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  5/12/2014

¿Más capacidad y cobertura? Think small

El problema lo describió así Thomas Malthus: “la población crece más rápidamente que los medios de subsistencia”. Dos siglos después, el axioma es aplicable a los alimentos nutritivos o a los cibernéticos. Seriamente: desde el punto de vista tecnológico, la cuestión a resolver se define como dense location y suele explicarse con el ejemplo típico de un estadio en el que se juega uno de esos partidos ´del siglo` de los que hay tres o cuatro por año. La alta concentración de personas y dispositivos móviles tiende a mermar la capacidad y cobertura de la señal de radio. La consultora británica Analysys Mason aboga por las small cells como solución óptima para este problema recurrente.

El incontenible aumento de dispositivos móviles y su acumulación ocasional en determinados espacios – estaciones de tren, aeropuertos, centros comerciales, recintos deportivos – provoca muy a menudo el anegamiento, cuando no el colapso, de las redes de banda ancha móvil y, como resultado una pobre calidad de servicio, problema que también afecta a un gran número de edificios con mala recepción y puntos ciegos, sin contar otros problemas colaterales de cobertura.

En su estudio Small Cells: How do operators and vendors overcome deployment challenges?, Analysys Mason aporta sus datos para comprender el fenómeno y llegar a esta conclusión: la evolución de los flujos de datos es geométricamente imparable. En los países desarrollados, la media mensual de tráfico móvil por conexión aumentará desde los 182 MB de 2011 hasta 892 MB en 2016, con un crecimiento anual del 31%, mientras que en los emergentes se espera un salto desde 87 MB a 301 MB en el mismo período, 28% de incremento anual.

Una premisa del estudio es el peso que tendrán los smartphones y las tabletas en este proceso. En 2018, los smartphones absorberán el 70% de las conexiones a Internet, demandadas por un parque global de 3.900 millones de unidades y un crecimiento medio del 21,1% con respecto al 2012. Esta evolución será más aguda en América Latina, Oriente Medio y África, con crecimientos superiores al 30%, en tanto que Europa (10,1%) y Norteamérica (9,6%) seguirán comportándose como mercados maduros.

¿Y las tabletas? También tendrán lo que los autores llaman “un efecto incisivo en las redes celulares y en el tráfico de datos wifi”: en los mercados consolidados, su cuota del tráfico de datos móviles ascenderá del 5,1% en 2013 a casi el 18% en 2018. No es todo. El volumen de datos móviles no sólo se verá impulsado por ambos dispositivos considerados individualmente, sino por el efecto multiplicador que provocan los usuarios múlti-dispositivo. Acudiendo a un estudio de la misma consultora en 2013, el 57% de los usuarios de smartphones disponían también de una suscripción a banda ancha móvil para sus tabletas y portátiles.

Esos usuarios esperan (o exigen, según su talante) la mejor experiencia. Cuando no la consiguen, se buscan la vida, provocando problemas de calidad de servicio a los operadores, que ya bastantes dilemas tienen, pobrecillos, con su opex y su capex. No es una apreciación infundada: el 9% de los usuarios de tabletas con capacidad 3G-4G no utilizan la conexión celular porque la calidad no es buena y el 4% porque no tiene cobertura suficiente. Aunque estos no son los únicos factores, ya que el 17% de los encuestados afirma que no utiliza la conexión radio porque la tarifa de datos es cara, y el 45% porque wifi cubre sus necesidades.

Ante esta situación, los operadores se afanan en la búsqueda de soluciones para incrementar la calidad de servicio, proporcionar mejor cobertura y mejorar la capacidad de la red, sin sacrificar rentabilidad. En este punto y seguido, las small cells son el caballo ganador a corto y medio plazo. En resumen, el problema se plantea de la siguiente manera: con el tráfico de datos creciendo rápidamente y los ingresos estables o en declive, la transmisión de cada bit de datos a través de redes inalámbricas requiere una rebaja sustancial de los costes. El estudio sugiere que “una reducción del 50% en el coste por bit es obligada para 2015, e incluye a las small cells (específicamente para wifi) como una tecnología decisiva para lograr el objetivo”.

O, como asegura uno de los autores del estudio, el consultor Chris Nicoll, “las small cells podrían eliminar hasta un 32% del tráfico de la red de macroceldas y convertirse en una solución rentable para optimizar los problemas de congestión del tráfico y contracción del espectro”. Y lo más importante, “para una misma solución, expandir la red de macroceldas podría tener un coste cinco veces superior”.

Para los propósitos de Analysys Mason, una small cell es una estación base celular que da servicio hasta un máximo de 128 usuarios, proporciona cobertura de radio (3GGP 3G, 3GGP LTE) y wifi (802.11n y 802.11ac) y se despliega en espacios públicos o privados fuera de los hogares. Muchas variedades diferentes, como femtocells, picocells y microcells (cuyas definiciones varían ampliamente) pueden usarse en espacios públicos.

