y único, y brindará una oportunidad para que los anfitriones neutrales implementen LTE en el futuro. ^{[ 1 ]} La idea de la operación independiente de LTE en bandas no licenciadas fue propuesta originalmente por una pequeña minoría de proveedores en 3GPP pero rechazada por los operadores de red que querían que la tecnología dependiera de sus tenencias de espectro licenciado. Esta tecnología ahora está siendo desarrollada por la Alianza MuLTEfire .

El uso propuesto de LTE-U por parte de los operadores de redes de telefonía móvil es objeto de controversia en la industria de las telecomunicaciones. ^{[ 11 ]} En junio de 2015, Google envió a la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de Estados Unidos una protesta de 25 páginas, argumentando en contra de LTE-U con gran detalle técnico. ^{[ 6 ]} Dado que el estudio de Google no utilizó equipos LTE-U reales en las pruebas, algunos expertos de la industria han puesto en duda sus conclusiones, y un comentarista calificó el estudio de "totalmente artificial y especulativo" y "vergonzoso". ^{[ 12 ]}

En agosto de 2015, la Wi-Fi Alliance y la National Cable & Telecommunications Association (NCTA) también manifestaron su oposición a la aprobación de LTE-U antes de que se pudieran realizar más pruebas, citando preocupaciones de que degradaría gravemente el rendimiento de otros dispositivos Wi-Fi. ^{[ 5 ]} También en agosto de 2015, Qualcomm respondió a las alegaciones hechas en el libro blanco de Google en una presentación detallada ante la FCC . ^{[ 13 ]} Qualcomm declaró que realizó pruebas que fueron "diseñadas específicamente para replicar (en la medida de lo posible) los escenarios de prueba citados en la presentación de Google ante la FCC, en particular", y que "demostraron colectivamente que LTE-U coexiste muy bien con Wi-Fi cuando LTE-U opera por encima o por debajo del nivel de detección de energía ('ED') de Wi-Fi". Qualcomm explicó que la divergencia en los resultados se debió a que "las pruebas que realizaron las partes contendientes para la coexistencia de LTE-U/Wi-Fi por debajo del nivel ED utilizaron supuestos técnicos extremadamente pesimistas y poco prácticos", mientras que las pruebas de Qualcomm se llevaron a cabo "utilizando una configuración mucho más realista", que incluía equipos LTE-U reales (en comparación con los generadores de señal del estudio de Google).

En mayo de 2016, la Oficina del Alcalde de la Ciudad de Nueva York envió una carta a la FCC, 3GPP, Wi-Fi Alliance e IEEE, expresando su preocupación por la interferencia de LTE-U con Wi-Fi, dada la amplia inversión de la Ciudad en esta tecnología. ^{[ 14 ]} Estas preocupaciones se discutieron en un evento público. ^{[ 15 ]}

En junio de 2016, la Wi-Fi Alliance anunció que su plan de pruebas de coexistencia estaría listo en agosto. En documentos presentados ante la FCC, Qualcomm, Verizon y T-Mobile declararon que planeaban utilizar este plan, algunos con el objetivo de su implementación completa antes de finales de 2016. ^{[ 16 ]} Sin embargo, en agosto de 2016, Qualcomm se opuso. «La última versión del plan de pruebas publicada por la Wi-Fi Alliance carece de mérito técnico, está fundamentalmente sesgada en contra de LTE-U y rechaza prácticamente todas las aportaciones que Qualcomm proporcionó durante el último año, incluso en puntos que no eran controvertidos», declaró Dean Brenner, vicepresidente sénior de asuntos gubernamentales. ^{[ 17 ]} Qualcomm afirma que el plan favorece a Wi-Fi y que el régimen de pruebas se extiende para cubrir no solo LTE-U, sino también LAA, a pesar de que ya es un estándar 3GPP. ^{[ 17 ]} Verizon también se opuso al plan de pruebas, alegando que era «fundamentalmente injusto y sesgado». ^{[ 18 ]}

Una investigación de la Universidad de Chicago en 2021 también mostró una marcada disminución en el rendimiento de Wi-Fi cuando LAA estaba en uso activo. ^{[ 19 ]}

En noviembre de 2016, Verizon, independientemente del plan de coexistencia de la Wi-Fi Alliance, presentó una solicitud de Autorización Temporal Especial (STA) ante la FCC ^{[ 20 ]} para probar 40 celdas pequeñas en la banda de 5 GHz. Según una presentación aparte, Verizon realizará las pruebas en Oklahoma City, Raleigh y Cary, Carolina del Norte, e Irving, Texas. ^{[ 21 ]}

En febrero de 2017, la FCC aprobó el uso de LTE-U en estaciones base fabricadas por Ericsson y Nokia. ^{[ 22 ]}

A fecha de 26 de junio de 2017, T-Mobile declaró que había lanzado con éxito LTE-U en Bellevue, Washington; Brooklyn, Nueva York; Dearborn, Michigan; Las Vegas, Nevada; Richardson, Texas; y Simi Valley, California . ^{[ 23 ]}

En enero de 2019, la Asociación Global de Proveedores Móviles informó que 32 operadores estaban invirtiendo en LAA en 21 países; ^{[ 9 ]} esta cifra aumentó a 37 operadores en 21 países para julio de 2019. ^{[ 24 ]} Ocho de ellos anunciaron lanzamientos de redes LAA en seis países, mientras que 29 operadores están probando o implementando la tecnología en 18 países. La GSA también identificó 21 conjuntos de chips que contienen módems que admiten uno o más de LTE-U, LAA, LWA o CBRS de proveedores como GCT, Intel , Mediatek , Qualcomm y Samsung . ^{[ 9 ] [ 24 ]}

• Descarga de datos móviles
• MulteFire
• Espacios en blanco (radio)
• LTE Advanced Pro
• Agregación LTE-WLAN , una propuesta alternativa que utiliza explícitamente el acceso Wi-Fi en lugar de competir con él por el espectro.