tema 7. análisis tecnoeconómico de redes...

Zoraida Frías Barroso

Ingeniera de Telecomunicación

[email protected]

Madrid, 13 de abril de 2015

Tema 7.

Análisis tecnoeconómico de

redes LTE

mailto:[email protected]

Índice

1. Introducción

2. Redes de nueva generación en España

3. Políticas públicas para la banda ancha

4. Espectro radioeléctrico y LTE

5. Metodología de análisis tecnoeconómico

6. Viabilidad de los despliegues LTE rural en España

7. Recomendaciones de política pública

2

1. Introducción

¿Para qué sirve el análisis tecnoeconómico?

– Toma de decisiones regulatorias, ejemplos:

• Precio de terminación de llamadas

• Precios de ofertas mayoristas

– Evaluación de reducción de costes en nuevas tecnologías, ejemplos:

• Coste/beneficio de femtoceldas

• Coste/beneficio de relays

– Análisis de competencia

• Cuestiones relacionadas con la gestión del espectro radioeléctrico

3

1. Introducción

4

Índice

1. Introducción







5


Cobertura poblacional por velocidades

6

2012 2013 2014 Objetivo 2017 Objetivo 2020

≥ 2 Mbps N.D. N.D. 95%

≥ 10 Mbps 71% 82% 100%

≥ 30 Mbps 53% 59% 60% 100%

≥ 100 Mbps 47% 52% 56%

4G - N.D. 48%

2014

≥ 10 Mbps 70%

≥ 30 Mbps 24 %

3,5 G 95%

Resumen de datos de los informes de cobertura poblacional elaborados anualmente

por la SETSI. Fuente: SETSI

Coberturas poblacionales de entornos rurales en España, 2014. Fuente: SETSI


Cobertura poblacional por tecnologías

7

Velocidad Cobertura 2012 Cobertura 2013 Cobertura 2014

HFC 46% 46% 46%

FTTH 9 % 14% 26%

VDSL 11% 11% 11%

LTE 48%

Resumen de datos de los informes de cobertura poblacional por tecnologías..

Fuente: SETSI


Cobertura poblacional FTTH y HFC por tamaño de municipio

8

86,2

31,4

20,2

7,23,4

0,9 0,7 0,2 0 0,1 0

61,8

80,6

51,3

37,7

25,9

16

5,92,4

0,4 0,1 00

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

x ≥ 500,001 inhab

500,000 ≥ x ≥ 100,001

inhab

100,000 ≥ x ≥ 50,001

inhab

50,000 ≥ x ≥ 20,001 inhab

20,000 ≥ x ≥ 10,000

inhab

10,000 ≥ x ≥ 5,001

inhab

5,000 ≥ x ≥ 2,001 inhab

2,000 ≥ x ≥ 1,001 inhab

1,000 ≥ x ≥ 5001 inhab

500 ≥ x ≥ 101

101 ≥ x

FTTH HFC

Fuente: Informe de Cobertura de banda ancha en el primer trimestre de SETSI, Julio de 2014


Cobertura poblacional ≥ 30 Mbps por tamaño de municipio

9

93,9%

84,9%

67,4%

47,8%

35,0%

26,7%

20,5% 22,3% 21,6%15,5%

4,8%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Más de500.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 20.001 a50.000

De 10.001 a20.000

De 5.001 a10.000

De 2.001 a5.000

De 1.001 a2.000

De 501 a1.000

De 101 a 500 Menos de100

Fuente: Informe de Cobertura de banda ancha en el primer trimestre de SETSI, Julio de 2014


Circulo virtuoso de las TIC

10


Situación cobertura 2013-2014

– Aumento de un 4% de la cobertura de 100 Mbps

• 12% aumento de FTTH

– Aumento de un 1% la cobertura de 30 Mbps

Adopción NGA

– No aumenta al ritmo de la cobertura

11

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

IV/2011 I/2012 II/2012 III/2012 IV/2012 I/2013 II/2013 III/2013 IV/2013

Mill

on

es

Total accesos NGA instalados Total accesos NGA en servicioAdopción NGA Penetración NGA


Características del mercado español

– Operadores globales con alta capacidad inversora

– Los procesos de convergencia fijo-móvil, empaquetamientos

12

7.731.228

1.062.1077.743.063

146.1321.605.907

Pay TV

3P

Voz + banda

ancha fija

4P

Voz + banda

ancha móvil

5P

4.334.481

5.195.27810.490.673

689.6451.031.672

Pay TV

3P

Voz + banda

ancha fija

4P

Voz + banda

ancha móvil

5P

2012 2013

Fuente: CNMC, Informe económico de las telecomunicaciones y del sector audiovisual 2014


