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
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 Bra-
vo 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.
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 Implemen-
tación 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. Auto-
rizamos a la Universidad Politécnica Salesiana el uso de la misma con
fines académicos.
Cuenca, Mayo de 2013
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
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 to-
dos 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 nues-
tros conocimientos y estrechar aun mas nuestros lazos de amistad.
Nelson Stalin Bravo Campoverde
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
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 in-
condicional 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 desen-
volvimiento 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
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 desplie-
gue 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 genera-
ciones 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, pre-
sentando 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
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 radioeléc-
trico, 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.
ÍNDICE
INTRODUCCIÓN 1
1. LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A) 2
1.1. Evolución de las Redes Móviles. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2
1.1.1. La Cuarta Generación (4G). . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4
1.1.2. Tecnologías de Cuarta Generación . . . . . . . . . . . . . . 5
1.2. IMT-Advanced (IMT-A) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.2.1. Beneficios Esenciales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
1.3. Generalidades de LTE-Advanced (LTE-A). . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.1. Características de LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1.3.2. Arquitectura de la Red LTE-A. . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
1.3.2.1. Red Troncal EPC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.3.2.2. Red de Acceso de Radio E-UTRAN. . . . . . . . . 12
1.3.2.3. Dominio de Usuario. . . . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.3. Protocolos de la Interfaz de Radio. . . . . . . . . . . . . . . 13
1.3.3.1. Capa 3. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.3.3.2. Capa 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.3.3.3. La Capa Física. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
1.3.4. Esquemas Dúplex. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
1.3.4.1. Estructura de Trama . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.3.5. Agregación de Portadoras (Carrier Aggregation, CA) LTE-A. 25
1.3.5.1. Usos de Agregación de Portadoras (CA) . . . . . . 27
1.3.6. Esquemas de Acceso Múltiple. . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.3.6.1. Acceso de Radio en Enlace Descendente. . . . . . . 28
1.3.6.2. Acceso de Radio en Enlace Ascendente. . . . . . . 31
II
ÍNDICE ÍNDICE
1.3.7. MIMO Mejorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
1.3.7.1. Múltiples puntos de transmisión y recepción coordi-
nados (CoMP). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
1.3.8. Nodos Relay (RN). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1.3.8.1. Escenarios. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1.3.8.2. Clasificación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.3.8.3. Cooperación de RN. . . . . . . . . . . . . . . . . . 41
1.4. Estado Actual de LTE-Advanced. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.4.1. Adopción de LTE. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
1.4.1.1. Pruebas de LTE-Advanced. . . . . . . . . . . . . . 44
2. ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A. 46
2.1. HSPA+. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 46
2.1.1. Acceso a Paquetes a Alta Velocidad Plus (HSPA+) . . . . . . 46
2.1.2. MIMO y Modulación de Oren Superior (HOM) en HSPA+. . 47
2.1.3. W-CDMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.1.4. HSPA+ Rel. 7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.1.5. HSPA+ Rel. 8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.1.6. HSPA+ Rel. 9 y Rel. 10 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.1.7. Arquitectura HSPA+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.1.7.1. Túnel Directo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.1.7.2. Nodo B con funciones RNC . . . . . . . . . . . . . 51
2.2. Comparación entre HSPA+ y LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.2.1. Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 53
2.2.2. Técnica Multiantenas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2.3. Agregación de Portadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.2.4. Acceso al Medio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.3. Migración de HSPA+ a LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.3.1. Equipos que Permitirán la Migración . . . . . . . . . . . . . 58
2.4. LTE hacia LTE-Advanced . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.4.1. Comparación entre LTE y LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.4.2. Relay Nodes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.4.3. Agregación de Portadoras . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
III
ÍNDICE ÍNDICE
2.4.4. MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.5. WirelessMAN-Advanced o IEEE 802.16m . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.5.1. Arquitectura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.5.2. Interfaces de Red . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.5.3. Comparación entre WirelessMAN-Advanced y LTE-A . . . . 65
2.5.3.1. Arquitecturas de Red . . . . . . . . . . . . . . . . 65
2.5.3.2. Interfaz de Aire 802.16m y Agregación de Portadoras 66
2.5.3.3. MIMO en IEEE 802.16m . . . . . . . . . . . . . . 67
3. ANÁLISIS ECONÓMICO 68
3.1. Equipos compatibles con el estándar LTE-A . . . . . . . . . . . . . . 69
3.1.1. Equipos compatibles con LTE-A en la actualidad para el usuario 69
3.1.2. Equipos de red compatibles con LTE-A en la actualidad . . . 70
3.2. Análisis económico de la implementación de LTE-A . . . . . . . . . 70
3.2.1. Análisis de las encuestas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2.1.1. Formación Académica . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.2.1.2. Preferencia de Operadora Móvil . . . . . . . . . . 73
3.2.1.3. Nivel de satisfacción con la operadora . . . . . . . 74
3.2.1.4. Factores de insatisfacción . . . . . . . . . . . . . . 75
3.2.1.5. Aplicaciones consideradas importantes para un smartp-
hone 4G . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77
3.2.1.6. Rango de valores de equipo . . . . . . . . . . . . . 78
3.2.1.7. Grado de aceptación de adquirir un nuevo equipo 4G 79
3.2.1.8. Preferencia de planes para adquisición del equipo 4G 80
3.2.1.9. Nivel de ingresos mensuales . . . . . . . . . . . . . 81
3.2.2. Nicho de Mercado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.2.2.1. Tablas según los Rangos de Edad . . . . . . . . . . 82
3.2.2.2. Tablas según los Niveles de Ingreso . . . . . . . . . 85
3.2.3. Tasa Interna de Retorno (TIR) y Valor Actual Neto (VAN) . . 89
3.2.3.1. Determinación de Usuarios . . . . . . . . . . . . . 89
3.2.3.2. Factores que intervienen en la determinación de TIR
y VAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
3.3. Resultados del análisis económico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 117
IV
ÍNDICE ÍNDICE
3.4. Propuestas de estrategias para la implementación de LTE-A . . . . . . 120
3.5. Análisis Ambiental . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 121
3.5.1. Reciclaje Electrónico Regional . . . . . . . . . . . . . . . . . 122
3.5.2. Reciclaje Electrónico Nacional . . . . . . . . . . . . . . . . . 123
4. ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR 124