Aseguran Nicoll y su colega Gareth Williams, que las small cells proporcionan una infraestructura de bajo coste cuando se pretende añadir capacidad y cobertura a redes celulares basadas en macroceldas que provisionan servicio a áreas de alta densidad, en las que se congregan usuarios intensivos de datos móviles. Entre los “casos de uso”, enumeran suscriptores de banda ancha móvil, (incluye conexiones 3G a través de PC, laptop, netbook o tablet vía conexión USB o tarjeta de datos y excluye acceso handset o el uso del handset como módem) y de smartphones.

Su despliegue es sencillo, recuerdan los autores, y da a los operadores oportunidades de conseguir beneficios entre los que están la facilidad para ofrecer localizaciones a medida, soluciones de retorno (backhaul), planificación de red y tráfico y la no menos importante minimización de los costes de operación (opex) y de capital (capex) asociados con el despliegue de grandes cantidades de small cells.

Tres claves principales estimulan su implantación desde la perspectiva del usuario: la necesidad de conectividad en cualquier parte, el rendimiento con altos volúmenes de datos y la conectividad homogénea en movilidad. Mientras que, desde el punto de vista de los operadores, las necesidades se resumen en dos: mejorar la cobertura y la capacidad. Va de suyo que están afectados directamente por la frecuencia utilizada y por la cantidad de espectro utilizada en la conexión.

La asignación de espectro afecta a la capacidad de los operadores para cumplir las necesidades de cobertura en la medida en que diferentes bandas de espectro trasmiten señales útiles sobre distancias diferentes. Aquellos operadores que dispongan de frecuencias más altas, parecería que tienen ventaja respecto de aquellos que las tienen más bajas, pero en entornos urbanos densos, las bandas de frecuencia por encima de los 2GHz sufren interferencia como resultado de las reflexiones radio sobre los edificios y la pobre propagación. Esto hace que las bandas de frecuencia más altas (hasta los 60 GHz) sean costosas para su uso en macroceldas, pero muy atractivas para el uso de small cells, dado que la distancia corta de cobertura reduce la interferencia y la congestión.

La eficiencia media del espectro gana mediante el uso de small cells, ya que cuando los usuarios se conectan a una de ellas están habitualmente a menos de 500 metros de distancia. Los operadores pueden incrementar su capacidad mediante el uso de espectro no licenciado y redes wifi superpuestas: “la mayoría de los smartphones, tabletas y otros dispositivos móviles de banda ancha disponen de capacidad wifi y los operadores deberían considerar el despliegue de small cells multibanda (3G, LTE y wifi)”, recomiendan los autores.

Sin duda, Nicoll y Williams se decantan por las small cells, pero advierten los obstáculos para su despliegue. En muchos casos, los retos están estrechamente interrelacionados. Por ejemplo, la localización de una small cell puede verse influída por la disponibilidad de backhaul y el suministro de energía, pero la planificación del tráfico también afecta a la decisión de desplegarlas en un área particular.

Los operadores tendrán que considerar el emplazamiento para minimizar la interferencia, el acceso al lugar y asegurar que las macroceldas con las que coexistan proporcionen cobertura adicional sin competir con ellas. Más aún: tendrán que planificar su escalabilidad para cubrir futuras demandas, con los mismos requisitos del despliegue inmediato.

De manera que el retorno es una de las mayores barreras en el despliegue. Hay múltiples tecnologías disponibles, ya sean fijas (DSL, Ethernet, FTTx) o inalámbricas (microondas, celular, wifi y otras basadas en señales de radio) y los operadores están obligados a estudiarlas todas. Varios criterios tienen influencia: coste, escalabilidad, acceso al emplazamiento, latencia, jitter (fluctuación de la señal), etc, buscando un término medio entre coste y eficacia. La fibra es la solución más escalable para emplazamientos de small cells, pero en muchas ocasiones no está al alcance.

La actual generación de small cells es típicamente una tecnología única o dual que soporta banda de espectro 2G, 3G o 4G y puede o no incluir wifi. La hoja de ruta de muchos proveedores para este año y el que viene incluye la multibanda, así como LTE-Advanced y carrier aggregation. Según Analysys Mason, “LTE ha evolucionado para soportar small cells y continuará haciéndolo, permitiendo a los proveedores y operadores cubrir mejor las expectativas de datos móviles de los usuarios. Junto con esta evolución, los operadores empiezan a desplegar redes heterogéneas (HetNet) para apoyar el explosivo crecimiento de la demanda”.

Sin aportar datos – no es un estudio de mercado – Analysys Mason afirma que Huawei es el líder actual del mercado de small cells medido por ingresos, seguido por Alcatel Lucent, Cisco y Ericsson, en ese orden. Habrá que volver sobre el tema, esta vez con pormenores del mercado.

[informe de Lola Sánchez]


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