capitulo 01 4g -2014
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Tecnologías de Redes de Cuarta Generación
Coordinación de Capacitación
Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
CURSO: TECNOLOGÍAS DE CUARTA
GENERACIÓN
OBJETIVOS GENERALES:
Identificar los aspectos relacionados con las tecnologías de red de cuarta generación,
incluyendo arquitecturas para llegar a 4G, calidad de servicio, modelo de negocios en 4G, así
como la transición entre redes 3G y 4G.
OBJETIVOS ESPECÍFICOS:
Identificar las tecnologías que se han desarrollado para llegar al 4G, así como analizar el espectro radioeléctrico como recurso básico y el entorno del mercado de la banda móvil.
Contrastar los diferentes enfoques de diseño de las redes celulares y su interoperabilidad entre las mismas.
Analizar los diferentes enfoques y mediciones de calidad en redes de banda ancha móvil.
Analizar los costos de infraestructura para las redes 4G y los diferentes enfoques de alternativas de negocio.
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Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
INTRODUCCIÓN
El presente curso de Redes de Cuarta Generación (4G) tiene por objetivo que los participantes
puedan comparar las diferentes tecnologías que convergieron en 4G, es notorio que los
elementos de red serán minoritarios y las funcionalidades se concentrarán en las “nuevas
estaciones base” denominadas Evolved Node B (enodeB), el empaquetamiento es IP, la
tecnología de acceso es OFDMA (en 3G es WCDMA y en 2.5G es TDMA/FDMA), asimismo es
importante destacar los cambios que se está notando en los usuarios que gracias a los
smartphones y/o módems USB para las laptops, pueden ejecutar aplicaciones desde sus
dispositivos móviles: no sólo ingresar al browser, sino ver videos, navegar en redes sociales,
mapas, entre otros, por lo tanto esta nueva realidad obliga a que las empresas realicen mejoras
tecnológicas, también las empresas operadoras van a tener que desarrollar esquemas de
compartición de infraestructura, sobre todo los costos del Backhaul (enlace que se utiliza para
conectar las estaciones bases celulares con el nodo principal de esta red). Asimismo se
utilizará de manera complementaria las redes de banda ancha fija para desbordar tráfico
cuando los usuarios estén en sus hogares.
En el primer capítulo estudiaremos la evolución de la telefonía móvil (GSM – CDMA – UMTS),
analizaremos temas del espectro radioeléctrico y la relación de la banda ancha móvil con el
IPv6. En el segundo capítulo analizaremos la arquitectura GSM para luego identificar los
cambios que se han dado en la misma para llegar a la arquitectura UMTS, su evolucion a
HSDP para finalmente llegar a LTE. Tambien analizaremos la arquitectura Wimax movil, los
temas de gestión y calidad de la red la desarrollaremos en el capítulo tres, mientras que en el
capítulo cuatro veremos diferentes enfoques de compartición de infraestructura y modelamiento
financiero de una red LTE.
Al finalizar el curso los participantes podrán tener una visión global de las implicancias de la
implantación de las redes de Cuarta Generación, desde la perspectiva de los usuarios (nuevos
dispositivos, aplicaciones), empresas móviles (más velocidad, estrategias de cobertura) y
tecnológica (diferencias de arquitecturas, técnicas de acceso)
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Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
CONTENIDO DEL CURSO
CAPÍTULO1: EVOLUCIÓN DE LA BANDA ANCHA MÓVIL.
1.1 EVOLUCIÓN DE LA TELEFONÍA MÓVIL 1.2 ASIGNACIÓN DE FRECUENCIAS 1.3 REUTILIZACIÓN DE FRECUENCIAS 1.4 USO DE LAS FRECUENCIAS ASIGNADAS 1.5 IPv6 Y CELULARES 1.6 EVOLUCIÓN DE MERCADO 1.7 EMPRESAS MÓVILES 1.8 SISTEMAS OPERATIVOS EN CELULARES
CAPÍTULO 2: ARQUITECTURA DE CUARTA GENERACIÓN
2.1 ESTÁNDARES EN EL MUNDO MÓVIL 2.2 ARQUITECTURA DE REFERENCIA 2.3 INTERNET MULTIMEDIA SUBSYSTEM - IMS
CAPÍTULO 3: CALIDAD DE SERVICIO EN 4G.
3.1 GESTIÓN DE REDES 3.2 MEDICIONES GSM, UMTS Y LTE 3.3 CONTROL DE CALIDAD DE SERVICIO (QOS) 3.4 FEMTOCELDAS Y COBERTURA INDOOR 3.5 NEUTRALIDAD DE LA RED
CAPÍTULO 4: MODELO DE NEGOCIOS EN REDES 4G
4.1 TRÁFICO – TECNOLOGÍA 4.2 PROBLEMÁTICA DE MERCADO 4.3 COMPARTICIÓN DE INFRAESTRUCTURA 4.4 MODELO DE NEGOCIO 4.5 CONVERGENCIA RED FIJA-MÓVIL 4.6 FUSIONES Y ADQUISICIONES (M&A) 4.7 UNIFICACIÓN DE PLATAFORMAS DE SISTEMAS OPERATIVOS 4.8 INTERNET OF THINGS 4.9 ECONOMÍA DE LAS FEMTOCELDAS
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Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
CAPÍTULO 1: EVOLUCIÓN DE LA BANDA
ANCHA MÓVIL
OBJETIVOS
Identificar las tecnologías que han permitido llegar a 4G, así como analizar el espectro radioeléctrico como recurso básico y comprender el entorno del mercado de la banda móvil.
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ÍNDICE
INTRODUCCIÓN........................................................................................................................... 6
1.1 EVOLUCIÓN DE LA TELEFONÍA MÓVIL......................................................................... 7
1.1.1 Las Generaciones de la Telefonía Inalámbrica ........................................................... 10
1.1.1.1 La Primera Generación 1G ......................................................................................... 10
1.1.1.2 La Segunda Generación 2G ........................................................................................ 10
1.1.1.3 La Tercera Generación 3G .......................................................................................... 10
1.1.1.4 La cuarta generación 4G ............................................................................................. 11
1.1.1 Estaciones Base Móvil (BTS) ...................................................................................... 12
1.2 ASIGNACIÓN DE FRECUENCIAS ................................................................................. 13
1.2.1 Esquemas de Duplexión de Frecuencias .................................................................... 15
1.3 REUTILIZACIÓN DE FRECUENCIAS ............................................................................ 19
1.3.1 Redes Celulares con tecnología GSM ........................................................................ 19
1.3.2 Redes Celulares con tecnología CDMA ...................................................................... 20
1.3.3 Redes Celulares con tecnología WCDMA .................................................................. 20
1.4 USO DE LAS FRECUENCIAS ASIGNADAS .................................................................. 20
De acuerdo al Visual Networking Index de la empresa Cisco, para Latinoamérica: .................. 20
1.5 IPv6 Y CELULARES........................................................................................................ 23
1.5.1 El problema del NAT y el consumo de batería ............................................................ 25
1.6 EVOLUCIÓN DE MERCADO .......................................................................................... 26
1.6.1 Banda Ancha Fija y Móvil ............................................................................................ 26
1.6.1.1 Dispositivos Celulares ................................................................................................. 28
1.6.2 Tendencias de despliegue de tecnologías .................................................................. 29
1.7 EMPRESAS MÓVILES ................................................................................................... 34
1.8 SISTEMAS OPERATIVOS EN CELULARES ................................................................. 35
BIBLIOGRAFÍA............................................................................................................................ 38
GLOSARIO .................................................................................................................................. 38
ENLACES .................................................................................................................................... 39
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INTRODUCCIÓN En el primer capítulo estudiaremos la evolución de la telefonía móvil (GSM – CDMA – UMTS),
analizaremos temas del espectro radioeléctrico, el agotamiento de las direcciones IPv4 (serán
los dispositivos móviles que se conectan a Internet y que van a sobrepasar a las PC el año
2013 según Garnerlo que finalmente van a coadyugar a que IPv6 se implante definitivamente) y
finalmente analizaremos los datos de mercado desde diferentes puntos de vista (penetración
de la banda ancha móvil, mercado de los sistemas operativos de los celulares), tendencias de
despliegue de redes por tecnología, aplicaciones de datos en los celulares.