4.1. Operadoras de Telefonía Móvil en el Ecuador y Bandas de Frecuencia
en las que operan. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 124
4.1.1. CONECEL S.A. - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.1.2. OTECEL S.A. - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.1.3. CNT-EP . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.2. Espectro propuesto por la UIT para la operación de IMT . . . . . . . 127
4.2.1. Segmentación de la Banda 698-960 MHz . . . . . . . . . . . 127
4.2.2. Segmentación de la Banda 1700-2100 MHz . . . . . . . . . . 128
4.2.3. Segmentación de la Banda 2.5 GHz . . . . . . . . . . . . . . 128
4.3. Bandas de Frecuencias Destinadas para el Despliegue de Sistemas IMT
en Ecuador . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.3.1. Segmentación A5 para la Banda de 700 MHz . . . . . . . . . 131
4.3.2. Segmentación B5 para Banda AWS 1700/2100 MHz . . . . . 132
4.3.3. Segmentación C1 para la Banda 2.5Ghz . . . . . . . . . . . . 133
4.3.4. Espectro Otorgado a CNT E.P. para Ofrecer Servicios 4G . . . 133
4.3.5. Soluciones para las Operadoras CONECEL S.A. y OTECEL
S.A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 137Conclusiones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 138
Recomendaciones . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 141
ANEXOS 142
Anexo 1 143
V
ÍNDICE ÍNDICE
Anexo 2 146
Calculo de Cobertura de un eNB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
Anexo 3 151
Carateristicas de Equipos para la Implementacion de LTE-A . . . . . . . . 151
Anexo 4 155
Empresas que Mantienen Concesiones de Television Codificada Terrestre . 155
GLOSARIO 156
BIBLIOGRAFÍA 159
VI
ÍNDICE DE FIGURAS
1.1. Evolución de las tecnologías de acceso móvil. . . . . . . . . . . . . . 5
1.2. Comparación de M.2072 con los datos actuales. . . . . . . . . . . . . 8
1.3. Arquitectura de la Red LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11
1.4. Pila de Protocolos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
1.5. Arquitectura Capa 2. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15
1.6. (a) Canal Descendente y (b) Canal Ascendente. . . . . . . . . . . . . 22
1.7. Estructura FDD y TDD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
1.8. Trama FDD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
1.9. Trama TDD. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.10. Incremento del Ancho de Banda con CA. . . . . . . . . . . . . . . . 25
1.11. Agregación de portadoras en ancho de banda contiguo. . . . . . . . . 26
1.12. Agregación de portadoras en ancho de banda no contiguo, única banda. 26
1.13. Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiples
bandas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
1.14. Escenarios de Uso de CA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
1.15. Multiplexación por División de Frecuencias Ortogonales (OFDM). . . 29
1.16. Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales. . . . . . . 29
1.17. Scheduling de Paquetes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
1.18. Esquema Transmisor-Receptor OFDMA. . . . . . . . . . . . . . . . 31
1.19. SC-FDMA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
1.20. (a) Asignación Contigua de RB, (b) asignación no-contigua. . . . . . 32
1.21. N-DFT-S-OFDM. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
1.22. Esquema Transmisor-Receptor DFT-S-OFDM. . . . . . . . . . . . . 34
1.23. Dirección (a) DL y (b) UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
1.24. LTE-Advanced principales modos MIMO. . . . . . . . . . . . . . . 35
VII
ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS
1.25. Combinación de Beamforming, Multiplexación y Diversidad Espacial. 37
1.26. Transmisión CoMP. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
1.27. Esquema básico de un Nodo Relay. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
1.28. Escenarios Para el Uso de Relays. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
1.29. Esquema de Cooperación. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42
2.1. Evolución de HSPA+. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.2. 2x2 MIMO . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47
2.3. W-CDMA. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48
2.4. Dual-carrier HSPA+ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.5. Incremento de Velocidad en Rel-8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49
2.6. Rel. 9 Multicarrier en Downlink, y Uplink. . . . . . . . . . . . . . . . 50
2.7. Rel. 10 Multicarrier. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
2.8. HSPA+ con Túnel Directo y Nodo B con funciones RNC. . . . . . . . 51
2.9. Arquitectura HSPA+. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52
2.10. Técnica de Multiantenas. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 54
2.11. Agregación de Portadoras en HSPA+. . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.12. Agregación de Portadoras en LTE-A. . . . . . . . . . . . . . . . . . 55
2.13. HSPA+ y LTE-A . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56
2.14. Cisco ASR 5000. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58
2.15. Multi-acceso con Cisco ASR 5000. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.16. Alcatel-Lucent EPC. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2.17. EPC de HUAWEI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.18. E-UTRAN HUAWEI. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 60
2.19. Arquitectura de la red LTE-A con RN. . . . . . . . . . . . . . . . . . 62
2.20. Agregación de portadoras en LTE-A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.21. MIMO en LTE y LTE-A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 63
2.22. Arquitectura WiMAX. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 64
2.23. Estructura Trama IEEE 802.16m. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66
3.1. Diagrama de red LTE con equipos Huawei. . . . . . . . . . . . . . . 70
3.2. Distribución de Encuestas por Ciudad . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.3. Nivel académico de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
VIII
ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS
3.4. Preferencia de encuestados por operadora móvil . . . . . . . . . . . . 74
3.5. Satisfacción de los encuestados con la operadora . . . . . . . . . . . 75
3.6. Factores de insatisfacción y grados de importancia . . . . . . . . . . . 76
3.7. Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados . . . 77
3.8. Rango de valores de equipo de los encuestados . . . . . . . . . . . . 78
3.9. Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo . 79
3.10. Preferencia de planes de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.11. Nivel de ingreso mensual de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . 81
3.12. Nivel de Ingresos según el Rango de Edad . . . . . . . . . . . . . . . 83
3.13. Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad . . . . . . . . . 84
3.14. Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edad . . . . . . . . 85
3.15. Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos . . . . . . . . . . . . 86
3.16. Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos . . . . . . . 87
3.17. Planes de servicio según el Nivel de Ingresos . . . . . . . . . . . . . 88
3.18. Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro . . . . . . . . 90
3.19. Aceptación de Nuevo Equipo - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.20. Niveles de Ingreso - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.21. Planes de Servicio - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93
3.22. Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar . . . . . . 94
3.23. Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.24. Niveles de Ingreso - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.25. Planes de Servicio - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.26. Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT . . . . . . . . 97