Características del mercado español: segmento móvil

Mercado maduro

o Alta penetración del

servicio móvil de voz

(108 % )

o Disminución de precios:

aumentos de los

empaquetamientos

o Fuerte competencia:

cuatro operadores con

red + operadores

móviles virtuales

Éxito en el

lanzamiento de los

servicios de datos

o Amplia

cobertura 3G y

HSPA

o Alta penetración

de smartphones

y data cards

Servicios LTE:

lanzamiento el verano

de 2013

Operador Fecha

Vodafone 4 julio 2013

Orange 8 julio 2013

Yoigo 18 julio 2013

Movistar 13 septiembre2013


31,8%

35,5%

41,3%

47,8%50,7%

55,6%59,0%

63,1%66,1%

0

5

10

15

20

25

30

35

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

I/2012 II/2012 III/2012 IV/2012 I/2013 II/2013 III/2013 IV/2013 I/2014

Lin

es (

mill

ion

s)

Pe

ne

tra

tio

n (

%)

Voice + Broadband lines Penetration rate

Características del mercado español: segmento móvil


Cobertura NGA

15

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

2011 2012 2013

IT

FR

EU-27

ES

GE

UK

Fuente: European Commission, Digital Scoreboard 2014


Cobertura NGA rural

16

0,6%

26,4%

0,0%

13,0%

18,2%

12,4%

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

FR DE IT ES UK EU 27

VDSL

FTTH

Docsis 3

NGA - rural

Fuente: Point Topic, Broadband Coverage in Europe 2012.


Cobertura de banda ancha rural LTE

17

Cobertura de banda ancha rural LTE por países. Fuente: Digital Scoreboard 2014,

European Commission

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

DE ES FR IT UK

Total Rural


Porcentaje de líneas contratadas según velocidad

18

-1%

0%

1%

2%

3%

4%

5%

6%

7%

2010 2011 2012 2013

100 Mbps

EU27

FR

DE

IT

ES

UK

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

2010 2011 2012 2013

30 Mbps

EU27

FR

DE

IT

ES

UK

Fuente: Digital Scoreboard 2014,

European Commission.


Desafíos

– La cobertura de 100 Mbps crece más que la de 30 Mbps, que ha

crecido sólo un 1% en el último año

– No estamos aprovechando la diversidad tecnológica

– La penetración de las redes de nueva generación aumenta más

lentamente que su cobertura

– A pesar de ello, España tiene una buena adopción de las redes de alta

velocidad

19

Índice

1. Introducción







20


Políticas públicas para la banda ancha

– Los objetivos habrán de entenderse de manera flexible y ligados a la

capacidad de las tecnologías

Agenda Digital para Europa. Objetivos:– Universalización de la banda ancha estándar en 2013

– Universalización de la banda ancha de 30 Mbps en 2020

– 50% de los hogares suscritos a banda ancha de más de 100 Mbps en 2020

21


Entorno regulatorio

– Ley General de Telecomunicaciones

• Reducción de barreras administrativas a los despliegues

• Unidad de mercado

– Regulación de la competencia en redes ultrarrápidas, bajo estudio

• Propuesta de segmentación geográfica para la apertura de la fibra de Telefónica

22


Agenda Digital para España – Plan de telecomunicaciones y

redes ultrarrápidas

23

Objetivos de Plan Valor base España (2012)

Valor a alcanzar (2015)

Población con cobertura de más de 100 Mbps 47% 50%

Población con cobertura FTTH 9% 50%

Población con cobertura HFC 46% 47%

Hogares conectados a redes NGA 12% 25%

Hogares conectados con más de 100 Mbps 0,06% 5%

Hogares conectados con más de 30 Mbps 4% 12%

Población con cobertura 4G - 75%


Promoción de las NGA en España

Ayudas para la inversión en redes NGA

– Nuevo programa para la extensión de la banda ancha

– Tres líneas de actuación

• A: NGA 100 Mbps, pob < 50.000 hab;

• B: Backhaul para redes NGA 30 Mbps; pob > 20,000 hab

• C: NGA 30 Mbps; pob > 10.000 hab

• Intensidad de la ayuda: 35%

Obligaciones de cobertura

– 800 MHz: cubrir conjuntamente el 90% población en entidades de

población < 5.000 habitantes con redes de acceso de al menos 30

Mbps

24

Índice

1. Introducción







25


Marco institucional

26


Formas de gestión del espectro– Gestión administrativa (modelo conocido como command-and-control)

El regulador decide qué servicios e incluso que tecnología se atribuye a una

determinada banda de frecuencia. Este modelo lleva asociada la asignación de la

banda a un único usuario mediante una licencia o una autorización.