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1.1 EVOLUCIÓN DE LA TELEFONÍA MÓVIL
La era de la telefonía movil empezó en los Estados Unidos el 17 de Julio de 1946, la
compañía Southwestern Bell comercializó el servicio utilizando la tecnologia MTS
(Mobile Telephone Service) que fue desarrollada por AT&T, se requería una gran torre
en la parte central de la ciudad y utilizaban la banda de 150 MHz., los equipos de radio
utilizados por el usuario eran Motorola. Este servicio estaba dirigido a instalarse en
autos y camiones dado que la potencia de trasmisión era de 30 Watts, por lo que no se
podria utilizar el servicio si el auto se encontraba apagado (caso contrario la bateria del
carro se consumía)
La idea de dividir la ciudad en pequeñas secciones o “células”, la propuso un ingeniero
de los Laboratorios Bell Donald H. Ring en 1947, la idea era que cada “célula” debía
tener su antena con lo que se podria reutilizar los canales de frecuencia y las antenas
al estar más cerca de los usuarios, necesitarían menos potencia para realizar sus
llamadas.
La capacidad de suministrar comunicaciones inalámbricas a una población entera no
fue concebida hasta que Bell Laboratories desarrolló el concepto celular en los años 60
y 70. Con el desarrollo de confiabilidad, miniaturización, hardware de radiofrecuencia
en estado sólido en los 70s, la era de las comunicaciones inalámbricas había nacido.
Figura 1. Patente “Radio Telephone System”
El 17 de octubre de 1973, Motorola solicitó la patente denominada 'Radio telephone
system” y se le asignó el número de patente US Patent Number 3,906,166, siendo los
inventores de dicha patenteMartin Cooper, Richard Dronsuth, Albert J. Mikulski,
Charles N. Lynk, Jr., James J. Mikulski, John F. Mitchell, Roy A. Richardson, and John
H. Sangster. (Ver Figura 1)
En 1983 La FCC finalmente asignó 666 canales duplex(40MHz de espectro, en la
banda de los 800MHz, cada canal con ancho de banda de 30KHz) para el Sistema de
Telefonía Móvil Avanzado (AMPS). AMPS fue el primer sistema de telefonía celular de
Estados Unidos, y fue desplegado a finales de 1983 por Ameritech en Chicago. En
1984 se extendió a toda América del Norte.
Se considera el primer teléfono móvil práctico del mundo (sin ser usado en vehículo) al
Motorola DynaTAC 8000X, que pesaba 800 gramos, 33 cm de alto y con una
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autonomía de batería de una hora en conversación. Se comercializó en 1983 a un
costo de 3,995 dólares americanos. (Ver Figura 2)
Figura 2. Primer teléfono móvil práctico (Motorola Dyna TAC 8000X)
En 1981, en los países nórdicos de Europa (Suecia, Noruega, Dinamarca, Islandia) se
puso en operación el sistema NMT-450 (Nordic Movile Telecommunications), fue el
primer sistema multinacional. En 1985 el TACS-900 (Total Access Communications
Systems) entró en operación en Inglaterra, luego entrarían otros sistemas
incompatibles tales como el C-Netz de Alemania Occidental, el Radiocom 2000 de
Francia y la RTMI/RTMS de Italia.
En Europa para 1990 sus sistemas analógicos incompatibles son reemplazados por
elestándar celular digital pan Europeo GSM (Global System for Mobile) desarrollado en
la bandade 900 MHz.
En 1989, los Estados Unidos comienza a migrar a tecnologías digitales, la Electronic
Industries Association (EIA) y la Telecomunications Industry Association (TIA)
adoptaron el estándar IS-54 basado en TDMA. (ver Figura 3)
Figura 3. Evolución 1G – 2G
En una búsqueda de mayor eficiencia en el uso del espectro la compañía Qualcomm
propone la tecnología CDMA (Code Division Multiple Access) como una alternativa
para las redes celulares, en julio de 1993, la TIA aprobó el estándar CDMA IS-95.
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Desde un inicio Qualcomm ha tenido problemas por sus patentes de CDMA, tuvo un
litigio con Ericcson, llegando finalmente a un acuerdo (1999), Ericcson compró el área
de investigación y desarrollo de infraestructura de Qualcomm además de reconocer la
invalidez de su reclamo. Posteriormente tambien ha tenido litigios con Nokia,
Broadcom, Motorola debido a las patentes esenciales que posee de la tecnologia
CDMA.
La evolución de la tecnología CDMA ha avanzado desde CDMA IS95 A, CDMA IS95-B,
CDMA 2000 1X y CDMA 1X EV-DO.
Del mismo modo la evolución de la rama GSM ha evolucionado a GPRS (General
Packet Radio Service), EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), UMTS
(Universal Mobile Telecomunication System), HSDPA (High-Speed Downlink Packet
Access) y ultimamente a LTE (Long Term Evolution) que se le llama no oficialmente
como una red de cuarta generación.
En la Tabla 1 se puede observar las diferentes tecnologías hasta llegar a la cuarta
generación.
0G: PTT, MTS, IMTS, AMTS, OLT, MTD, Autotel/PALM, ARP
1G: NMT, AMPS/TACS/ETACS, Hicap, CDPD, Mobitex, DataTac
2G: GSM, iDEN, D-AMPS, IS-95/cdmaOne, PDC, CSD, PHS, GPRS, HSCSD,
WiDEN, CDMA2000 1xRTT/IS-2000, EDGE (EGPRS)
3G: W-CDMA, UMTS (3GSM), FOMA, TD-CDMA/UMTS-TDD, 1xEV-Del/IS-
856, TD-SCDMA, GAN (UNA), HSPA, HSDPA, HSUPA, HSPA+, HSOPA
4G : UMB, UMTS Revision 8 (LTE), WiMAX
Tabla 1. Diferentes Tecnologías hasta la Cuarta Generación
En la Figura 4 se observa las diferentes rutas tecnológicas que se han dado entre 2G y
3G. En resumen se puede decir que las opciones han sido por migrar al GSM o al
CDMA (salvo iDEN que se ha quedado como una tecnología nicho)
Figura 4. Evolución 2G - 3G
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La evolución de los dispositivos móviles ha hecho que sean más pequeños y con más
funcionalidades además de sólo conversar. Tal como se puede apreciar en este video
http://www.youtube.com/watch?v=89lAlRsQKxU
1.1.1 Las Generaciones de la Telefonía Inalámbrica
1.1.1.1 La Primera Generación 1G
La 1G de la telefonía móvil hizo su aparición en 1979, se caracterizó por ser
analógica y estrictamente para voz. La calidad de los enlaces de voz era muy baja,
baja velocidad [2400 bauds], la transferencia entre celdas era muy imprecisa,
tenían baja capacidad [basadas en FDMA, Frequency Divison Multiple Access] y la
seguridad no existía. La tecnología predominante de esta generación es AMPS
(Advanced Mobile Phone System).
