UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE CUENCA CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA

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1 UNIVERSIDAD POLITÉCNICA SALESIANA SEDE CUENCA CARRERA DE INGENIERÍA ELECTRÓNICA Tesis Previa a la Obtención del Título de Ingeniero Electrónico TÍTULO: ANÁLISIS TÉCNICO, SOCIO-ECONÓMICO Y LEGAL DE LA IMPLEMENTACIÓN DEL ESTÁNDAR LONG TERM EVOLUTION ADVANCED EN EL ECUADOR AUTORES: NELSON STALIN BRAVO CAMPOVERDE BENITO ESTUARDO ÑAUTA ÑAUTA DIRIGIDO POR: ING. JUAN INGA ORTEGA CUENCA - ECUADOR 2013

2 CERTIFICACIÓN En calidad de DIRECTOR DE LA TESIS Análisis Técnico, Socio - Económico y Legal de la Implementación del Estándar Long Term Evolution en el Ecuador elaborada por los Señores Nelson Stalin Bravo Campoverde y Benito Estuardo Ñauta Ñauta. Declaro y certifico la aprobación del presente trabajo de tesis basándose en la supervisión y revisión de su contenido.

3 DECLARATORIA DE RESPONSABILIDAD Los autores son los únicos responsables por los contenidos, conceptos, ideas, análisis, resultados investigativos y manifestados en la presente tesis Análisis Técnico, Socio - Económico y Legal de la Implementación del Estándar Long Term Evolution Advanced en el Ecuador. Los conceptos desarrollados, análisis realizados y las conclusiones del presente trabajo, son de exclusiva responsabilidad de los Autores. Autorizamos a la Universidad Politécnica Salesiana el uso de la misma con fines académicos. Cuenca, Mayo de 2013

4 DEDICATORIA El presente trabajo de tesis lo dedico ha mis queridos padres Rolando y Jovita por ser el pilar fundamental en la consecución de todos los objetivos planteados, a mis hermanos Janneth, Omar y Maribel, por siempre estar pendientes, por sus consejos y voz de aliento para salir adelante, para mis sobrinos Omar, Yamileth y Alex, por dar en todo momento alegría a mi vida con sus actos y ocurrencias, a todos mis familiares y amigos que no recordé al momento de escribir esto, esto también se lo debo a ustedes. Nelson Stalin Bravo Campoverde

5 AGRADECIMIENTO A Dios: El hacedor de todas las cosas, por la vida, permitiéndome haberme dado salud para lograr mis objetivos, además de su infinita bondad y amor. A mis Padres: Rolando y Jovita, por creer en mi, por su apoyo incondicional a lo largo de todos estos años he logrado culminar mis estudios universitarios, todo esto es gracias a ustedes. Al Ing. Juan Inga: Director de esta tesis por su paciencia, predisposición y orientación a lo largo del desarrollo de esta tesis. A mi compañero tesis: Benito por permitirme compartir esta tesis, que ha servido para aumentar nuestros conocimientos y estrechar aun mas nuestros lazos de amistad. Nelson Stalin Bravo Campoverde

6 DEDICATORIA Es un gesto de alegría poder dedicar este proyecto a mis Padres quienes siempre han sido participe de todos los logros en mi vida, es por ellos que uno ha logrado cumplir esta meta, a mi querida Madre que gracias a Dios todavía la puedo ver y escuchar, quien con sus sabios consejos, su amor incondicional nunca ha desmayado por lograr el bien común de la familia, a mi gran Padre quien con su valioso ejemplo, sabiduría y experiencia siempre supo guiarme y ayudar a tomar las mejores decisiones. Benito Estuardo Ñauta Ñauta

7 AGRADECIMIENTO Es mi anhelo como sincero gesto de agradecimiento de este humilde proyecto de Tesis primeramente agradecer a Dios por darme la Fe, Fuerza y Coraje para cumplir mis anhelos, metas y sueños, por brindarme de dotes y cualidades que han servido de utilización en mi vida, luego a mis Padres quienes con su tangible ejemplo, amor incondicional me supieron guiar y apoyar a conseguir mis metas en realidad, este triunfo y logro se los debo a ellos, también es fundamental agradecer a mis sobrinos quienes con su alegría e inocencia me llenaron en todo momento, al director de Tesis el Ing. Juan Inga quien con su buena amistad, guía y tiempo nos supo llevar al correcto desenvolvimiento del proyecto, a mi compañero de tesis, quien con su buen carisma, amistad y apoyo fue fundamental en el cumplimiento de esta gran meta. Benito Estuardo Ñauta Ñauta

8 RESUMEN El propósito del presente trabajo es dar a conocer las características del Estándar Long Term Evolution Advanced (LTE-A) analizando las modificaciones técnicas con respecto a su predecesor LTE y presentar propuestas estratégicas para iniciar el despliegue del estándar para que la cuarta generación (4G) sea implementada en el Ecuador pues presenta mejoras considerables en su capacidad con respecto a redes de generaciones anteriores. Se desarrolla un análisis económico para verificar la aceptación de nueva tecnología en el sector de los servicios móviles avanzados e incluso verificar la viabilidad de que los suscriptores cambien drásticamente sus equipos por aquellos que soportan LTE. En el capítulo uno LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A), se describe la evolución de las generaciones de telefonía móvil hasta llegar a la cuarta generación (4G), dando a conocer las tecnologías principales de cada generacional, luego se realiza un análisis profundo para entender al estándar LTE-A definiendo las características y requerimientos que lo hacen ser considerado un estándar 4G, presentando ademas la estructura de su arquitectura formada por la red evolucionada de paquetes (EPC) y la red de acceso E-UTRAN, finalmente se presenta técnicas como Agregación de Portadoras, multi-antena (MIMO), y técnicas de modulación OFDMA y SC-FDMA que permiten obtener altas velocidades y aprovechar de forma optima el ancho de banda. El capítulo dos ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A, presenta la comparación técnica de LTE-A con tecnologías como HSPA+, LTE y WirelessMAN-Advanced esto para conocer ventajas, desventajas, características, modificaciones a nivel de núcleo de red, red de acceso, tasas de datos, eficiencia espectral y aprovechamiento de los

9 recursos de radio entre estos estándares. Ademas se presenta los requerimientos para la migración de HSPA+ a LTE-A, donde se muestra una arquitectura de red compuesta por equipos que permitan manejar ambas redes de manera que se logre una migración suave. En el capítulo tres IMPACTO SOCIO-ECONÓMICO DE LA IMPLEMENTA- CIÓN DE LTE-A, mediante un análisis económico se pretende determinar el nivel de aceptación de los usuarios al ingreso de un nuevo equipo de cuarta generación, el posible nicho de mercado en el cual se ofertaría el nuevo estándar LTE-A, se define un análisis costo/beneficio para las operadoras Movistar, Claro y CNT del Ecuador, con la finalidad de determinar si el despliegue de LTE-A es rentable, fiable y viable. Se describe las distintas soluciones estratégicas en la toma de decisiones para las operadoras en el cambio de equipos finales de usuario en función de la satisfacción de los abonados y el medio ambiente. En el capítulo cuatro ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR, se analiza el estado actual de las bandas de frecuencia para el despliegue de sistemas IMT en el Ecuador, donde se ha asignado por parte del CONATEL las bandas de frecuencias de 700 MHz, 1700/2100 MHz y 2.5 GHz, para las cuales se han adoptado diferentes esquemas de segmentación, ademas en el caso de que en estas bandas se encuentren operando algún tipo de servicio se respetaran los contratos de concesión y una ves finalizados se utilizaran dichas bandas para el despliegue de sistemas IMT. En el caso de la operadora CNT EP. se le asigno 70 MHz de espectro radioeléctrico, 30 MHz en la banda de 700 MHz y 40 MHz en la banda de 1700/2100 MHz para el despliegue de LTE. También se analiza la posible asignación de espectro que se puede dar para las operadoras CONECEL S.A.y OTECEL S.A., las cuales tienen previsto implementar LTE, pero aun no se les asigna espectro para este fin.

10 ÍNDICE INTRODUCCIÓN 1 1. LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Evolución de las Redes Móviles La Cuarta Generación (4G) Tecnologías de Cuarta Generación IMT-Advanced (IMT-A) Beneficios Esenciales Generalidades de LTE-Advanced (LTE-A) Características de LTE-A Arquitectura de la Red LTE-A Red Troncal EPC Red de Acceso de Radio E-UTRAN Dominio de Usuario Protocolos de la Interfaz de Radio Capa Capa La Capa Física Esquemas Dúplex Estructura de Trama Agregación de Portadoras (Carrier Aggregation, CA) LTE-A Usos de Agregación de Portadoras (CA) Esquemas de Acceso Múltiple Acceso de Radio en Enlace Descendente Acceso de Radio en Enlace Ascendente II

11 ÍNDICE ÍNDICE MIMO Mejorado Múltiples puntos de transmisión y recepción coordinados (CoMP) Nodos Relay (RN) Escenarios Clasificación Cooperación de RN Estado Actual de LTE-Advanced Adopción de LTE Pruebas de LTE-Advanced ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A HSPA Acceso a Paquetes a Alta Velocidad Plus (HSPA+) MIMO y Modulación de Oren Superior (HOM) en HSPA W-CDMA HSPA+ Rel HSPA+ Rel HSPA+ Rel. 9 y Rel Arquitectura HSPA Túnel Directo Nodo B con funciones RNC Comparación entre HSPA+ y LTE-A Arquitectura Técnica Multiantenas Agregación de Portadoras Acceso al Medio Migración de HSPA+ a LTE-A Equipos que Permitirán la Migración LTE hacia LTE-Advanced Comparación entre LTE y LTE-A Relay Nodes Agregación de Portadoras III

12 ÍNDICE ÍNDICE MIMO WirelessMAN-Advanced o IEEE m Arquitectura Interfaces de Red Comparación entre WirelessMAN-Advanced y LTE-A Arquitecturas de Red Interfaz de Aire m y Agregación de Portadoras MIMO en IEEE m ANÁLISIS ECONÓMICO Equipos compatibles con el estándar LTE-A Equipos compatibles con LTE-A en la actualidad para el usuario Equipos de red compatibles con LTE-A en la actualidad Análisis económico de la implementación de LTE-A Análisis de las encuestas Formación Académica Preferencia de Operadora Móvil Nivel de satisfacción con la operadora Factores de insatisfacción Aplicaciones consideradas importantes para un smartphone 4G Rango de valores de equipo Grado de aceptación de adquirir un nuevo equipo 4G Preferencia de planes para adquisición del equipo 4G Nivel de ingresos mensuales Nicho de Mercado Tablas según los Rangos de Edad Tablas según los Niveles de Ingreso Tasa Interna de Retorno (TIR) y Valor Actual Neto (VAN) Determinación de Usuarios Factores que intervienen en la determinación de TIR y VAN Resultados del análisis económico IV

13 ÍNDICE ÍNDICE 3.4. Propuestas de estrategias para la implementación de LTE-A Análisis Ambiental Reciclaje Electrónico Regional Reciclaje Electrónico Nacional ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Operadoras de Telefonía Móvil en el Ecuador y Bandas de Frecuencia en las que operan CONECEL S.A. - Claro OTECEL S.A. - Movistar CNT-EP Espectro propuesto por la UIT para la operación de IMT Segmentación de la Banda MHz Segmentación de la Banda MHz Segmentación de la Banda 2.5 GHz Bandas de Frecuencias Destinadas para el Despliegue de Sistemas IMT en Ecuador Segmentación A5 para la Banda de 700 MHz Segmentación B5 para Banda AWS 1700/2100 MHz Segmentación C1 para la Banda 2.5Ghz Espectro Otorgado a CNT E.P. para Ofrecer Servicios 4G Soluciones para las Operadoras CONECEL S.A. y OTECEL S.A CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 137 Conclusiones Recomendaciones ANEXOS 142 Anexo V

14 ÍNDICE ÍNDICE Anexo Calculo de Cobertura de un enb Anexo Carateristicas de Equipos para la Implementacion de LTE-A Anexo Empresas que Mantienen Concesiones de Television Codificada Terrestre. 155 GLOSARIO 156 BIBLIOGRAFÍA 159 VI

15 ÍNDICE DE FIGURAS 1.1. Evolución de las tecnologías de acceso móvil Comparación de M.2072 con los datos actuales Arquitectura de la Red LTE-A Pila de Protocolos Arquitectura Capa (a) Canal Descendente y (b) Canal Ascendente Estructura FDD y TDD Trama FDD Trama TDD Incremento del Ancho de Banda con CA Agregación de portadoras en ancho de banda contiguo Agregación de portadoras en ancho de banda no contiguo, única banda Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiples bandas Escenarios de Uso de CA Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM) Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales Scheduling de Paquetes Esquema Transmisor-Receptor OFDMA SC-FDMA (a) Asignación Contigua de RB, (b) asignación no-contigua N-DFT-S-OFDM Esquema Transmisor-Receptor DFT-S-OFDM Dirección (a) DL y (b) UL LTE-Advanced principales modos MIMO VII

16 ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS Combinación de Beamforming, Multiplexación y Diversidad Espacial Transmisión CoMP Esquema básico de un Nodo Relay Escenarios Para el Uso de Relays Esquema de Cooperación Evolución de HSPA x2 MIMO W-CDMA Dual-carrier HSPA Incremento de Velocidad en Rel Rel. 9 Multicarrier en Downlink, y Uplink Rel. 10 Multicarrier HSPA+ con Túnel Directo y Nodo B con funciones RNC Arquitectura HSPA Técnica de Multiantenas Agregación de Portadoras en HSPA Agregación de Portadoras en LTE-A HSPA+ y LTE-A Cisco ASR Multi-acceso con Cisco ASR Alcatel-Lucent EPC EPC de HUAWEI E-UTRAN HUAWEI Arquitectura de la red LTE-A con RN Agregación de portadoras en LTE-A MIMO en LTE y LTE-A Arquitectura WiMAX Estructura Trama IEEE m Diagrama de red LTE con equipos Huawei Distribución de Encuestas por Ciudad Nivel académico de los encuestados VIII

17 ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS 3.4. Preferencia de encuestados por operadora móvil Satisfacción de los encuestados con la operadora Factores de insatisfacción y grados de importancia Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados Rango de valores de equipo de los encuestados Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo Preferencia de planes de los encuestados Nivel de ingreso mensual de los encuestados Nivel de Ingresos según el Rango de Edad Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edad Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos Planes de servicio según el Nivel de Ingresos Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro Aceptación de Nuevo Equipo - Claro Niveles de Ingreso - Claro Planes de Servicio - Claro Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar Niveles de Ingreso - Movistar Planes de Servicio - Movistar Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT Aceptación de Nuevo Equipo - CNT Niveles de Ingreso - CNT Planes de Servicio - CNT Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia Aceptación de Nuevo Equipo Niveles de Ingreso Planes de Servicio Cuadro nacional de frecuencias Segmentación A5 para Banda 700 MHz IX

18 ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS 4.3. Segmentación Banda AWS Segmentación Banda 2.5 GHz Propuesta para la asignación de espectro en la banda de 700 MHz Propuesta para la asignación de espectro en la banda AWS 1700/2100 MHz Propuesta para la asignación de espectro en la banda 2.5 GHz Huawei ecns BBU y RRU Huawei imanager M X

19 ÍNDICE DE TABLAS 1.1. Comparación entre Generaciones de Telefonia Móvil Bandas de frecuencia identificadas para IMT. [20] Eficiencia espectral promedio Throughput de usuario en el borde de la celda Comparación entre LTE y LTE-A Comparación entre LTE-A e IEEE m Distribución de Encuestas por Ciudad Nivel académico de los encuestados Preferencia de encuestados por operadora móvil Satisfacción de los encuestados con la operadora Factores de insatisfacción y grados de importancia Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados Rango de valores de equipo de los encuestados Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo Preferencia de planes de los encuestados Nivel de ingreso mensual de los encuestados Nivel de Ingresos según el Rango de Edad Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edades Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos Planes de servicio según el Nivel de Ingresos Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro Aceptación de Nuevo Equipo - Claro XI

20 ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS Niveles de Ingreso - Claro Planes de Servicio - Claro Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar Niveles de Ingreso - Movistar Planes de Servicio - Movistar Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT Aceptación de Nuevo Equipo - CNT Niveles de Ingreso - CNT Planes de Servicio - CNT Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia Aceptación de Nuevo Equipo Niveles de Ingreso Planes de Servicio Población proyectada 2013 por Ciudades Usuarios finales Proyección de Usuarios Ingresos anuales - Claro Ingresos anuales - Movistar Ingresos anuales - CNT Gastos de Venta y Operación - Claro Gastos de Venta y Operación - Movistar Gastos de Venta y Operación - CNT Densidad - Ciudad Usuarios en función del Área de Cobertura Usuarios por Operadora y Ciudad Número de Estaciones Base por operadora Inversión- Claro Inversión- Movistar Inversión - CNT Depreciación de Activos Fijos - Claro Depreciación de Activos Fijos - Movistar XII

21 ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS Depreciación de Activos Fijos - CNT Tasa Mínima Aceptable de Rendimiento TIR y VAN- Claro TIR y VAN- Movistar TIR y VAN- CNT Concesionarios de Servicio Móvil Avanzado Bandas asignadas para Claro Bandas asignadas para Movistar Bandas asignadas para CNT E.P Arreglo Banda MHz Arreglo Banda MHz Arreglo Banda 2.5 GHz Frecuencias para el Despliegue de Sistemas IMT Link Budget UPLINK Modulaciones en Sistemas LTE Concesiones de Television Codificada Terrestre XIII

22 INTRODUCCIÓN Las operadoras de telefonía móvil ademas de ofrecer el servicio de voz, prestan otros servicios como Internet móvil y otras aplicaciones que tiene una gran aceptación, aunque las velocidades ofrecidas por los operadores con las tecnologías que actualmente se encuentran implementadas, sus redes no son lo suficientemente rápidas, por lo que la necesidad de desarrollar equipos y tecnologías que presenten al usuario una mejor experiencia al momento de utilizar los diferentes servicios es algo imprescindible. Con el desarrollo de las IMT-Avanzadas por parte de la UIT-R, se ha desarrollado la plataforma en la que se basa los sistemas de cuarta generación, donde destacan características como las altas velocidades de datos, como respuesta a este planteamiento, la 3GPP, a presentado su solución para las IMT-A, se trata del estándar Long Term Evolution Advanced (LTE-A), el mismo que se estudiará lo largo de esta tesis. El propósito del presente trabajo es dar a conocer las características del Estándar Long Term Evolution Advanced (LTE-A) analizando las modificaciones técnicas con respecto a su predecesor LTE y presentar propuestas estratégicas para iniciar el despliegue de este estándar. Se desarrolla un análisis económico para verificar la aceptación de nueva tecnología en el sector de los servicios móviles avanzados e incluso verificar la viabilidad de que los suscriptores cambien drásticamente sus equipos por aquellos que soportan LTE. También se presentan los beneficios que pueden obtener los usuarios gracias a las nuevas prestaciones y el trabajo que debe darse por parte del Estado para asignar el espectro necesario para la implementación de este estándar. 1

23 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) En el presente capítulo se realiza el análisis de la tecnología 4G LTE Advanced que junto con su antecesor aparece como el sistema móvil que permite obtener una red móvil con el máximo de aprovechamiento del espectro radio eléctrico, que permite incluso velocidades pico cercanas a los 1 Gbps en las primeras pruebas en Japón por parte de la compañía NTT DoCoMo 1. Adicionalmente vale la pena comentar que con LTE y la 4G ( LTE-Advanced) es posible acercarse aún mas a la integración de redes. Sin embargo antes de empezar con el análisis de LTE-Advanced, se realizará un recuento breve de la evolución de las redes móviles, dando a conocer entre otras cosas la arquitectura, características, mejoras, etc Evolución de las Redes Móviles. Las redes móviles en los últimos años han tenido un gran desarrollo, si bien en sus inicios se caracterizaron por brindar únicamente el servicio de voz, hoy en día son capaces de ofrecer servicios como video, datos, en redes basadas completamente en el protocolo IP, a continuación presentamos una breve descripción de las diferentes generaciones de telefonía móvil. La Primera Generación (1G) de telefonía móvil se caracterizó por ofrecer sola- 1 Fuente: Xaleka On, 4g-inicia-su-andadura-en-japon 2

24 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) mente servicios de voz, dentro de las tecnologías desplegadas en esta generación tenemos a AMPS (Advanced Mobile Phone System) una tecnología netamente analógica.[33] La Segunda Generación (2G) de telefonía móvil se caracterizó por ofrecer servicios adicionales como mensajería instantánea, funcionalidad Web y mensajería multimedia, una de las principales diferencias con 1G es el echo de ser Digital, dentro de las tecnologías más importante de esa generación tenemos: GSM (Global System for Mobile Communications), IS-136 (conocido también como TIA/EIA-136 o ANSI-136), CDMA (Code Division Multiple Access) y PDC (Personal Digital Communications).[8, 33] La Tercera Generación (3G) de telefonía móvil se caracteriza por ofrecer nuevos servicios multimedia como la vídeo llamada. Las redes móviles 3G están directamente orientadas a trabajar con Internet, entre las tecnologías que forman parte de esta generación tenemos a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o servicio universal de telecomunicaciones móviles), ésta tecnología trae mejoras como la escalabilidad, lo que le ha permitido incorporar la tecnología conocida como HSPA (Acceso a Paquetes a Alta Velocidad o High Speed Packet Access) en la red de acceso, tecnología conocida comúnmente como 3.5G.[8] La Cuarta Generación (4G) de telefonía móvil presenta una red móvil basada totalmente en IP, permitiendo a los usuario disponer de mayores velocidades de acceso así como de una mayor convergencia de tecnologías, forman parte de esta generación LTE-A y IEEE m.[8] En la tabla 1.1 se describen y comparan las diferentes generaciones de telefonía móvil así como sus principales tecnologías desplegadas a nivel mundial. [8] 3

25 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Tabla 1.1: Comparación entre Generaciones de Telefonia Móvil. FUENTE:"Propuesta de requerimientos técnicos para la implementación de redes moviles con la tecnologia long term evolution (lte) en Costa Rica" La Cuarta Generación (4G). La 4G de la telefonía móvil está basada completamente en el protocolo IP, es decir que todos los datos, incluido la voz se transmite por medio de paquetes, es una tecnología que puede ser usada por módems inalámbricos, móviles inteligentes y otros dispositivos móviles. Su principal característica es la capacidad para proveer velocidades de acceso mayores de 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps en reposo.[11] Los requerimientos para una red 4G son[8]: Núcleo de red basada totalmente en el protocolo IP, de manera que utilice solamente conmutación de paquetes. Uso eficiente del espectro radioeléctrico. Red que permita más usuarios por celda. Roaming global. Alta calidad de servicio (QoS). Compatibilidad con distintos estándares de comunicaciones. 4

