La importancia de las “small cells” en las redes móviles futuras

Escrito por , 10 de octubre de 2012 a las 12:12
La importancia de las “small cells” en las redes móviles futuras
Innovación

La importancia de las “small cells” en las redes móviles futuras

Escrito por , 10 de octubre de 2012 a las 12:12
Etiquetas:
4G, CISCO, LTE, SMALL CELLS

El tráfico en las redes móviles está creciendo a ritmos acelerados y aun siendo un escéptico en cuanto a las capacidades del ser humano para predecir el futuro todo apunta a que seguirá siendo así en los próximos años. Tomando como referencia el VNI (Visual Networking Index) de Cisco, tan válida como cualquier otra pero muy conocida en la Industria, parece que el crecimiento de tráfico móvil se espera que aumente en el orden de 18 veces en los próximos cinco años.

La pregunta a hacerse es ¿de qué herramientas disponemos en la Industria para hacer posible este incremento de tráfico? Esencialmente, disponemos a grandes rasgos de tres:

Evolución tecnológica. La evolución de redes UMTS a HSPA, HSPA+, LTE, LTE-A conlleva un aumento de lo que se denomina como eficiencia espectral (cuántos bits por segundo somos capaces de transmitir en una unidad de espectro (Hz)). El problema por este lado es que como explicó en su día Claude Shannon[1] la capacidad máxima (libre de errores) que somos capaces de transmitir en un canal dado está acotada y no es infinita. Estamos ya prácticamente llegando a este límite máximo y poco más podemos esperar por este lado. De forma aproximada, el incremento de capacidad debido a la evolución tecnológica al pasar de HSPA+ a LTE es de apenas un 30% si no tenemos en cuenta tecnologías avanzadas de antena (MIMO 4×4, 8×8) de difícil implementación práctica.

  • Evolución de espectro disponible.La evolución de las redes móviles precisa de más espectro. La disposición de bandas de 800MHz y 2600MHz para despliegues LTE es necesaria, pero desde un punto de vista estricto de capacidad, este espectro adicional supone un incremento de apenas entre el 50% y el 100% respecto del actual.
  • Incremento del número de celdas/emplazamientos. Esto es, el desplegar un mayor número de emplazamientos de menor tamaño para ofrecer una mayor capacidad en un área determinada. En este caso el cálculo es sencillo, si tomamos como referencia el crecimiento esperado de tráfico de 18x en cinco años, y si la evolución tecnológica y de espectro contribuyen con un incremento de capacidad de apenas un factor entre 2x y 3x, serán necesarias del orden de 6x a 9x más celdas/emplazamientos para soportar este crecimiento de tráfico[2].

Este sencillo cálculo puede resultar chocante a primera vista pero cuando se mira hacia atrás y se analiza el crecimiento de capacidad de las redes en los últimos años se aprecia como si bien la evolución tecnológica y de espectro ha sido espectacular, el factor que ha sido preponderante ha sido el incremento del número de celdas. Según los análisis del Dr. Martin Cooper (uno de los padres de la telefonía móvil), el crecimiento de capacidad en los últimos 45 años ha sido de 1.000.000x, del cual aproximadamente 25x ha venido del crecimiento de espectro disponible, 25x de la evolución tecnológica y los 1600x restantes del aumento del número de celdas a través del reúso del espectro[3].

 Evolucion de la capacidad en los ultimos 45 años

Es en este razonamiento donde reside la justificación para que el tema de las “small cells” esté tan de moda en la Industria en estos tiempos. Las redes de acceso móvil en las grandes ciudades (principalmente basadas en emplazamientos macrocelularesen azoteas) han de evolucionar a redes mucho más capilares con un mayor número de celdas de menor tamaño (small cells), con cada vez mayor número de emplazamientos a nivel de calle, en interiores, etc. Esta evolución supone un reto muy significativo desde el punto de vista operativo y de despliegue para los Operadores, más acostumbrados al despliegue de redes basadas en menor número de emplazamientos de más potencia/envergadura ubicados en azoteas y torres. Es en este punto donde se centrará gran parte de los esfuerzos de los operadores y otros agentes de la industria en los próximos años pues será precisamente a través de estos despliegues como se conseguirá el nivel de diferenciación necesario siempre con objetivo de ofrecer al cliente la experiencia de usuario que precisa en cada instante, y en cada ubicación.


[1] Probablemente la persona que hizo posible con sus desarrollos y teorías las comunicaciones tal y como las entendemos ahora.
[2] Obviamente considerando que las redes están hoy al tope de capacidad lo cual no es cierto ya que hay todavía margen de crecimiento con el espectro y tecnología actuales.
[3]Cooper’s law, por Dr. Martin Cooper
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