1.1.1.2 La Segunda Generación 2G
La 2G arribó hasta 1990 y a diferencia de la primera se caracterizó por ser digital.
El sistema 2G utiliza protocolos de codificación más sofisticados y son los
sistemas de telefonía celular usados en la actualidad. Las tecnologías
predominantes son: GSM (Global System for Mobile Communications); IS-136
(conocido también como TIA/EIA-136 o ANSI-136) y CDMA (CodeDivisionMultiple
Access) y PDC (Personal Digital Communications), éste último utilizado en Japón.
Los protocolos empleados en los sistemas 2G soportan velocidades de
información más altas para voz pero limitados en comunicaciones de datos. Se
pueden ofrecer servicios auxiliares tales como datos, fax y SMS [Short Message
Service]. La mayoría de los protocolos de 2G ofrecen diferentes niveles de
encriptación. En los Estados Unidos y otros países se le conoce a 2G como PCS
(Personal Communications Services).
La generación 2.5G ofrece características extendidas para ofrecer capacidades
adicionales que los sistemas 2G tales como GPRS (General Packet Radio
System), HSCSD (High SpeedCircuit Switched Data), EDGE (Enhanced Data
Ratesfor Global Evolution), IS-136B, IS-95B, entre otros.
1.1.1.3 La Tercera Generación 3G La 3G es tipificada por la convergencia de la voz y datos con acceso inalámbrico a
Internet, aplicaciones multimedia y altas transmisiones de datos. Los protocolos
empleados en los sistemas 3G soportan más altas velocidades de información
enfocados para aplicaciones más allá de la voz tales como audio (MP3), video en
movimiento, video conferencia y acceso rápido a Internet, sólo por nombrar
algunos.
Los sistemas 3G inicialmente (año 2000) teóricamente serían capaces de soportar
tasas de transferencia teóricas máximas en sentido descendente (de la Red hacia
el usuario) de 2 Mbps, a la fecha versiones avanzadas de 3G pueden llegar a
velocidad de 84Mbps (teórico), aunque la velocidad final depende de las
características concretas de la red, del operador que la controle, así como del
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número de usuarios simultáneos que requieran acceso a datos. Entre las
tecnologías contendientes de la tercera generación se encuentran UMTS
(Universal Mobile Telephone Service), cdma2000, IMT-2000, ARIB[3GPP], UWC-
136, entre otras.
El impulso de los estándares de la 3G está siendo apoyando por la UIT (Unión
Internacional de Telecomunicaciones) y a este esfuerzo se le conoce como IMT-
2000 (International Mobile Telephone) y para componentes de sistemas y aspectos
conexos que incluyan las nuevas interfaces radioeléctricas que soporten las
nuevas capacidades de los sistemas posteriores a las IMT-2000, se denominara
IMT – Avanzadas (IMT debe ser el nombre genérico que englobe tanto a las
IMT-2000 como a las IMT-Avanzadas de forma colectiva)
1.1.1.4 La cuarta generación 4G La cuarta generación es un proyecto con una arquitectura de red optimizada, así
como un protocolo de acceso radio más eficiente (OFDMA). La primera red
comercial LTE (diciembre 2009) fue implantada por la compaña TeliaSonera en las
ciudades de Oslo and Stockholm (Suecia y Noruega). A continuación se muestra
una tabla donde se especifican los diferentes servicios ofrecidos por cada una de
estas tres tecnologías: 1
Tecnología Servicio Capacidad de datos
GSM
Datos conmutados por circuitos basados en el estándar GSM 07.07
9.6 Kbps a 14.4 Kbps
HSCSD 28.8 a 56 Kbps
GPRS IP y comunicaciones X.25 en el orden de Kbps
EDGE Comunicaciones IP a 384 Kbps. Posible compatibilidad con las redes IS-136
W-CDMA Similar a EDGE pero son posibles velocidades a 2 Mbps en interiores.
IS-136
Datos conmutados por circuitos basados en el estándar IS-135
9.6 Kbps
EDGE Comunicaciones IP a 384 Kbps. Posible compatibilidad con las redes GSM
WCDMA (o Wideband TDMA, WTDMA)
Similar a EDGE pero incorpora velocidades a 2 Mbps en interiores
CDMA
Datos conmutados por circuitos basados en el estándar IS-707
9.6 Kbps a 14.4 Kbps
IS-95B Comunicaciones IP a 64 Kbps
CDMA2000 a 1XRTT Comunicaciones IP a 144 Kbps
CDMA2000 a 3XRTT Comunicaciones IP a 384 Kbps en exteriores y 2 Mbps en interiores
1 Este extracto fue obtenido de la página web http://www.eveliux.com/mx/la-evolucion-de-la-
telefonia-movil.php, que incluye las páginas 7 y 11 de este texto.
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1.1.1 Estaciones Base Móvil (BTS)
La BTS (Base Transceiver Station ), es el equipo
que permite conectar al usuario móvil con la red
móvil, mayormente se le confunde con el mástil
donde se ubican las antenas (equipos outdoor), pero
también parte de la BTS es la cabina (shelter) en la
que se encuentran equipos tales como
rectificadores, baterías, procesadores de banda
base, interfaces para conectarse con la red móvil
entre otros (equipos indoor), tal como se observa en
la Figura 5.
Principalmente una BTS contiene está compuesta de
las antenas, las cuales se conectan al RRU (Remote
radio Unit) o llamado también BBU (Base Band Unit),
que tienen por función la de procesar la señal de RF,
el RRH se conecta al BBU (Base Band Unit) que se
convierte la señal entrante de las antenas a banda base, además de funciones de
control y señalización.
Tradicionalmente el BBU y RRH se encontraban en el shelter, para luego con cable
coaxial conectar el RRH a la antena, no obstante ahora por motivos de costos y
ahorros en pérdida de los cables, el RRH está muy cerca de la antena y se conecta
con el BBU por medio de una fibra óptica, tal como se observa en la Figura 6.
Figura 6. BTS conectadas con coaxial y con fibra
La técnica de comunicación entre el RRH y el BBU es Digital Radio over Fibre (D-
RoF) utilizando el protocolo Common Public Radio Interface (CPRI -
http://www.cpri.info).