– Uso común (conocido como modelo commons)

Reserva una banda para un determinado tipo de servicio o tecnología que puede

ser accedido por diferentes usuarios sin necesidad de asignación.

– Propiedad privada

Asignación primaria del derecho de uso que puede subrogarse

27


Problemática histórica en el marco de gestión del espectro

– Modelo de gestión administrativa.

– Limitaciones:

• Derechos de uso exclusivos

• Vínculo Tecnología-Servicio-Operador

• Un procedimiento poco ágil

• Dificultad de atribuir valor

– Imposibilidad de dar respuesta adecuada a:

• Espectro asignado y no utilizado

• Compartición entre servicios y operadores

• Evolución de la tecnología (Directiva GSM 87/372/CE)

• Ajuste dinámico del valor y precio

28


Revisión del marco regulador europeo

– Principios

• El nuevo marco regulatorio promueve la liberalización del uso del espectro, así como el comercio de los derechos de uso sobre el espectro.

• La liberalización del uso implica la posibilidad de utilizar cualquier tecnología en una banda de espectro (neutralidad tecnológica) y de utilizar el espectro para proporcionar cualquier servicio de comunicaciones electrónicas (neutralidad de servicio).

• El comercio (cesión u alquiler) de los derechos de uso introduce el mercado secundario.

– Desafíos

• Potenciales distorsiones de la competencia

• Armonización de gestión y uso en un mercado paneuropeo

29


Iniciativa WAPECS (Wireless Access Policy for Electronic Communications)

– Identificación de las bandas para introducir neutralidad tecnológica y de servicios,

cumpliendo requisitos mínimos para limitar interferencias

– Apoyo del RPSG (Radio Spectrum Policy Group) en noviembre de 2005: se necesita

neutralidad para conseguir un uso más eficiente del espectro

Líneas de actuación en Europa– 2009: Refarming GSM 900MHz y 1800 MHz

– 2008: Armonización de la banda de 2,6 GHz

– 2010: Liberación del dividendo digital

– 2008: Armonización de la banda de 3,5 GHz

– 2012: Inicio del proceso de armonización en 2100 MHz

30


31

500 MHz 3800 MHz

470-862 MHz Nuevos servicios posibles fruto del

dividendo digital

Bandas GSM de 900 y 1.800 MHz

Introducción de la

tecnología UMTS

Banda UMTS de 2100 MHz Acceso flexible para otras

tecnologías y servicios

Banda de 2,6 GHzBanda disponible para su

asignación primaria

Banda de 3,4 a 3,8 GHzEvolución de servicios fijos

punto-multipunto a servicios

móviles

100MHz

16,31


REFARMING

– “Proceso por el que se llevan a cabo las medidas técnicas, económicas y

administrativas dentro de la política de gestión del espectro para hacer disponible una

determinada banda de frecuencias para un uso o tecnología diferentes” ECC

– ECC (Electronic Communications Committee), noviembre de 2006, ECC/DEC/(06)13

• Atribución de 900 MHz y 1800 MHz para UMTS/IMT-2000

– Comisión Europea, COM(2007)50: revisión de las Directivas de 2002 (paquete telecom)

y petición de derogación de la Directiva 87/372/CEE (Directiva GSM)

– Directiva 2009/114/CE y Decisión 2009/766/CE modifica las directivas del paquete

telecom: comienzo de aplicación de los principios del modelo de propiedad

privada

– Se da libertad a los Estados, que son responsables además de vigilar el control de la

posible distorsión de la competencia

32


DIVIDENDO DIGITAL

– Espectro resultante de la transición de la televisión analógica a la televisión digital

terrestre

– Comunicación COM(2007)700: compartición del espectro entre televisión digital y

comunicaciones móviles

– Comunicación COM(2009)586: armonización de la banda 790-862 MHz y uso exclusivo

en comunicaciones móviles

– Decisión COM(2010)2723: obligación a los Estados a aplicar la armonización antes del

1de enero de 2013, con extensión excepcional a 2015.

– Se ha considerado una banda crítica para la consecución de los objetivos de la Agenda

digital para Europa y muchos países han impuesto compromisos de despliegue

asociados a la asignación de espectro.