26 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) En la figura 1.1se muestra el proceso evolutivo de diferentes tecnologías hacia la Cuarta Generación. Figura 1.1: Evolución de las tecnologías de acceso móvil. FUENTE:"Propuesta de requerimientos técnicos para la implementación de redes moviles con la tecnologia long term evolution (lte) en Costa Rica" Tecnologías de Cuarta Generación 4G es el término utilizado para referirse al estándar de Telecomunicaciones Móviles Internacionales Avanzadas (International Mobile Telecommunications-Advanced o IMT-A) definido y ratificado por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT). [1] En una reunión de Octubre de 2010, el Grupo de Trabajo 5D del Sector de Radiocomunicaciones de la UIT (UIT-R), que es responsable de definir las tecnologías globales de 4G IMT-A, completó la evaluación de seis candidatos, de las propuestas, dos tecnologías, LTE-Advanced y WirelessMAN-Advanced (WiMAX 2 o IEEE m), han cumplido satisfactoriamente todos los criterios establecidos por la UIT-R para la primera versión de las IMT-A, calificándolos como tecnologías 4G. 5

27 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) 1.2. IMT-Advanced (IMT-A) IMT-Advanced desarrollado por la UIT-R, consiste en una serie de especificaciones que proporcionan una plataforma mundial en la que se basa la cuarta generación de servicios móviles. Los sistemas IMT-A deben admitir aplicaciones de baja y alta movilidad, una amplia gama de velocidades de datos destinadas a aplicaciones multimedia de elevada calidad, de conformidad con la demanda de los usuarios y de servicios y lograr mejoras considerables de funcionamiento y calidad de servicio comparado con IMT [5] Beneficios Esenciales El sector de las radiocomunicaciones UIT-R define las siguientes prestaciones para IMT-Advanced[47]: Compatibilidad de servicios dentro de las IMT y las redes fijas. Interfuncionamiento con sistemas existentes de acceso radioeléctrico. Alta calidad de servicios móviles. Aplicaciones, servicios y equipos de fácil utilización Roaming mundial. Velocidades de transmisión mejoradas para admitir aplicaciones y servicios avanzados. Todas estas prestaciones hacen que las IMT-A pueden responder a la continua evolución de las necesidades de los usuarios. [20] IMT-Advanced ofrece mejoras sobre IMT-2000 entre las principales el incremento de la eficiencia del espectro, una arquitectura basada íntegramente en paquetes, una gran capacidad para datos inalámbricos de banda ancha, menor latencia, mejor gestión y control de los recursos radioeléctricos.[20] 6

28 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Con el afán de mantener la interoperabilidad entre IMT-A e IMT-2000 la UIT- R promueve el uso de ciertas bandas de frecuencias (tabla 1.2) a nivel mundial, con esto también se alcanzaría roaming global. Esto no a se ha conseguido en su totalidad debido al uso de ciertas bandas para otros servicios radioeléctricos.[20] Bandas de frecuencias identificadas para las IMT Banda(MHz) Notas de las regulaciones de Radio identificadas para IMT AA A, 5.317A A, A A A, 5.432A, , 5.433A Tabla 1.2: Bandas de frecuencia identificadas para IMT. [20] FUENTE: Stephen M. Blust, "Normas de las IMT-Avanzadas para comunicaciones móviles de banda ancha", ITU News. IMT-A nace de la necesidad de desarrollar estándares que ofrezcan mayores velocidades de datos, esto debido a que a nivel mundial en los últimos años el trafico de voz aumenta a un ritmo constante, mientras que el de datos aumenta rápidamente debido a la amplia gama de dispositivos móviles tales como smartphones y tablets, este rápido incremento se pudo demostrar gracias a la comparación que realizo la UIT (figura 1.2) entre las estimaciones de la demanda de tráfico realizadas en 2005 para el Informe M.2072, con los estudios realizados recientemente, estos muestran que las previsiones anteriores subestimaron los niveles de datos actuales transmitidos por los sistemas móviles de banda ancha. Por ejemplo en 2010 el tráfico real de datos superó en más de cinco veces las estimaciones realizadas para el Informe M [20] 7

29 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.2: Comparación de M.2072 con los datos actuales. FUENTE: Stephen M. Blust, "Normas de las IMT-Avanzadas para comunicaciones móviles de banda ancha", ITU News Generalidades de LTE-Advanced (LTE-A). LTE-Advanced (Release 2 10) es una evolución de LTE (Release 8), es la propuesta planteada por 3GPP para la cuarta generación (4G) de telefonía móvil, la cual cumple los requisitos de la UIT para IMT-A Características de LTE-A LTE-A presenta las siguientes características[29]: LTE-A esta basado en LTE. Los equipos LTE-A son compatibles con LTE. Utiliza la técnica de agregación de portadora para lograr anchos de banda de hasta 100 MHz. Uso de la tecnología MIMO mejorada para lograr mayores tasas de datos en Downlink (DL) como en Uplink (UL), y mejorar la eficiencia espectral. Soporte de Home enodeb. Soporte de Relay Nodes (RN). 2 Release (Rel.) o Versiones muestran las estructura de los estándares del proyecto 3GPP. 8

30 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Capacidad de VoIP. Roaming global. Requisitos que debe cumplir LTE-A para satisfacer los requerimientos del IMT-Advanced [49, 14, 16, 44]: Tasa de Datos Pico: Para el enlace descendente una tasa de datos pico de 1 Gbps y para el enlace ascendente 500 Mbps.[49] Eficiencia Espectral Pico: Para el enlace descendente con una configuración de antena 8x8, la eficiencia espectral pico es 30 bps/hz y para el enlace ascendente con una configuración de antena 4x4 la eficiencia espectral pico es 15 bps/hz.[49] Eficiencia espectral promedio: La Eficiencia espectral promedio se define como el throughput 3 agregada de todos los usuarios (el número de bits recibidos correctamente durante un cierto período de tiempo) normalizada por el ancho de banda total de la celda, dividida por el número de celdas, estos valores se representan en la tabla 1.3.[49, 40] configuración de antena LTE-A [bps/hz/cell] Uplink 1x2 / 2x4 1.2 / 2 Downlink 2x2 / 4x2 / 4x4 2.4 / 2.6 / 3.7 Tabla 1.3: Eficiencia espectral promedio. FUENTE: ROHDE & SCHWARZ, "Generación y Análisis de Señales LTE-Advanced". Eficiencia espectral en el borde de la celda: LTE-Advanced permitirá en el borde de la celda un throughput tan alto como sea posible. El throughput de usuarios en el borde de la celda, se define como el 5% de la función de densidad acumulativa (CDF) de la tasa de transferencia efectiva (throughput) de usuario normalizada con el ancho de banda total de la celda. Los requisitos para el throughput en el borde de la celda se muestra en la tabla 1.4.[49, 14, 40] 3 Throughput: Es el nivel de utilización real del enlace, es decir la tasa de transferencia efectiva de datos a través de un canal 9

31 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) configuración de antena LTE-A [bps/hz/cell/user] Uplink 1x2 / 2x / 0.07 Downlink 2x2 / 4x2 / 4x / 0.09 / 0.12 Tabla 1.4: Throughput de usuario en el borde de la celda. FUENTE: ROHDE & SCHWARZ, "Generación y Análisis de Señales LTE-Advanced". Movilidad: El sistema será óptimo para velocidades de km/h, y soportara velocidades hasta 500 km/h, dependiendo de la banda de operación.[49] Latencia: La transición desde el modo idle 4 a conectado ocurre en 50 ms, mientras si un equipo de usuario (UE) utiliza mecanismos de recepción discontinua 5 (DRX) en el modo activo, la transición se da en 10 ms.[14] Flexibilidad del Espectro: LTE-A trabajará en diferentes bandas de frecuencias, y con diferentes anchos de de banda, hasta 100 MHz, debe soportar modos de operación FDD y TDD en bandas pareadas y no pareadas. Además LTE-A consistente con IMT-A se ha centrado en las siguientes bandas para su operación: MHz, MHz, MHz, GHz, GHz, y GHz. [49] Arquitectura de la Red LTE-A. La arquitectura de la red LTE-A se ilustra en la figura 1.3, en esta arquitectura podemos identificar, el dominio de usuario, la Red de Acceso Radio Terrestre Universal Mejorada (Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network E-UTRAN ) y el Núcleo de Paquetes Evolucionado de la red denominada EPC (Evolved Packet Core), la combinación entre E-UTRAN y EPC reciben le nombre de EPS 6 (Sistema Evolucionado de Paquetes o Evolved Packet System), la EPS proporciona conectividad IP entre un equipo de usuario (User Equipment, UE) y un paquete de una red externa de datos. [16] 4 Modo Idle: Modo en el que un móvil no tiene establecida una conexión de control con ningún enb. 5 Recepción Discontinua (DRX): Mecanismo en el cual el terminal móvil para ahorrar energía desactiva la circuitería de recepción. 6 EPS: Es una red de paquetes basada en IP 10

32 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.3: Arquitectura de la Red LTE-A FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. ELABORADO POR: El Autor Red Troncal EPC. La red troncal EPC de LTE-A proporcionará un servicio de conectividad IP para poder explotar las nuevas capacidades ofrecidas por la red de acceso E-UTRAN. También la red troncal esta diseñada de manera tal que permita acceder a sus servicios a través de otras redes de acceso como por ejemplo UTRAN, GERAN, cdma2000, WiMAX, Como se ilustra en la figura 1.3 EPC esta formado principalmente por las siguientes entidades: Packet Data Network Gateway (P-GW), Serving Gateway (S-GW), Mobility Management Entity (MME), estas entidades junto con la bases de datos principal del sistema el HSS (Home Suscriber Server) y la entidad Policy and Charging Rules Functions (PCRF 7 ) proporcionan la conectividad IP entre los equipos de usuarios propios de la red y las redes externas.[35] Mobility Management Entity (MME).- Es el elemento encargado del plano de 7 PCRF: Se utiliza para controlar los servicios portadores que ofrece la red 11

33 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) control en el EPC, el MME maneja las funciones de seguridad, además utiliza la información del HSS al cual se conecta mediante la interfaz S6a para la autenticación y autorización de los UEs. La interfaz S10 sirve para intercambiar información entre entidades MME. Packet Data Network Gateway (P-GW).- El P-GW se encarga de proveer conectividad entre el EPC y redes externas o plataformas de servicios, mediante el uso de la interfaz SGi. El P-GW actúa como soporte de movilidad entre redes 3GPP y no 3GPP. También soporta funciones de asignación de direcciones IP a los UE. Serving Gateway (S-GW).- Es el elemento del plano de usuario que une la red de acceso con el núcleo de la red, además mediante la interfaz S1-U provee a los usuarios del enrutamiento y reenvió de paquetes de datos. Dentro del EPC las entidades P-GW y S-GW se conectan mediante la interfaz S5, mientras que la interfaz S11 se utiliza para conectar MME y S-GW. Además la interfaz Gx sirve de conexión entre el PCRF y P-GW [35, 43] Red de Acceso de Radio E-UTRAN. La parte central de la red de acceso de radio E-UTRAN es el mejorado nodo B (Evolved NodeB, enb), que proporciona la conectividad entre los equipos de usuario (UE) y el núcleo de la red (EPC). En la figura 1.3, se muestra el EPC y la red de acceso E-UTRAN de LTE-A. Cada uno de los enbs es un componente que sirve para una o varias celdas E-UTRAN. Para la conexión entre enbs se utiliza la interfaz X2, a través de esta interfaz se intercambia el tráfico de usuario durante el proceso de handover 8, también puede utilizarse para funciones de la Gestión de Recursos Radioeléctricos (RRM) multicelular tales como la ICIC 9.[42] Para la conexión al EPC se utilizan la interfaz S1 donde la interfaz S1-U sirve como soporte del plano de usuario para conectarse a Gateway de Servicios (S-GW), y 8 Handover: Es un sistema utilizado para transferir el servicio de una estación base a otra cuando la calidad del enlace es insuficiente. 9 ICIC: Función que se encarga de reducir la interferencia intercelular. 12

34 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) la interfaz S1-MME del plano de control para conectarse a la Entidad de Gestión de Movilidad (MME). Además, forman parte de la red los Home enbs (HeNBs, las llamados también femtoceldas 10 ), que son enbs de menor costo para mejorar la cobertura en interiores, que se conectan a la EPC directamente o a través de una puerta de enlace que proporciona un apoyo adicional para un gran número de HeNBs. [16] Dominio de Usuario. El dominio de usuario esta compuesto por los dispositivos que permite a un usuario acceder a los servicios que ofrece la red. A estos dispositivos se los conoce como equipos de usuario (User Equipment, UE) y se encargan de acceder a la red a través de una interfaz de radio.[43] La interfaz Uu, permite la transferencia de información por el canal de radio entre el enb y los UEs. El enb contiene las funciones y protocolos necesarios para el envío de datos y controlar la interfaz Uu.[43] Otra interfaz que se muestra en la figura 1.3 es la interfaz de aire Un es una versión modificada de la Uu que permite la transferencia de información entre un enb donante y el nodo de retransmisión (Relay Node RN). [43] Protocolos de la Interfaz de Radio. Para el envío de paquetes IP a través de la interfaz de radio entre un enb y un UE todo se sustenta en una pila de protocolos (figura 1.4) los mismos que están formadas por una Capa 3, una capa de enlace ( Capa 2) y una capa física (Capa 1), tanto para el plano de usuario y control [16, 43]. El plano de usuario.- A través de este plano se produce el envío de la información de usuario mediante paquetes IP desde o hacia el UE. El plano de control.- Encargado del correcto funcionamiento del sistema, esta destinado a transportar los mensajes de control intercambiados entre la red y el 10 Femtocelda: Es una estación base pequeña en tamaño y potencia. 13

35 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) terminal móvil. En el plano de usuario, los protocolos que se incluyen son: Packet Data Convergence Protocol (PDCP), Radio Link Control (RLC), Medium Access Control (MAC) y Protocol Physical Layer (PHY). En el plano de control se incluye, además, del protocolo de Radio Resource Control (RRC), Los protocolo NAS (Non Access Stratum 11 ) que se soporta entre el UE y el MME. [16]. Figura 1.4: Pila de Protocolos. FUENTE: LTE / LTE-Advanced for Mobile Broadband Capa 3. La capa 3 comprende el protocolo de Control de Recursos de Radio (Radio Resource Control, RRC). Radio Resource Control. El protocolo RRC se encuentra en el tope de la pila de protocolos del access stratum 12 (AS), realiza muchas funciones que son indispensables para el funcionamiento fiable y eficiente de los recursos de radio. Las principales funciones del protocolo RRC son [46, 43]: Radiodifusión de la información generada en el denominado Sistema de información. 11 Non Access Stratum: Estos protocolos se encargan principalmente de la autorización, autenticación, gestión de movilidad y gestión de los servicios portadores de la red EPS 12 Access Stratum: Los protocolos AS son los protocolos de acceso de radio entre el UE y E-UTRAN 14

36 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Control de conexión RRC, que implica a todos los procedimientos relacionados con el establecimiento, configuración, mantenimiento y cierre de una conexión RRC, entre un UE y el acceso de radio. Gestión de movilidad entre tecnologías de acceso controladas por la red. Gestión de los mecanismos de configuración de medidas y de transferencia de información en el caso de movilidad tanto entre tecnologías radio, como inter e intra frecuencia Capa 2 Arquitectura En la Figura 1.5 (a), (b) se muestra la estructura del protocolo de Capa dos de enlace descendente y ascendente respectivamente, la misma que consta de las subcapas: Control de Acceso al Medio (Medium Access Control, MAC), Control de Enlace de Radio (Radio Link Control, RLC) y Protocolo de convergencia de datos en paquetes (Packet Data Convergence Protocol, PDCP)[37]. Figura 1.5: Arquitectura Capa 2. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M La capa 2 provee de uno o varios portadores de radio (radio bearer RB) a las capas superiores. La subcapa MAC se compone de múltiples entidades HARQ 13 (Hybrid automatic repeat request o Solicitud de repetición automática híbrida), donde se le 13 HARQ: Mecanismos de corrección de errores mediante procedimientos de retransmisión basadas en el incremento de redundancia, que se aplica sobre los canales de transporte. 15

37 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) asigna una entidad HARQ por CC (component carrier). Es decir, un bloque de transporte es generado para cada CC y la retransmisión HARQ está confinada dentro de cada CC. Los PDU (Protocol Data Unit o Unidad de datos de protocolo) MAC llamadas también como bloques de transporte se envían hacia las capa física a través de uno o varios canales de transporte.[42] Las subcapas RLC y PDCP, por su parte, consistirá en una entidad RLC y PDCP por portadora de radio, la misma que en Rel. 8. Los canales utilizados para la interrelación entre los diferentes protocolos son los siguientes:[43] Canales Lógicos que se establecen entre la capa RLC y la Capa MAC. Canales de Transporte, que se establecen entre la capa MAC y la capa física. Canales Físicos, son los que implementan mecanismos de transmisión y recepción a través del medio radioeléctrico. Protocolo de convergencia de paquetes de datos (PDCP) El protocolo de convergencia de paquetes de datos (PDCP), se encarga de efectuar: En el plano del usuario[43]: La compresión y descompresión del encabezamiento de los flujos de datos IP que llegan al enb mediante ROCH 14. La transferencia de datos de usuario. El mantenimiento de los números de secuencia 15 (SN) del cabecera PDCP. La entrega en secuencia de las PDU de la capa superior en el procedimiento de restablecimiento del PDCP para RLC en modo con acuse de recibo (AM). 14 Robust Header Compresison: Es un es un esquema de compresión de cabeceras UDP/TCP-IP 15 Numero de Secuencia: Es un identificador de paquetes IP que se añade en la cabecera PDCP. 16

38 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) La detección duplicada de paquetes RLC en el momento de que realice movilidad entre enbs. La retransmisión de las SDU (Service Data Unit o Unidad de Datos de Servicio) PDCP en el traspaso para RLC AM. El cifrado y el descifrado de datos para evitar que la información transmitida pueda pueda ser leída por terceros. En el plano de control[43]: El mantenimiento de los números de secuencia (SN) del PDCP. La verificación y protección de la integridad y cifrado. La transferencia de los datos del plano de control. El PDCP utiliza los servicios proporcionados por la subcapa RLC. Hay una entidad PDCP por cada RB configurado para un UE. Control de Enlace de Radio (RLC) La subcapa RLC permite enviar de forma segura los paquetes PDCP entre el enb y el UE, puede funcionar en tres modos distintos[43, 42] : Modo transparente (TM), el RLC es totalmente transparente, la subcapa RLC entrega directamente a la subcapa MAC los RLC_SDU recibidos de las capas superiores sin añadir ningún tipo de cabecera. Modo sin acuse de recibo (UM), se utiliza cuando no es necesaria la entrega sin errores, en este modo se detecta si los paquetes SDU_RLC recibidos contienen errores, pero no implementa mecanismos de retransmisión. También realiza funciones de segmentación y reensamblado, para ello utiliza un campo de la cabecera RLC denominado numero de secuencia SN. Modo con acuse de recibo (AM), en este modo de operación el RLC ofrece funciones de segmentación y reensamblado, ordenación de los SDU_RLC y la retransmisión de los datos erróneos. El Control de Enlace de Radio (RLC) se encarga de[43, 42] : 17

39 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) La transferencia de las PDU de la capa superior. La corrección de errores mediante ARQ en AM. La concatenación, segmentación y reensamblaje de las SDU del RLC en la transferencia datos UM y AM. La resegmentación de las PDU de datos del RLC en la transferencia de datos en AM. La reordenación de las PDU de datos RLC en la transferencia de datos en UM y AM. La detección de duplicados en UM y AM. El RLC ofrece servicios al PDCP en forma de portadores de radio y utiliza servicios de la capa MAC en forma de canales lógicos. En cada terminal sólo hay configurada una entidad RLC por portador de radio. Control de acceso al medio (MAC) La capa MAC controla el acceso al canal de radio, y se encarga de[43, 42] : La multiplexación/demultiplexación de las SDU_MAC pertenecientes a uno o varios canales lógicos en/de bloques de transporte entregados a/por la capa física de los canales de transporte. La corrección de errores mediante HARQ, es un mecanismo de retransmisión que se aplica a los canales de transporte. El manejo de prioridades entre los canales lógicos del UE. El manejo de prioridades entre los diversos UE. La asignación de prioridades a los canales lógicos. La selección del formato de transporte. La capa MAC ofrece servicios a RLC a través de canales lógicos, estos se dividen en dos grupos: [43, 42] 18

40 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Canales Lógicos de Control. El canal de control de difusión (Broadcast Control Channel, BCCH), utilizado por los enbs para transmitir a los UEs información del sistema. El canal de control de radiobúsqueda (Paging Control Channel, PCCH), canal utilizado por los enbs para la radiobúsqueda cuando la red desconoce la posición del UE. El canal de control común (Common Control Channel, CCCH), que se utiliza para la transmisión de la información de control entre el UE y enb cuando el UE no tiene conexión RRC. El canal de control dedicado (Dedicated Control Channel, DCCH), que se utiliza para la transmisión de la información de control entre un enb y un terminal móvil cuando el UE tiene una conexión RRC. El canal de control multidifusión (Multicast Control Channel, MCCH), que se utiliza para la transmisión de la información de control desde el enb a un grupo de usuarios. Canales Lógicos de Tráfico. El canal de tráfico dedicado (Dedicated Traffic Channel, DTCH), que se utiliza para la transmisión de los datos de usuarios entre un enb y UE determinado. El canal de tráfico de multidifusión (Multicast Traffic Channel, MTCH), que se utiliza para la transmisión de información desde un enb a un grupo de usuarios. La capa MAC utiliza servicios de la capa física a través de canales de transporte. Se definen los siguientes tipos de canal de transporte[43, 42]: Enlace Descendente. El canal de difusión (Broadcast Channel, BCH), este canal de transporte se utiliza para transmisión de partes de la información del sistema BCCH, y se trasmite en toda el área de cobertura del enb. 19