Figura 5. BTS
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1.2 ASIGNACIÓN DE FRECUENCIAS
Un componente primordial para brindar el servicio de telefonía móvil escontar con la
cantidad suficiente de espectro electromagnético y que éste se encuentre libre de
interferencias. Se puede decir que el espectro es como el oxígeno para los sistemas de
comunicaciones móviles.
Los países consideran el espectro como un recurso natural y lo entregan en concesión.
Al inicio de la telefonía móvil se entregaba a sólopedido, luego se pasó a la entrega de
la misma por medio de una subasta a la mejor oferta monetaria.
Una variante también para la entrega de espectro es por medio de los concursos
“Beauty Contest”, es decir que gana el que ofrece mejoras a requisitos puntuales que
se indican en el concurso (menor tarifa, más sitios con cobertura etc). En la Tabla 2 se
observa los costos de las frecuencias para 3G en Europa entre los años 2000 y 2002.
Tabla 2. Costos de las Frecuencias para 3G en Europa entre los años 2000 y 2002
Un indicador que permite comparar las diferentes adquisiciones de espectro, se
relaciona al monto pagado (en dólares), la cantidad de ancho de banda (en MHz) y la
cantidad de poblacion (millones de personas), es decir US$/MHz/pop, por ejemplo en la
Tabla 2 se observa que se ha pagado en el Reino Unido 557.8 US$/MHz/pop que es
muy alto comparado con datos actuales (2007 – 2008) recientes que se observan en la
siguiente Figura 7, en las que no pasan de 4 dólares.
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Figura 7. Diferentes adquisiciones de espectro
Fuente: Coleago Consulting
En la Figura 8, se muestra como han bajado los precios de las bandas (en la medida
US$/MHz/pop)
Figura 8. Diferentes adquisiciones de espectro
Fuente: http://www.communications.gov.au/__data/assets/pdf_file/0013/144220/Plum-Consulting-Valuation-of-
public-mobile-spectrum-at-825-845-MHz-and-870-890-MHz.pdf
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En EEUU se subastó la frecuencia de 700 MHz el año 2008, ganando Verizon ($9.36
billones ) y AT&T ($6.6 billones), se debe indicar que dicha frecuencia se ha podido
reasignar al sector de telefonía móvil debido a la migración de la televisión analógica
hacia la Digital.
Independiente del tipo de tecnología que se implemente las frecuencias tienen
características físicas de propagación que se debe tener presente, sobre todo el
alcance, por ejemplo en laTabla 3 se observa como varía el área de cobertura con el
cambio de frecuencia (para una celda CDMA 2000).
Frequency (MHz)
Cellradius (km)
Cellarea (km2)
RelativeCellCount
450 48.9 7521 1
950 26.9 2269 3.3
1800 14 618 12.2
2100 12 449 16.2
Tabla 3. Variación en el área de cobertura con el cambio de frecuencia (para una celda CDMA 2000)
Lo que indica que a menor frecuencia mayor cobertura lo que implica menor cantidad
de celdas y menor inversión.
1.2.1 Esquemas de Duplexión de Frecuencias
Se tiene el FDD (Frequency Division Duplex) que trasmite (TX) por una frecuencia
y recibe (RX) por otra distinta tal como se observa en la Figura 9 y la técnica TDD
(Time División Duplex) que transmite y recibe por el mismo canal de frecuencia. En
el escenario de escasez de frecuencia, el TDD es más eficiente en el uso del
espectro.
Figura 9. Duplexión de Frecuencias
La asignación de bandas se ha realizado en la forma FDD por una razón muy
simple, la voz es simétrica por ello era lógico entregar frecuencias pareadas,
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separadas por un banda de guarda (en TDD como Tx y Rx a la vez, lo que se
requiere es un tiempo de guarda), tal como observara en la Figura 10.
En EEUU se utilizó la banda 800 MHz para AMPS y luego fue reemplazada por
CDMA y el D-AMPS, en cambio en Europa se empezó a utilizar la banda de
450 MHz con NMT-450 que luego fue reemplazado por el GSM en la banda de
900 MHz y a medida que se incrementaba la demanda se licenció la banda de
1800 MHz.
En el siguiente cuadro se observa un resumen de frecuencias asignables por
tipo de tecnología, por ejemplo en la Figura7, se observa tanto a GSM y CDMA
en las mismas bandas, un tema interesante es que se asignan las bandas en
porciones separadas (A – A’, B – B’), esto se debe a que se utiliza la técnica
FDD, es decir una frecuencia de Tx y otra para RX (desde el dispositivo
celular).
Figura 10. Asignación de bandas se ha realizado en la forma FDD
El WCDMA, también puede implantarse en la banda de 850 (mayor alcance y
menos estaciones base, 1900 y 2100 MHz. (ver Figura 11)
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Figura 11. WCDMA en la banda de 850
La banda de 450 es una banda con mucho alcance y se ha utilizado con la
tecnología CDMA sobre todo para las zonas rurales, tal como se observa en la
Figura 12.
Figura 12. Banda de 450
Fuente: QRC Technologies - www.qrctech.com
Si bien los paises utilizan como referencia las directivas de la UIT, la diversidad
de implementaciones hace que se tenga dispositivos móviles que trabajen en
unas bandas de frecuencia y en otras no, por ejemplo se puede dar el caso que
un celular europeo no funcione en latinoamerica. Las empresas fabricantes de
celulares por esa razon van dialogando con los gobiernos a fin de armonizar las
frecuencias en las regiones.
Figura 7
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En vista de la gran diversidad de frecuencias e implementaciones de alguna
tecnología particilar en cada país, los fabricantes de equipos móbiles
configuran muchas frecuencias en el dispositivo mobil de modo que pueda ser
utilizado en la mayor cantidad de paises, por ejemplo existen muchos teléfonos
celulares GSM que soportan tres bandas (900/1800/1900 MHz o
850/1800/1900 MHz) conocidos como tribandas o cuatro bandas
850/900/1800/1900 MHz) denominados cuatribandas.
En el mercado se observa pocos (algunos equipos Blackberry) equipos
celulares que soporten tecnología GSM y CDMA de manera simultánea.
De manera específica en los EEUU, se tiene la siguiente asignación de bandas
(ver Tabla 4):
Current / Planned Technologies Band Frequency (MHz)
SMR iDEN 800 806-824 and 851-869
AMPS, GSM, IS-95 (CDMA), IS-136 (D-AMPS), 3G
Cellular 824-849, 869-894, 896-901, 935-940
GSM, IS-95 (CDMA), IS-136 (D-AMPS), 3G
PCS 1850–1910 and 1930–1990
3G, 4G, MediaFlo, DVB-H 700 MHz 698-806
Unknown 1.4 GHz 1392–1395 and 1432–1435
3G, 4G AWS 1710–1755 and 2110–2170
4G BRS/EBS 2500–2690
Tabla 4. Asignación de bandas
En cada país se cuenta con un plan de asignación de bandas, en la Tabla 5 se
indica un comparativo de las asignaciones de frecuencias en diferentes países
Tabla 5. Asignaciones de Espectro en diversos países
Fuente: https://www.deloitte.com/assets/Dcom-CostaRica/Local%20Assets/Documents/Eventos%20-
%20materiales/090611%20-%20cr_TMT_1600_11062009.pdf
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Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
Se debe notar que en las bandas de 700 MHz las empresas AT&T
(http://www.att.com/network) y Verizon
(http://www.verizonwireless.com/wcms/consumer/4g-lte.html#lpSec2) ya han
implantado la tecnología LTE y en la banda de 2500 – 2690 la empresa
Clearwire (http://www.clear.com/coverage) está ofreciendo WimaxMóvil
(http://www.wimax-industry.com/mk/mrv/maravedis/mkmv3a.htm).