33

Canalización para la banda armonizada de 800 MHz. Fuente: CEPT


COMPROMISOS DE DESPLIEGUE ASOCIADOS AL DIVIDENDO DIGITAL

Reino Unido

– bloques de 2x10 MHz, obligaciones de cobertura de 2 Mbps para 2018 al 98% de la población

España

– asignatarios de la banda deberán cubrir conjuntamente el 90% de la población de municipios <5.000

habitantes para el 1 enero 2020 con velocidades de acceso de 30 Mbps

Alemania

– Obligaciones de cobertura por niveles de prioridad. Se asigna mayor prioridad a las zonas con menor

número de habitantes (<5.000) e imponiendo 2016 como fecha límite de los despliegues

34


BANDA DE 2,6 GHZ

– La banda se atribuye de forma armonizada en toda la Unión Europea en junio de 2008

para servicios de comunicaciones móviles

– Neutralidad tecnológica

– Límites técnicos para el control de interferencias

– Se subasta en algunos países conjuntamente con la banda de 800 MHz, lo que ha

retrasado en algunos casos su asignación (Reino Unido, España).

35

FDD UPLINK

70 MHz 50 MHz

TDD FDD DOWNLINK

70 MHz


BANDA DE 3,5 GHz

– 3,4 GHz – 3,8 GHz

– Gran cantidad de servicios diferentes operan sobre ella en los diferentes Estados

miembros

– Armonización den 2008: Decisión COM2008/411/CE.

– Subdivisión en dos bandas

• Superior: 3,6 – 3,8 GHz: Armonización hasta enero de 2012. España: enlaces radio de comunicaciones fijas

• Inferior: 3,4 -3,6 GHz: Armonización en 2008. Neutralidad tecnológica. España: está usando para comunicaciones LMDS (Neo Sky, Iberbanda, etc.)

36


Segundo dividendo digital

– ¿Nueva reducción del espectro disponible para la radiodifusión?

– Programa Plurianual de Política de Espectro de la Unión Europea (RSPP)

• Hasta 2015: identificación de al menos 1200 MHz para comunicaciones móviles

– Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones 2012 (CMR-12)

• Se plantea la extensión del dividendo digital de los 790 – 862 MHz a los 640 – 862 MHz

• La CMR-12 establece el uso compartido de la banda 640 – 790 MHz en la Región 1 entre los servicios móviles y difusión de televisión terrestre, atrasando la decisión del uso exclusivo para la próxima CMR en 2015.

37

Canalización para la banda armonizada de 700 MHz. Fuente: CEPT


38

FUENTE: COIT


39

2x10

2x14,8

2x20

2x20

2x20

2x10

2x10

2x20

2x20

2x20

2x10

2x10

2x20

2x20

2x20

2x14,8

2x20

2x10

5 TDD

20 TDD

5 TDD

10 TDD 10 TDD

5 TDD

2x20 2x20 2x20 2x20

5 TDD

-10 10 30 50 70 90 110

800 MHz

900 MHz

1.800 MHz

2.100 MHz

2,6 GHz

3,5 GHz

Movistar Vodafone Orange Yoigo Operadores cable y alternativos Ono Iberbanda Neo Sky Clearwire

Índice

1. Introducción







40


Caso de estudio

– Despliegue de red de acceso fijo (FWA, fixed Wireless access)

– 40 MHZ TDD en la banda de 3,5 GHz

41


42

DATOS MUNICIPIOS

- Población- Viviendas- Área urbana, área total

BASE DE DATOS MUNICIPAL

DATOS SECTORIALES

- Penetración banda ancha 30 Mbps - Cobertura banda ancha 30 Mbps- Localización centrales ORLA

DIMENSIONAMIENTO

Dimensionamiento RAN

Dimensionamiento Backhaul

MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión

Cálculo coste/us/mes

DATOS DEMANDA- Velocidad (Mbps)- Capacidad (GB/mes)

DATOS TÉCNICOS

- Configuración espectro- Sectorización- Reuso de frecuencias

ARQUITECTURA- Topología- Tecnología

DATOS ACTIVOS- Precio- Tiempo de vida

DATOS DESPLIEGUE

- Reuso de emplazamientos

ARPU mensual

VIABILIDAD


43

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES

- Penetración banda ancha 30 Mbps - Cobertura banda ancha 30 Mbps- Localización centrales ORLA

DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS




DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD

Censo de población y viviendas (INE)

Catastro


44

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES

- Cobertura banda ancha 30 Mbps- Penetración banda ancha 30 Mbps - Localización centrales ORLA

DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS




DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD

CNMC

CNMC, SETSI


Escenario de mercado: curva de adopción

– Curva logística

45

𝑌𝑡 =𝑌𝑡∗

1 + 𝑒−α(𝑡−β)


Escenario de mercado: curva de adopción

– Función de Gompertz

46

2020; 78,50%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

Lín

eas

ba

nd

a a

nch

a /

10

0 h

og

are

s

AñoEstimación Datos INE


Estimación de la demanda media

47

IV-2020; 57,50%

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

Lín

eas

>3

0 M

bp

s/ 1

00

ho

gare

s

Año

Estimación Valores históricos

Yt = a · e−b·e−c·t

Datos de penetración (líneas/100 hogares) y curva logística de la

penetración de los servicios de banda ancha de 30 Mbps.