3.27. Aceptación de Nuevo Equipo - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.28. Niveles de Ingreso - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.29. Planes de Servicio - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.30. Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia . . . . . . . . . . . 100
3.31. Aceptación de Nuevo Equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.32. Niveles de Ingreso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.33. Planes de Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 103
4.1. Cuadro nacional de frecuencias. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130
4.2. Segmentación A5 para Banda 700 MHz. . . . . . . . . . . . . . . . 132
IX
ÍNDICE DE FIGURAS ÍNDICE DE FIGURAS
4.3. Segmentación Banda AWS. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 132
4.4. Segmentación Banda 2.5 GHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 133
4.5. Propuesta para la asignación de espectro en la banda de 700 MHz . . 135
4.6. Propuesta para la asignación de espectro en la banda AWS 1700/2100
MHz . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 135
4.7. Propuesta para la asignación de espectro en la banda 2.5 GHz. . . . . 136
4.8. Huawei eCNS600 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 151
4.9. BBU y RRU Huawei. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 152
4.10. iManager M2000 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 153
X
ÍNDICE DE TABLAS
1.1. Comparación entre Generaciones de Telefonia Móvil. . . . . . . . . . 4
1.2. Bandas de frecuencia identificadas para IMT. [20] . . . . . . . . . . . 7
1.3. Eficiencia espectral promedio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.4. Throughput de usuario en el borde de la celda. . . . . . . . . . . . . . 10
2.1. Comparación entre LTE y LTE-A. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 61
2.2. Comparación entre LTE-A e IEEE 802.16m. . . . . . . . . . . . . . . 67
3.1. Distribución de Encuestas por Ciudad . . . . . . . . . . . . . . . . . 72
3.2. Nivel académico de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73
3.3. Preferencia de encuestados por operadora móvil . . . . . . . . . . . . 73
3.4. Satisfacción de los encuestados con la operadora . . . . . . . . . . . 74
3.5. Factores de insatisfacción y grados de importancia . . . . . . . . . . . 75
3.6. Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestados . . . 77
3.7. Rango de valores de equipo de los encuestados . . . . . . . . . . . . 78
3.8. Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipo . 79
3.9. Preferencia de planes de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . . . 80
3.10. Nivel de ingreso mensual de los encuestados . . . . . . . . . . . . . . 81
3.11. Nivel de Ingresos según el Rango de Edad . . . . . . . . . . . . . . . 82
3.12. Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de Edad . . . . . . . . . 83
3.13. Elección de Planes de Servicio según el Rango de Edades . . . . . . . 84
3.14. Precios de Equipos según el Nivel de Ingresos . . . . . . . . . . . . 86
3.15. Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de Ingresos . . . . . . . 87
3.16. Planes de servicio según el Nivel de Ingresos . . . . . . . . . . . . . 88
3.17. Satisfacción de los encuestados con la operadora Claro . . . . . . . . 90
3.18. Aceptación de Nuevo Equipo - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . 90
XI
ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS
3.19. Niveles de Ingreso - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 91
3.20. Planes de Servicio - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 92
3.21. Satisfacción de los encuestados con la operadora Movistar . . . . . . 93
3.22. Aceptación de Nuevo Equipo - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . 94
3.23. Niveles de Ingreso - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 95
3.24. Planes de Servicio - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 96
3.25. Satisfacción de los encuestados con la operadora CNT . . . . . . . . 97
3.26. Aceptación de Nuevo Equipo - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . 97
3.27. Niveles de Ingreso - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 98
3.28. Planes de Servicio - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 99
3.29. Factores de Insatisfacción de Mayor Importancia . . . . . . . . . . . 100
3.30. Aceptación de Nuevo Equipo . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.31. Niveles de Ingreso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101
3.32. Planes de Servicio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102
3.33. Población proyectada 2013 por Ciudades. . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.34. Usuarios finales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104
3.35. Proyección de Usuarios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.36. Ingresos anuales - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 105
3.37. Ingresos anuales - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.38. Ingresos anuales - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 106
3.39. Gastos de Venta y Operación - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . 107
3.40. Gastos de Venta y Operación - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.41. Gastos de Venta y Operación - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . 108
3.42. Densidad - Ciudad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.43. Usuarios en función del Área de Cobertura . . . . . . . . . . . . . . . 109
3.44. Usuarios por Operadora y Ciudad . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.45. Número de Estaciones Base por operadora . . . . . . . . . . . . . . . 110
3.46. Inversión- Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.47. Inversión- Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.48. Inversión - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 111
3.49. Depreciación de Activos Fijos - Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.50. Depreciación de Activos Fijos - Movistar . . . . . . . . . . . . . . . 112
XII
ÍNDICE DE TABLAS ÍNDICE DE TABLAS
3.51. Depreciación de Activos Fijos - CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112
3.52. Tasa Mínima Aceptable de Rendimiento. . . . . . . . . . . . . . . . . 113
3.53. TIR y VAN- Claro . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 114
3.54. TIR y VAN- Movistar . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 115
3.55. TIR y VAN- CNT . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 116
4.1. Concesionarios de Servicio Móvil Avanzado. . . . . . . . . . . . . . 125
4.2. Bandas asignadas para Claro. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 125
4.3. Bandas asignadas para Movistar. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.4. Bandas asignadas para CNT E.P. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 126
4.5. Arreglo Banda 698-960 MHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.6. Arreglo Banda 1700-2100 MHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 128
4.7. Arreglo Banda 2.5 GHz. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 129
4.8. Frecuencias para el Despliegue de Sistemas IMT. . . . . . . . . . . . 129
4.9. Link Budget UPLINK. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 146
4.10. Modulaciones en Sistemas LTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 147
4.11. Concesiones de Television Codificada Terrestre . . . . . . . . . . . . 155
XIII
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 actualmen-
te 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 desarrolla-
do 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 planteamien-
to, 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 Están-
dar 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 acep-
tación 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
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 DoCoMo1.