Las frecuencias en la que puede trabajar GSM se pueden observar en la Tabla
6, aunque es muy raro implantaciones en 450 MHz.
System Band Uplink (MHz) Downlink (MHz) Channelnumber
T-GSM-380 380 380.2–389.8 390.2–399.8 dynamic
T-GSM-410 410 410.2–419.8 420.2–429.8 dynamic
GSM-450 450 450.4–457.6 460.4–467.6 259–293
GSM-480 480 478.8–486.0 488.8–496.0 306–340
GSM-710 710 698.0–716.0 728.0–746.0 dynamic
GSM-750 750 747.0–762.0 777.0–792.0 438–511
T-GSM-810 810 806.0–821.0 851.0–866.0 dynamic
GSM-850 850 824.0–849.0 869.0–894.0 128–251
P-GSM-900 900 890.2–914.8 935.2–959.8 1–124
E-GSM-900 900 880.0–914.8 925.0–959.8 975–1023, 0-124
R-GSM-900 900 876.0–914.8 921.0–959.8 955–1023, 0-124
T-GSM-900 900 870.4–876.0 915.4–921.0 dynamic
DCS-1800 1800 1710.2–1784.8 1805.2–1879.8 512–885
PCS-1900 1900 1850.0–1910.0 1930.0–1990.0 512–810
Tabla 6. Frecuencias en que trabaja GSM
Cada país tiene sus propios lineamientos de asignación de frecuencias, claro
que teniendo en cuenta las recomendaciones de la UIT. A los fabricantes de
equipos móviles les interesa mucho que las frecuencias sean similares en
todos los países de modo que se fabrique equipos similares, por ello se
observa equipos móviles tri-banda (es decir que pueda trabajar en tres
diferentes bandas, dependiendo del país o lugar que se encuentre), por
ejemplo esta es la especificación de un equipo celular: para
UMTS/HSDPA/HSUPA trabaja en las bandas de (850, 900, 1.900, 2.100 MHz)
y para GSM/EDGE en las bandas de(850, 900, 1.800, 1.900 MHz).
1.3 REUTILIZACIÓN DE FRECUENCIAS
La cantidad de ancho de banda asignada a las empresas celulares es limitado y
usualmente les ha costado muchos millones de dólares, por lo que es un activo que
debe ser utilizado de la manera más eficiente, de modo que se minimice la cantidad de
estaciones base y se maximice la cantidad de usuarios.
1.3.1 Redes Celulares con tecnología GSM
Dado que se utiliza en una combinación de FDMA/TDMA, naturalmente tienen que
reutilizar sus frecuencias, tal como se observa en la Figura 13.
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Figura 13. Redes de Celulares con Tecnología GSM
1.3.2 Redes Celulares con tecnología CDMA
Todas las estaciones base utilizan la misma frecuencia debido a que la voz no se
codifica por frecuencia (como se hace en el sistema GSM)sino en códigos
aleatorios (ver Figura 14)
Figura 14. Redes Celulares con Tecnología CDMA
1.3.3 Redes Celulares con tecnología WCDMA
Al ser WCDMA la misma concepción que CDMA referida a la codificación de la
información, igualmente todas las estaciones base tienen la misma frecuencia
1.4 USO DE LAS FRECUENCIAS ASIGNADAS
Se observa una tendencia en la que el teléfono celular ya no sólo es para conversar,
sino también para ingresar aplicaciones que corren utilizando Internet, en ese sentido el
agotamiento de las frecuencias asignadas a las empresas celulares es un riesgo
latente, ahora que se piensa en ofrecer más velocidades y se cuenta con celulares
avanzados (Smartphone).
De acuerdo al Visual Networking Index de la empresa Cisco, para Latinoamérica:
El promedio de velocidad de conexión de teléfono inteligente fue 1,100 Kbps en
2012, un 56% a partir de 706 Kbps en 2011.
El promedio de velocidad de conexión de teléfonos inteligentes crecerá 3 veces
desde 2012 hasta 2017, llegando a 3,137 Kbps en 2017.
El promedio de velocidad de conexión de una tablet era 2,748 Kbps en 2012, el
52% a partir de 1,803 Kbps en 2011.
El promedio de velocidad de conexión de la tableta crecerá 3 veces desde
2012 hasta 2017, llegando a 9,037 Kbps en 2017.
Frecuencias en GSM
Frecuencias
en CDMA
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En la Figura 15 se observa que el tráfico de datos generado por los dispositivos móviles
tiene una tendencia creciente
(http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white
_paper_c11-520862.html)
Figura 15. Proyección de Tráfico Móvil hasta el 2017
Existe una demanda creciente de tráfico de datos que los usuarios van a generar, sin
embargo la capacidad no crece a ese nivel (ver Figura 16), el incremento de capacidad
implica más costos, por lo que no es rentable para la empresa operadora dejar que la
demanda crezca. No en vano los planes tarifarios de los paquetes de datos están
dejando de ser ilimitados (AT&T ya no vende paquetes ilimitados para el iPhone –
“usage-based pricing”), Verizon tampoco, Sprint y Tmobile aún está ofreciendo sus
productos con paquetes ilimitados (“all-you-can-eat plan”)
(http://business.time.com/2011/06/23/why-verizon-dropped-its-unlimited-data-plan/)
Figura 16. Demanda versus Capacidad
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En algunos países existen regulaciones específicas que limitan la cantidad de espectro
(60MHz, 120 MHz etc.) que pueden tener las empresas celulares, en la Figura 17 se
muestra el promedio de espectro asignado por empresa operadora. Una variable de
medir la eficiencia del espectro asignado es calcular los MHz/cliente de cada empresa
celular.
Figura 17. Promedio de espectro asignado por empresa operadora
Sin embargo las empresas celulares están solicitando más espectro a fin de contener la
avalancha de datos que se avecina por la llegada del 3G y 4G (ver Figura 18)
Figura 18. Requerimiento de Espectro
Algunas estrategias que están utilizando las empresas celulares para “disminuir” la
avalancha de datos son:
“Data Offloading”, es decir que el tráfico generado por los celulares se deriva
ya sea por redes WIFI (que se encuentran generalmente en centros
comerciales, restaurantes, etc) o mediante el uso de femtoceldas (pequeñas
estaciones base que utilizan las redes ADSL o internet por cable para
transportar el tráfico de datos del celular).
Deep Packet Inspection, que son equipos (lo venden Cisco, Ericcson entre
otros) que permiten manejar el tráfico de manera más inteligente de modo que
se puede moderar diversos tipos de tráficos (priorizar, limitar, bloquear).