Estimación de la demanda por tamaño de municipio

48

Población Penetración 30 Mbps en 2020

Madrid 76,39%

Barcelona 93,25%

500.001 a 1.000.000 69,85%

De 100.001 a 500.000 64,32%

De 50.001 a 100.000 58,71%

De 10.001 a 50.000 51,21%

De 5.001 a 10.000 49,00%

De 1.001 a 5.000 40,66%

Menos de 1.000 25,05%

Penetración de los servicios de banda ancha de 30 Mbps en el año 2020 (líneas/100 hogares)


49

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS




DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD


Área de servicio

– Establecimiento de geotipos: urbano denso, urbano, suburbano, rural

50

División de los municipios por

franjas de población

Caracterización de los municipios mediante

parámetros relevantes desde la oferta

Aplicación del método de

agrupación por K-medias

Adaptación de los geotiposobtenidos al

modelo de la red de acceso

Geotype hab/km2

Dense urban 25.000

Urban 10.000

Suburban 1.000

Rural 50

Open 1


Área de servicio

– Establecimiento de geotipos: urbano denso, urbano, suburbano

51


52

Caso de estudio - Metodología

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS




DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD

30 GB

30 Mbps


Previsiones de tráfico

– Para el estudio: 30 GB/mes

53


Características de los servicios

54


55

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS




DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD

40 MHz TDD en 3,5 GHz


Sectorización y reuso de frecuencias

– Sectorización: 4

– Reuso de frecuencias: 2

56

F1

F1

F2

F2


57

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión



DATOS TÉCNICOS- Configuración espectro- Sectorización- Reuso de frecuencias



DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD


Dimensionamiento de la red de agregación de tráfico (resto

de la red)

– Modelos no geométricos

• Más sencillos, estiman el número de equipamientos y enlaces necesarios para el transporte del tráfico a cursar

• No tienen en cuenta la disposición geográfica de cada uno de los enlaces o nodos

– Modelos geométricos

• Consideran la variabilidad de los costes con la distancia

• Simulan topologías de referencia: bus, anillo, estrella, árbol, etc.

• Permiten la comparación de los diferentes escenarios

58


Dimensionamiento de equipos e infraestructuras

– Arquitectura de la red

59


Arquitectura de red

60

Internet

RTCNA2

NA3

NA1: Estaciones

base

F1

EA1: Enlaces de microondas

o fibra óptica.

Topología: estrella

EA2: Enlaces microondas.

Topología: estrella

Ethernet Switch

CENTRAL

ORLA

F1

F2

F2

BACKHAUL

MUNICIPIO


61

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión






DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD



– η: carga de la red, ej. 85%

– Thrus : Throughput de un usuario, ej. 30 Mbps

– ThreNodeB : Throughput del nodoB

– F: factor de sobresuscripción

• Dimensionamiento por velocidad, ej. 50

• Dimensionamiento por capacidad

62

𝑁 𝑢𝑠 𝑒𝑁𝑜𝑑𝑒𝐵 =𝑇ℎ𝑟𝑒𝑁𝑜𝑑𝑒𝐵 η

𝑇ℎ𝑟𝑢𝑠𝐹



– Cálculo del factor de sobresuscripción

F = 1

P𝑡𝑥P𝑡𝑥=

𝐷𝐺𝐵

𝑚𝑒𝑠8192

𝐺𝑏𝑦𝑡𝑒

𝑀𝑏𝑖𝑡𝐻𝐶 (1/ℎ)

30𝑑𝑖𝑎𝑠

𝑚𝑒𝑠𝑇ℎ𝑟𝑢𝑠 𝑀𝑏𝑝𝑠 3600(𝑠/ℎ)

– Para el caso de estudio F = 87

• D= 30 GB

• Thrus = 30 Mbps

• HC = 0,15

63



– Cálculo del throughput de un NodoB

– Cálculo del throughput de un sector

64

𝑇ℎ𝑟𝑒𝑁𝑜𝑑𝑒𝐵 = 𝑁𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟𝑒𝑠/𝑒𝑁𝑜𝑑𝑒𝐵 𝑇ℎ𝑟𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟

𝑇ℎ𝑟𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = 𝑁𝑠𝑡𝑟𝑒𝑎𝑚𝑠 𝑇ℎ𝑟𝑅𝐵 𝐷𝐿𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒𝑠





65


𝑇ℎ𝑟𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = 𝑁𝑠𝑡𝑟𝑒𝑎𝑚𝑠 𝑇ℎ𝑟𝑅𝐵 𝐷𝐿𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒𝑠Ancho de banda: Nº bloques de recurso

MCS, según SINR

Tabla de tamaño de bloque de transporte (Fuente: 3GPP TS 36.213)





66



Ratio DL:UL-> 1:3





67



𝑇ℎ𝑟𝑠𝑒𝑐𝑡𝑜𝑟 = 75376 𝑏𝑖𝑡𝑠100 𝑃𝑅𝐵

1 𝑚𝑠(6

9)

6 𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒𝑠 𝐷𝐿

9 𝑓𝑟𝑎𝑚𝑒𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙

~ 50 𝑀𝑏𝑝𝑠


68

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión






DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD


Dimensionamiento backhaul

– Modelo geométrico

• Jerarquía de agregación de tráfico: 4:1, tantos niveles como sean necesarios

• Tecnología, la más económica en cada caso: – Fibra, despliegue por poste

– Enlaces microondas (Alcance 13 km)

• Se aplica un factor de no linealidad del 13%

69


70

DATOS MUNICIPIOS



DATOS SECTORIALES


DIMENSIONAMIENTO



MODELO ECONÓMICO

Cálculo inversión






DATOS DESPLIEGUE


ARPU mensual

VIABILIDAD


Tipos de costes asociados al despliegue de una red

– CAPEX, Capital Expenditures

• Inversión en equipamiento, costes de diseño e implementación ,adquisición de emplazamientos, obra civil, etc.

• Activos que se devalúan: amortización

• Vida útil: necesitan reposición

• Las licencias por uso del espectro

• Capex de crecimiento o de reposición

71


Tipos de costes asociados al despliegue de una red

– OPEX, Operational Expenditures

• De red (típicamente 45%)– Costes de transmisión (líneas alquiladas)

– Alquiler de emplazamientos

– Mantenimiento de infraestructuras

– Tasas anuales por uso privativo del dominio público radioeléctrico

• De negocio (típicamente 55%)– Adquisición de clientes

– Subvención de terminales

– Costes de personal

– Servicios de interconexión

72


i unidades

eNodoB €/ud

Obra civil eNodoB

€/ud

Switch €/ud

Enlacemicroondas

€/ud

Torrerepetidor backhaul

€/ud

Fibra €/km

73

CAPEXtotal = iNiCicapex

i ϵ {eNodoB, obra civil, enlace microondas, fibra}

Modelo económico: cálculo de la inversión


i unidades

eNodoB €/ud

Obra civil eNodoB

€/ud

Switch €/ud

Enlacemicroondas

€/ud

Torre repetidor backhaul

€/ud

Fibra €/km

74

CAPEXanual = iNiCiCAPEX WACC

1 − (1 +WACC)−PF

Modelo económico: viabilidad

Choga r mes =CAPEXanual + OPEX

12 · Hc

OPEX = iNiCiOPEX

Índice

1. Introducción







75

6. Viabilidad de los despliegues LTE rural en

España

Viabilidad LTE por tamaño de municipio

76

4,2 € 4,2 € 4,3 € 4,4 € 4,6 €

6,1 €

19,5 €

0

5

10

15

20

25

Más de1.000.000

De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a10.000

De 1.001 a 5.000


España

Sensibilidad del despliegue de una red LTE

77

0 €

10 €

20 €

30 €

40 €

50 €

60 €

70 €

80 €

90 €

100 €

23 105 238 895 2.037 6.770 9.459 18.649 30.937

Menos de100

De 100 a 500 De 500 a1.000

De 1.001 a5.000

De 5.001 a10.000

De 10.001 a50.000

De 50.001 a100.000

De 100.001 a500.000

Más de500,000

10%

25%

50%

75%

90%

Costes/hogar/mes según el tamaño de municipio y la adopción de la banda ancha de 30 Mbps.


España


78

0 €

50 €

100 €

150 €

200 €

250 €

300 €

350 €

400 €

450 €

0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38 40 42 44 46 48 50

Menos de 100 De 100 a 500 De 500 a 1.000 De 1.001 a 5.000 De 5.001 a 10.000

De 10.001 a 50.000 De 50.001 a 100.000 De 100.001 a 500.000 Más de 500,000

Coste/hogar/mes según la distancia a la central para distintos tamaño de municipio.