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.
1.1. 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-1Fuente: Xaleka On, http://m.xatakaon.com/tecnologia-de-redes/lte-advanced-la-nueva-tecnologia-
4g-inicia-su-andadura-en-japon
2
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
mente servicios de voz, dentro de las tecnologías desplegadas en esta generación tene-
mos a AMPS (Advanced Mobile Phone System) una tecnología netamente analógica.[33]
La Segunda Generación (2G) de telefonía móvil se caracterizó por ofrecer servi-
cios adicionales como mensajería instantánea, funcionalidad Web y mensajería multi-
media, 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 Mo-
bile 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 directamen-
te orientadas a trabajar con Internet, entre las tecnologías que forman parte de esta
generación tenemos a UMTS (Universal Mobile Telecommunications System o ser-
vicio 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 802.16m.[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
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".
1.1.1. 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 velocida-
des 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 sola-
mente 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
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".
1.1.2. 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 Radio-
comunicaciones de la UIT (UIT-R), que es responsable de definir las tecnologías glo-
bales de 4G IMT-A, completó la evaluación de seis candidatos, de las propuestas, dos
tecnologías, LTE-Advanced y WirelessMAN-Advanced (WiMAX 2 o IEEE 802.16m),
han cumplido satisfactoriamente todos los criterios establecidos por la UIT-R para la
primera versión de las IMT-A, calificándolos como tecnologías 4G.
5
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 especificacio-
nes 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-2000. [5]
1.2.1. 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 avan-
zados.
Todas estas prestaciones hacen que las IMT-A pueden responder a la continua evolu-
ción de las necesidades de los usuarios. [20]
IMT-Advanced ofrece mejoras sobre IMT-2000 entre las principales el incre-
mento 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
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 IMTBanda(MHz) Notas de las regulaciones de Radio identificadas para IMT
450-470 5.286AA698-960 5.313A, 5.317A
1710-2025 5.384A, 5.3882110-2200 5.3882300-2400 5.384A2500-2690 5.384A3400-3600 5430A, 5.432A, 5.4328, 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 ve-
locidades 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.2072. [20]
7
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.
1.3. Generalidades de LTE-Advanced (LTE-A).
LTE-Advanced (Release2 10) es una evolución de LTE (Release 8), es la pro-
puesta planteada por 3GPP para la cuarta generación (4G) de telefonía móvil, la cual
cumple los requisitos de la UIT para IMT-A.
1.3.1. 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).
2Release (Rel.) o Versiones muestran las estructura de los estándares del proyecto 3GPP.
8
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 ascen-
dente con una configuración de antena 4x4 la eficiencia espectral pico es 15
bps/Hz.[49]
Eficiencia espectral promedio: La Eficiencia espectral promedio se define co-
mo el throughput3 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 th-
roughput en el borde de la celda se muestra en la tabla 1.4.[49, 14, 40]
3Throughput: Es el nivel de utilización real del enlace, es decir la tasa de transferencia efectiva dedatos a través de un canal
9
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
configuración de antena LTE-A [bps/Hz/cell/user]Uplink 1x2 / 2x4 0.04 / 0.07
Downlink 2x2 / 4x2 / 4x4 0.07 / 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 0 - 190 km/h, y soportara
velocidades hasta 500 km/h, dependiendo de la banda de operación.[49]
Latencia: La transición desde el modo idle4 a conectado ocurre en 50 ms, mien-
tras si un equipo de usuario (UE) utiliza mecanismos de recepción discontinua5
(DRX) en el modo activo, la transición se da en 10 ms.[14]
Flexibilidad del Espectro: LTE-A trabajará en diferentes bandas de frecuen-
cias, 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 opera-
ción: 450-470 MHz, 698-862 MHz, 790-862 MHz, 2.3-2.4 GHz, 3.4-4.2 GHz, y
4.4-4.99 GHz. [49]
1.3.2. 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 Univer-
sal 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 EPS6 (Sistema Evolu-
cionado 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]
4Modo Idle: Modo en el que un móvil no tiene establecida una conexión de control con ningún eNB.5Recepción 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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
Figura 1.3: Arquitectura de la Red LTE-AFUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced.
ELABORADO POR: El Autor.
1.3.2.1. Red Troncal EPC.
La red troncal EPC de LTE-A proporcionará un servicio de conectividad IP pa-
ra 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, 802.11.
Como se ilustra en la figura 1.3 EPC esta formado principalmente por las si-
guientes entidades: Packet Data Network Gateway (P-GW), Serving Gateway (S-GW),
Mobility Management Entity (MME), estas entidades junto con la bases de datos prin-
cipal del sistema el HSS (Home Suscriber Server) y la entidad Policy and Charging
Rules Functions (PCRF7) proporcionan la conectividad IP entre los equipos de usua-
rios propios de la red y las redes externas.[35]
Mobility Management Entity (MME).- Es el elemento encargado del plano de7PCRF: Se utiliza para controlar los servicios portadores que ofrece la red
11
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 au-
tenticación 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 co-
nectividad 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].