41 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) El canal de radiobúsqueda (Paging Channel, PCH), este canal permite la asignación dinámica de recursos y se transmite en toda el área de cobertura del enb. El canal compartido del enlace descendente (Downlink Shared Channel, DL-SCH), es un canal de transporte utilizado para la transmisión de datos del enlace descendente en la LTE-A. Soporta la adaptación de velocidad dinámica y la planificación dependiente del canal, soporta mecanismos de retransmisión HARQ. También soporta DRX para reducir el consumo de energía del terminal móvil. El canal multidifusión (Multicast Channel, MCH), es un canal que se transmite en toda el área de cobertura de un enb, y facilita la implementación de redes isofrecuenciales 16. Enlace Ascendente. El canal compartido del enlace ascendente (Uplink Shared Channel, UL- SCH), que es el homólogo del DL-SCH en el enlace ascendente, es decir es el canal de transporte del enlace ascendente que se utiliza para la transmisión de datos del enlace ascendente La Capa Física. La capa física se encarga de[43, 42]: Modular y demodular los canales físicos. Detectar errores en el canal de transporte e indicárselo a las capas superiores. Codificar y decodificar los canales de transporte con corrección de errores en recepción. Ajustar la velocidad del canal de transporte codificado a los canales físicos. Efectuar la ponderación en potencia de los canales físicos. Efectuar el procesamiento y la conformación de los haces de las diversas antenas. Medir las características e indicárselo a las capas superiores. 16 Redes Isofrecuenciales: Redes donde la misma información es entregada a diferentes usuarios 20

42 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Canales físicos En el enlace descendente se definen los siguientes canales físicos[43, 42]: El canal físico compartido del enlace descendente (Physical Downlink Shared Channel, PDSCH), que se utiliza para la transmisión de información de usuario, contiene la información entregada por la capa MAC mediante el canal de transporte DL-SCH, ademas transporta información de aviso (PCH), este canal se asigna únicamente cuando un usuario tiene algo que recibir. El canal físico multidifusión (Physical Multicast Channel, PMCH), que se utiliza para la transmisión de los servicios de difusión del plano de usuario y de control en redes isofrecuenciales. El canal físico de control del enlace descendente (Physical Downlink Control Channel, PDCCH), que se utiliza para transportar información de control tal como la atribución de recursos, formato de transporte e información relativa a los mecanismos de retransmisión HARQ. El canal físico de difusión (Physical Broadcast Channel, PBCH), que se utiliza para transportar información específica del sistema. El denominado MIB 17. El canal físico del indicador de formato de control (Physical Control Format Indicator Channel, PCFICH), que indica al UE el formato de control (número de símbolos que comprenden PDCCH y PHICH) de la subtrama actual. El canal físico indicador de ARQ Híbrida (Physical Hybrid ARQ Indicator Channel, PHICH), que transporta la información de los reconocimientos (ACK/NAK 18 ) para implementar mecanismos HARQ correspondiente a las transmisiones del UL. En el enlace ascendente se definen los siguientes canales físicos[43, 42]: 17 Master Information Block (MIB): Transmite parámetros fundamentales para permitir el acceso inicial del móvil a la red 18 ACK/NAK: Son protocolos de corrección de errores. 21

43 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) El canal físico de acceso aleatorio (Physical Random Access Channel, PRACH), que transporta un preámbulo utilizado para activar un procedimiento de acceso aleatorio en el enb. El canal físico compartido del enlace ascendente (Physical Uplink Shared Channel, PUSCH), canal por el que se transportan datos de usuario, se transmite usando señales SC-FDMA. El canal físico de control del enlace ascendente (Physical Uplink Control Channel, PUCCH), canal que transporta información de control (peticiones de planificación para el PDSCH). La correspondencia entre los canales lógicos, los canales de transporte y los canales físicos, se ilustra en la Figura 1.6 (a) para el enlace descendente y (b) para el ascendente. Figura 1.6: (a) Canal Descendente y (b) Canal Ascendente. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M Esquemas Dúplex. LTE-A puede funcionar tanto en duplexación por división de frecuencia (Frequencydivision duplexing, FDD) como en duplexación por división de tiempo (Time-division duplexing, TDD). Los sistemas basados en FDD emplean canales pareados para las transmisiones de enlace ascendente y de enlace descendente. [49] Hoy en día el tráfico de datos contribuye a la mayor parte del volumen total de tráfico. Este tráfico de datos es generalmente asimétrico en el enlace descendente y el enlace ascendente y requiere una cantidad diferente de recursos en las dos direcciones. TDD ha atraído mucho interés, debido a que permite a las transmisiones de enlace ascendente y de enlace descendente compartir el mismo canal en diferentes tiempos 22

44 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) y por lo tanto se puede adaptar de acuerdo con el estado del tráfico. Un sistema FDD con canales pares de enlace ascendente / descendente se representa en la figura 1.7 (a), mientras que un sistema TDD se muestra en la figura 1.7 (b), con enlace ascendente / descendente separados en el dominio del tiempo. [49] Figura 1.7: Estructura FDD y TDD. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M En el caso del funcionamiento con FDD, hay dos frecuencias de portadora para cada componente portadora, una para la transmisión por el enlace ascendente ( f UL ) y otra para la transmisión por el enlace descendente ( f DL ). Cada trama tiene por consiguiente diez subtramas para el enlace ascendente y diez para el enlace descendente de modo que las transmisiones por el enlace ascendente y el descendente pueden tener lugar simultáneamente dentro de una celda. [49] En el caso de funcionamiento con TDD, sólo hay una frecuencia de portadora por componente portadora y las transmisiones por el enlace ascendente y el descendente siempre están separadas en el tiempo para cada celda.[49] Estructura de Trama LTE-A. A continuación se describe los tipos de las estructuras de las tramas del sistema Estructura de Trama Tipo 1 Esta estructura es utilizada en sistemas que utilizan FDD y aplica tanto al enlace descendente como al ascendente. En esta estructura el eje temporal se divide en tramas de 10 ms, cada trama consta de diez subtramas de idéntico tamaño con una longitud de 23

45 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) 1 ms, a su vez cada subtrama consta de dos intervalos del mismo tamaño y longitud de 0,5 ms llamados Slots o TS (figura 1.8).[42] Figura 1.8: Trama FDD. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M En cada ranura temporal (TS) se transmiten 6 o 7 símbolos OFDM cada uno de ellos de duración Ts= 66,7µs. En el caso de utilizar 7 símbolos, el Prefijo Cíclico 19 (CP), denominado prefijo cíclico normal, tiene una duración de 4,7µs, salvo para el primer símbolo que tiene un prefijo cíclico de 5,2µs. Si se utilizan 6 símbolos por ranura temporal entonces el prefijo cíclico, que a partir de ahora denominaremos prefijo cíclico ampliado, tiene una duración de 16,67µs.[43] Estructura de Trama Tipo 2 Al operar en modo TDD la estructura de la trama se diferencia a FDD, en la figura 1.9 se muestra la estructura de la trama. En este caso el eje temporal se divide en tramas de 10 ms. Cada trama a su vez está compuesta por 10 subtramas, cada una de duración 1 ms. En este caso algunas subtramas están atribuidas a las transmisiones por el enlace ascendente mientras que otras lo están a las transmisiones por el enlace descendente, produciéndose la conmutación entre los enlaces ascendente y descendente en la subtrama especial. 19 Prefijo Cílcico: Técnica utilizada para eliminar la interferencia intersimbólica. 24

46 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.9: Trama TDD. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M La subtrama especial se divide en tres partes: una parte para el enlace descendente (DwPTS), un periodo de guarda (GP) en el que se efectúa la conmutación, y una parte para el enlace ascendente (UpPTS). La DwPTS se trata básicamente como una subtrama ordinaria del enlace descendente, aunque se pueden transmitir menos datos debido a que la longitud de la DwPTS es menor. La UpPTS puede utilizarse para el sondeo del canal o el acceso aleatorio. La DwPTS, el GP y la UpPTS tienen longitudes individuales configurables para soportar distintos escenarios de implantación, y una longitud total de 1 ms.[43] Agregación de Portadoras (Carrier Aggregation, CA) LTE-A. Para lograr una transición sin tropiezos de LTE a LTE-A, es deseable que la interfaz inalámbrica tenga compatibilidad con ambas versiones dentro de la misma banda, Con este fin, LTE-A admite el incremento de ancho de banda hasta un máximo de 100 MHz utilizando CA (figura 1.10 ). CA es un método para lograr el incremento del ancho de banda mediante la disposición de bloques básicos de frecuencia llamados (Component Carriers) CCs sobre el eje de frecuencia. Aquí, el ancho de banda de cada CC es un ancho de banda soportado por LTE para mantener la compatibilidad. [12] Figura 1.10: Incremento del Ancho de Banda con CA. ELABORADO POR: El Autor. Para la agregación de portadoras tenemos tres configuraciones.[16] Agregación de portadoras en ancho de banda contiguo. 25

47 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Agregación de portadoras en ancho de banda no contiguo, única banda. Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiples bandas. En la figura 1.11 se observa Agregación de portadoras en ancho de banda contiguo donde se asigna al usuario de LTE-A un grupo contiguo de CCs. [16] Figura 1.11: Agregación de portadoras en ancho de banda contiguo. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. En la figura 1.12 se observa la configuración de Agregación de portadoras en ancho de banda no contiguo, en única banda, donde no existen componentes portadoras contiguas por lo que el ancho de banda requerido para un usuario LTE-A se obtiene sumando CCs que se encuentran dispersos entre si.[16] Figura 1.12: Agregación de portadoras en ancho de banda no contiguo, única banda. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. En la figura 1.13 se observa la configuración de Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiples bandas, en este caso al no existir la cantidad de CCs en cierta banda para lograr el ancho de banda requerido para LTE-A se puede utilizar CCs de otra banda.[16] 26

48 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.13: Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiples bandas. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced Usos de Agregación de Portadoras (CA) En la Figura 1.14 se muestra algunos ejemplos del uso de CA. (figura 1.14 (a)) muestra una configuración que asigna una banda contigua y proporciona una cobertura idéntica usando múltiples CCs, (figura 1.14 ( b)) se puede considerar una configuración que utiliza CCs de frecuencias muy diferentes resultando en cobertura diferente entre los CCs, (figura 1.14 (c)) una configuración en la que los sectores de un cierto CC están orientadas hacia los límites de los sectores de los otros CCs, y (figura 1.14 (d)) una configuración que asegura macro cobertura con una frecuencia determinada (normalmente una frecuencia baja) y mediante el uso de unidades RRH (Remote Radio Head) con otra frecuencia (por lo general una alta frecuencia), se absorbe el trafico en lugares específicos. [12] 27

49 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.14: Escenarios de Uso de CA. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced Esquemas de Acceso Múltiple. LTE-A para aprovechar de mejor manera los recursos de radio disponibles y lograr altas velocidades de transmisión, adopta dos técnicas de acceso múltiple, OFDMA para el enlace descendente, y SC-FDMA para el enlace ascendente Acceso de Radio en Enlace Descendente. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales (Orthogonal Frecuency Division Multiple Access OFDMA) es una técnica de acceso, que surge a partir de OFDM (Figura 1.15) en la que una señal de banda ancha es dividida en subportadoras, la ventaja que OFDMA ofrece es que las subportadoras pueden traslaparse sin afectar a la información debido a que son matemáticamente ortogonales logrando con esto un uso mas eficiente del espectro.[43] 28

50 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.15: Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM). ELABORADO POR: El Autor. LTE-A utiliza para el enlace descendente OFDMA (figura 1.16) que es adecuado para alcanzar velocidades máximas de datos. OFDMA para obtener un uso mas eficiente del espectro utiliza la técnica de scheduling de paquetes (Figura 1.17) que permite la asignación de subportadoras a usuarios en forma dinámica. El scheduling tanto para el enlace ascendente como para el enlace descendente, se ubica en el enb.[43] Figura 1.16: Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales. FUENTE: Advanced Technologies and Related Issues for 3GPP LTE-A 29

51 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.17: Scheduling de Paquetes. FUENTE: LTE: Nuevas Tendencias en Comunicaciones Móviles. La implementación de OFDMA en la capa física presenta complicaciones debido al incremento de la Relación Potencia Instantánea-Potencia Media (Peak-to-Average Power Ratio, PAPR) a medida que se incrementa el numero de subportadoras que se utilizan. Un PAPR 20 alto se traduce en una eficiencia reducida, debido a que se requiere amplificadores de potencia altamente lineales para evitar distorsiones debido a la intermodulación 21.[43] En la figura 1.18 se observa el esquema de acceso OFDMA la cual muestra las etapas por la cual atraviesa la señal. En la etapa de transmisión los bits a ser trasmitidos pasan por un conversor serie-paralelo, luego los símbolos se mapean, es decir, asignar a una subportadora distinta. Los símbolos resultantes del mapeo pasan por un bloque que realiza una Transformada Inversa de Fourier Discreat (IDFT) para pasar la señal al dominio del tiempo, se pasa nuevamente la señal a serie y se le agrega el prefijo cíclico para evitar la interferencia intersimbolica (intersymbol interference, ISI), finalmente las muestras pasan por un convertidor D/A para ser transmitidas por el canal de radio, en la etapa de recepción se hace los mismos procedimientos que la transmisión pero contrarios. 20 PAPR: Mide la relación entre la potencia instantánea de la señal transmitida respecto de la potencia media.[43] 21 Intermodulación: Es la modulación de amplitud no deseada de señales 30

52 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.18: Esquema Transmisor-Receptor OFDMA. FUENTE: AN INTRODUCTION TO LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications Acceso de Radio en Enlace Ascendente. El acceso de radio utilizado en LTE-A para el enlace ascendente es Acceso Múltiple por División de Frecuencias de Única Portadora (SC-FDMA) (figura 1.19), con esta técnica se consigue un PAPR reducido en comparación con OFDMA debido al uso de una portadora única. Este esquema de acceso permite a los terminales móviles alargar la duración de sus batería gracias al uso de amplificadores de potencia mas eficientes.[43] 31

53 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.19: SC-FDMA. FUENTE: Advanced Technologies and Related Issues for 3GPP LTE-A LTE-A para mantener compatibilidad con versiones anteriores presenta dos escenarios de operación, el primer escenario para el caso de Portadora Única (Single Carrier SC), se ha desarrollado la técnica de Clustered DFT-S-OFDM (Discrete Fourier Transform Spread OFDM) esto se da a nivel Intra-CC, y el segundo para el caso de Agregación de Portadoras (Carrier Aggregation CA), se ha desarrollado la técnica N-DFT-S-OFDM a nivel Iter-CC. Clustered DFT-S-OFDM Clustered DFT-S-OFDMA es un sistema que permite a los UEs transmitir en clusters de Bloques de Recursos Físicos 22 (PBR) no contiguos (figura 1.20). Figura 1.20: (a) Asignación Contigua de RB, (b) asignación no-contigua. FUENTE: LTE-Advanced Air Interface Technology. 22 Bloque de Recursos Físicos: es el mínimo elemento de información que puede ser asignado a un UE por parte de un enb. 32

54 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) N-DFT-S-OFDM Este esquema fue adoptado para el escenario de Agregación de Portadoras (CA), donde N significa el numero de CC utilizados para la transmisión la cual se realiza de forma paralela, esto da lugar a que exista un DFT (Trasformada de Fourier Discreta) y una Bloque de Transporte por CC, con esto se consigue una relación PAPR mucho menor en comparación a la del sistema OFDMA (Figura 1.21) [?]. Para mantener la compatibilidad con LTE Rel. 8 un canal de control de enlace ascendente físico (Physical Uplink Control Channel) (PUCCH) se multiplexa en ambos extremos de cada uno de los CCs, Figura 1.21: N-DFT-S-OFDM. FUENTE: LTE-Advanced Air Interface Technology. En la figura 1.22 se observa el esquema del transmisor-receptor DFT-S-OFDM el cual es similar al de OFDMA. Los bits a ser transmitidos se modulan digitalmente, luego mediante la adición de un bloque DFT que es la diferencia con OFDMA, los símbolos a ser transmitidos se precodifican, con lo que se consigue reducir las variaciones en la potencia instantánea, luego las muestras se mapean en las subportadoras, todo esto en el domino de la frecuencia. Los símbolos resultantes del mapeo pasan por un bloque IDFT que convierte los símbolo del dominio frecuencial al dominio del tiempo. Posteriormente se le añade un prefijo cíclico (CP) que copiará una porción de las muestras del final del bloque al principio de éste, el prefijo cíclico permite mantener la ortogonalidad frecuencial. Finalmente las muestras pasan por un convertidor D/A para ser transmitidas por el canal de radio. 33

55 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) En el receptor se realiza un proceso inverso al del transmisor. Figura 1.22: Esquema Transmisor-Receptor DFT-S-OFDM. FUENTE: AN INTRODUCTION TO LTE, LTE-Advanced, SAE and 4G Mobile Communications MIMO Mejorado. En los sistemas celulares actuales MIMO 23 [49] es una técnica en la que se utiliza una configuración de múltiples antenas inteligentes tanto en el transmisor como en el receptor, logrando con esto aumentar la eficiencia espectral y la tasa de datos de la transmisión inalámbrica. [49] El MIMO mejorado es considerado como uno de los principales aspectos de LTE-Advanced, que permite al sistema cumplir con los requisitos de velocidad del IMT-A establecidas por la UIT-R. 23 MIMO: Multiple-Input Multiple-Output 34

56 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) En LTE-A se ha previsto configuraciones MIMO 8x8 en DL y 4x4 en UL como se observa en la figura Figura 1.23: Dirección (a) DL y (b) UL ELABORADO POR: El Autor. LTE-A soporta en el DL y UL, MIMO adaptativo (Figura 1.24). LTE-A utiliza MIMO adaptativo para dar cabida a la demanda de mayores velocidades de datos y mayor cobertura. [49] Figura 1.24: LTE-Advanced principales modos MIMO. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. Único Usuario MIMO (Single User, SU-MIMO): Utiliza la tecnología MIMO para incrementa la tasa de datos para un único usuario. Multiusuario MIMO (MU-MIMO): MU-MIMO permite que múltiples terminales móviles puedan acceder a un sistema mejorando las capacidades de comunicación de cada terminal, con lo que se logra aumentar la capacidad de la 35

57 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) celda. MIMO Cooperativo: MIMO Cooperativo permite mejorar la calidad de la señal de los terminales móviles que se encuentran en el borde de las celdas utilizando la técnica CoMP (Cooperative Multipoint), aumenta la eficiencia espectral en más del doble. A la trasmisión que se da entre un entre un solo enb y uno o múltiples UEs se lo conoce como Single-Site MIMO, por lo tanto SU-MIMO y MU-MIMO forman parte de este grupo. Mientras que MIMO Cooperativo, forma parte del grupo denominado Multi-Site MIMO, que permite mejorar el rendimiento en el borde las celdas mediante la cooperación de varios enb hacia un mismo UE. El rendimiento de las diversas técnicas MIMO se basa en los siguientes enfoques: Conformación de haz (beamforming).- Los transmisores compuestos de múltiples antenas, y en base a la información del canal, realizan una precodificación de los datos a transmitir ajustando las ganancias y desfases de las señales transmitidas por cada antena. Logrando la máxima potencia posible en el receptor con mínima interferencia sobre otros receptores. Mediante el uso de múltiples flujos de datos, se puede optimizar para varias antenas. [31] Diversidad espacial.- La idea básica de la diversidad es disponer de más de una versión de la señal original en el receptor, con esto se consigue mejorar la fiabilidad del enlace. La diversidad espacial consiste en situar varias antenas en el receptor como en el transmisor, las señales que viajan entre las antenas deben encontrase suficientemente separadas para garantizar que la propagación sea independiente.[12] Multiplexación espacial.- Divide un stream de alta tasa en varios streams de menor tasa transmitidos por distintas antenas. Si el multitrayecto es suficiente las señales llegarán a cada antena con cierta firma espacial que el receptor podrá separar y con ello recuperar la señal de interés. El número de streams está limitado por la entidad que tiene menor número de antenas. La multiplexación espacial permite obtener mayores velocidades de datos. 36

58 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) La figura 1.25 muestra una combinación de los enfoques antes mencionados.[12] Figura 1.25: Combinación de Beamforming, Multiplexación y Diversidad Espacial. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. Con la combinación de Beamformig, Diversidad y Multiplexación espacial se consigue mejorar simultáneamente el alcance de la transmisión, obtener mayores velocidades de datos y mejorar la eficiencia espectral Múltiples puntos de transmisión y recepción coordinados (CoMP). LTE-A implementa CoMP como una herramienta para mejorar la cobertura de los dispositivos que se encuentran en los bordes de las celdas. En un despliegue celular y específicamente si las frecuencias se reusan en cada celda, la interferencia de otras celdas tradicionalmente degrada la capacidad del sistema. El objetivo en CoMP es convertir la interferencia de otras celdas en señal útil específicamente en el borde de las celdas.[16] 37

59 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.26: Transmisión CoMP. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. Existen dos categorías CoMP que describen diferentes formas de cooperación:[31] Planificación coordinada (Coordinated Scheduling CS) / Conformación de haz coordinado (Coordinated Beamforming CB). En este caso los datos se transmiten únicamente desde un solo enb, pero las estaciones base están conectadas entre sí con el fin de intercambiar información de Planificación y formación de haz (Figura 1.26(a)). Procesamiento Conjunto (Joint Processing JP). En este modo de operación, los datos se transmiten desde diferentes enbs, al mismo tiempo, por lo que requiere una estrecha sincronización y un enlace de velocidad muy alta entre los enbs. Dos técnicas son posibles: transmisión conjunta (Figura 1.26(b1)), en que los datos se transmiten desde diferentes puntos a la vez y que se combina coherentemente en el terminal y selección rápida de celda (Figura 1.26(b2)), donde sólo una estación base transmite en un momento. 38

60 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Nodos Relay (RN). Los nodos relay se introducen en LTE-Advanced para mejorar el rendimiento en términos de cobertura. El uso de relays permitirá las siguientes mejoras.[16] Brindar cobertura en nuevas áreas. Despliegue de red temporal. Rendimiento en borde de Celda. Cobertura de alta velocidad de datos. Movilidad de grupo. Reducción de costos. Figura 1.27: Esquema básico de un Nodo Relay. FUENTE: LTE-Advanced Air Interface Technology. En la figura 1.27, se representa el esquema básico de un relay en LTE-Advanced. El UE se conecta al Nodo Relay (RN) a través de la interfaz Uu, mientras que el RN se conecta a un nodo donante enb utilizando una nueva interfaz llamada Un. La comunicación entre la RN y la enb puede ocurrir de dos maneras: en banda o fuera de banda. En banda, el enlace de comunicación utiliza la misma banda que el enb utiliza para comunicarse con los UEs dentro de la celda donante, mientras que fuera de banda una banda diferente es utilizada Escenarios. Los escenarios para el uso de relays se representan en la figura 1.28 los cuales los describimos a continuación.[16] 39