España


79

0 €

10 €

20 €

30 €

40 €

50 €

60 €

70 €

80 €

90 €

100 €

Menos de 100 De 100 a 500 De 500 a 1.000 De 1.001 a5.000

De 5.001 a10.000

De 10.001 a50.000

De 50.001 a100.000

De 100.001 a500.000

Más de 500.000

2x20MHz 40MHz TDD 2x40MHz 2x60MHz

Coste/hogar/mes según la multiplexación y el ancho de banda disponible para distintos tamaños de municipio


España

Distribución de hogares en España

– Por tamaño de municipio

80

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

Más de1.000.000

De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a10.000

De 1.001 a5.000

Menos de1.000

Mill

on

es


España

Distribución de hogares sin cobertura de 30 Mbps

– Por tamaño de municipio

81

0%

5%

10%

15%

20%

25%

30%

35%

40%

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

Más de1.000.000

De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a10.000

De 1.001 a5.000

Menos de1.000

Mill

on

es


España

Distribución de hogares

– Por CCAA

82

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

Mill

on

es


España

Distribución de hogares sin cobertura de 30 Mbps

– Por CCAA

83

0%

5%

10%

15%

20%

25%

0,0

0,2

0,4

0,6

0,8

1,0

1,2

1,4

1,6

1,8

Mill

on

es


España

84

4,2 € 4,2 € 4,3 € 4,4 € 4,6 €

6,1 €

19,5 €

0 €

5 €

10 €

15 €

20 €

Más de 1.000.000 De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000

Coste/hogar/mes promedio para los municipios según tamaño de población.


España

85

159,54 € 160,84 € 165,86 € 167,78 € 175,43 €

237,51 €

736,55 €

0 €

100 €

200 €

300 €

400 €

500 €

600 €

700 €

Más de 1.000.000 De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000

Inversión necesaria por hogar en los diferentes municipios según tamaño.


España

Viabilidad de un despliegue LTE

86

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Más de1.000.000

De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a10.000

De 1.001 a5.000

Menos de1.000

Hogares no viables Hogares viables Porcentaje de Hogares ya cubiertos con 30 Mbps

Porcentaje de hogares viables y no viables para un despliegue TD-LTE según tamaño de municipio frente a la cobertura de hogares actual de 30 Mbps


España

87

-

200

400

600

800

1.000

1.200

De 100.001 a 500.000 De 50.001 a 100.000 De 10.001 a 50.000 De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000 Menos de 1.000

Mill

on

es

Capex total hogares no viables Capex total hogares viables

Inversión necesaria total para conectar los hogares que demandarían 30 Mbps en los diferentes municipios

por tamaño.

Inversión necesaria


España

Inversión necesaria acumulada

88

511 M€

722 M€

2.148 M€

0

500

1000

1500

2000

2500

61% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100,00%

Mill

on

es d

e Eu

ros

% hogares cubiertos

Inversión acumulada necesaria en función de los hogares cubiertos considerando tecnología LTE.


España

Análisis territorial: Viabilidad.

89


España

Viabilidad por CCAA

90

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

No viable

LTE

Cobertura30 Mbps2013


España

Análisis territorial: Inversión.

91

Costes/hogar/mes del despliegue LTE para cada municipio


España

Inversión necesaria por CCAA

92

-

100

200

300

400

500

600

Mill

on

es

Inversión necesaria para cubrir los hogares viables y no viables en cada Comunidad Autónoma.


España

Modelo para estimación de costes de la fibra

93

ODF

Optical

Distribution

Frame

ONT

Box

ONT

Box

ONT

Planta

Central local

GbE Switch

OLT

Optical Line

Terminal

Splitter

1: n

ODF

Splitter

1: n

ODF

Splitter

1: n

Splitter

1: n

Hogar

Router

ONTOptical

network

terminal

STB - IPTV

ODF

Splitter

1: n

Edificio

STB - IPTV

Red de alimentación Red de distribución Red de

acometida

Arquitectura de una red FTTH (GPON). Fuente: Vergara Pardillo, Arturo, Tesis Doctoral 2011


España

94

4,2 4,2 4,3 4,4 4,6 6,1

19,5

10,7 12,2 14,8

27,4

38,5

125,1

144,5

0

20

40

60

80

100

120

140

160

Más de 1.000.000 De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a 50.000 De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000

LTE

FTTH

Coste/hogar/mes promedio para los municipios según tamaño de población.