1.3.2.2. 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 handover8, también puede uti-
lizarse para funciones de la Gestión de Recursos Radioeléctricos (RRM) multicelular
tales como la ICIC9.[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
8Handover: Es un sistema utilizado para transferir el servicio de una estación base a otra cuando lacalidad del enlace es insuficiente.
9ICIC: Función que se encarga de reducir la interferencia intercelular.
12
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
femtoceldas10), que son eNBs de menor costo para mejorar la cobertura en interio-
res, 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]
1.3.2.3. Dominio de Usuario.
El dominio de usuario esta compuesto por los dispositivos que permite a un usua-
rio 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]
1.3.3. 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 informa-
ción 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
10Femtocelda: Es una estación base pequeña en tamaño y potencia.
13
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 Pro-
tocol Physical Layer (PHY). En el plano de control se incluye, además, del protocolo
de Radio Resource Control (RRC), Los protocolo NAS (Non Access Stratum11) que
se soporta entre el UE y el MME. [16].
Figura 1.4: Pila de Protocolos.FUENTE: LTE / LTE-Advanced for Mobile Broadband.
1.3.3.1. Capa 3.
La capa 3 comprende el protocolo de Control de Recursos de Radio (Radio Re-
source Control, RRC).
Radio Resource Control.
El protocolo RRC se encuentra en el tope de la pila de protocolos del access stra-
tum12 (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 infor-
mación.
11Non Access Stratum: Estos protocolos se encargan principalmente de la autorización, autenticación,gestión de movilidad y gestión de los servicios portadores de la red EPS
12Access Stratum: Los protocolos AS son los protocolos de acceso de radio entre el UE y E-UTRAN
14
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.
1.3.3.2. Capa 2
Arquitectura
En la Figura 1.5 (a), (b) se muestra la estructura del protocolo de Capa dos de en-
lace 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.2012.
La capa 2 provee de uno o varios portadores de radio (radio bearer RB) a las ca-
pas superiores. La subcapa MAC se compone de múltiples entidades HARQ 13(Hybrid
automatic repeat request o Solicitud de repetición automática híbrida), donde se le
13HARQ: Mecanismos de corrección de errores mediante procedimientos de retransmisión basadas enel incremento de redundancia, que se aplica sobre los canales de transporte.
15
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
asigna una entidad HARQ por CC (component carrier). Es decir, un bloque de trans-
porte 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 llama-
das 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 recep-
ción 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 efec-
tuar:
En el plano del usuario[43]:
• La compresión y descompresión del encabezamiento de los flujos de datos
IP que llegan al eNB mediante ROCH14.
• La transferencia de datos de usuario.
• El mantenimiento de los números de secuencia15 (SN) del cabecera PDCP.
• La entrega en secuencia de las PDU de la capa superior en el procedimien-
to de restablecimiento del PDCP para RLC en modo con acuse de recibo
(AM).
14Robust Header Compresison: Es un es un esquema de compresión de cabeceras UDP/TCP-IP15Numero de Secuencia: Es un identificador de paquetes IP que se añade en la cabecera PDCP.
16
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 transmi-
tida 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 contie-
nen 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
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 trans-
ferencia 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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
Canales Lógicos de Control.
• El canal de control de difusión (Broadcast Control Channel, BCCH), utili-
zado 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
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 trans-
mite en toda el área de cobertura de un eNB, y facilita la implementación
de redes isofrecuenciales16.
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 trans-
misión de datos del enlace ascendente.
1.3.3.3. 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.16Redes Isofrecuenciales: Redes donde la misma información es entregada a diferentes usuarios
20
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 Sha-
red 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 Con-
trol Channel, PDCCH), que se utiliza para transportar información de con-
trol 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
MIB17.
• El canal físico del indicador de formato de control (Physical Control For-
mat 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/NAK18) para implementar mecanismos HARQ correspondiente a las
transmisiones del UL.
En el enlace ascendente se definen los siguientes canales físicos[43, 42]:
17Master Information Block (MIB): Transmite parámetros fundamentales para permitir el acceso inicialdel móvil a la red
18ACK/NAK: Son protocolos de corrección de errores.
21
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 procedi-
miento 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 fí-
sicos, 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.2012.
1.3.4. Esquemas Dúplex.
LTE-A puede funcionar tanto en duplexación por división de frecuencia (Frequency-
division 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
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.2012.
En el caso del funcionamiento con FDD , hay dos frecuencias de portadora para
cada componente portadora, una para la transmisión por el enlace ascendente ( fUL) y
otra para la transmisión por el enlace descendente ( fDL). Cada trama tiene por consi-
guiente 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]
1.3.4.1. Estructura de Trama
A continuación se describe los tipos de las estructuras de las tramas del sistema
LTE-A.
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
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.2012.
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 Cíclico19
(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 des-
cendente, produciéndose la conmutación entre los enlaces ascendente y descendente
en la subtrama especial.
19Prefijo Cílcico: Técnica utilizada para eliminar la interferencia intersimbólica.
24
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
Figura 1.9: Trama TDD.FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M.2012.
La subtrama especial se divide en tres partes: una parte para el enlace descen-
dente (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]
1.3.5. 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
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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
Figura 1.13: Agregación de Portadoras en ancho de banda no contiguo, múltiplesbandas.FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced.
1.3.5.1. 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 configura-
ción 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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
Figura 1.14: Escenarios de Uso de CA.FUENTE: The evolution to 4G cellular systems: LTE-Advanced.
1.3.6. Esquemas de Acceso Múltiple.
LTE-A para aprovechar de mejor manera los recursos de radio disponibles y lo-
grar altas velocidades de transmisión, adopta dos técnicas de acceso múltiple, OFDMA
para el enlace descendente, y SC-FDMA para el enlace ascendente.