61 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.28: Escenarios Para el Uso de Relays. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. En (a), se utiliza comunicación relay de multi-salto para proporcionar cobertura a zonas aisladas que de otro modo no estarían bajo cobertura. En (b), el RN se utiliza para mejorar la señal recibida por los UEs que están dentro de un edificio. En (c), un RN está situado cerca del borde de la celda a fin de ampliar la cobertura o mejorar el rendimiento en el borde de la celda. En (d), un RN está situado a fin de ampliar la cobertura o mejorar el rendimiento en zonas subterráneas (por ejemplo, trenes). En (e), la cobertura y el rendimiento puede ser mejorado en valles situados dentro de edificios o en áreas que carecen de cobertura debido a la sombra producido por grandes edificios. En (f), mediante el uso de un RN móvil se logra mejorar el rendimiento de una celda. En cada uno de los casos anteriores, el tipo de RN que se va a utilizar puede variar de acuerdo con los requisitos específicos de cada caso.[12] 40

62 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Clasificación Los RN pueden ser clasificados de acuerdo a las capas en las que se realiza su funcionalidad principal. Capa 1 (L1) el relay también se denomina repetidor. Toma la señal recibida, la amplifica y la envía al siguiente salto, que puede ser otro RN o UE. Trabajan a nivel de la capa física. Sin embargo, los relay L1 no sólo amplifican la señal deseada sino también ruido e interferencia. Su ventaja es que se puede hacer el reenvío de forma casi inmediata, lo que se traduce en un retraso pequeño.[16] Capa 2 (L2) el relay también se llama como relay de decodificación y transmisión. Funciona hasta las capas de Control de Acceso al Medio (MAC) y Control de Enlace de Radio (RLC), que permite que el relay realice funciones de gestión de recursos de radio (RRM radio resource management). Los RN de la capa 2 eliminan el ruido que ingresa al sistema, pero debido a las funciones adicionales realizadas por un relay L2, un retraso más significativo se introduce en comparación con un relay L1.[16] Capa 3 (L3) o relay de capa superior puede ser pensado como un enb inalámbrico que utiliza un enlace inalámbrico para el backhaul en lugar de un enlace cableado y caro. En este caso el enlace de retorno inalámbrico requeriría una alta eficiencia y la sobrecarga de señalización será más alta, en comparación con los relays de L1 y L2.[16] Cooperación de RN. En cuanto a la cooperación, el RN presenta dos tipos de cooperación : cooperación entre RNs, y cooperación entre RNs y enbs. Para el primer caso, la información requerida para lograr la cooperación entre los RNs pueden ser intercambiados a través de una interfaz virtual X2 entre los RNs, tal como una comunicación directa entre RNs, o mediante el intercambio de información a través de la interfaz X2 entre sus enbs donantes. Para el segundo caso, la información puede ser intercambiada entre el RN y enbs a cooperar.[16, 12, 49] 41

63 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Figura 1.29: Esquema de Cooperación. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. La figura1.29muestra dos posibles escenarios básicos de cooperación con RNs. En el caso (a), uno de los RN recibe datos desde el enb y luego se comunica con un segundo RN para realizar una transmisión cooperativa al UE. En el caso (b), el enb envía los datos que se van a transmitir al UE, a los RNs y una transmisión cooperativa entre el enb y los dos RNs e realiza hacia el UE Estado Actual de LTE-Advanced. A nivel mundial el despliegue de redes comerciales de LTE-A, aun no se llevan a cabo, al momento los grandes operadores de telefonía móvil y fabricantes de equipos se encuentran en fase de pruebas, en la actualidad la gran aceptación que a tenido LTE, se ve reflejado en el masivo despliegue de redes LTE por gran parte de operadoras telefónicas en todo el mundo, lo que prevé que LTE-A tendrá una similar aceptación debido a la fácil migración de LTE a LTE-A Adopción de LTE. El tráfico de datos móviles está aumentando agresivamente impulsado por la mayor adopción de smartphones, tablets y el creciente interés por videos en Internet. El LTE ha sido adoptado como la próxima tecnología por la mayor parte de los operadores de celular del mundo. 42

64 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Según la 4G Américas 150 operadores de todo el mundo ya han lanzado servicios LTE comerciales en 67 países, 50 de ellos durante los últimos 5 meses.[18] A Nivel Global redes LTE. 4G Américas prevé que a finales del 2013 habrá más de 100 lanzamientos de El despliegue de redes LTE en la actualidad y a lo largo del 2013 es el siguiente:[18] A la fecha 150 redes LTE comerciales. 256 redes LTE comerciales previstas para fin de Casi 450 compromisos totales con despliegues LTE de parte de operadores. 63 millones de conexiones LTE al término de Una predicción de134 millones de conexiones LTE en En América Latina 13 redes LTE comerciales en Antigua y Barbuda, Bolivia, Brasil, Colombia, República Dominicana, México, Paraguay, Puerto Rico y Uruguay. 93 mil conexiones LTE al término de 2012 Previsión de 2 millones de conexiones LTE al término de Operadoras en Latino América como AT&T (Puerto Rico), Claro (Puerto Rico, Brasil), Antel (Uruguay), UNE - EPM Telecomunicaciones (Colombia), Orange (Rep. Dominicana), Telcel (México), Entel (Chile, Bolivia),Vox (Paraguay), tienen implementadas redes LTE. En el caso del Ecuador el CONATEL adjudicó 70 MHz de espectro radioeléctrico a la CNT en las bandas de 700 MHz y 1,7/2,1 GHz, para la implementación de LTE, y se espera que se lance su red a lo largo del 2013.[19] 43

65 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) Pruebas de LTE-Advanced. En Japón el principal operador japonés NTT DoCoMo lanzó comercialmente su red LTE a finales del año pasado, con velocidades de descarga de 37,5 Mbps y velocidades de subida de 12,5 Mbps, y tiene cobertura en algunas partes de Tokio y otras dos grandes ciudades. Mientras NTT DoCoMo viene ampliando su red LTE en otras ciudades de Japón, ya anunció el inicio de las pruebas de LTE Advanced (4G). Con esta nueva tecnología han alcanzado velocidades de descarga de 1 Gbps y de 200 Mbps de velocidad de subida en las pruebas de laboratorio. En Corea Del Sur Técnicos del Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones (ETRI), lograron probar fuera de laboratorio el primer sistema móvil de cuarta generación, demostrando que el mismo posee la capacidad de transmitir datos 40 veces más rápido que la red de 3G Las pruebas lograron que un autobús que se desplazaba a 40 km por hora recibiera con normalidad imágenes de televisión 3D y HD. Además, el nuevo sistema desarrollado por el ETRI permitió transmitir y recibir datos a razón de 600 megabytes por segundo (Mbps), lo que acorta enormemente los tiempos de descarga de contenidos hacia dispositivos móviles.[22] En Suecia, Ericsson hizo una demostración de la nueva versión de la tecnología LTE que es diez veces más rápida que el estándar actual y que otorga velocidades de 1 Gbps. La presentación fue dada al servicio postal sueco y la agencia de telecomunicaciones (PTS), en la que Ericsson utilizó hardware comercial para probar sobre una frecuencia dada por PTS la tecnología LTE Advanced por primera vez. Una de las posibilidades de la nueva tecnología es la posibilidad de juntar señales de varias operadoras con el fin de lograr un ancho de banda mayor. Ericsson también demostró la funcionalidad de MIMO, que permite que los datos sean enviados y recibidos de manera más rápida, incluso cuando la red está congestionada.[28] El operador China Mobile y el fabricante chino de teléfonos móviles ZTE, han realizado pruebas de LTE-A, y afirmaron haber alcanzado una velocidad máxima de descarga de 223 Mbps, y parece que a finales de 2013 será puesta a prueba en 44

66 1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) determinadas zonas de Norteamérica por los operadores que están colaborando en la implantación del nuevo estándar de red.[39] 45

67 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. En el presente capítulo se realiza una comparación de LTE-A con tecnología tales como: HSPA+, LTE y WirelessMAN-Advanced, con la primera debido a que es la tecnología que al momento se encuentra implementada en nuestro país, con LTE que es la tecnología en la que se basa LTE-A, y con WirelessMAN-Advanced debido a que juntas son las consideradas de cuarta generación o 4G, todo esto con el fin de conocer las características que hacen de LTE-A una de las más opcionadas para su implementación en el mundo y en nuestra región HSPA Acceso a Paquetes a Alta Velocidad Plus (HSPA+). Acceso a paquetes a alta velocidad Plus o High-Speed Packet Access Evolution (HSPA+), también conocido como HSPA Evolution o Evolved HSPA es un estándar definido en el release 1 7 hasta el release 10 de la 3GPP, es considerado como la evolución de HSPA concebida para mantener compatibilidad con los dispositivos y redes de estándares anteriores tales como release 99, 5 y 6 2. Mediante el uso de MIMO, Modulación de Orden Superior (Higher Order Modulation, HOM) y Multicarrier, HSPA+ a conseguido tasas de datos máximas posibles de 28 Mbps a 168 Mbps en Downlink y 11 a 23 Mbps en el Uplink (figura 2.1).[41] 1 Release (Rel.) o Versiones muestran las estructura de los estándares del proyecto 3GPP. 2 Rel. 99: WCDMA, UTRAN. Rel.5:HSPA, HSDPA. Rel.6: HSPA, HSUPA, 46

68 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. Figura 2.1: Evolución de HSPA+. FUENTE: HSPA+ R9 and beyond MIMO y Modulación de Oren Superior (HOM) en HSPA+. MIMO y modulación orden superior se incluyen en HSPA+. MIMO se lo utiliza en el enlace descendente con lo que se logra mejorar el rendimiento y la tasa de datos, en el caso de HSPA+ se emplea dos antenas en el transmisor y dos antenas en el receptor. El diagrama de la transmisión MIMO se muestra en la figura 2.2.[25, 41] Figura 2.2: 2x2 MIMO ELABORADO POR: El Autor. La Modulación de orden superior permite una mayor velocidad de datos pico sin aumentar el ancho de banda de transmisión. En HSPA+ Release 7 incorpora transmisión 64 QAM 3 para el enlace descendente y 16 QAM para el enlace ascendente. 16 QAM puede doblar la velocidad en comparación con QPSK 4 mediante la transmisión de cuatro bits en lugar de dos bits por símbolo. 64 QAM puede aumentar la velocidad en un 50 por ciento en comparación con 16 QAM porque 64 QAM transmite seis bits con un solo símbolo. Por otro lado, los puntos de la constelación están más cerca uno del otro, y la relación señal-a-ruido requerida es mayor. Por lo tanto, 64 QAM en enlace descendente y 16 QAM en enlace ascendente puede ser utilizado sólo cuando las condiciones del canal son favorables.[25] 3 QAM: Modulación de Amplitud en Cuadratura o Quadrature Amplitude Modulation 4 QPSK: Modulación por Desplazamiento de Fase Cuadrafásica o Quadrature Phase-Shift Keying 47

69 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. La velocidad máxima con 64 QAM es 21,1 Mbps y con MIMO 28,0 Mbps. La combinación de 2x2 MIMO y modulación 64 QAM puede lograr una velocidad de datos pico más allá de 40 Mbps.[25] W-CDMA Acceso múltiple por división de código de banda ancha (Wideband Code Division Multiple Access, W-CDMA) es la interfaz radioeléctrica de HSPA+, y utiliza la técnica de espectro ensanchado para lograr una señal resistente a las interferencias. W-CDMA esta basada en CDMA 5, es decir que varios usuarios comparten una misma portadora, y utiliza un código de ensanchamiento para diferenciar la información correspondiente a cada usuario, e incrementar el ancho de banda, el ancho de banda de la portadora W-CDMA es de 5 MHz (figura 2.3).[6] Figura 2.3: W-CDMA. FUENTE: Introduction to WCDMA HSPA+ Rel. 7 HSPA + Rel. 7 es el primer paso en la evolución de HSPA +, en Rel. 7 se logra tasas de datos pico en enlace descendente de 28 Mbps usando MIMO 2x2 o 21 Mbps a través HOM (modulación de orden superior) 64 QAM, en el enlace ascendente se utiliza HOM 16 QAM logrando tasas de datos picos de 11 Mbps. En release 7 no se puede combinar MIMO con 64 QAM. Alta calidad de voz es un servicio clave que tradicionalmente ha sido el núcleo 5 CDMA: Acceso Multiple por División de Codio o Code Division Multiple Access 48

70 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. de negocio móvil. HSPA + permite dos opciones, CS (conmutación de circuitos) voz sobre HSPA o VoIP, ambos proporcionan hasta un tiempo de conversación 50% más que Rel-99.[38, 41] HSPA+ Rel. 8 En HSPA + Rel.8 hace uso en el enlace descendente de Multicarrier, para este caso conocido como Dual-carrier (figura 2.4), logra mejorar la experiencia de banda ancha para todos los usuarios. El método Dual-carrier consiste en agregar dos portadoras HSPA de 5 MHz, con lo que se consigue duplicar las tasas de datos comparado con Rel-7, es decir la tasa de datos pico es de 42 Mbps en el enlace descendente en 10 MHz de espectro (sin MIMO), como se muestra en la figura 2.5.[41] Figura 2.4: Dual-carrier HSPA+ FUENTE: HSPA+ R9 and beyond. ELABORADO POR: El Autor. Figura 2.5: Incremento de Velocidad en Rel-8 FUENTE: HSPA+ R9 and beyond. ELABORADO POR: El Autor. 49

71 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A HSPA+ Rel. 9 y Rel. 10 El enfoque principal de HSPA+ Rel. 9 ha sido facilitar multicarrier a través de bandas, por ejemplo, una combinación de 2,1 GHz y 900 MHz. Rel. 9 también está diseñado para soportar multicarrier en el enlace ascendente. Estas características, permiten a las operadoras aprovechar todos los recursos de espectro disponibles, incluyendo el uso simultáneo de múltiples bandas, como se muestra en la figura 2.6. Rel.9 proporciona una tasa de datos pico de 84 Mbps en el enlace descendente por la combinación de MIMO 2x2 y Multicarrier, así como una tasa de datos pico de 23 Mbps en el enlace ascendente a través de UL Multicarrier.[41] Figura 2.6: Rel. 9 Multicarrier en Downlink, y Uplink. FUENTE: HSPA+ R9 and beyond. ELABORADO POR: El Autor. MIMO proporciona alrededor de 20% de incremento en la eficiencia espectral. UL Multicarrier puede duplicar la capacidad de datos de enlace ascendente comparado con Rel. 8 En el caso de Rel. 10 multicarrier toma aún más importancia mediante la agregación de hasta 4 portadoras soportando 20 MHz para proporcionar una tasa de datos picos de 168 Mbps en enlace descendente, como se muestra en la figura 2.7.[41] 50

72 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. Figura 2.7: Rel. 10 Multicarrier. FUENTE: HSPA+ R9 and beyond. ELABORADO POR: El Autor Arquitectura HSPA+ HSPA+ con el propósito de presentar una arquitectura plana y reducir la latencia (figura 2.8) presenta dos opciones para lograrlo, estas son: Túnel Directo y Nodo B con funciones RNC (Radio Network Controller), llamado Evolved HSPA Nodo B Túnel Directo La solución de túnel directo consiste en separar las funciones de control de las de usuario, por lo que se tiene un controlador SGSN encargado de la parte de control, y se tiene GGSN mejorado encargado de las funciones de usuario.[24] Nodo B con funciones RNC En esta solución las funciones realizadas por el RNC se trasladan al Nodo B, con esto se logra una arquitectura completamente plana.[24] Figura 2.8: HSPA+ con Túnel Directo y Nodo B con funciones RNC. FUENTE: Evolución de la arquitectura UMTS. 51

73 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. En la Figura 2.9 se muestra la arquitectura de HSPA+ en la que se observa los modos de operación con Túnel Directo y Nodo B con funciones RNC, la misma que esta formada principalmente por: Evolved HSPA Nodo B, Gateway GPRS Support Node (GGSN), Serving GPRS support node (SGSN), Circuit Switched Core Network (CS-CN). Figura 2.9: Arquitectura HSPA+. FUENTE:Technical Report, 3GPP TR ELABORADO POR: El Autor. Serving GPRS Support Node (SGSN) Es un Nodo de servicio GPRS cuya función principal es dar acceso a los terminales móviles hacia la red de datos. El SGSN es el primer punto principal en el cual se autentifica un terminal al momento de realizar una conexión de datos. Gateway GPRS Support Node (GGSN) Es la puerta de enlace hacia la PDN (Packet Data Network) de una red celular, estas redes externas pueden ser Internet o un red corporativa, también se encarga de la parte de facturación y aplicación de políticas y reglas de navegación. 52

74 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. El tráfico del plano de usuario entre GGSN y Nodo B o el RNC, es llevado través de la interfaz Gn en la configuración de Túnel Directo. El tráfico de señalización del plano de control utiliza la interfaz Iu-PS entre el Evolved HSPA Nodo B o RNC y el SGSN, y la interfaz Gn entre SGSN y GGSN. La interfaz Iur permite la comunicación entre HSPA Evolved Node Bs, la interfaz Iu-CS permite la comunicación de plano de control entre el Evolved HSPA Nodo B y núcleo de la red CS. Esta arquitectura permite a los HSPA Evolved Node B tener una conexión de banda ancha basado en paquetes hacia el núcleo de red reduciendo de esta forma la latencia y retraso en el lado de acceso de radio. Las funciones principales de la HSPA Evolved Node B son: gestión de recursos de radio (control de portador de radio, la admisión de radio y control de la movilidad) y de enrutamiento datos del plano de usuario hacia el núcleo de la red.[25] 2.2. Comparación entre HSPA+ y LTE-A Arquitectura La arquitectura HSPA+ presenta dos modificaciones importantes con respecto a estándares anteriores, es el uso de Túnel Directo y nodo B con funciones de RNC, con lo que se consigue una red más plana, para el caso de LTE-A se maneja una arquitectura completamente plana, con una comunicación netamente IP. Sus arquitectura se basan en una estructura que la podemos dividir en: Red Troncal, Red de Acceso de Radio y dominio de usuario. En el dominio de usuario tanto en LTE-A como en HSPA+ tenemos los User Equipment (UE). En la red de acceso de radio tenemos UTRAN para HSPA+, la misma que esta formada por los denominados Evolved HSPA+ Node B y E-UTRAN para LTE- A, donde la diferencia más significativa con respecto a la UTRAN de HSPA+ es la incorporación de las funciones que realiza el RNC en el evolved Node B (enb). La red troncal para el caso de LTE-A se conoce como EPC (Evolved Packet Core o Núcleo de Paquetes Evolucionado) y consta de las entidades MME, P-GW y 53

75 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. S-GW y para el caso de HSPA+ el núcleo de la red (Core Network) esta formado por el SGSN y GGSN Técnica Multiantenas La disponibilidad simultánea de múltiples antenas tanto en el equipo transmisor como en el receptor (figura 2.10) se puede utilizar para crear lo que se puede ver como múltiples canales paralelos de comunicación, por lo tanto MIMO es parte fundamental tanto en HSPA + como en LTE-A debido a que permite aumentar la eficiencia espectral. En el caso de HSPA+ se hace uso de MIMO con un máximo de dos antenas es decir 2x2 MIMO solo en el enlace descendente. En cambio en LTE-A se introduce el termino MIMO mejorado el cual se compone como se estudio en el capítulo uno de SU-MIMO, MU-MIMO y Cooperative MIMO, donde en un escenario SU-MIMO se obtiene la máxima eficiencia espectral mediante el uso de 8x8 y 4x4 MIMO en el enlace descendente y ascendente respectivamente, en el caso de MU-MIMO una misma estación base atiende a múltiples usuario, en el caso de Cooperative MIMO ayuda a mejorar el rendimiento en el borde de la celda.[14, 49, 45] Figura 2.10: Técnica de Multiantenas. ELABORADO POR: El Autor Agregación de Portadoras Junto con MIMO, la agregación de portadoras permite incrementar la tasa de datos y reducir la latencia para todo los usuarios, mediante esta técnica se incrementar los anchos de banda tanto en el enlace descendente como ascendente, en el caso de HSPA+ se pueden agrupar hasta cuatro componentes portadoras de 5Mhz para obtener mayores anchos de banda, a la agregación de dos CC se le denomina Dual Carrier y se utiliza en el enlace ascendente de Rel.9 y descendente de Rel. 8 y Rel. 9, Multicarrier 54

76 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. también se utiliza en Rel. 10 en el que se agrupan cuatro CC, para lograr un ancho de banda de 20 MHz (figura 2.11), necesario para alcanzar altas tasas de datos. Figura 2.11: Agregación de Portadoras en HSPA+. FUENTE: HSPA+ R9 and beyond. Por su parte en el caso de LTE-A se utiliza Carrier Aggregation, que al igual que en HSPA+ se utiliza para incrementar el ancho de banda, esta ves tomando como base una CC de LTE es decir 20 MHz, donde el máximo soportado por LTE-A es la agrupación de cinco CC es decir 100 MHz (figura 2.12). Figura 2.12: Agregación de Portadoras en LTE-A. FUENTE: HSPA+ R9 and beyond Acceso al Medio En el caso de HSPA+ tanto para el enlace ascendente como descendente utilizan W-CDMA como técnica de acceso al medio, mientras que en LTE-A para lograr altas tasas de datos en comparación con HSPA+ y aprovechar de mejor manera el espectro, se utiliza para el enlace descendente OFDMA, y SC-FDMA para el enlace ascendente. Una ventaja de OFDMA es su alta resistencia a las interferencias y multitrayectorias, con lo que se consigue una eficiencia de transmisión de datos 3 a 4 veces superior a W-CDMA. 55

77 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A Migración de HSPA+ a LTE-A Luego de realizar la comparación entre HSPA+ y LTE-A, y al ser estas tecnologías propuestas por la 3GPP, la migración de HSPA+ a LTE-A es posible pero es un proceso que se lo realizara paulatinamente, por lo que estas dos tecnologías coexistirán en nuestro país, esto se logrará mediante el uso de soluciones de interworking 6. que permitirán el suministro de servicios como roaming, seamless mobility 7 y una gestión común de las distintas redes.[43] LTE-A se ha diseñado de tal manera que soporte el nivel de interworking D (continuidad transparente entre redes) con redes HSPA+, es decir que se lograra una continuidad de los servicios sin que se advierta por parte del usuario degradación alguna en el momento de la transición entre estas redes.[43] Figura 2.13: HSPA+ y LTE-A FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. ELABORADO POR: El Autor. En la figura 2.13 se muestra el esquema de conexión entre las redes de acceso 6 Interworking: Conjunto de funciones y mecanismos mediante los cuales se logra intercambiar información entre dos o más redes de comunicaciones. 7 Seamless mobility: Se refiere a la movilidad entre redes de una manera transparente al usuario. 56