0102030405060708090
100
Co
lom
bia
Arg
en
tin
a
Pe
rú
Ch
ile
Mé
xic
o
Bra
sil
EE
UU
Eu
rop
a
Espectro Promedio Asignado por OperadorM
Hz
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Trabajar con los desarrolladores para que los aplicativos utilicen los recursos móviles de manera adecuada (por ejemplo no estar consultando en todo momento)
Los analistas predicen que el tráfico de datos en las redes móviles podría aumentar
700 por ciento para el año 2015, en la medida que los smartphones y otros dispositivos
conectados se van conectando masivamente. Se dice que los smartphones consumen
50 veces más ancho de banda que los teléfonos celulares tradicionales, las laptops
(con modem 3G/4G) consumen el 25 más datos que los smartphones y la nueva
categoría de productos popularizados por Apple: el iPad tiene un consumo intermedio
de las dos anteriores.
Asimismo algunos gobiernos están analizando un cambio de paradigma en la
asignación del espectro: Dynamic Spectrum Access, de modo que la asignación del
espectro se realice de manera dinámica y dependiendo de los requerimientos de las
estaciones base, en ese contexto existiría una entidad que centraliza las frecuencias y
las asigna según la demanda, tal como se observa en la Figura 19.
Figura 19. Asignación del espectro
1.5 IPv6 Y CELULARES
La migración de IPv4 a IPv6 se va acelerar debido en la medida que existen cada vez
más celulares que ingresan a Internet, por lo que las reservas de direcciones IPv4 se
están agotando (https://www.arin.net/knowledge/deploying_ipv6/index.html), es espera
que se agoten para abril 2014.
Las redes IP se agrupan por Sistemas Autónomos (AS), el AS se representa por un
número decimal que le asigna ARIN a las redes IP
(https://www.arin.net/resources/request/asn.html) si cumplen requisitos como que
tengan una determinada cantidad de direcciones IP utilizadas, tengan 2 conexiones a
otros AS entre otros. Por ejemplo en la Figura 20 se muestra un ejemplo de AS que se
conectan utilizando el protocolo BGP (Border Gateway Protocol)
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Figura 20. Conexión AS a través del protocolo BGP
En este enlace http://www.traceroute.org/, se puede observar un listado de AS de
diferentes empresas y herramientas para realizar pruebas de por qué AS pasa el tráfico
IP para llegar a otra dirección IP.
Según la información en Global IPv6 Deployment Progress Report
(http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi), existen a la fecha:
IPv4 AS: 44263 redes IP corriendo el protocoloIPv4
IPv6 AS: 7079 redes IP corriendo el protocolo IPv6
En la Figura 21 se muestra la evolución de la cantidad de Clases A (Bloques /8)
restantes por asignar, cada Bloque/8 contiene 16,777,216 direcciones IPv4.
En febrero 2011, ARIN recibe el último Bloque/8 de IANA.
En setiembre 2012, ARIN solo le quedan 3 Bloques/8
Figura 21. Direcciones IPv4 disponibles – Bloques /8s
Fuente: http://news.cnet.com/8301-30685_3-20016284-264.html?tag=topStories2
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Los celulares van a tener que coexistir en ambientes duales (ver Figura 22), es decir
cursarán tráfico por redes IPv6 y/o IPv4.Por ello los celulares deberán manejar ambas
direcciones (dual stack), al igual que las redes IP.
No obstante las empresas móviles ya se están preparando para tener su infraestructura
que soporte IPv6 (http://rcs-volte.tmcnet.com/articles/334484-metropcs-selects-cisco-
carrier-grade-ipv6-solution-enable.htm), en la red de VerizonWireless todos los
dispositivos LTE son compatibles con IPv6 y el 20% del tráfico es IPv6 nativo
(http://conference.apnic.net/__data/assets/pdf_file/0017/50813/vzw_apnic_1346215283
2-2.pdf).
De igual manera los fabricantes de dispositivos móviles ya están soportando iPV6 (los
equipos Samsung Galaxy, iPhone/iPad, Android y Windows 8 soportan IPv6.)
El 14 de marzo del 2008, en la XII reunión del Comité Consultivo Permanente I, Que
las Administraciones que aún no lo hayan hecho, adecuen sus sistemas de compras a
fin de que todo equipamiento de comunicaciones a licitarse o adquirirse en forma
directa, cuente de manera obligatoria, con la capacidad de soportar IPv6.
Figura 22. Coexistencia de los celulares en ambientes duales
1.5.1 El problema del NAT y el consumo de batería
La técnica del NAT (http://www.cisco.com/cisco/web/support/LA/7/73/73163_5.html
) se utiliza para convertir direcciones IP privadas en direcciones IP Publicas. Esta
técnica permite ahorrar direcciones IPv4, tal como se muestra en la Figura 23 (más
información sobre NAT en http://www.redescisco.net/v2/art/implementando-nat-en-
routers-cisco/)
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Figura 23. La técnica del NAT
Definitivamente se va a tener ambos direccionamientos a la vez por ello se tiene el
equipo NAT64 (que convierte un mapeo de NAT entre la dirección IPv6 y la
dirección IPv4, permitiendo la comunicación).
Los celulares y los servicios IP tienen problemas con algunas aplicaciones debido
al uso del NAT, por ello las empresas deben invertir en equipamiento (NAT
Tranversal Technologies) para resolver este problema, pero también los celulares
tienen que “mantenerse vivos” (keepalive) para mantenerse mapeado con
determinada dirección IP, lo que hace que el consumo de batería se gaste más
rápido.
1.6 EVOLUCIÓN DE MERCADO
1.6.1 Banda Ancha Fija y Móvil
Si bien la banda ancha fija empezó antes (ADSL, Cablemodem), la banda ancha
móvil está teniendo más usuarios y velocidades sostenidas (3G – 4G)
equivalentes, lo que hace pensar en un futuro como soluciones competidoras (lo
cual es cierto pues se observa en Europa que las personas dejan su banda ancha
fija por la banda ancha móvil), sin embargo en el entorno 4G, ambas son
complementarias pues la banda ancha fija servirá como desborde de tráfico de los
usuarios cuando se encuentren en sus hogares (femtoceldas que utilizan la banda
ancha fija), por ello es común en años recientes que las empresas móviles se
fusionen con empresas de telefonía fija o adquieran empresas que poseen oferta
de banda ancha fija o en todo caso ofrezcan productos empaquetados a pesar que
son empresas de diferente propietario.
Está comprobado que la banda ancha fija y móvil, genera desarrollos colaterales
en los países, existiendo una relación directa entre mayor banda ancha con el
incremento del PBI de los países
(http://www.broadbandcommission.org/Documents/bb-annualreport2012.pdf).
En las Figuras 24 y Figura 25 se observa que los países desarrollados tienen un
porcentaje superior de banda ancha fija y móvil con respecto a los países en
desarrollo.