1.3.6.1. 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
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 eficien-
te 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
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 Po-
wer Ratio, PAPR) a medida que se incrementa el numero de subportadoras que se
utilizan. Un PAPR20 alto se traduce en una eficiencia reducida, debido a que se requie-
re amplificadores de potencia altamente lineales para evitar distorsiones debido a la
intermodulación21.[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 Trans-
formada 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 inter-
ferencia 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 re-
cepción se hace los mismos procedimientos que la transmisión pero contrarios.
20PAPR: Mide la relación entre la potencia instantánea de la señal transmitida respecto de la potenciamedia.[43]
21Intermodulación: Es la modulación de amplitud no deseada de señales
30
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.
1.3.6.2. Acceso de Radio en Enlace Ascendente.
El acceso de radio utilizado en LTE-A para el enlace ascendente es Acceso Múl-
tiple 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
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 es-
cenarios 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 Fou-
rier 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 Físicos22 (PBR) no contiguos (figura 1.20).
Figura 1.20: (a) Asignación Contigua de RB, (b) asignación no-contigua.FUENTE: LTE-Advanced Air Interface Technology.
22Bloque de Recursos Físicos: es el mínimo elemento de información que puede ser asignado a un UEpor parte de un eNB.
32
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 instantá-
nea, 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
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.
1.3.7. MIMO Mejorado .
En los sistemas celulares actuales MIMO23[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.
23MIMO: Multiple-Input Multiple-Output
34
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 1.23.
Figura 1.23: Dirección (a) DL y (b) ULELABORADO 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 termi-
nales móviles puedan acceder a un sistema mejorando las capacidades de co-
municación de cada terminal, con lo que se logra aumentar la capacidad de la
35
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 múl-
tiples 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 interfe-
rencia 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 se-
ñales 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 enti-
dad que tiene menor número de antenas. La multiplexación espacial permite obtener
mayores velocidades de datos.
36
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 ve-
locidades de datos y mejorar la eficiencia espectral.
1.3.7.1. 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
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 coheren-
temente en el terminal y selección rápida de celda (Figura 1.26(b2)), donde sólo
una estación base transmite en un momento.
38
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
1.3.8. 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.
1.3.8.1. Escenarios.
Los escenarios para el uso de relays se representan en la figura 1.28 los cuales
los describimos a continuación.[16]
39
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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
1.3.8.2. 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 transmi-
sión. 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 compa-
ración con un relay L1.[16]
Capa 3 (L3) o relay de capa superior puede ser pensado como un eNB inalám-
brico 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]
1.3.8.3. Cooperación de RN.
En cuanto a la cooperación, el RN presenta dos tipos de cooperación : coopera-
ción 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 tra-
vés 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
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.
1.4. 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.
1.4.1. 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
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
4G Américas prevé que a finales del 2013 habrá más de 100 lanzamientos de
redes LTE.
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 2013.
Casi 450 compromisos totales con despliegues LTE de parte de operadores.
63 millones de conexiones LTE al término de 2012.
Una predicción de134 millones de conexiones LTE en 2013.
En América Latina
13 redes LTE comerciales en Antigua y Barbuda, Bolivia, Brasil, Colombia, Re-
pública 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 2013.
Operadoras en Latino América como AT&T (Puerto Rico), Claro (Puerto Rico, Brasil),
Antel (Uruguay), UNE - EPM Telecomunicaciones (Colombia), Orange (Rep. Domi-
nicana), 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
1 LONG TERM EVOLUTION ADVANCED (LTE-A)
1.4.1.1. 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 Tele-
comunicaciones (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 velocida-
des de 1 Gbps. La presentación fue dada al servicio postal sueco y la agencia
de telecomunicaciones (PTS), en la que Ericsson utilizó hardware comercial pa-
ra 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
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
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.
2.1. HSPA+.
2.1.1. 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 release1 7 hasta el release 10 de la 3GPP, es considerado como la evolu-
ción de HSPA concebida para mantener compatibilidad con los dispositivos y redes de
estándares anteriores tales como release 99, 5 y 62.
Mediante el uso de MIMO, Modulación de Orden Superior (Higher Order Mo-
dulation, 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]
1Release (Rel.) o Versiones muestran las estructura de los estándares del proyecto 3GPP.2Rel. 99: WCDMA, UTRAN.
Rel.5:HSPA, HSDPA.Rel.6: HSPA, HSUPA,
46
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
Figura 2.1: Evolución de HSPA+.FUENTE: HSPA+ R9 and beyond.
2.1.2. 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 da-
tos, 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 MIMOELABORADO 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 transmi-
sión 64 QAM3 para el enlace descendente y 16 QAM para el enlace ascendente. 16
QAM puede doblar la velocidad en comparación con QPSK4 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 en-
lace descendente y 16 QAM en enlace ascendente puede ser utilizado sólo cuando las
condiciones del canal son favorables.[25]3QAM: Modulación de Amplitud en Cuadratura o Quadrature Amplitude Modulation
http://es.wikipedia.org/wiki/Modulaci%C3%B3n_de_amplitud_en_cuadratura4QPSK: Modulación por Desplazamiento de Fase Cuadrafásica o Quadrature Phase-Shift Keying
47
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]
2.1.3. W-CDMA
Acceso múltiple por división de código de banda ancha (Wideband Code Divi-
sion 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 CDMA5, es decir que varios usuarios comparten una misma
portadora, y utiliza un código de ensanchamiento para diferenciar la información co-
rrespondiente 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.
2.1.4. 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
5CDMA: Acceso Multiple por División de Codio o Code Division Multiple Access
48
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]
2.1.5. 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 porta-
doras 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-8FUENTE: HSPA+ R9 and beyond.
ELABORADO POR: El Autor.
49
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.1.6. 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 agre-
gación 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
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
Figura 2.7: Rel. 10 Multicarrier.FUENTE: HSPA+ R9 and beyond.
ELABORADO POR: El Autor.
2.1.7. 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.
2.1.7.1. 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]
2.1.7.2. 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
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 25.999
ELABORADO POR: El Autor.