España

Comparativa viabilidad e inversión FTTH vs LTE

95

Coste/hogar/m

es FTTH

Coste/hogar/mes

LTE

Capex

FTTH

Capex LTE

Más de 1.000.000 10,7 € 4,2 € 508,7 € 159,5 €

De 500.001 a 1.000.000 12,2 € 4,2 € 641,8 € 160,8 €

De 100.001 a 500.000 14,8 € 4,3 € 882,1 € 165,9 €

De 50.001 a 100.000 27,4 € 4,4 € 2.034,9 € 167,8 €

De 10.001 a 50.000 38,5 € 4,6 € 3.045,5 € 175,4 €

De 5.001 a 10.000 125,1 € 6,1 € 11.052,1 € 237,5 €

De 1.001 a 5.000 144,5 € 19,5 € 12.841,4 € 736,5 €

Menos de 1.000 854,1 € 489,6 € 78.113,4 € 18.528,7 €


España

96

0

2.000

4.000

6.000

8.000

10.000

12.000

Más de 1.000.000 De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000

LTE

FTTH

Inversión por hogar conectado con tecnologías FTTH y LTE según tamaño de municipio.


España

Viabilidad por tamaño de municipio

97

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

Más de1.000.000

De 500.001 a1.000.000

De 100.001 a500.000

De 50.001 a100.000

De 10.001 a50.000

De 5.001 a10.000

De 1.001 a 5.000 Menos de 1.000

No viable

LTE 2014 - 2020

FTTH 2014 - 2020

Cobertura 30 Mbps 2013


España

Análisis territorial: Viabilidad.

98


España

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

No viable LTE 2014 - 2020 FTTH 2014 - 2020 Cobertura 30 Mbps 2013

99

Viabilidad por CCAA


España

Análisis territorial: Inversión

100

0

500

1.000

1.500

2.000

2.500

Mill

on

es

Hogaresnoviables

LTE

FTTH


España

Cuotas de cobertura por CCAA y tecnología en 2020

101

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

No viable

Otros

LTE

FTTH

Cuotas de cobertura por Comunidad y tecnología en 2020


España

Distribución de los costes de los hogares no viables

102

0%

10%

20%

30%

40%

50%

60%

70%

80%

90%

100%

De 10.001 a 50.000 De 5.001 a 10.000 De 1.001 a 5.000 Menos de 1.000

Backhaul

Red deagregación

Estacionesbase


España

Resumen de resultados

103

Tamaño de

población

Estimación de cobertura 30 Mbps en 2020

FTTH LTE Otras tecnologías No viable

% Hogares Capex % Hogares Capex % Hogares % Hogares Capex

Más de 1.000.000100,0%

- €0,0%

- €0,0% 0,0%

- €

De 500.000 a

1.000.000

100,0%- €

0,0%- €

0,0% 0,0%- €

De 100.001 a

500.000

100,0%341.476.949 €

0,0%- €

0,0% 0,0%- €

De 50.001 a

100.000

98,7%727.925.505 €

0,4%875.425 €

1,0% 0,0%- €

De 10.001 a

50.000

80,9%1.846.515.760 €

13,7%59.427.910 €

5,4% 0,0%- €

De 5.001 a 10.0000,0%

- €73,8%

146.036.296 €25,7% 0,6%

4.375.523 €

De 1.001 a 5.000 0,0% - € 48,4% 147.117.828 € 23,2% 28,4% 269.599.568 €

Menos de 1.000 0,1% 209.069 € 0,1% 86.343 € 15,9% 83,9% 1.191,2 M€

TOTAL73,8% 2.916,127 M€ 14,2% 353,543 M€ 6,4% 5,6% 1.465,18 M€

94,4 % 5,6%


España

Resumen de resultados: Inversión.

104

-

500

1.000

1.500

2.000

2.500

3.000

3.500

4.000

4.500

5.000

61% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%

Inversión requerida acumulada combinando tecnologías FTTH y LTE


España

Sensibilidad de los resultados al ARPU

105

0%

2%

4%

6%

8%

10%

12%

14%

16%

18%

20%

5 € 10 € 15 € 20 € 25 € 30 € 35 € 40 € 45 € 50 € 55 €

Porcentaje de hogares no viables en función del ARPU de LTE que se destina a los costes de la red y considerando

una combinación tecnológica FTTH y LTE.

Índice

1. Introducción







106


España

Recomendaciones de política pública

– Ayudas de estado

• Mantener las líneas específicas para 30 Mbps y para el backhaul

• Diseño cuidadoso

– Políticas de fomento de la demanda

– Espectro

• Realizar un refarming de la banda de 3,6 – 3,8 GHz

• Realizar un estudio de los usos actuales de la banda de 2,3 GHz

– Compartición de infraestructuras pasivas donde la rentabilidad lo exija

– Claves para la extensión al 100%

• Sustitución fijo-móvil

• Satélite

107

Zoraida Frías Barroso

Ingeniera de Telecomunicación

[email protected]

Madrid, 13 de abril de 2015

Tema 7.

Análisis tecnoeconómico de

redes LTE

mailto:[email protected]

tema 7. análisis tecnoeconómico de redes...

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