En este link http://www.itu.int/ITU-D/ict/statistics/explorer/index.html se puede
generar dinámicamente la Figura 24
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Figura 24. Banda Ancha Fija – Suscripciones por cada 100 habitantes
Fuente: http://www.broadbandcommission.org/Reports/Report_2.pdf
Figura 25. Banda Ancha Móvil suscripciones por cada 100 personas
Fuente: http://www.broadbandcommission.org/Reports/Report_2.pdf
En la penetración de la banda ancha móvil por regiones, la region Asia – Pacifico
lidera con 36%, seguido de Europa con 28% y finalmente America con 24%, tal
como se observa en la Figura 26.
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Figura 26. Penetración de la Banda Ancha Móvil por región – 2011
Fuente: http://www.broadbandcommission.org/Documents/bb-annualreport2012.pdf
1.6.1.1 Dispositivos Celulares
El año 2009, el líder en ventas de equipos celulares fue Nokia (que provee el
sistema operativo Symbian), seguido por los equipos RIM (BlackBerry) y luego por
IOS (iPhone de Apple) que empezó a comercializarse el año 2007.
Sin embargo se observa una fuerte tendencia en equipos con sistema operativo
Android (patrocinado por Google) que ha desplazado a todos los otros sistemas
operativos, llegando a tener una participación de mercado el primer trimestre del
2013 de 74%. (Nokia ha dejado de soportar Symbian y ha optado por el sistema
operativo de Microsoft).
Figura 27. Participación de Mercado - Sistemas Operativos Celulares – 1T2013
Fuente: Gartner (Mayo 2013)
74.04
18.20
3.00 2.90 0.70 0.60 0.300
10
20
30
40
50
60
70
80
And
roid
iOS
Blac
kBer
ry
Mic
roso
ft
Bada
Sym
bian
Oth
ers
%
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De manera desagregada, en la Tabla 7 se tiene la cantidad de equipos celulares y su respectiva participacion de mercado.
Tabla 7. Participación de mercado de los Sistemas Operativos de equipos móviles (miles de unidades)
1.6.2 Tendencias de despliegue de tecnologías
Se observa que el mercado móvil está marchando con la tendencia al GSM y sus
evoluciones, las redes CDMA están siendo reemplazadas por plataformas GSM, tal
como se observa en la Figura 28.
Figura 28. Tendencias en el despliegue de tecnologías
Ya no sólo se habla por el celular
Los celulares avanzados (Smartphone) tienen procesadores (Qualcomm tiene
participación creciente este sector) de alto rendimiento y con ello las personas pueden
realizar otras actividades aparte de conversar (ver Figura 30), tal como se observa en
esta encuesta de febrero 2013.
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Figura 29. Categoría de aplicaciones utilizadas
Fuente: http://www.nielsen.com/content/dam/corporate/us/en/reports-downloads/2013%20Reports/Mobile-
Consumer-Report-2013.pdf
En el mundo de la banda ancha fija, es el web browser (browser – Internet Explorer ,
Firefox entre otros) el aplicativo mayoritario para ingresar al Internet, no obstante en el
banda ancha móvil se dan otros aplicativos (Twiter, Facebook, Instagram, Google Maps
entre otros) que comparten el uso de Internet con los browsers, en este sentido dado
que los celulares avanzados pueden manejar aplicaciones diferentes al browser, el
volumen de datos que consuman y el tiempo que los usuarios, se repartirá entre
ambos.
Demanda del Backhault
El backhault es el enlace entre las BTS y las controladoras (en 3G/4G se denominan
nodeB/eNB respectivamente), que generalmente es un radioenlace (PDH) (ver Figura
30).
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Figura 30.
Cuando sólo existía tráfico de voz, dichos enlaces eran de capacidades de E1 (a lo
más 3E1 que pueden manejar alrededor de 270 llamadas simultaneas), con la entrada
de los datos en 3G y la necesidad de cubrir la demanda de tráfico IP, la necesidad de
E1 incrementa notablemente por ejemplo a 11E1 y en caso de más tráfico se requiere
colocar fibra óptica a la BTS, últimamente se han desarrollado radios que llegan a
capacidades de 300 Mbps (debido a que tienen una modulación de 2048 QAM,
http://investor.dragonwaveinc.com/releasedetail.cfm?releaseid=671237).
De acuerdo a la consultora In-Sat, las empresas celulares gastarán cerca de US$ 117
billones de dólares para el 2014 (que representa un 41% más de lo gastado el 2009
que fue de 83 billones de dólares) en el enlace de última milla (que incluye el alquiler
del enlace, gastos en nuevo equipamiento y adquisiciones de espectro).
Claramente las estaciones base 2G/3G van a coexistir y la mayoría de los enlaces
backhault son E1/T1 y las BTS mayormente no pueden actualizarse a Ethernet
Las empresas móviles tienen que escoger y trabajar con una o varias tecnologías que
les permita incrementar la capacidad de su backhault, pensando en soluciones que
sean escalables para poder cubrir la creciente demanda de los datos (ahora se piensa
que todas las BTS debería tener conectividad de 300 Mbps, no obstante se debe tener
presente que en pocos años el requerimiento será de 1Gps a 10 Gbps.
La elección de que tecnología utilizan para el backhault va a impacta en los costos de
la empresa operadora.
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Figura 31.
En la Figura 32 se observa una proyección de las diferentes tecnologías que se pueden
utilizar en el backhault (PDH, SDH, WDM, Microwave entre otros), y se observa que los
enlaces PDH tienden a desaparecer mientras que los enlaces fibra y ethernet en cobre
va a crecer de manera importante.
Figura 32. Dispositivo PWE3 CellSiteDevice
Fuente: 2012, Infonetics Research
Algunos empresas móviles elegirán para su backhault soluciones 100% Ethernet, para
lo cual ya existen swiches Metro Ethernet que junto con equipos DWDM representa
una solución muy escalable (1Gps a 10 Gbps), de echo las redes móviles nuevas
utilizan esta solución.
En la Figura 33 se muestra un modelo de red backhault, con anillos de fibra óptica que
van conectando a las estaciones base.
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Figura 33. Red Backhault Movil
Para redes ya existentes, una alternativa tecnológica es el PW (PseudoWire), que es
una arquitectura que emula FrameRelay, ATM, Ethernet, TDM, y SONET/SDH sobre
redes de conmutación de paquetes utilizando IP o MPLS.
PW ha sido trabajado por IETF y esta descrita en la RFC 3985 “Pseudo Wire Emulation
Edge-to-Edge (PWE3) Architecture”.
En la Figura 34 se observa el dispositivo PWE3 CellSiteDevice que inicia agrega e
inicia el servicio PseudoWire, nótese que ingresa interfaces E1, ATM, ETH y se
encapsula en Túneles PSN (PacquetSwitched Network) que viajan en una red
Ethernet.
Figura 34. Dispositivo PWE3 CellSiteDevice
BTSBSC
Carrier Ethernet
RAN
Servicio PW - Emulación TDM/ ATM/HDLC
ETHETH
TDME1
IPETH
R5/LTE/
WiMax
PWE3 Cell
Site Device PWE3
GatewayG.823/824/8261
Compliant
Clock
ATM RNC
aGW
ATM/IMA
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Con PW se migra paulatinamente el backhault TDM/ ATM a IP/ETH, mientras van
llegando las nuevas BTS 3G que sí soportan Ethernet (que es una tecnología más
escalable que el PDH/TDM).