78 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. E-UTRAN y UTRAN. En esta arquitectura el Serving Gateway asume las funciones del GGSN, además, a nivel del EPC se necesita algunas nuevas interfaces que le permitan realizar un intercambio de información entre la redes E-UTRAN y UTRAN, estas nuevas interfaces se muestran en la figura 2.13 y son: S3, S4, S6d y S12, donde las interfaces S3, S4 son interfaces internas del núcleo de la red, la interfaz S6d se utiliza para el acceso a la base de datos HSS desde la red HSPA+ y la interfaz S12 permite la conexión directa entre el EPC y UTRAN. En el intercambio de información entre los usuarios de la red, por ejemplo en el caso de handover el enb al no ser capaz de interactuar directamente con el nodo B de HSPA + y para que puedan trabajar de manera conjunta y mantener una comunicación con la menor cantidad de interrupciones, se necesita realizar algunas configuraciones y actualizaciones en algunos elementos de la red, mismos que se describen a continuación[32]: UEs Los UEs deben estar diseñados de manera tal que puedan soportar las dos tecnologías de radio, es decir se hace necesario el uso de dispositivos móviles multi-banda y multi-modo. enb y evolved HSPA+ NB Deben configurarse de manera tal que conozcan las celdas vecinas de las otras redes para efectos de handovers. MME y SGSN Para soportar movilidad se requiere señalización entre el MME y SGSN del plano de control, esto se logra mediante el uso de la interfaz S3. Ademas gracias a la flexibilidad de esta arquitectura de red (Figura 2.13) es posible hacer uso de un único nodo para la implementación de estas dos entidades. S-GW interviene en los procesos de handover entre enbs, ademas requiere actualización de software para que se comporte como un GGSN hacia el SGSN. La movilidad entre las redes LTE-A y HSPA+ se logra mediante el uso de la interfaz S4. El S-GW y SGSN forman parte del plano de usuario dentro del EPC. P-GW es el punto en el cual se realiza la conectividad hacia redes externas. 57

79 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A Equipos que Permitirán la Migración Fabricante como CISCO proponen algunas alternativas para la migración de HS- PA+ a LTE-A, mediante la modificación del núcleo de la red con equipos que manejen la red HSPA+, LTE-A, y otras redes, esto se logra mediante el uso de la plataforma de núcleo multimedia Cisco ASR 5000 (figura 2.14) la cual simplifica la migración mediante una actualización de software, sin la necesidad de grandes cambios o equipos. Figura 2.14: Cisco ASR FUENTE: CISCO, El router Cisco ASR 5000 puede ser desplegado en diferentes redes de acceso (figura 2.15) con las siguientes funciones: UMTS/HSPA Gateway GPRS Support Node (GGSN) Serving GPRS Support Node (SGSN) LTE Evolved Packet Core (EPC) Mobility Management entity (MMe) Serving Gateway (S-GW) PDN Gateway (P-GW) evolved Packet data Gateway (epdg) WiMAX Access Service Network (ASN) Gateway 58

80 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. Home Agent (HA) Figura 2.15: Multi-acceso con Cisco ASR FUENTE: CISCO, ELABORADO POR: El Autor. Alcatel-Lucent (figura 2.16) propone para la migración del núcleo de la red los siguientes equipos: 9471WMM funciones de SSGN, MME SR funciones de GGSN, P-GW, S-GW DSC funciones de PCRF. Figura 2.16: Alcatel-Lucent EPC. FUENTE: Alcatel-Lucent. La solución HUAWEI para el EPC (figura 2.17) y E-UTRAN (figura 2.18)consta de los siguientes equipos: EPC 59

81 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. USN 9810 funciones de SSGN, MME. UGW 9811 funciones de GGSN, P-GW, S-GW. RM 9000 funciones de PCRF. SAE-HSS 9820 funciones de HSS. E-UTRAN enb formado por DBS3900, que consta de BBU 3900, y RRU BTS 3900 y BTS 3900A para instalaciones interiores y exteriores respectivamente. Figura 2.17: EPC de HUAWEI. FUENTE: Huawei TD-LTE Solution Overview. Figura 2.18: E-UTRAN HUAWEI. FUENTE: HUAWEI, Enterprise, "DBS3900". 60

82 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A LTE hacia LTE-Advanced Long Term Evolution Advanced (LTE-A) es una mejora de LTE, estandarizados ambos por la 3GPP, son tecnologías de radio compatibles con la diferencias de que LTE-A cumple con los requerimientos de IMT-A para ser considerada como tecnología 4G, y para lograrlo se han echo mejoras en la eficiencia del espectro, se a incrementado la tasa de datos, etc. A continuación se realiza una comparación entre estas dos versiones para dar a conocer cuales son las principales mejoras de LTE-A Comparación entre LTE y LTE-A LTE-A no presenta mayores cambios en su arquitectura comparado con LTE, en la tabla 2.1 tenemos la comparación entre LTE y LTE-A en términos de Picos de Velocidad, Eficiencia Espectral, Anchos de Banda soportados y Latencia en el plano de usuario como en el de control, donde se observa que gracias a las nuevas y mejores características como MIMO con un mayor numero de antenas, la Agregación de Portadoras introducida en LTE-A y el uso de Relay Nodes, se a logrado mejorar en todos los aspectos si comparamos con LTE Rel. 8. Tabla 2.1: Comparación entre LTE y LTE-A. FUENTE: Rohde & Schwarz, "LTE [Long Term Evolution]: El siguiente nivel". 61

83 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A Relay Nodes En la figura 2.19 se muestra la arquitectura de la red LTE-A, donde la única diferencia es la adición de los Relay Nodes (RN) los cuales ayudan a mejorar la cobertura de la red y mejorar el rendimiento de las celdas, estos nodos se conectan inalámbricamente a los enbs a través de la Interfaz Un. Figura 2.19: Arquitectura de la red LTE-A con RN. FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced. ELABORADO POR: El Autor Agregación de Portadoras LTE-A para lograr altas tasas binarias de hasta 1Gbps en el enlace descendente y 500 Mbps en el enlace ascendente, utiliza la agregación de portadoras, que es una técnica nueva que no se incluye en LTE, donde se agrupan varias portadoras LTE para conseguir anchos de banda de hasta 100 MHz, como se muestra en la figura

84 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. Figura 2.20: Agregación de portadoras en LTE-A. ELABORADO POR: El Autor MIMO LTE y LTE-A soportan el esquema de antenas MIMO con la diferencia que en LTE-A se soporta un mayor numero de antenas, en el enlace descendente LTE soporta cuatro antenas, mientras que LTE-A ocho antenas y en el enlace ascendente LTE 1 antena y LTE-A hasta cuatro antenas como se observa en la figura Figura 2.21: MIMO en LTE y LTE-A. ELABORADO POR: El Autor WirelessMAN-Advanced o IEEE m WirelessMAN-Advanced o IEEE m es la propuesta de la IEEE, que nace de la necesidad de contar con una tecnología que satisfaga los requisitos de la UIT para IMT-A, además es una mejora de versiones anteriores como y e.[14] 63

85 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A Arquitectura IEEE m (figura 2.22)presenta una arquitectura plana basada en IP, la misma se divide tres partes que son: [14] Estaciones Móviles Avanzadas (Advanced Mobile Stations AMS) y Estaciones Móviles ( Mobile Stations MS) usadas por el usuario final para acceder a la red. Red de servicios de acceso (Access Service Network ASN), se compone de varias (Base Station) o (Advanced Base Station) BS/ABS las mismas que se conectan a ASN gateways. Red de servicios de conectividad (Connectivity service network CSN), es el encargado de proporcionar la conectividad IP y se compone principalmente de Servidores, puertas de enlace a Internet, base de datos. Figura 2.22: Arquitectura WiMAX. FUENTE: :LTE, LTE-Advanced and Wimax. ELABORADO POR: El Autor. 64

86 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A Interfaces de Red R1: Representa la interfaz de radio entre los MS o AMS y las BS. R2: Representa un enlace lógico entre MS y CSN. R3: Representa la conexión entre los CSN y ASN. R4: Representa el enlace entre ASNs. R5: Representa el enlace entre CSNs. R6: Representa el enlace entre BS y ASN-GW. R8: Representa el enlace entre dos BS o ABS. IEEE m al igual que el estándar IEEE también pueden utilizar los Advanced Relay Station (ARS) cuya función es similar a los RN de LTE-A, una característica de IEEE m es la compatibilidad con versiones anteriores tales como Comparación entre WirelessMAN-Advanced y LTE-A Arquitecturas de Red LTE-A y WiMAX tienen una similar arquitectura de Red, la misma que esta basada netamente en IP, y con fines de comparación la dividimos en tres partes: 1. En el dominio de usuario en el caso de LTE-A tenemos los User Equipment (UE), y en WiMAX los Mobile Station o Advanced Mobile Station MS/AMS. 2. En LTE-A Core Network (CN), en WiMAX Access Service Network (ASN). El ASN se compone de un ASN-GW y BS/ABS, y la red de acceso E-UTRAN consiste en una red de enbs interconectados, los BS/ABS y enbs cumplen similares funciones. Las funciones del ASN-GW in WiMAX para el caso de LTE-A son proporcionados por dos entidades el MME y S-GW, las mismas que son similares al SGSN en UMTS. Una de las diferencias entre estas entidades es la manera con la que se trata el trafico, que en LTE-A se lo divide en trafico de Plano de Control manejado por MME, y trafico de Plano de Usuario manejado por S-GW, WiMAX no separa estos dos planos y se los maneja desde el ASN-GW.[14] 65

87 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. 3. En LTE-A Protocol Data Network (PDN), en WiMAX Connectivity Service Network (CSN). El PDN-GW y CSN proveen a sus respectivas redes, conectividad a otras redes como Internet y la PSTN. Además WiMAX y LTE-A están diseñados para soportar interoperabilidad con IEEE e y IEEE y LTE respectivamente. [14] Interfaz de Aire m y Agregación de Portadoras La interfaz de aire de m llamada también Advanced WirelessMAN-OFDMA es utilizado como esquema de acceso múltiple tanto para el enlace descendente como ascendente, en el caso de LTE-A también se utiliza en el enlace descendente OFDMA, mientras que para el enlace ascendente se utiliza SC-FDMA. Además estos esquemas ofrecen soporte tanto para FDD y TDD.[14] En lo que respecta a la estructura de la trama (figura 2.23) en IEEE m se introduce el concepto de Súper Trama de 20 ms, la misma que se compone de cuatro tramas de 5ms, además cada trama se compone de ocho subtramas con una longitud de ms, existen tres tipos de subtramas las cuales se diferencian por el numero de símbolos OFDMA: [50, 15] Tipo 1: Compuesta por 6 símbolos OFDMA. Tipo 2: Compuesta por 7 símbolos OFDMA. Tipo 3: Compuesta por 5 símbolos OFDMA. Figura 2.23: Estructura Trama IEEE m. FUENTE: ROHDEySCHWARZ, IEEE m/WiMAX Rel. 2.0, Technology Overview. 66

88 2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. En LTE-A la trama como la subtrama estudiado en el capítulo uno, tiene una duración comparado con la trama de IEEE m de casi el doble. En cuanto al numero de símbolos OFDMA utilizados estos concuerdan con los de LTE-A, y dependen del tamaño del prefijo cíclico. IEEE m al igual que LTE-A para lograr una alta eficiencia espectral hacen uso de agregación de portadoras tanto contiguos como no contiguos para permitir ancho de banda de hasta 100 MHz, es decir los canales en IEEE m no necesitan tener el mismo ancho de banda ni necesitan estar en la misma banda de frecuencia MIMO en IEEE m Otra característica avanzada de IEEE m es la utilización de técnicas de MIMO. IEEE m a extendido el soporte de MU-MIMO a ocho capas en el enlace descendente y cuatro capas en el enlace ascendente. Debido a las mejoras de ancho de banda más amplios incluidos en IEEE m, la eficiencia espectral pico se incrementó a 17 bps/hz en enlace descendente para 4 4 MIMO y 9,3 bps/hz en enlace ascendente para 2 4 MIMO.Estos y más datos sobre las capacidades de WiMAX se muestra en la tabla 2.2, donde además se ilustra la comparación con LTE-A. Tabla 2.2: Comparación entre LTE-A e IEEE m. FUENTE: ROHDE & SCHWARZ, IEEE m/WiMAX Rel. 2.0, Technology Overview. ELABORADO POR: El Autor. 67

89 3 IMPACTO SOCIO-ECONÓMICO DE LA IMPLEMENTACIÓN DE LTE-A En este capítulo se realiza el análisis del impacto al implementar LTE-A en el Ecuador para lo cual se describe los diferentes equipos que hoy en día se utilizan para la oferta del estándar, como modems, tabletas electrónicas (tablets) y teléfonos inteligentes (smartphones). Se determina el impacto socio-económico mediante un análisis de mercado en base a encuestas para medir el grado de aceptación del nuevo estándar. Se plantea soluciones estratégicas para la implementación del estándar 4G para las operadoras del país. Se define un porcentaje aproximado de posibles usuarios para el ingreso de una nueva operadora. Los datos presentados proponen escenarios posibles como resultado de la implementación de LTE-A en el Ecuador. Se desarrolla un análisis ambiental en base a procesos existentes de reciclaje electrónico a nivel regional como nacional. Se hace el estudio de mercado para el posible efecto que tendría la implementación de LTE-A en nuestro país, se realiza el estudio para las operadoras; Claro, Movistar, CNT y una definición de usuarios para una nueva operadora que ingresa al mercado ecuatoriano. El análisis de mercado es una proyección propuesta por los autores de lo que puede pasar por la implementación de LTE-A en el país. Los datos obtenidos y propuestos se basan en la solución Huawei y de acuerdo a nuestras consideraciones se 68

90 3 ANÁLISIS ECONÓMICO definen las posibles consecuencias de ingreso de LTE-A Equipos compatibles con el estándar LTE-A Equipos compatibles con LTE-A en la actualidad para el usuario En la actualidad existen muchos modelos de equipos capaces de transmitir Internet banda ancha móvil. Para el presente estudio se considera como equipo final de usuario un smartphone de cuarta generación (4G). Con el avance inesperado de la tecnología y de la competencia entre las diferentes empresas que fabrican smartphones es muy fácil encontrar una gran variedad de equipos, como smartphones, tablets y modems usb, a continuación se enumera algunos equipos LTE comerciales, compatibles con el estándar LTE-A. Smartphones Nokia 900 Lumia LTE Samsung i727 Galaxy SII LTE Samsung i747 Galaxy SIII LTE Motorola XT925 Razr HD LTE Sony LT28i Xperia ION LTE Huawei P1 Ascend LTE Modems USB Huawei E397Bu-501 LTE Tablets Samsung i757 Galaxy Table LTE PIAD 3 Modelo A1430 PIAD 4 Modelo A

91 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Equipos de red compatibles con LTE-A en la actualidad Se considera que la solución propuesta por Huawei es adecuada para el presente análisis debido a que para el diseño de la red, se ha optado por la solución propuesta por Huawei (Figura 3.1), en lo que respecta al núcleo de la red el denominado EPC se a utilizado el equipo ecn6000, debido principalmente a su capacidad de integrar en un solo equipo todas las funciones necesarias que debe cumplir el núcleo de la red, para los enbs se ha utilizado el Huawei DBS 3900, el mismo que esta formado por la unidad de control BBU 3900 y la RRU, y para la gestión de la red se ha elegido al imanager M2000, el cual nos permite una gestión centralizada de la red, mayor información sobre estos equipos se presentan en el ANEXO 3. Figura 3.1: Diagrama de red LTE con equipos Huawei. FUENTE: Huawei, Análisis económico de la implementación de LTE-A Para el análisis se elabora encuestas con el fin de verificar cuál es la apertura de clientes potenciales ante el ingreso de una nueva tecnología así como la apertura a un cambio repentino de equipos. Para el cálculo de la muestra se utilizó la siguiente ecuación: n = Z2 p q N NE 2 + Z 2 p q (3.1) n= tamaño de la muestra 70

92 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Z= 1,96 para el 95% de confianza por tablas p= probabilidad de que ocurra (0.5) q= probabilidad de que no ocurra (0.5) E= precisión o el error (5%) N1= habitantes para Quito 1 N2= habitantes para Guayaquil. 1 N3= habitantes para Cuenca. 1 n1 = 384 muestras para Quito n2 = 384 muestras para Guayaquil n3 = 384 muestras para Cuenca Los resultados de las encuestas determina la aceptación del nuevo estándar LTE- A, sus diferentes aplicaciones y servicios, el nicho de mercado, el nivel de satisfacción de los usuarios ante las operadoras móviles de Ecuador, y otros resultados para el análisis pertinente de mercado. Las encuestas están dirigidas a un grupo de personas de entre 18 y 45 años de edad, en este rango de edad se maneja la mayor influencia de usuarios de telefonía e Internet móvil.[27] Se realizan 384 encuestas en diferentes partes de la ciudad de Quito, Guayaquil y Cuenca, con la ayuda de una herramienta de Google Docs 2, se realiza parte de las encuestas en forma virtual. 1 Población proyectada de 18 a 45 años de edad Fuente: Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC) 2 Enlaces encuestas: https://docs.google.com/forms/d/1ainuqbihosaytxhufouinsru1ak2caxvxctklcfsopy https://docs.google.com/forms/d/1bmgtwtuz7jg3rhcpbw59ssubde4ag7b946255ots3dg https://docs.google.com/forms/d/1nuyx6wuacfe72a6swwdtjwokhz8hzrnkft3jwa5gpoo 71

93 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Análisis de las encuestas Las encuestas realizadas dan una pauta de los diferentes puntos de vista de los usuarios, como el grado de satisfacción al servicio móvil, las aplicaciones de mayor importancia, y el grado de aceptación de un nuevo equipo 4G. La tabla 3.1 indica la distribución de las encuestas por ciudad. Tabla 3.1: Distribución de Encuestas por Ciudad FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor Figura 3.2: Distribución de Encuestas por Ciudad FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor 72

94 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Formación Académica De las encuestas realizadas existe un mayor número de personas con nivel académico Universitario con un 67,10% (Figura 3.3). Tabla 3.2: Nivel académico de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.3: Nivel académico de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Preferencia de Operadora Móvil En este punto se observa una mayor preferencia en las personas hacia la operadora Claro con un 51,04%, Movistar con un 45,40%, CNT con 3,56% (Figura 3.4). Tabla 3.3: Preferencia de encuestados por operadora móvil FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 73

95 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.4: Preferencia de encuestados por operadora móvil FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La operadora Claro tiene una leve mayoría de usuarios con respecto a Movistar como indica la figura 3.4. A nivel nacional existe una mayor cantidad de usuarios de la operadora Claro con un 69,11% 3, mientras que para Movistar existe un 28,99% 3 y para CNT un 1,91% 3. Cabe señalar que Claro tiene una mayor tendencia de abonados en la región costa, también en las regiones amazónica e insular pues posee mayor cobertura a nivel Nacional y estas zonas en muchos de los casos son de difícil acceso. De esta forma los siguientes datos son válidos pues a nivel nacional los motivos de insatisfacción por el servicio y la necesidad de "consumir" nuevas tecnologías no distinguen zonas demográficas, razón por la cual las preguntas planteadas Nivel de satisfacción con la operadora Esta pregunta es muy importante porque analiza el posible nicho de mercado, un 36,81% no esta satisfecho con su operadora, mientras que el 63,19% restante si (Figura 3.5). Tabla 3.4: Satisfacción de los encuestados con la operadora FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 3 Distribución del Mercado de Telefonía Móvil, por operadora Fuente: Superintendencia de Telecomunicaciones (SUPERTEL) 74

96 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.5: Satisfacción de los encuestados con la operadora FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Factores de insatisfacción A continuación se enumera los grados de importancia de los factores de insatisfacción como lo son la mala atención al cliente, cobertura, precios elevados y calidad de servicio móvil. Del 36,81% (Figura 3.5) de usuarios insatisfechos con su operadora se indica a continuación los niveles de importancia. Tabla 3.5: Factores de insatisfacción y grados de importancia FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 75

97 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.6: Factores de insatisfacción y grados de importancia FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor En la figura 3.6 se observa los diferentes porcentajes de importancia para los factores de insatisfacción, este punto es determinante para el ingreso de una nueva operadora, del análisis realizados la mayor cantidad de encuestados consideran como factores de mayor importancia a los precios elevados y cobertura seguidos de la mala atención al cliente y la calidad de servicio móvil, los encuestados consideran como medio importante a factor precios elevados, como poco importante a la mala atención y como nada importante a la calidad de servicio móvil. 76

98 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Aplicaciones consideradas importantes para un smartphone 4G En este punto se observa que los usuarios consideran de mayor importancia como aplicaciones para un smatphone la Educación con un 65,89%, las Noticias con 60,59%, ocio con 51,48%, la banca virtual con 42,10%, siendo estas aplicaciones las consideradas más utilizadas por los encuestados. (Figura 3.7). Tabla 3.6: Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.7: Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Los usuarios pueden seleccionar más de una casilla de verificación, por lo que los porcentajes pueden superar el 100%. 77

99 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Rango de valores de equipo Se indica la distribución de los respectivos valores de equipo móvil de usuario. Tabla 3.7: Rango de valores de equipo de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.8: Rango de valores de equipo de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.8 indica que la mayoría de usuarios disponen un equipo móvil en el rango de valores de $200 a $

100 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Grado de aceptación de adquirir un nuevo equipo 4G Este punto determina que el 73,26% de encuestados desea adquirir un nuevo equipo (Figura 3.9). Tabla 3.8: Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.9: Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 79

101 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Preferencia de planes para adquisición del equipo 4G Del 73,26% (Figura 3.9) de usuarios que desean adquirir un nuevo equipo, se indica la preferencia por los planes de servicio. Tabla 3.9: Preferencia de planes de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.10: Preferencia de planes de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Se observa que existe una mayor aceptación hacia el plan de 18 cuotas mensuales de $39 mensuales más 200 minutos de llamadas, tal como indica la figura

102 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Nivel de ingresos mensuales Esta pregunta nos indica el promedio mensual de ingresos de los encuestados. Tabla 3.10: Nivel de ingreso mensual de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.11: Nivel de ingreso mensual de los encuestados FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Existe mayor número de encuestados con un ingreso menor a $500, seguido del ingreso de $500 a $999 (Figura 3.11). 81

103 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Nicho de Mercado La selección del nicho de mercado está basado en el análisis de los resultados de las encuestas, se considera los rangos de edad, así como los niveles de ingreso para la determinación del nicho de mercado. Se realiza este análisis para las operadoras de nuestro país y una nueva que ingresa al mercado Tablas según los Rangos de Edad Se analiza algunos puntos de las encuestas en función de la edad de cada usuario, para obtener un posible nicho de mercado demarcado por el rango de edades, en función del nivel de ingresos, la aceptación de un nuevo equipo y la elección de un plan de servicio ofertado en la respectiva encuesta. Nivel de Ingresos Se indica a continuación una tabla con los respectivos porcentajes de los niveles de ingreso mensual en función del rango de edad. Tabla 3.11: Nivel de Ingresos según el Rango de Edad FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 82

