capitulo 01 4g -2014

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Curso de Actualización Profesional:

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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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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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 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.

http://www.eveliux.com/mx/la-evolucion-de-la-telefonia-movil.php


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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

http://www.cpri.info/

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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

http://www.coleago.co.uk/

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

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

http://www.qrctech.com/

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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

https://www.deloitte.com/assets/Dcom-CostaRica/Local%20Assets/Documents/Eventos%20-%20materiales/090611%20-%20cr_TMT_1600_11062009.pdf


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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.

http://www.att.com/network/

http://www.verizonwireless.com/wcms/consumer/4g-lte.html#lpSec2

http://www.clear.com/coverage

http://www.wimax-industry.com/mk/mrv/maravedis/mkmv3a.htm

de 39





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

de 39





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

http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html

http://www.cisco.com/en/US/solutions/collateral/ns341/ns525/ns537/ns705/ns827/white_paper_c11-520862.html

http://business.time.com/2011/06/23/why-verizon-dropped-its-unlimited-data-plan/

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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

de 39





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)

https://www.arin.net/knowledge/deploying_ipv6/index.html

https://www.arin.net/resources/request/asn.html

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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

http://www.traceroute.org/

http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi

https://www.arin.net/announcements/2012/20120918.html

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/)

http://rcs-volte.tmcnet.com/articles/334484-metropcs-selects-cisco-carrier-grade-ipv6-solution-enable.htm

http://rcs-volte.tmcnet.com/articles/334484-metropcs-selects-cisco-carrier-grade-ipv6-solution-enable.htm

http://conference.apnic.net/__data/assets/pdf_file/0017/50813/vzw_apnic_13462152832-2.pdf

http://conference.apnic.net/__data/assets/pdf_file/0017/50813/vzw_apnic_13462152832-2.pdf

http://www.cisco.com/cisco/web/support/LA/7/73/73163_5.html

http://www.redescisco.net/v2/art/implementando-nat-en-routers-cisco/

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

http://es.wikipedia.org/wiki/Network_Address_Translation

http://www.broadbandcommission.org/Documents/bb-annualreport2012.pdf

http://www.itu.int/ITU-D/ict/statistics/explorer/index.html

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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.

http://www.broadbandcommission.org/Reports/Report_2.pdf

http://www.broadbandcommission.org/Reports/Report_2.pdf

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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

%

http://www.broadbandcommission.org/Documents/bb-annualreport2012.pdf

de 39





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.

http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/99/Cellphone-subscribers-by-technology.svg








de 39





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).

http://www.nielsen.com/content/dam/corporate/us/en/reports-downloads/2013%20Reports/Mobile-Consumer-Report-2013.pdf

http://www.nielsen.com/content/dam/corporate/us/en/reports-downloads/2013%20Reports/Mobile-Consumer-Report-2013.pdf

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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.

http://investor.dragonwaveinc.com/releasedetail.cfm?releaseid=671237

de 39





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.

de 39





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

de 39





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

http://www.fiercewireless.com/special-reports/grading-top-10-us-carriers-first-quarter-2013

http://www.fiercewireless.com/special-reports/grading-top-10-us-carriers-first-quarter-2013

http://www.fiercewireless.com/

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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).

https://wirelessintelligence.com/analysis/2011/05/new-study-ranks-top-20-global-mobile-operator-groups-by-revenue/282/

https://wirelessintelligence.com/analysis/2011/05/new-study-ranks-top-20-global-mobile-operator-groups-by-revenue/282/

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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.

de 39





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.

de 39





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

http://www.3gpp.org/

http://www.cdg.org/

http://www.3gpp2.org/

http://www.itu.int/

http://en.wikipedia.org/wiki/American_Registry_for_Internet_Numbers

http://en.wikipedia.org/wiki/Internet_Assigned_Numbers_Authority

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ENLACES (1) How Do People Use Their Smartphones?

http://bits.blogs.nytimes.com/2010/09/14/report-looks-at-trends-with-mobile-apps/?ref=technology

(2) LTE to Boost Demand for Mobile Bandwidth, Network Gear

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

(http://files.shareholder.com/downloads/QCOM/911597870x0x329526/0e2eae7a-abc2-4770-beae-bf73b6066e2f/QCOM_Q409ER_FINAL.pdf

(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


(7) The Evolution Of Mobile Phones DynaTAC - Nokia N95 - HTCTilt


(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://www.fiercewireless.com

(11) Asignación del Espectro Análisis de tendencias internacionales






http://files.shareholder.com/downloads/QCOM/911597870x0x329526/0e2eae7a-abc2-4770-beae-bf73b6066e2f/QCOM_Q409ER_FINAL.pdf

http://files.shareholder.com/downloads/QCOM/911597870x0x329526/0e2eae7a-abc2-4770-beae-bf73b6066e2f/QCOM_Q409ER_FINAL.pdf

http://www.ericsson.com/thecompany/press/releases/2010/03/1396928

http://www.law.gmu.edu/assets/files/publications/working_papers/06-44.pdf




http://www.wimax-industry.com/mk/mrv/maravedis/mkmv3a.htm

http://bgp.he.net/ipv6-progress-report.cgi


http://www.fiercewireless.com/