Serving GPRS Support Node (SGSN)
Es un Nodo de servicio GPRS cuya función principal es dar acceso a los termi-
nales 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
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
2.2.1. 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 Tron-
cal, 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
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.
2.2.2. 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 espec-
tral. 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 en-
lace 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.
2.2.3. 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
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.
2.2.4. 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 multitra-
yectorias, con lo que se consigue una eficiencia de transmisión de datos 3 a 4 veces
superior a W-CDMA.
55
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.3. Migración de HSPA+ a LTE-A
Luego de realizar la comparación entre HSPA+ y LTE-A, y al ser estas tecnolo-
gías 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 interworking6. que
permitirán el suministro de servicios como roaming, seamless mobility7 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 con-
tinuidad 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-AFUENTE: 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
6Interworking: Conjunto de funciones y mecanismos mediante los cuales se logra intercambiar infor-mación entre dos o más redes de comunicaciones.
7Seamless mobility: Se refiere a la movilidad entre redes de una manera transparente al usuario.
56
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 permi-
tan 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 comuni-
cación con la menor cantidad de interrupciones, se necesita realizar algunas configu-
raciones 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. Ade-
mas 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 ac-
tualización 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
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.3.1. 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 me-
diante una actualización de software, sin la necesidad de grandes cambios o equipos.
Figura 2.14: Cisco ASR 5000.FUENTE: CISCO, http://www.cisco.com/en/US/products/ps11072/index.html.
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
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
• Home Agent (HA)
Figura 2.15: Multi-acceso con Cisco ASR 5000.FUENTE: CISCO, http://www.cisco.com/en/US/products/ps11072/index.html.
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.
7750 SR funciones de GGSN, P-GW, S-GW .
5780 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
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 3232.
• BTS 3900 y BTS 3900A para instalaciones interiores y exteriores respecti-
vamente.
Figura 2.17: EPC de HUAWEI.FUENTE: Huawei TD-LTE Solution Overview.
Figura 2.18: E-UTRAN HUAWEI.FUENTE: HUAWEI, Enterprise, "DBS3900".
60
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.4. LTE hacia LTE-Advanced
Long Term Evolution Advanced (LTE-A) es una mejora de LTE, estandariza-
dos 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 incremen-
tado 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.
2.4.1. 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 Ve-
locidad, 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 Por-
tadoras 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
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.4.2. Relay Nodes
En la figura 2.19 se muestra la arquitectura de la red LTE-A, donde la única dife-
rencia 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 inalámbrica-
mente 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.
2.4.3. 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 2.20.
62
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
Figura 2.20: Agregación de portadoras en LTE-A.ELABORADO POR: El Autor.
2.4.4. 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 2.21.
Figura 2.21: MIMO en LTE y LTE-A.ELABORADO POR: El Autor.
2.5. WirelessMAN-Advanced o IEEE 802.16m
WirelessMAN-Advanced o IEEE 802.16m 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 802.16-2004 y 802.16-
e.[14]
63
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.5.1. Arquitectura
IEEE 802.16m (figura 2.22)presenta una arquitectura plana basada en IP, la mis-
ma 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 va-
rias (Base Station) o (Advanced Base Station) BS/ABS las mismas que se co-
nectan a ASN gateways.
Red de servicios de conectividad (Connectivity service network CSN), es el en-
cargado de proporcionar la conectividad IP y se compone principalmente de Ser-
vidores, puertas de enlace a Internet, base de datos.
Figura 2.22: Arquitectura WiMAX.FUENTE: :LTE, LTE-Advanced and Wimax.
ELABORADO POR: El Autor.
64
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
2.5.2. 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 802.16m al igual que el estándar IEEE 802.16 2009 también pueden utilizar
los Advanced Relay Station (ARS) cuya función es similar a los RN de LTE-A, una
característica de IEEE 802.16m es la compatibilidad con versiones anteriores tales
como 802.16 2009.
2.5.3. Comparación entre WirelessMAN-Advanced y LTE-A
2.5.3.1. 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 con-
siste 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 simila-
res 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
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
3. En LTE-A Protocol Data Network (PDN), en WiMAX Connectivity Service Net-
work (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 dise-
ñados para soportar interoperabilidad con IEEE 802.16-e y IEEE 802.16-2009 y
LTE respectivamente. [14]
2.5.3.2. Interfaz de Aire 802.16m y Agregación de Portadoras
La interfaz de aire de 802.16m 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 802.16m 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 0.617 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 802.16m.FUENTE: ROHDEySCHWARZ, IEEE 802.16m/WiMAX Rel. 2.0, Technology Overview.
66
2 ANÁLISIS TÉCNICO DE LTE-A.
En LTE-A la trama como la subtrama estudiado en el capítulo uno, tiene una du-
ración comparado con la trama de IEEE 802.16m 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 802.16m al igual que LTE-A para lograr una alta eficiencia espectral ha-
cen 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 802.16m no necesitan
tener el mismo ancho de banda ni necesitan estar en la misma banda de frecuencia.
2.5.3.3. MIMO en IEEE 802.16m
Otra característica avanzada de IEEE 802.16m es la utilización de técnicas de
MIMO. IEEE 802.16m a extendido el soporte de MU-MIMO a ocho capas en el enla-
ce descendente y cuatro capas en el enlace ascendente. Debido a las mejoras de ancho
de banda más amplios incluidos en IEEE 802.16m, la eficiencia espectral pico se in-
crementó 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 802.16m.FUENTE: ROHDE & SCHWARZ, IEEE 802.16m/WiMAX Rel. 2.0, Technology Overview.
ELABORADO POR: El Autor.
67
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 implementa-
ción de LTE-A en nuestro país, se realiza el estudio para las operadoras; Claro, Movis-
tar, 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 pro-
puestos se basan en la solución Huawei y de acuerdo a nuestras consideraciones se
68
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
definen las posibles consecuencias de ingreso de LTE-A.