104 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.12: Nivel de Ingresos según el Rango de Edad FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Existe una mayor cantidad de encuestados con un ingreso mensual menor a $500 en el rango de edad de 18 a 23 años, de 24 a 30 años existe un valor representativo con un ingreso mensual de $500 a $999. Existe una relación directa entre el rango de edad y el nivel de ingreso mensual, pues existe mayor cantidad de abonados en los niveles inferiores de ingreso mensual obviamente reflejado por la determinación de la encuesta dirigida hacia un grupo específico de edad (Figura 3.12). Aceptación de Nuevo Equipo Se determina la aceptación de los usuarios en función del rango de edad. Tabla 3.12: Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 83

105 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.13: Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.13 refleja que existe mayor número de abonados que aceptan el nuevo equipo, siendo los rangos de edad con mayor aceptación de 18 a 23 años y de 24 a 30 años con 40,54% y 22,83% respectivamente. Planes de Servicio De los usuarios que aceptaron el nuevo equipo se indica los respectivos planes en función del rango de edad. Tabla 3.13: Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edades FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 84

106 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.14: Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edad FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.14 indica que el plan de mayor elección es el de 18 cuotas mensuales de $ minutos de llamadas en dos rangos de edad más significativos, de 18 a 23 años con 18,75% y de 24 a 30 años con 9,55%. Por la forma de planteamiento de la encuesta que está dirigida hacia un grupo determinado de edad, del análisis de las tablas cruzadas por rangos de edad existe una gran demanda de personas jóvenes para el servicio, lo cual puede ser aprovechado por las respectivas operadoras en el manejo de promociones y ofertas hacia ese rango de edad Tablas según los Niveles de Ingreso Es indispensable determinar el nivel de ingreso de los encuestados potenciales en base al valor del equipo que utilizan, la aceptación de un nuevo equipo 4G y la aceptación de los planes de servicio ofertados en la encuesta. Precio de Equipos Se indica los diferentes porcentajes de los precios de los equipos de los usuarios según su nivel de ingresos. 85

107 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.14: Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.15: Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Como indica la figura 3.15 existe un mayor número de encuestados con un ingreso menor a $500 y el mayor porcentaje de valor de equipo se encuentra en el rango de $200 a $399 con 51,22%, es importante tener en cuenta este valor de equipo porque da una pauta para saber el precio del equipo final que se puede ofertar con el plan de mayor aceptación indicado en la figura Aceptación de Nuevo Equipo Es importante determinar el nivel de ingreso de los usuarios que aceptan el nuevo equipo 4G. 86

108 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.15: Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.16: Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.16 muestra que la mayor parte de usuarios aceptan el nuevo equipo y de estos abonados la mayor parte tienen un ingreso menor a $500, mientras que un porcentaje representativo tiene ingresos entre $500 y $1999. Planes de Servicio Se determina también de los usuarios que aceptan el nuevo equipo, los diferentes planes de servicio en función del nivel de ingreso mensual. 87

109 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.16: Planes de servicio según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.17: Planes de servicio según el Nivel de Ingresos FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.17 refleja de igual manera una aceptación mayor hacia el plan de 18 cuotas mensuales de $ minutos representado en dos niveles de ingreso mas significativos, el de menor a $500 con 15,45% y el de $500 a $999 con 12,15%. De acuerdo al análisis de las tablas cruzadas en función del nivel de ingreso consideramos para nuestro nicho de mercado a los encuestados con un nivel de ingreso entre $500 a $1999 por el hecho que es de mayor facilidad acceder al equipo 4G y siendo el plan de mayor aceptación por los encuestados el de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas. 88

110 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tasa Interna de Retorno (TIR) y Valor Actual Neto (VAN) El valor actual neto (VAN) es un procedimiento que permite calcular el valor presente de un determinado número de flujos de caja futuros, originados por una inversión. La metodología consiste en descontar al momento actual todos los flujos de caja futuros del proyecto. A este valor se le resta la inversión inicial, de tal modo que el valor obtenido es el valor actual neto del proyecto.[48] La tasa interna de retorno o tasa interna de rentabilidad (TIR) de una inversión está definida como la tasa de interés con la cual el valor actual neto es igual a cero.[23] La tasa interna de retorno es un indicador que permite saber la rentabilidad de un proyecto, quiere decir a mayor TIR mayor rentabilidad, en función de esta medida se decide si se acepta o rechaza un proyecto de inversión. Para un determinado proyecto se compara la TIR con una tasa mínima o tasa de corte, conocido como el costo de oportunidad de la inversión en donde intervienen varios factores como la tasa pasiva, la inflación y el riesgo país.[23] Determinación de Usuarios Se determina un número potencial de usuarios para las operadoras de nuestro país al considerar, el nivel de satisfacción con su respectiva operadora, la aceptación del nuevo equipo 4G, el nivel de ingreso promedio mensual y la elección del plan con mayor aceptación por los usuarios. Para la nueva operadora propuesta por nuestro estudio que ingresa al mercado se considera la insatisfacción con las operadoras actuales de nuestro país, los factores de insatisfacción de mayor importancia, la aceptación del nuevo equipo 4G, el nivel de ingreso promedio mensual y el plan de servicio de mayor aceptación. Claro Satisfacción con la Operadora 89

111 3 ANÁLISIS ECONÓMICO La figura 3.4 indica que del total de encuestados el 51,04% pertenecen a la operadora Claro. Tabla 3.17: Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.18: Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.18 muestra que el 29,69% de abonados encuestados Claro están satisfechos con el servicio brindado por la operadora. Aceptación de un Nuevo Equipo De los usuarios encuestados Claro que están satisfechos, se determina el porcentaje de aquellos que aceptan el nuevo equipo 4G. Tabla 3.18: Aceptación de Nuevo Equipo - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 90

112 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.19: Aceptación de Nuevo Equipo - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor En la figura 3.19 se observa que el 20,83% de usuarios encuestados Claro acepta un nuevo equipo. Nivel de Ingreso Como se definió en nuestro análisis de nicho de mercado los usuarios o encuestados que se encuentren dentro del rango de ingreso de $500 a $1999 son los que están en mayor condición de adquirir un nuevo equipo 4G. Se dispone de los usuarios Claro encuestados que aceptan el nuevo equipo quienes están en el rango de ingreso mensual mencionado. Tabla 3.19: Niveles de Ingreso - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 91

113 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.20: Niveles de Ingreso - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.20 muestra que el 8,68% de usuarios encuestados Claro que aceptan el nuevo equipo tienen un ingreso promedio mensual entre $500 y $1999. Plan de Servicio Para obtener el número final de usuarios encuestados potenciales Claro se dispone los usuarios del plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas tal como lo indica el análisis del nicho de mercado realizado anteriormente. Tabla 3.20: Planes de Servicio - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 92

114 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.21: Planes de Servicio - Claro FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.21 muestra que de los usuarios Claro encuestados el 2,95% aceptan el nuevo equipo 4G, tienen un ingreso mensual entre $500 y $1999 y eligen el plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas, siendo este porcentaje el número final de usuarios encuestados Claro propuesto por nuestro análisis para el cálculo del TIR y VAN. Movistar Satisfacción con la Operadora La figura 3.4 indica que del total de encuestados el 45,40% pertenecen a la operadora Movistar. Tabla 3.21: Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 93

115 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.22: Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.22 muestra que el 30,47% de abonados encuestados Movistar están satisfechos con el servicio brindado por la operadora. Aceptación de un Nuevo Equipo De los usuarios encuestados Movistar que están satisfechos, se determina el porcentaje de aquellos que aceptan el nuevo equipo 4G. Tabla 3.22: Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.23: Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 94

116 3 ANÁLISIS ECONÓMICO La figura 3.23 indica que el 18,49% de usuarios encuestados Movistar acepta un nuevo equipo. Nivel de Ingreso Se dispone de los usuarios encuestados Movistar que aceptan el nuevo equipo quienes están en el rango de ingreso mensual de $500 a $1999. Tabla 3.23: Niveles de Ingreso - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.24: Niveles de Ingreso - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.24 muestra que el 8,33% de usuarios encuestados Movistar que aceptan el nuevo equipo tienen un ingreso promedio mensual entre $500 y $1999. Plan de Servicio Para obtener el número final de usuarios encuestados potenciales Movistar se dispone los usuarios del plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas tal como lo indica el análisis del nicho de mercado realizado anteriormente. 95

117 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.24: Planes de Servicio - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.25: Planes de Servicio - Movistar FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.25 muestra que de los usuarios Movistar encuestados el 2,52% aceptan el nuevo equipo 4G, tienen un ingreso mensual entre $500 y $1999 y eligen el plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas, siendo este porcentaje el número final de usuarios encuestados Movistar propuesto por nuestro análisis para el cálculo del TIR y VAN. CNT Satisfacción con la Operadora La figura 3.4 indica que del total de encuestados el 3,56% pertenecen a la operadora CNT. 96

118 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.25: Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.26: Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.26 muestra que el 3,04% de abonados encuestados CNT están satisfechos con el servicio brindado por la operadora. Aceptación de un Nuevo Equipo De los usuarios encuestados CNT que están satisfechos, se determina el porcentaje de aquellos que aceptan el nuevo equipo 4G. Tabla 3.26: Aceptación de Nuevo Equipo - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 97

119 3 ANÁLISIS ECONÓMICO equipo. Figura 3.27: Aceptación de Nuevo Equipo - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.27 indica que el 2,60% de usuarios encuestados CNT acepta un nuevo Nivel de Ingreso Se dispone de los usuarios encuestados CNT que aceptan el nuevo equipo quienes están en el rango de ingreso mensual de $500 a $1999. Tabla 3.27: Niveles de Ingreso - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.28: Niveles de Ingreso - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 98

120 3 ANÁLISIS ECONÓMICO La figura 3.28 muestra que el 1,39% de usuarios encuestados CNT que aceptan el nuevo equipo tienen un ingreso promedio mensual entre $500 y $1999. Plan de Servicio Para obtener el número final de usuarios encuestados potenciales CNT se dispone los usuarios del plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas tal como lo indica el análisis del nicho de mercado realizado anteriormente. Tabla 3.28: Planes de Servicio - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.29: Planes de Servicio - CNT FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.29 muestra que de los usuarios CNT encuestados el 0,78% aceptan el nuevo equipo 4G, tienen un ingreso mensual entre $500 y $1999 y eligen el plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas, siendo este porcentaje el número final de usuarios encuestados CNT propuesto por nuestro análisis para el cálculo del TIR y VAN. 99

121 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Nueva Operadora Para determinar el número potencial de usuarios que ingresan a la nueva operadora se define los usuarios encuestados de las operadoras de nuestro país que están insatisfechos con su operadora, siendo este porcentaje el 36,81% tal como lo indica la figura 3.5. Factores de insatisfacción La figura 3.6 indica que los factores de insatisfacción que tienen mayor importancia en los usuarios son los precios elevados y la cobertura. Tabla 3.29: Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.30: Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.30 muestra que de los usuarios encuestados insatisfechos con su operadora el 26,74% consideran como muy importante a los factores precios elevados y cobertura Aceptación de un Nuevo Equipo 100

122 3 ANÁLISIS ECONÓMICO De los usuarios insatisfechos con su operadora y que consideran los factores en cuestión como muy importantes, se define el porcentaje de aquellos que aceptan el nuevo equipo 4G. Tabla 3.30: Aceptación de Nuevo Equipo FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor Figura 3.31: Aceptación de Nuevo Equipo FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.31 muestra que de los usuarios insatisfechos con su operadora y consideran los precios elevados y cobertura como factores de insatisfacción muy importantes el 22,57% aceptan un nuevo equipo 4G. Nivel de Ingreso Se define de los usuarios que aceptan un nuevo dispositivo quienes están en el rango de ingreso mensual de $500 a $1999. Tabla 3.31: Niveles de Ingreso FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 101

123 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.32: Niveles de Ingreso FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.32 muestra que el 13,37% de usuarios encuestados que aceptan el nuevo equipo tienen un ingreso promedio mensual entre $500 y $1999. Plan de Servicio Para obtener el número final de usuarios encuestados potenciales para la Nueva Operadora, se dispone los usuarios del plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas tal como lo indica el análisis del nicho de mercado realizado anteriormente. Tabla 3.32: Planes de Servicio FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor 102

124 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Figura 3.33: Planes de Servicio FUENTE: Encuesta LTE-A ELABORADO POR: El Autor La figura 3.33 muestra que de los usuarios encuestados el 4,95% está insatisfecho con su operadora actual, considera a los precios elevados y la cobertura como factores de insatisfacción muy importantes,aceptan el nuevo equipo 4G, tienen un ingreso mensual entre $500 y $1999 y eligen el plan de 18 cuotas mensuales de $39 más 200 minutos de llamadas, siendo este porcentaje el número final de usuarios encuestados propuesto por nuestro análisis para el cálculo del TIR y VAN Factores que intervienen en la determinación de TIR y VAN Para determinar si la implementación de LTE-A puede generar beneficios se parte de la demanda de usuarios que está en función de los datos obtenidos de la encuesta. El estudio está propuesto para las tres ciudades principales del Ecuador y para un grupo de edades de 18 a 45 años. Se considera; una inversión en función de los equipos de red determinados por la demanda de usuarios al final de 5 años, la depreciación de los equipos, los ingresos determinados por el plan de servicio otorgado por la operadora, los diferentes gastos de venta y operación que intervienen en la publicidad, mantenimiento de red y equipos. Se realiza el cálculo de TIR y VAN para las operadoras Claro, Movistar y CNT. Para el ingreso de una nueva operadora y en base a nuestra encuesta se determina el porcentaje de posibles usuarios que formen parte de la misma, ya que el ingreso de una nueva operadora a nuestro país no sería de la forma tradicional sino de forma virtual, es decir un ingreso de una nueva operadora sería el ingreso de un operador móvil virtual 103

125 3 ANÁLISIS ECONÓMICO (OMV), lo cual implica un análisis extenso y específico. Tabla 3.33: Población proyectada 2013 por Ciudades. FUENTE: INEC ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.33 muestra el número total de usuarios de telefonía móvil en las tres ciudades principales. Del análisis de estimación de usuarios se determina que del total de encuestados para Claro el 2,95% (Figura 3.21) es el porcentaje para calcular el VAN y TIR, para Movistar corresponde el 2,52% (Figura 3.25), para CNT el 0,78% (Figura 3.29) y para la nueva operadora se realiza una estimación del 36,81% (Figura 3.5) del porcentaje total obtenido en la estimación de usuarios (Figura 3.33), siendo el porcentaje final el 1,82% del total de encuestados, se realiza esta estimación por que alrededor de este porcentaje existe una insatisfacción de los usuarios con su operadora actual. El análisis se basa en la venta de equipos por planes por lo cual se toma en cuenta el porcentaje de usuarios pospago en Ecuador lo que corresponde al 17,5% 4. Tabla 3.34: Usuarios finales FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.34 indica los posibles usuarios por operadora en base a nuestras encuestas, para un futuro análisis de un OMV se podría partir del porcentaje de usuarios de la nueva operadora. 4 Estadísticas de Servicios de Telecomunicaciones Fuente: SUPERTEL 104

126 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Proyección de Usuarios para 5 años Para determinar la proyección del número de usuarios anual se considera la tasa de penetración de Internet móvil anual, siendo alrededor del 20% 5. En el primer año se considera un 30% del total de usuarios posibles como demanda, siendo este un porcentaje realista para negocios o proyectos similares. Tabla 3.35: Proyección de Usuarios FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor Estimación de Ingresos Se determina el ingreso anual para cada operadora en función del plan de mayor aceptación, el costo del equipo 4G, el costo de interconexión, y el promedio de llamadas hacia otras operadoras. El costo de un equipo LTE compatible con el estándar LTE-A se considera alrededor de $400.[17] Claro Tabla 3.36: Ingresos anuales - Claro FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.36 indica el total de ingresos anuales para la operadora Claro, se considera el tráfico de interconexión entrante y saliente, el promedio de llamadas de Claro hacia otra operadoras y el valor de interconexión por minuto.[9] Movistar 5 Estadísticas de Internet Fuente: Consejo Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL) 105

127 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.37: Ingresos anuales - Movistar FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.37 indica el total de ingresos anuales para la operadora Movistar, de igual manera en función del tráfico de interconexión entrante y saliente, el promedio de llamadas de Movistar hacia otras operadoras y el valor de interconexión por minuto.[9] CNT Tabla 3.38: Ingresos anuales - CNT FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.38 indica el total de ingresos anuales para la operadora CNT, de forma similar en función del tráfico de interconexión entrante y saliente, el promedio de llamadas de CNT hacia otras operadoras y el valor de interconexión por minuto.[9] Estimación de Gastos de Venta y Operación Para estimación de los Gastos de Venta y Operación se determina los diferentes rubros que ingresan en una empresa de telecomunicaciones, este análisis corresponde a la venta de equipos y los rubros a manejar son la publicidad, el mantenimiento de la red, el mantenimiento y venta de equipos finales de usuarios. Para el caso de la publicidad de las operadoras Claro y Movistar es similar, en los primeros meses existe mayor gasto porque debe haber una mayor atención del publico ya que se introduce el servicio. Para la publicidad en TV se determina la publicidad 106

128 3 ANÁLISIS ECONÓMICO mensual en horario triple A, los tres primeros meses se gasta $50000 mensual, el resto de meses $35000 mensual para el primer año. Para la publicidad en Radio se utiliza $800 mensual por los tres primeros meses y el resto de meses $600 mensual, para la publicidad en la Prensa escrita se gasta $900 mensual y el resto de meses $600, se realiza la publicidad en tres periódicos y radios por ciudad. Para el mantenimiento de la red se adiciona un grupo de 3 personas para la red 4G conformado por un ingeniero y dos técnicos por ciudad con sueldos de $1000 y $600 respectivamente. Para la venta y mantenimiento de equipos se estima dos técnicos y dos vendedores por ciudad con sueldos básicos respectivamente. El incremento de los gastos de venta y operación están en función del incremento porcentual del salario básico unificado, considerado al rededor del 10% 6. Para la operadora CNT existe un incremento en publicidad en comparación a las operadoras establecidas en el país debido a que la operadora debe darse a conocer, también debido a la oferta del servicio con venta de equipos de cuarta tecnología. Claro Tabla 3.39: Gastos de Venta y Operación - Claro FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor Movistar 6 Sueldo básico 2013 Ecuador. Fuente: Agencia Pública de noticias del Ecuador y Suramérica ANDES 107

129 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.40: Gastos de Venta y Operación - Movistar FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor CNT Tabla 3.41: Gastos de Venta y Operación - CNT FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.41 indica que para la operadora CNT la publicidad es considerada un mayor gasto que las operadoras ya establecidas en el país, de igual manera se dispone de personal para el mantenimiento de la red y equipos, así como la venta de los mismos. Inversión Para calcular la inversión se considera la densidad poblacional de las tres ciudades, el número de usuarios determinados para 5 años. De la población total proyectada para le 2013 el 41% 7 corresponde a los usuarios entre 18 a 45 años. 7 Proyecciones-poblacionales. Fuente: INEC 108

130 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.42: Densidad - Ciudad FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.42 indica las respectivas densidades 8 para las tres ciudades en base al porcentaje de usuarios entre 18 y 45 años. En el anexo 2 se calcula el área de cobertura de un enodob, se obtiene un área de 0,3501km cuadrados. De acuerdo a las densidades de las respectivas ciudades obtenemos el número de usuarios por área de cobertura. Tabla 3.43: Usuarios en función del Área de Cobertura FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.43 muestra el número de usuarios por área de cobertura de cada ciudad, siendo Guayaquil la ciudad con más habitantes por área de cobertura. De la población proyectada entre 18 y 45 años se define la distribución por ciudad y operadora. 8 Cuenca, Quito, Guayaquil (Ecuador). Fuente: Wikipedia 109

131 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.44: Usuarios por Operadora y Ciudad FUENTE: INEC ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.44 muestra a Guayaquil como la ciudad con un mayor porcentaje de usuarios con respecto a Quito y Cuenca. El número de Base Transceiver Station (BTS) se obtiene en función de los usuarios finales de cada ciudad y el número de usuarios por área de cobertura. Tabla 3.45: Número de Estaciones Base por operadora FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El AutorFUENTE: Encuestas La tabla 3.45 muestra el número de BTS para cada operadora, siendo Claro la operadora con mayor número de BTS, obviamente reflejado por el mayor número de usuarios. A continuación se determina el valor de la inversión para cada operadora, se realiza cambios de equipos en el núcleo de la red, estaciones base y antenas (Anexo 3). Claro La tabla 3.46 indica la cantidad de equipos que intervienen en el cambio para la implementación de LTE-A para la operadora Claro. Movistar La tabla 3.47 de igual manera muestra las diferentes cantidades y precios para la implementación de la red Movistar. 110

132 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Tabla 3.46: Inversión- Claro FUENTE: HCekipa (Empresa Polaca de Telecomunicaciones) ELABORADO POR: El Autor CNT Tabla 3.47: Inversión- Movistar FUENTE: HCekipa (Empresa Polaca de Telecomunicaciones) ELABORADO POR: El Autor Tabla 3.48: Inversión - CNT FUENTE: HCekipa (Empresa Polaca de Telecomunicaciones) ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.48 señala los diferentes costos y precios de equipos que intervienen en la implementación de una red LTE-A para la operadora CNT. 111

133 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Depreciaciones Para nuestro análisis se define la vida útil de los equipos que intervienen como activos fijos, siendo los equipos que se utilizan para la implementación de LTE-A para cada operadora. Claro Tabla 3.49: Depreciación de Activos Fijos - Claro FUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México ELABORADO POR: El Autor Movistar Tabla 3.50: Depreciación de Activos Fijos - Movistar FUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México ELABORADO POR: El Autor CNT Tabla 3.51: Depreciación de Activos Fijos - CNT FUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México ELABORADO POR: El Autor 112

134 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Determinación del TIR y VAN Se indica a continuación el cálculo del TIR y VAN para cada operadora en función de los parámetros descritos anteriormente y la tasa de descuento. La tasa de descuento reflejada también conocida como costo de oportunidad está compuesta por; la tasa pasiva, la tasa inflación y una tasa de premio al riesgo de la inversión. Tabla 3.52: Tasa Mínima Aceptable de Rendimiento. FUENTE: Banco Central del Ecuador ELABORADO POR: El Autor 113