La evolución a una topología ALL IP como lo propone LTE/WIMAX va a ocurrir
gradualmente, por lo que la alternativa de PW es coherente con la evolución de las
redes (pasar de enlaces dedicados TDM a Ethernet/MPLS).
La sincronización del reloj es vital en este tipo de emulaciones, por ello se utiliza el
protocolo IEEE 1588-2008 Precision Time Protocol, las BTS requieren una precisión en
la frecuencia de reloj de 0.05 ppm.
1.7 EMPRESAS MÓVILES
En los EEUU lidera el mercado (marzo 2013) la empresa Vodafone que utiliza
CDMA (no obstante en la banda de 700 MHz ha implantado LTE), en la Tabla 8 se
observan términos interesantes en el sector móvil como el Churn (% de clientes
que han dejado la empresa), el ARPU (que representa el ingreso promedio por
abonado) que para los niveles que se muestra se infiere que sus planes son
Postpago (en Latinoamérica el plan es Prepago, el ARPU se encuentra entre U$ 10
a 14 dólares).También es importante notar el porcentaje de ingresos que
representa los servicios de datos (en las dos primeras empresas ya se acerca al
50%) (http://www.fiercewireless.com/special-reports/grading-top-10-us-carriers-first-
quarter-2013).
Tabla 8. Empresas Móviles
Fuente: http://www.fiercewireless.com (Marzo 2013)
A nivel mundial (a marzo de 2013) la empresa China Mobile lidera el mercado por
cantidad de conexiones (abonados) y es importante notar que los cinco primeros tienen
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una infraestructura GSM y sus evoluciones (es fácil intuir cual va a ser su tecnología de
elección a 4G), tal como se observa en la Tabla 9
(https://wirelessintelligence.com/analysis/2011/05/new-study-ranks-top-20-global-
mobile-operator-groups-by-revenue/282/).
Tabla 9. Empresas líderes en el mercado de conexiones
Fuente: Company data, Wireless Intelligence (Marzo 2013)
1.8 SISTEMAS OPERATIVOS EN CELULARES
A la fecha se encuentran por lo menos cinco sistemas operativos (Android, iPhone,
BlackBerry Windows, Linux, entre otros).
Se puede decir que existen equipos celulares de gama baja (el celular
principalmente es para conversar) y los de gama alta (Smartphone) en los que el
celular tiene funcionalidades cercanas a los que ofrece una computadora, es decir
que cuentan con aplicaciones (programas) tales como agenda, mapas, juegos
entre otros y como efecto requieren mayor conectividad a redes de datos (Internet).
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El problema para los desarrolladores de software ocurre porque cada fabricante de
celulares utiliza diferentes sistemas operativos, cada uno con sus propios
requerimientos, lo que compromete el desarrollo de versiones diferentes de
aplicaciones por cada sistema operativo.
Entonces los desarrolladores tienen que realizar diferentes versiones (más costo y
más tiempo) o elegir el sistema operativo que suponen tiene más audiencia. Por
ejemplo MySpace desarrolló una nueva aplicación para los Smartphone eligiendo
primero a IPhone y BlackBerry, debido a que estos usuarios utilizan el celular no
sólo para hablar.
Al 2013 ya se nota que el sistema operativo Android se estandarice, pues el
avance desde el 2010 a la fecha lo lleva a un 73% tal como se indicó en la Figura
27.
Figura 35. Consumo de Tráfico Web por Sistema Operativo Móvil EEUU
Se está observando una fuerte tendencia al reemplazo de los celulares
tradicionales (solo para llamar) por los smartphones, tal como se observa en la
Figura 36.
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Coordinación de Capacitación
Capítulo 01: Evolución de la Banda Ancha Móvil
Figura 36. Celulares tradicionales Vs Smartphones
Un hecho histórico ocurrió en el mes de diciembre 2009, el tráfico de datos en
las redes móviles ha superado al tráfico de voz, esta información se basó en
mediciones en redes de distintas partes del mundo. Es decir que los 400
millones de usuarios de banda ancha móvil generaron más tráfico que los 4.6
billones de usuarios en total (el total de tráfico de voz y datos en el momento
del punto de cruce fue de 140,000 Terabytes). Este dato fue anunciado en el
CTIA Wireless 2010 por la compañía Ericsson.
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BIBLIOGRAFÍA
The 3rd Generation Partnership Project http://www.3gpp.org/
CDMA Development Group http://www.cdg.org/
The Third Generation Partnership Project 2 http://www.3gpp2.org/
The International Telecommunication Union http://www.itu.int/
GLOSARIO AMPS : Advanced Mobile Phone System GSM : Global System for Mobile Communications CDMA : Code Division Multiple Access GPRS : General Packet Radio Service WCDMA : Wideband Code Division Multiple Access LTE : Long Term Evolution TDMA : Time Division Multiple Access FDMA : Frequency Division Multiple Access HSDPA : High-Speed Downlink Packet Access BTS : Base Transceiver Station UMTS : Universal Mobile Telecomunication System FCC : Federal Communications Commission ENODEB : Evolved Node B OFDMA : Orthogonal Frequency-Division Multiple Access WIMAX : Worldwide Interoperability for Microwave Access BACKHAUL: Enlace que se utiliza para conectar las estaciones bases celulares con el nodo
principal de esta red. IPv6 : Internet Protocol versión 6 UIT : Unión Internacional de Telecomunicaciones IMT-2000 : International Mobile Telephone ARIN : American Registry for Internet Numbers IANA : Internet Assigned Numbers Authority
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ENLACES (1) How Do People Use Their Smartphones?
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http://www.nytimes.com/external/gigaom/2010/09/16/16gigaom-lte-to-boost-demand-for-mobile-bandwidth-network-84090.html?ref=technology
(3) Qualcomm Announces Fourth Quarter and Fiscal 2009 Results Fiscal 2009 Revenues $10.4 Billion, EPS $0.95 Pro Forma EPS $1.31
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(4) Mobile data Traffic Surpasses Voice
http://www.ericsson.com/thecompany/press/releases/2010/03/1396928 (5) Spectrum allocation in Latin America:An economic analysis
http://www.law.gmu.edu/assets/files/publications/working_papers/06-44.pdf (6) La evolución de la telefonía móvil
http://www.eveliux.com/mx/la-evolucion-de-la-telefonia-movil.php
(7) The Evolution Of Mobile Phones DynaTAC - Nokia N95 - HTCTilt
http://www.youtube.com/watch?v=89lAlRsQKxU
(8) BRS, EBS and WCS Regulatory and Licensing Analysis Document Actions
http://www.wimax-industry.com/mk/mrv/maravedis/mkmv3a.htm (9) Global IPv6 Deployment Progress Report
http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi (10) IPv6 reality starts dawning on ISPs
http://news.cnet.com/8301-30685_3-20016284-264.html?tag=topStories2
http://www.fiercewireless.com
(11) Asignación del Espectro Análisis de tendencias internacionales
https://www.deloitte.com/assets/Dcom-CostaRica/Local%20Assets/Documents/Eventos%20-%20materiales/090611%20-%20cr_TMT_1600_11062009.pdf