135 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Claro Tabla 3.53: TIR y VAN- Claro FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.53 indica el VAN y TIR positivos para Claro. 114

136 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Movistar Tabla 3.54: TIR y VAN- Movistar FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.54 indica el VAN y TIR positivos para Movistar. 115

137 3 ANÁLISIS ECONÓMICO CNT Tabla 3.55: TIR y VAN- CNT FUENTE: Elaboración Propia ELABORADO POR: El Autor La tabla 3.55 indica un VAN y TIR negativos para la CNT. 116

138 3 ANÁLISIS ECONÓMICO 3.3. Resultados del análisis económico. Existe en las tres ciudades en cuestión una mayor tendencia de usuarios Claro, por esta razón y en base a las delimitaciones de nuestro estudio se observa un valor de TIR y VAN mayor que el de Movistar y CNT. A nivel nacional la implementación de LTE-A generaría mayores beneficios para Claro porque a las empresas con mayor número de usuarios resulta mas fácil incursionar en el despliegue de LTE-A. Claro La tabla 3.53 indica para Claro un Valor Actual Neto mayor a cero lo que indica que es un proyecto fiable en el cual se obtienen ganancias, el resultado de la Tasa Interna de Retorno es mayor a la TMAR que se muestra en la tabla 3.52 lo que determina que el proyecto es rentable. Se calcula el Periodo de recuperación de la inversión (PRI)[2], se obtiene un resultado de 3,04 equivalente a 3 años y 17 días el tiempo en recuperar la inversión. Se determina la relación Costo Beneficio (C/B), se obtiene un valor de 3,6 que es mayor a uno, lo que refleja un proyecto viable. Este análisis es realizado en un escenario realista, sin subsidio de equipos por lo cual el TIR de Claro es elevado con respecto al TMAR.[4] Subsidio de Equipos de Usuario En base al análisis teórico propuesto para la operadora Claro, los usuarios pueden obtener un descuento del 14% en el valor de los equipos, es decir la operadora obtiene aún ganancias con respecto al TMAR al subsidiar un 14% el costo de venta del equipo con lo cual se obtiene un VAN de $27.041,07 y un TIR de 17%. Análisis Optimista Para un escenario optimista se considera un incremente de 20% de usuarios el primer año, con este número de usuarios se obtiene un VAN de $ ,66 y un TIR de 117

139 3 ANÁLISIS ECONÓMICO 111%, en este escenario se observa claramente que la operadora Claro obtiene altas ganancias, esto puede ser aprovechado para subsidiar mayor parte del equipo y obtener mayor número de clientes. En este análisis optimista la operador podría subsidiar un 50% del equipo con lo cual mantiene sus ganancias con un VAN de $ ,95 21% y un TIR de 21%. Análisis Pesimista Para un escenario pesimista se considera una reducción del 20% de usuarios el primer año, se obtiene un VAN negativo y un error en el cálculo del TIR, esto se da porque el iniciar con un porcentaje del 10% como usuarios es un porcentaje muy pequeño para los gastos e inversión que implica la implementación de LTE-A. Movistar Para Movistar, en la tabla 3.54 se obtiene un VAN y TIR positivos lo que indica que el proyecto es fiable y rentable. De igual manera se obtiene un PRI de 3,81 equivalente a 3 años, 9 meses y 21 días el tiempo en recuperar la inversión. Se consigue una relación C/B de 2,79 que al ser un valor mayor a uno indica un proyecto viable. Para Movistar realizar de igual manera un cambio de equipos al estándar LTE-A resulta conveniente debido a que se obtiene ganancias; aunque el periodo de recuperación de la inversión es un poco más que Claro de igual manera es un proyecto fiable, rentable y viable.[4] Subsidio de Equipos de Usuario En base al análisis teórico propuesto, la operadora Movistar puede subsidiar un 5%, obteniendo un VAN de $27.041,07 y un TIR de 17% mayor al TMAR, lo cual indica que el proyecto con un subsidio de equipos de usuario sigue siendo fiable y rentable. Análisis Optimista 118

140 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Para un escenario optimista se considera un incremente de 20% de usuarios el primer año, con este número de usuarios se obtiene un VAN de $ ,77 y un TIR de 107%, en este escenario se observa claramente que la operadora Movistar también obtiene altas ganancias, en este escenario la operadora Movistar puede subsidiar 48%, se obtiene un VAN de $ ,90 y un TIR de 18%. Análisis Pesimista Para un escenario pesimista se considera una reducción del 20% de usuarios el primer año, se obtiene un VAN negativo y un error en el cálculo del TIR. CNT La tabla 3.55 señala un VAN negativo que refleja un proyecto no fiable, por los valores de flujo de caja negativos se obtiene un error en el resultado del TIR lo que refleja un proyecto no rentable. No es posible calcular el PRI por los resultados de TIR y VAN, no se recupera la inversión. Al realizar el cálculo de la relación C/B se obtiene un valor menor a uno indica un proyecto no viable. Del análisis de resultados del VAN, TIR, C/B, se observa que para CNT es muy difícil obtener ganancias e implementar una red LTE-A, resulta una inversión fuerte que no es recuperable en los años considerados en el análisis. En nuestro país existe un oligopolio por las dos operadoras consideradas en el estudio como Claro y Movistar que tienen un número considerable de usuarios. [4] Subsidio de Equipos de Usuario En base al análisis teórico propuesto, la operador CNT no puede subsidiar el equipo de usuario en ningún porcentaje. Análisis Optimista Para un escenario optimista se considera un incremente de 20% de usuarios el primer año, en este escenario se obtiene un VAN y TIR negativo lo que indica que para la operadora CNT es muy complicado incursionar en el despliegue de LTE-A, esto se ve reflejado por la cantidad de usuarios con los que cuenta la operadora. 119

141 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Análisis Pesimista Para un escenario pesimista se considera una reducción del 20% de usuarios el primer año, de igual manera que para Claro y Movistar se obtiene un VAN negativo y un error en el cálculo del TIR Propuestas de estrategias para la implementación de LTE-A La implementación de LTE-A está en función de la demanda de usuarios que deseen el servicio, bajo esta condición el incursionar en el despliegue de LTE-A para las operadoras Claro y Movistar resulta rentable por el hecho de que a mayor cantidad de usuarios mayor beneficios, en base al análisis del TIR y VAN para Claro y Movistar una solución estrategia que se plantea es el subsidio de un porcentaje del costo del equipo,ya que como se analizó en un escenario optimista para estas operadoras podrían subsidiar alrededor de un 50% del costo. Para la operadora CNT lograr incursionar en LTE-A resulta muy complicado por el número de usuarios con el cuál cuentan, de esta manera CNT puede influenciar en el aumento de la publicidad y comenzar por ganar usuarios, CNT tiene una gran ventaja en comparación con las otras operadoras ya que cuenta con la concesión de las frecuencias y puede incursionar en el despliegue de LTE-A antes que las operadoras que lideran el mercado. La operadora CNT al tener la concesión y poder operar antes que Claro y Movistar puede aprovechar este tiempo al oferta un modem usb que cuesta alrededor de $30 ya que intentar subsidiar un smartphone es complicado en comparación con las otras operadoras, para los usuarios realizar una inversión de $30 a $400 que cuesta un smartphone es más accesible. De acuerdo a la adopción de la segmentación A5 9 para latinoamerica los equipos finales de usuario serán más accesibles para los usuarios debido a su cantidad de fabricación, de esta manera aumenta la oferta de las operadoras de brindar el estándar 9 Ver capítulo 4 120

142 3 ANÁLISIS ECONÓMICO LTE-A con un equipo que cumple con todas las características y es accesible para el abonado final. Otra solución que se debe tener en cuenta es la posibilidad por parte de las operadoras de brindar un bono por reciclaje, pueden recibir un teléfono antiguo incompatible con el estándar LTE-A como parte de pago para la adquisición de un equipo 4G, con esta solución estratégica los usuarios y operadoras contribuyen con el medio ambiente y tienen su grado de beneficio. En la actualidad es conveniente para las operadoras migrar del estándar HSPA+ a LTE porque existe redes funcionales en gran parte del mundo con redes LTE, mientras que LTE-A se encuentra en pruebas, los equipos finales de usuario LTE son compatibles con el LTE-A, y la migración de LTE a LTE-A consiste en su mayoría una actualización de software Análisis Ambiental Hoy en día es indispensable saber administrar los recursos y es importante que las operadoras sepan colaborar con el medio ambiente. En el Ecuador existe varias campañas de reciclaje electrónico emprendidas por diferentes empresas nacionales como internacionales. Por parte de las operadoras de Ecuador existen varias campañas y programas de reciclaje temporales y duraderos. Movistar realiza un a campaña permanente al rededor del año 2009, cuenta con varios puntos de recolección de equipos. Claro fue la primera operadora en llevar a cabo esta campaña de reciclaje a partir del ano 2006 y en conjunto con Intercia una empresa pionera en administrar recursos electrónicos reciclables inauguró la primera plante de reciclaje electrónico del Ecuador. La operadora CNT realiza campañas temporales para incentivar a los abonados a participar en el reciclaje electrónico en programas como conciertos o entregando bonos por la colaboración. Por consiguiente tanto usuarios como operadoras obtienen un beneficio 121

143 3 ANÁLISIS ECONÓMICO directa o indirectamente, las operadoras pueden vender este reciclaje electrónico a empresas nacionales e internacionales, los usuarios participan en diferentes beneficios al colaborar. Es importante lograr en las personas y mas empresas una conciencia de ayuda al medio ambiente debido a que en muchos de los casos los usuarios pueden desechar estos teléfonos antiguos a la basura sin darle ningún beneficio, y las operadoras por varios años no han tomado estas iniciativas de aportación con el medio ambiente.[3, 13, 7] Un estudio de hábitos ambientales de los ecuatorianos realizado por el INEC, sostiene que el 84,8% de los hogares ecuatorianos no clasifica los desechos orgánicos, el 82,5% no clasifica los plásticos y el 80,4% no clasifica el papel. Menos lo hace con aparatos electrónicos. Los celulares son desviados entre la familia o guardados.[36] Reciclaje Electrónico Regional La Empresa Municipal de Aseo de Cuenca (EMAC) promueve una campaña de reciclaje electrónico en el centro de acopio de tecnología obsoleta ubicado en una parte del relleno sanitario de Pichacay. En este centro de reciclaje llegan todo tipo de dispositivos y elementos electrónicos como computadoras, impresoras y teléfonos obsoletos que ya no sirven en empresas, instituciones y hogares. La EMAC cuenta con un servicio de recolección de aparatos tecnológicos, las personas que no cuenten con tecnología que no utilicen por la renovación constante pueden llamar al 139 y personal de EMAC se acercará a los hogares.[10] En Cuenca como en todo el país las diferentes operadoras de telefonía móvil cuentan con lugares de reciclaje de tecnología obsoleta. 122

144 3 ANÁLISIS ECONÓMICO Reciclaje Electrónico Nacional El reciclaje electrónico se ha convertido en un negocio muy rentable y de exportación. Una empresa que lleva a cabo la campaña de reciclaje electrónico en Ecuador es Intercia, la empresa ha ganado 80 alianzas con compañías que buscan reciclar sus desechos. Entre estas se destacan: Claro, Bic del Ecuador, Papelera Nacional, Sociedad Agrícola e Industrial San Carlos, Corporación Noboa, Asociación Ecuatoriana de Plásticos, Diario El Universo, Banco de Machala, Granasa, Panatlantic, Pica Plásticos Industriales y otras más de todo el país, el costo de los desechos electrónicos que adquiere Intercia está entre $150 y $200 la tonelada métrica de desechos electrónicos. En el mes de agosto del años pasado se firmo un convenio con Global Electric Electronic Processing (GEEP) de Canadá, GEEP se dedica a adquirir desechos electrónicos por un total cercano a los $15 millones por año, lo que equivale a 200 mil toneladas. Del material que capta GEEP, solo el 7% sería recuperable.[36] 123

145 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Este capítulo tiene como propósito dar a conocer las bandas de frecuencias propuestas por la UIT para el despliegue de LTE-A a nivel mundial, así como verificar las bandas de frecuencias que se están adoptando en el Ecuador, sabiendo que LTE- A para su correcta implementación debe operar en un ancho de banda mayor al que actualmente disponen las diferentes operadoras móviles. Por esto, el Estado a través del Consejo Nacional de Telecomunicaciones (CO- NATEL) es el encargado de la regulación, administración y asignación del espectro radioeléctrico necesario para este fin Operadoras de Telefonía Móvil en el Ecuador y Bandas de Frecuencia en las que operan. En el Ecuador las operadoras que deseen realizar la prestación del Servicio Móvil Avanzado (SMA) deben tener una concesión otorgada por la Secretaría Nacional de Telecomunicaciones (SENATEL), bajo la autorización del CONATEL. En el Ecuador tienen concesión para brindar este servicio tres operadoras: CONECEL S.A. - CLARO, OTECEL S.A. - MOVISTAR y CNT-EP. La tabla 4.1 muestra entre otras cosa la fecha de suscripción del contrato y la duración de la concesión. 124

146 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Tabla 4.1: Concesionarios de Servicio Móvil Avanzado. FUENTE: CONATEL, Listado de Empresas del Sector de Telecomunicaciones. A continuación se presenta las características básicas de estas tres operadoras móviles, con el objetivo de entender la situación actual del espectro radioeléctrico en el mercado móvil del Ecuador CONECEL S.A. - Claro CONECEL S.A. entro en operación en nuestro país en el año de 1993 bajo el nombre de Porta, en el 2011 se cambio su nombre comercial a Claro, de acuerdo a la información brindada por el CONATEL Claro tiene una participación de mercado en lineas activas del 69%, que corresponde a usuarios por lo que es la empresa líder en telefonía celular en Ecuador, Claro tiene desplegadas las siguientes tecnologías UMTS 850, GSM 1900 y GSM 850. Claro tiene concesiones en las bandas de los 800 MHz y 1900 MHz, y se le asigna según la tabla 4.2. Bandas 800 MHz 1900 MHz A ,5 A ,5 E E Tabla 4.2: Bandas asignadas para Claro. FUENTE: CONATEL. ELABORADO POR: El Autor. 125

147 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR OTECEL S.A. - Movistar OTECEL S.A. al igual que CONECEL, inicio sus operaciones en nuestro país desde el año de 1993 bajo el nombre comercial de BellSouth, en el 2004 Telefónica adquirió el 100% de las acciones de OTECEL pasando a llamarse Movistar, tiene una participación de mercado en lineas activas del 29%, que corresponde a usuarios, en Ecuador tiene desplegadas las siguientes tecnologías UMTS 850, GSM 1900 y GSM 850. Movistar tiene concesiones en las bandas de los 800 MHz y 1900 MHz, y se le asigna según la tabla 4.3. Bandas 800 MHz 1900 MHz B ,5-849 B ,5-894 D D Tabla 4.3: Bandas asignadas para Movistar. FUENTE: CONATEL. ELABORADO POR: El Autor CNT-EP CNT E.P. (Ex TELECSA S.A. - Alegro) inicio su operación en Ecuador en el 2003, tiene una participación de mercado en lineas activas del 2%, que corresponde a usuarios, en nuestro país tiene desplegadas las siguientes tecnologías UMTS y CDMA. la tabla 4.4. CNT E.P. tiene concesiones en las bandas de los 1900 MHz, y se le asigna según Bandas 1900 MHz C C Tabla 4.4: Bandas asignadas para CNT E.P. FUENTE: CONATEL. ELABORADO POR: El Autor. 126

148 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR 4.2. Espectro propuesto por la UIT para la operación de IMT La UIT ha propuesto bandas de frecuencias a nivel mundial para las IMT-Advanced, para el caso de LTE-A y WIMAX se han identificado las siguientes bandas de frecuencias :[49] MHz MHz MHz GHz GHz GHz. Algunas de las bandas expuestas en esta lista no están disponibles a escala mundial, y para la asignación de estas a las diferentes operadoras, se debe revisar el Plan Nacional de Frecuencias para verificar si se encuentran en las bandas destinadas a sistemas IMT. Para la implementación de IMT, la UIT en la Recomendación UIT-R M , propone varios arreglos para las diferentes bandas, con esto se consigue diferentes tipos de segmentaciones que pueden ser adoptadas por los países para el despliegue de redes 4G, a continuación se muestran las segmentaciones de algunas bandas de frecuencia.[30] Segmentación de la Banda MHz Las disposiciones de frecuencias recomendadas por la UIT-R en la Recomendación UIT-R M para la implementación de las IMT en la banda MHz se resumen en la tabla 4.2. Para esta banda se han propuesto seis diferentes segmentaciones representadas con la letra A y van desde la A1 hasta A6. [30] 127

149 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Tabla 4.5: Arreglo Banda MHz. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M Segmentación de la Banda MHz Las disposiciones de frecuencias recomendadas para la implementación de las IMT en la banda MHz se resumen en la tabla 4.6. Para esta banda se han propuesto cinco diferentes segmentaciones representadas con la letra B y van desde la B1 hasta B5.[30] Tabla 4.6: Arreglo Banda MHz. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M Segmentación de la Banda 2.5 GHz Las disposiciones de frecuencias recomendadas para la implementación de las IMT en la banda 2.5 GHz se resumen en la tabla 4.7. Para esta banda se han propuesto 128

150 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR tres diferentes segmentaciones representadas con la letra C y van desde la C1 hasta C3.[30] Tabla 4.7: Arreglo Banda 2.5 GHz. FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M Bandas de Frecuencias Destinadas para el Despliegue de Sistemas IMT en Ecuador El CONATEL en conjunto con Secretaria Nacional de Telecomunicaciones (SE- NATEL) han desarrollado el Plan Nacional de Frecuencias 2012, donde se establece que: el avance tecnológico que se ha venido dando en los últimos años, ha conllevado a un incremento sustancial en el requerimiento de ancho de banda, lo que se refleja en una mayor demanda de espectro radioeléctrico, misma que para ser satisfecha, exige la implementación de estrategias de regulación oportunas y adecuadas.[21] De acuerdo al plan nacional de frecuencias y a la nota nacional EQA.85 se han dispuesto las siguientes bandas de frecuencia para la operación exclusiva de sistemas IMT para servicios Fijo y Móvil (Tabla 4.8). Bandas MHz Tabla 4.8: Frecuencias para el Despliegue de Sistemas IMT. FUENTE: CONATEL, Plan Nacional de Frecuencias. ELABORADO POR: El Autor. El cuadro nacional de frecuencias 2012 se ha modificado y se incluyen los ser- 129

151 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR vicios Fijo y Móvil en las bandas de 700MHz, AWS, y 2,5 GHz (Figura 4.1). Figura 4.1: Cuadro nacional de frecuencias. FUENTE: CONATEL, Cuadro Nacional de Frecuencias Según la nota EQA. 85, Los sistemas de audio y vídeo por suscripción bajo la modalidad de televisión codificada terrestre (UHF codificado y MMDS) concesionados en las bandas de MHz y MHz respectivamente, podrán continuar su operación hasta la vigencia de su contrato de concesión. 1 De acuerdo a las Estadísticas de Radiodifusión y Televisión -Datos a Junio de 2012, (ANEXO 3) la mayoría de las estaciones que poseen concesiones para brindar el servicio de televisión codificada terrestre en las bandas de MHz y MHz, mantienen contratos con vigencia hasta el 2014, por lo que la liberación de gran parte de los bloques que componen estas bandas estarán listos para esa fecha, 1 CONATEL, Plan Nacional de Frecuencias, Ecuador 2012, 130

152 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR ademas se debe tomar en cuenta que no se renovara las concesiones en estas bandas de acuerdo a la resolución RVT CONATEL En lo que respecta a la banda AWS, esta banda es usada por enlaces auxiliares de televisión, para su liberación se ha procedido de acuerdo a la resolución RTV CONATEL-2012, en esta se dispone la migración de estos enlaces a otras bandas de frecuencias según el articulo dos de dicha resolución. A la fecha en el Ecuador, se ha dado una mayor importancia a las bandas de 700 MHz, 1700/2100 MHz, y 2.5 GHz para el uso de sistemas IMT, estas bandas ofrecen ciertas características en cuanto a cobertura y capacidad, y se presentan a continuación: Bandas Bajas (700 MHz): Estas bandas ofrecen una excelente cobertura y una capacidad limitada, ideal para áreas rurales. Bandas Altas (1700/2100 MHz, 2.5 GHz): Estas bandas ofrecen una cobertura limitada y una excelente capacidad, ideal para áreas urbanas. De las tablas de segmentación expuestas en la sección anterior, Ecuador a adoptado las segmentaciones A5, B5, y C1 para las bandas de 700 MHz, 1700/2100 MHz, y 2.5 GHz respectivamente, a continuación estudiamos de manera más profunda estas segmentaciones Segmentación A5 para la Banda de 700 MHz El CONATEL mediante la resolución RTV CONATEL-2012 de 15 de Mayo de 2012 aprobó la modificación el cuadro de atribuciones del Plan Nacional de Frecuencias correspondiente al rango de MHz, a fin de que se operen Sistemas IMT, además mediante Resolución RTV CONATEL-2012 de 18 de Octubre de 2012, resolvió adoptar el esquema de Segmentación A5 para el rango de frecuencias MHz, propuesto por la Telecomunidad Asia-Pacifico (APT). Ecuador se suma así a otros países como México, Colombia, Chile, Costa Rica, Australia, Nueva Zelanda, Japón, Taiwan, India, Indonesia, Singapur, Malasia, que escogieron el modelo de canalización APT para la banda de los 700 MHz. La segmentación A5 (figura 4.2) utiliza dos bloques de espectro de 45 MHz, 131

153 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR donde las frecuencias bajas son utilizadas para los enlaces de subida, a su ves las frecuencias superiores son utilizadas para el enlace de bajada, esta segmentación favorece la implementación de la tecnología FDD. Figura 4.2: Segmentación A5 para Banda 700 MHz. FUENTE: CONATEL, Resolución TEL CONATEL Además la segmentación A5 posee 10 MHz en la parte central de la banda para la separación de los bloques, 5 y 3 MHz en la parte inferior y superior de la banda respectivamente, como guardabanda. La adopción de la segmentación A5 para la banda de 700 MHz, permite acceder a dispositivos con gran rendimiento a menor costo debido a la gran aceptación de esta segmentación en nuestra región y a nivel mundial Segmentación B5 para Banda AWS 1700/2100 MHz El CONATEL mediante la resolución TEL CONATEL-2012 de 12 de Diciembre de 2012 resolvió en el articulo 2 adoptar el esquema de segmentación B5 para la banda de AWS (Advanced Wireless Services) que está formada por una frecuencia apareada de 1700 MHz con 2100 MHz. La segmentación B5 (figura 4.3), esta formada por dos bloques, el primero en el rango de MHz, utilizados para el enlace de subida, y el segundo en el rango de MHz utilizado para el enlace de bajada. Figura 4.3: Segmentación Banda AWS. FUENTE: CONATEL, Resolución TEL CONATEL

154 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Segmentación C1 para la Banda 2.5Ghz El CONATEL mediante la resolución TEL CONATEL-2012 de 12 de Diciembre de 2012 resolvió en el articulo 2 adoptar el esquema de segmentación C1 (figura 4.4) para la banda de 2.5 GHz. El esquema de segmentación C1, se divide en bandas de frecuencias para Uplink en en rango de MHz agrupada con bandas en el rango de MHz para el Downlink esto para el uso en modo FDD, con una separación dúplex de 120 MHz, y la banda en el rango MHz para el uso en modo TDD. Figura 4.4: Segmentación Banda 2.5 GHz. FUENTE: CONATEL, Resolucion TEL CONATEL Espectro Otorgado a CNT E.P. para Ofrecer Servicios 4G La operadora estatal CNT E.P., para la prestación del Servicio Móvil Avanzado a través de redes LTE, solicito mediante Oficio de 29 de octubre de 2012 a la SENATEL la autorización de nuevo espectro dentro de la banda de los 700 MHz, y mediante Oficio solicita la autorización de nuevo espectro dentro de la banda AWS. En respuesta a la petición de la CNT E.P., el CONATEL mediante resolución TEL CONATEL-2012, del 12 de Diciembre de 2012, resolvió mediante: ARTÍCULO 4: Autorizar a la empresa publica CNT E.P. en la banda de los 700 MHz los bloques G-G, H-H e I-I correspondiente a los rangos de MHz (UP LINK)y MHz (DOWN LINK), a nivel nacional, sin embargo, en las ciudades donde actualmente operan servicios de Televisión Codificada Terrestre en dichos bloques, la CNT E.P. podrá operar una vez que se finalice los contratos de concesión respectivos por cualquier motivo [...] 2 2 CONATEL, RESOLUCION TEL CONATEL

155 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR ARTÍCULO 5: Asignar y autorizar a la empresa publica CNT E.P. en la banda AWS 1700/2100 MHz los bloques A-A, B-B, C-C y D-D correspondiente a los rangos MHz (UP LINK) y (DOWN LINK) a nivel nacional, sin embargo, en las ciudades donde actualmente operan enlaces de radiodifusión sonora y de televisión en dichos bloques, la CNT E.P. podrá operar una vez que éstos hayan migrado de acuerdo a las Resoluciones emitidas por el CONATEL. [...] 3 Con esto CNT E.P. cuenta con 70 MHz de Espectro, 30 MHz en la banda de 700 MHz y 40 MHz en la banda AWS, siendo el único operador con licencia y espectro para el despliegue de LTE. 4 La asignación del espectro para CNT EP. por parte del CONATEL se realizo mediante adjudicación directa, sin dar ninguna oportunidad a las demás operadoras de formar parte de un proceso de subasta que habría estimulado la competencia entre las operadoras, y mejorado los ingresos para el estado, esto en base a lo establecido en las Condiciones Generales para la Prestación de los Servios de Telecomunicaciones, donde se establece que la asignación de frecuencias para la Empresa Pública se realizara en forma directa y preferente. De acuerdo al estado actual de las bandas destinadas para el despliegue de sistemas IMT-A, para el caso de la banda de 700 MHz y AWS, donde la CNT EP. ya posee concesión sobre ciertos bloques de frecuencias, está tiene una ventaja de aproximadamente dos años con respecto a otras operadoras, debido a que las concesiones de televisión codificada terrestre y de enlaces auxiliares de televisión, en gran parte de estas bandas vencen a finales de 2014, por lo que operadoras como Claro y Movistar tendrán que esperar hasta esa fecha para que estas bandas queden libres y poder aplicar los procedimientos necesarios para obtener una concesión de frecuencias que les permitan desplegar sus redes 4G. 3 CONATEL, RESOLUCION TEL CONATEL Fuente: Ing. Ana Cecilia Piedra, Especialista Jefe 1, Área Tecnica. 134

156 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Soluciones para las Operadoras CONECEL S.A. y OTECEL S.A. Si bien las operadoras móviles CONECEL S.A. y OTECEL S.A. aun no tiene asignado espectro para la implementación de redes LTE en Ecuador debido principalmente a que en estas bandas se encuentran operando sistemas de televisión codificada terrestre UHF y MMDS, estas operadoras muestran mucho interés para conseguirlo, por lo que para mantener una sana competencia dentro del mercado nacional, lo ideal es que a estas dos empresas se les asigne una cantidad de espectro igual al otorgado a CNT EP, es decir tanto para CONECEL S.A. como para OTECEL S.A. se le asigne 70 MHz, que podrían ser distribuidos de la siguiente manera: De la banda de 700 MHz en modo FDD, se asignaría a cada operadora 30 MHz, los bloques A-A, B-B y C-C para la operadora OTECEL S.A. y los bloques D-D, E-E y F-F para la operadora CONECEL S.A., esta propuesta se ilustra en la figura 4.5. Figura 4.5: Propuesta para la asignación de espectro en la banda de 700 MHz FUENTE: Elaboración Propia. De la banda AWS 1700/2100 MHz en modo FDD, se asignara 40 MHz a cada operadora, los bloques E-E, F-F, G-G y H-H para la operadora CONECEL S.A. y los bloques I-I, J-J, K-K y L-L para la operadora OTECEL S.A., esta propuesta se ilustra en la figura 4.6. Figura 4.6: Propuesta para la asignación de espectro en la banda AWS 1700/2100 MHz FUENTE: Elaboración Propia. 135

157 4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR Al realizar esta distribución se conseguiría asignar de manera equitativa una igual cantidad de espectro para cada operadora, ademas se dispone de la banda de 2.5 GHz (figura 4.7) para la cual proponemos la siguiente distribución: En modo FDD asignar a cada operadora 40 MHz de espectro, para CNT EP. los bloques A-A y B-B, para CONECEL S.A. los bloques C-C y D-D, y para OTECEL S.A. los bloques E-E y F-F. En modo TDD asignar a cada operadora 10 MHz de espectro, para CNT EP. el bloque Z, para CONECEL S.A. el bloque X, y para OTECEL S.A. el bloque V. Figura 4.7: Propuesta para la asignación de espectro en la banda 2.5 GHz. FUENTE: Elaboración Propia. Con esta propuesta se asignaría 100 MHz a cada operadora logrando cubrir los requerimientos para la correcta implementación de LTE-A. 136

158 CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 137

159 Conclusiones LTE-A permitirá a sus usuarios experimentar altas velocidades de datos comparado con LTE, llegando a una tasa de datos máxima de 1Gbps en el DL, y 500 Mbps en el UL, y gracias a su arquitectura plana se consigue una reducción de la latencia, que permitirá a los usuarios disponer de nuevos y mejoradas aplicaciones multimedia, como streaming de vídeo, videoconferencias, monitoreo de cámaras, movilidad, publicidad, juegos móviles, rápida transferencia de archivos. LTE-A cumple y supera los requerimiento de la IMT-A gracias a la combinación de funciones como agregación de portadoras, MIMO, CoMP, Relay Nodes, que permiten obtener altas tasas de datos, mejorar la eficiencia espectral, aumentar throughput en el borde de la celda, y ampliar la cobertura, por otra parte la implementación de esta funciones provocan un impacto significativo en el precio de los equipos de usuario y costos de la red. Los esquemas de acceso utilizados por LTE-A (OFDMA para DL y SC-FDMA para UL) presentan características especiales que los hacen ideales para cada tipo de enlace. OFDMA se caracteriza por la posibilidad de dividir el canal en subportadoras de menor tamaño con la ventaja de que pueden ser asignadas a los diferentes usuarios en función de sus necesidades en este esquema de acceso los símbolos se transmiten de manera paralela, una de sus desventajas es que al incrementar el numero de subportadoras el valor del PAPR se incrementa por lo que se reduce la eficiencia de los amplificadores de potencia, por su parte SC-FDMA se caracteriza por usar una única portadora por los que los símbolos se trasmiten de manera secuencial, ademas presenta un PAPR reducido. Fabricantes a nivel mundial como Huawei, CISCO, Alcatel-Lucent, Ericsson, se encuentra desarrollando equipos que permitirán la implementación de redes LTE- A, sus diseños están pensados de manera que ofrezcan una migración suave hacia las redes 4G, por lo tanto permitirán la coexistencia con las diferentes tecnologías que manejan las operadoras en la actualidad. 138

160 Las operadoras como Movistar y Claro al realizar la implementación del estándar LTE-A e innovar a equipos 4G obtienen ganancias significativas por el hecho de que su inversión es menor comparada a los ingresos recibidos por brindar un plan determinado de servicio a sus usuarios. La operadora CNT al tener la concesión y poder operar antes que Claro y Movistar puede aprovechar este tiempo al oferta un modem usb que es de un costo mucho menor a un smartphone, ya que por su cantidad de usuarios es sumamente difícil subsidiar parte del costo del equipo. La toma de decisiones en base a soluciones estratégicas para el cambio de equipos por las operadora es indispensable para obtener una mayor ingreso tanto económicos como la aceptación de nuevos usuarios, siendo un punto muy influyente en los abonados obtener un nuevo equipo a menor precio. El reciclaje electrónico cada día se hace mas significativo, el avance inesperado de la tecnología, la innovación y la necesidad de las personas por disponer de ultima tecnología ha hecho que aumente el desecho de residuos electrónicos, por lo cual es indispensable colaborar con el medio ambiente creando nuevos programas de reciclaje lo que resulta beneficioso para los usuarios al obtener laguna ganancia por los equipos que reciclan, y también resulta beneficioso para las operadoras porque pueden vender los equipos y elementos reciclados a empresas nacionales como internacionales encargadas de hacer el mejor uso de los mismos. Las frecuencias destinadas para el despliegue de sistemas IMT, MHz, AWS 1700/2100 MHz, 2.5 GHz, ofrecen características en cuanto a cobertura y propagación que favorecen la implementación de de LTE-A ya sea en zonas urbanas y rurales, ademas las segmentaciones adoptadas para estas bandas permiten la asignación de bloques de frecuencias equitativos para las operadoras que requieran implementar redes LTE-A. Igualmente estas bandas de frecuencias facilitan alcanzar los requerimiento de LTE-A que es trabajar en un ancho de banda de hasta 100 MHz, mediante el uso de agregación de portadoras se puede agrupar múltiples componentes portadoras 139

161 ya sea de una misma o diferentes bandas. La adopción de la segmentación A5 para la banda de 700 MHz por parte del Ecuador, y por muchos países de la región y el mundo entero, permitirá el desarrollo de un gran numero de dispositivos de gran rendimiento y a un menor costo debido a la gran oferta de equipos que se dará por parte de los mercados asiáticos los cuales han adoptado la misma segmentación. La implementación de las redes LTE-A en el Ecuador, es favorable debido a que las operadoras que actualmente operan en nuestro país tiene previsto migrar sus actuales redes hacia LTE, con lo que se mantendría la arquitectura de la red y se realizarían pequeños cambios o actualizaciones en cuanto a equipos para soportar los requerimientos de LTE-A. Al ser la CNT EP. una operadora estatal se le ha dado por parte del CONATEL todas las facilidades que no se le han dado a las otras operadoras de telefonía móvil en cuanto a la asignación del espectro necesario para el despliegue de redes LTE, esto desde nuestro punto de vista con la intención de potenciar a la operadora en el mercado local. 140

162 Recomendaciones Si bien por parte del CONATEL se ha dado todas las facilidades a CNT EP. en cuanto a la asignación de espectro para el despliegue de tecnologías 4G en este caso LTE, se recomienda dar el mismo trato a las operadoras Claro y Movistar, agilitando los procesos de liberación de las diferentes bandas, ya que esto permitirá tener un mercado nacional con diferentes propuestas, y puedan ser los usuarios quienes elijan por que operadora se inclinen al momento de elegir un proveedor de servicios móviles de cuarta generación. Si un nuevo operador móvil desea prestar sus servicios en nuestro país se recomienda que no lo haga de la forma tradicional, instalando toda su infraestructura desde cero, más bien lo haga como un Operador Móvil Virtual (OMV), es decir usando la cobertura de otra empresa de telefonía móvil con la ventaja de que no se necesita hacer un gran desembolso para la implementación de la red. Se recomienda a las operadoras de telefonía móvil que están dispuesta a migrar sus redes, el migrar del estándar HSPA+ a LTE se convierte en la mejor opción para las operadoras de Ecuador, porque existe redes funcionales en gran parte del mundo que utilizan LTE, mientras que LTE-A se encuentra en pruebas, los equipos finales de usuario LTE son compatibles con el LTE-A, y la migración de LTE a LTE-A consiste en su mayoría una actualización de software. Se recomienda a las operadoras móviles adquirir equipos multi-modo y multibanda, debido a que durante el proceso de migración funcionaran simultáneamente tecnologías 3G y 4G y en diferentes bandas de frecuencia, debido a que la migración es un proceso que lleva años, a demás no se puede asignar gran cantidad de espectro continuo. 141

163 ANEXOS 142

164 Anexo 1 ENCUESTA PARA CONOCER LA DISPOSICIÓN DEL PÚBLICO PARA CON EL ESTÁNDAR DE COMUNICACIÓN DE INTERNET BANDA ANCHA MÓVIL DE CUARTA GENERACIÓN (LTE-ADVANCED). 1. Edad 2. Ciudad: 3. Formación Académica Escuela Colegio Universidad Superior 4. Usted a que operadora pertenece? Claro Movistar CNT 5. Está usted satisfecho con la operadora? SI NO 6. Si marcó NO en la pregunta anterior, enumere en orden de prioridad (donde 1 es muy importante y 4 menos importante, NO DEBE REPETIRSE LOS VALO- RES) cuál de los siguientes puntos es el motivo por el cual no está satisfecho. Mala atención al cliente Cobertura Precios elevados Calidad de Servicio Móvil 143

165 Anexo 1 7. Qué aplicaciones considera de mayor importancia en su teléfono inteligente? Ocio Educación Noticias Servicios como la banca virtual Ring tones Videos Wallpapers Otras: especifique 8. En qué rango de valores se encuentra su equipo móvil? Menor a $100 De $400 a $499 De $100 a $199 De $500 a $599 De $200 a $299 De $600 a $699 De $300 a $399 Mayor a $ Usted estaría dispuesto a adquirir un nuevo dispositivo de 4G? SI NO 10. Si marcó SI en la pregunta anterior, elija cual de los planes estaría dispuesto a contratar para adquirir un nuevo dispositivo de 4G, incluye Plan de 1000Mb. 12 cuotas mensuales $ minutos de llamadas. 18 cuotas mensuales $ minutos de llamadas. Contado ($400) sin ningún plan. 12 cuotas mensuales $ minutos de llamadas. 18 cuotas mensuales $ minutos de llamadas. 11. Cuál es su nivel de ingresos promedio mensual? Menor a $500 De $1500 a $

166 Anexo 1 De $500 a $749 De $2000 a $2499 De $750 a $999 De $2500 a $2999 De $1000 a $1499 Igual o más a $

167 Anexo 2 Calculo de Cobertura de un enb Para el calculo de la cobertura de un enb se ha tomado en cuenta consideraciones como la modulación empleada, la sensibilidad del equipo, es decir la potencia necesaria en el receptor, el ancho de banda, y la banda de frecuencia utilizada para realizar la transmisión.[34] Para el Cálculo del Enlace de Radio (Radio Link budget) para LTE, no hemos ayudado por los datos que toman el equipo de usuario y enb para el caso de UPLINK (tabla 4.9) encontrados en LTE Radio Link Budgeting and RF Planning 5.[34] Transmisor UE Maxima Potencia de Transmisión EIRP 24 dbm 24 dbm Receptor enb Figura del ruido (NF) 2 db Ruido Termico dbm Ruido del Receptor dbm Sensibilidad del Receptor dbm Margen de Interferencia 2 db Perdida en el Cable 2 db Ganancia de la antena receptora 18 dbi Ganancia de MHA 2 db Maxima perdida permitida db Tabla 4.9: Link Budget UPLINK. FUENTE: https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-radio-link-budgeting-and-rf-planning. Primero se calcula la sensibilidad (S) del receptor utilizando la siguiente formula: 5 Fuente: https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-radio-link-budgeting-and-rf-planning 146

168 Anexo 2 S(dBm) = 174dBm + 10log(B) + NF(dB) + SINR(dB) + IM(dB) 3 (4.1) donde: B: Es el ancho de banda en Hz. NF: Figura del Ruido. SINR: Relación señal ruido mas interferencia. IM: Margen de Implementación. El valor del SINR y IM dependen del tipo de modulación que se emplee, en nuestro caso utilizaremos la modulación 64 QAM y un code rate 6 de 4/5, con estos valores mediante el uso de la tabla (4.10) obtenemos un SINR de 18.6 db y un IM de 4 db, ademas el ancho de banda de transmisión es de 90 MHz.[34] Tabla 4.10: Modulaciones en Sistemas LTE Remplazando los valores en la ecuación 4.1, obtenemos: S(dBm) = log( ) S(dBm) = dBm 6 Code Rate: relación entre bits de datos y bits transmitidos, por ejemplo R = 1/n donde para enviar un bit de datos se han de transmitir n bits de canal 147

169 Anexo 2 Nuestro análisis se centra en la implementación de LTE en zonas urbanas, donde la probabilidad de cobertura es del 90%, bajo estas consideraciones tendremos un margen de shadowing 7 normalizado de 1.3, donde el margen de shadowing (Msha, equacion 4.2) se lo calcula de la siguiente manera: Msha(dB) = Margen de Shadowing Normalizado x Desviación Estándar de Shadowing (4.2) donde: Desviación Estándar de Shadowing = 8 db[?] Margen de Shadowing Normalizado = 1.3 db Remplazando estos datos en la ecuación 4.2tenemos: Msha(dB) = 1.3dBx8dB Msha(dB) = 10.4dB manera: Para LTE-A, el calculo de las perdidas en espacio (L) procedemos de la siguiente donde: L(dB) = Ptx Srx Lcc + Gant Msha Lind Lint + MHA (4.3) Ptx: Potencia de Transmisión = 24 dbm Srx: Sensibilidad del Receptor = dbm Lcc: Perdidas en Cables y Conectores = 2 db Gant: Ganancia de la Antena = 18 dbi Msha: Margen de Shadowing = 10.4 db 7 Shadowing: Es el fenómeno que se procuce cuando la linea de vista se obstruye debido a los obstáculos que pueden estar en el trayecto de propagación.[?] 148

170 Anexo 2 Lind: Perdidas en Interiores = 20 db Lint: Perdidas de Interferencia = 2 db MHA: Ganancia debido al amplificador Mast Head = 2 db Al sustituir estos datos en la ecuación 4.3, tenemos: L(dB) = 24 ( ) L = dB Para el calculo de la cobertura de la celda utilizamos la ecuación (4.4) que presentamos a continuación: L(dB) = 40( h B ) log(r) 18log(h B ) + 21log( f ) + 80 (4.4) donde: L= db h B : Altura de la estación base = 30 m f: Frecuencia = 700 MHz R: Radio de Cobertura Remplazando estos datos en la ecuación 4.4, tenemos: = 40( ) log(r) 18log(30) + 21log(700) = 35.2 log(r) = log(r) 149

171 Anexo 2 log(r) = R = R = Km Un ves obtenido el radio para un sector, se calcula el área de cobertura utilizando la formula del área de un hexágono ya es una figura que se utiliza para representar la cobertura. Área de un hexágono: A = 3 l a donde: l: longitud de un lado del hexágono = R = Km a: Apotema = l 2 ( ) l 2 2 Remplazando en la formula para el área de un hexágono tenemos: A = 3 l l 2 ( ) l 2 2 ( A = ) 2 A = Km 2 El área calculada corresponde a un sector del enb, para calcular valor total tenemos que multiplicar por tres, y se obtiene un área total de Km 2, que es el valor con el cual partimos para calcular la cantidad de enbs que se necesitan en cada ciudad. 150

172 Anexo 3 Carateristicas de Equipos para la Implementacion de LTE-A Los equipos presentados a continuación forman parte de la solución ewbb desarrollada por Huawei para LTE. Esta solución esta formada principalmente por: Núcleo de red (ecns600), DBS3900, imanager M2000. Todos los datos que se especifican a continuación han sido tomados del documento publicado por Huawei bajo el nombre ewbb Product Specification [26]. Núcleo de Red (ecns600) Figura 4.8: Huawei ecns600 FUENTE: El ecns600 integra las funciones de gestión de autenticación de la SAE-HSS, las funciones MME, y las funciones S-GW/P-GW. Instalado en un bastidor básico, el 151

173 Anexo 3 ecns600 implementa las funciones de EPC y tiene las siguientes características: Gran capacidad. Soporta hasta UEs y transmisión de datos de gran tamaño. Soporta hasta 500 enbs. Integra múltiples elementos de red lógicas de la EPC, simplifica la red y el mantenimiento, reduce los costos y permite una fácil implementación. Bajo consumo de energía. Reduce los costes de mantenimiento debido a que el consumo de energía es de 900 W para un ecns600 desplegado en modo single-board. Power suply: -40 VDC ~ -57 VDC. Dimenciones: 622(H) x 442(W) x 400(D) mm. Peso 50 Kg. Temperatura de Trabajo: 0ºC to +45ºC. enb (DBS3900) Figura 4.9: BBU y RRU Huawei. FUENTE: 152

174 Anexo 3 La estación base de líder en la industria el Huawei DBS3900 tiene como objetivo la construcción de redes orientadas hacia el futuro para los operadores. Viene con dos módulos funcionales básicos: la unidad de control BBU3900 y la unidad de radio remota (RRU), que están conectados a través de puertos CPRI. Con una estructura compacta, alta integración, bajo consumo de energía, el DBS3900 permite una fácil instalación y rápida implementación. BBU Power suply: VDC ~ -57 VDC. Dimenciones: 86(H) x 442(W) x 310(D) mm Peso 12 Kg. Temperatura de Trabajo: -20ºC to +50ºC. Humedad Relativa: 5% RH ~ 95% RH RRU Power suply: -36 VDC ~ -57 VDC. Dimenciones: 485(H) x 300(W) x 170(D) mm Peso 21 Kg. Temperatura de Trabajo: -40ºC to +50ºC. Humedad Relativa: 5% RH ~ 100% RH imanager M2000 Figura 4.10: imanager M2000 FUENTE: ewbb Product Specification. 153

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