3.1. Equipos compatibles con el estándar LTE-A
3.1.1. Equipos compatibles con LTE-A en la actualidad para el
usuario
En la actualidad existen muchos modelos de equipos capaces de transmitir In-
ternet 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 dife-
rentes 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 A1459
69
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.1.2. 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,
http://enterprise.huawei.com/ca/products/network/wireless/lte/hw-195396.htm
3.2. 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
NE2 +Z2 ∗ p∗q(3.1)
n= tamaño de la muestra
70
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= 1.009.870 habitantes para Quito1
N2= 1.039.573 habitantes para Guayaquil.1
N3= 229.260 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 Docs2, se realiza parte de las
encuestas en forma virtual.
1Población proyectada de 18 a 45 años de edadFuente: Instituto Nacional de Estadística y Censos (INEC)
2Enlaces encuestas:https://docs.google.com/forms/d/1aInUQBIHOsAYtxHUFOuInSrU1ak2cAXVxCtKlcfsOpYhttps://docs.google.com/forms/d/1BmgTwTUZ7JG3rHCpbw59sSUBDE4aG7b946255OtS3Dghttps://docs.google.com/forms/d/1Nuyx6WuaCfE72A6SwWdtjwOKhz8hzrnKFt3jwa5GPOo
71
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1. 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 CiudadFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.2: Distribución de Encuestas por CiudadFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
72
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.1. Formación Académica
De las encuestas realizadas existe un mayor número de personas con nivel aca-
démico Universitario con un 67,10% (Figura 3.3).
Tabla 3.2: Nivel académico de los encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.3: Nivel académico de los encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
3.2.1.2. Preferencia de Operadora Móvil
En este punto se observa una mayor preferencia en las personas hacia la opera-
dora 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 móvilFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
73
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.4: Preferencia de encuestados por operadora móvilFUENTE: 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 co-
bertura 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 insatis-
facción por el servicio y la necesidad de "consumir" nuevas tecnologías no distinguen
zonas demográficas, razón por la cual las preguntas planteadas.
3.2.1.3. 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 operadoraFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
3Distribución del Mercado de Telefonía Móvil, por operadoraFuente: Superintendencia de Telecomunicaciones (SUPERTEL)
74
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.5: Satisfacción de los encuestados con la operadoraFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
3.2.1.4. Factores de insatisfacción
A continuación se enumera los grados de importancia de los factores de insatis-
facción 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 importanciaFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
75
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.6: Factores de insatisfacción y grados de importanciaFUENTE: 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.5. Aplicaciones consideradas importantes para un smartphone 4G
En este punto se observa que los usuarios consideran de mayor importancia co-
mo 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 encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.7: Aplicaciones consideradas como importantes por los encuestadosFUENTE: 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.6. 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 encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.8: Rango de valores de equipo de los encuestadosFUENTE: 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 $399.
78
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.7. 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 equipoFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.9: Grado de aceptación de los encuestados en adquirir un nuevo equipoFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
79
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.8. 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 encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.10: Preferencia de planes de los encuestadosFUENTE: 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 3.10.
80
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.1.9. 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 encuestadosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.11: Nivel de ingreso mensual de los encuestadosFUENTE: 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.2. 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.
3.2.2.1. Tablas según los Rangos de Edad
Se analiza algunos puntos de las encuestas en función de la edad de cada usua-
rio, 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 EdadFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
82
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.12: Nivel de Ingresos según el Rango de EdadFUENTE: 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 EdadFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
83
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.13: Aceptación de Nuevo Equipo según el Rango de EdadFUENTE: 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 EdadesFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
84
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.14: Elección de Planes de Servicio según el Rango de EdadFUENTE: 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 $39 + 200 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.
3.2.2.2. 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.14: Precios de Equipos según el Nivel de IngresosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.15: Precios de Equipos según el Nivel de IngresosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Como indica la figura 3.15 existe un mayor número de encuestados con un in-
greso 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 3.14.
Aceptación de Nuevo Equipo
Es importante determinar el nivel de ingreso de los usuarios que aceptan el nuevo
equipo 4G.
86
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.15: Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de IngresosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.16: Aceptación de Nuevo Equipo según el Nivel de IngresosFUENTE: 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 pla-
nes de servicio en función del nivel de ingreso mensual.
87
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.16: Planes de servicio según el Nivel de IngresosFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.17: Planes de servicio según el Nivel de IngresosFUENTE: 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 $39 + 200 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.2.3. 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 in-
versión. 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 inver-
sión 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]
3.2.3.1. 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 es-
tudio 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
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 ClaroFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.18: Satisfacción de los encuestados con la operadora ClaroFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.18 muestra que el 29,69% de abonados encuestados Claro están sa-
tisfechos 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 - ClaroFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
90
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.19: Aceptación de Nuevo Equipo - ClaroFUENTE: 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 - ClaroFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
91
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.20: Niveles de Ingreso - ClaroFUENTE: 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 - ClaroFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
92
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.21: Planes de Servicio - ClaroFUENTE: 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 MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
93
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.22: Satisfacción de los encuestados con la operadora MovistarFUENTE: 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 - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.23: Aceptación de Nuevo Equipo - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
94
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 - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.24: Niveles de Ingreso - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.24 muestra que el 8,33% de usuarios encuestados Movistar que acep-
tan 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.24: Planes de Servicio - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.25: Planes de Servicio - MovistarFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.25 muestra que de los usuarios Movistar encuestados el 2,52% acep-
tan 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.
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3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.25: Satisfacción de los encuestados con la operadora CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.26: Satisfacción de los encuestados con la operadora CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.26 muestra que el 3,04% de abonados encuestados CNT están satis-
fechos 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 - CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
97
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.27: Aceptación de Nuevo Equipo - CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.27 indica que el 2,60% de usuarios encuestados CNT acepta un nuevo
equipo.
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 - CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.28: Niveles de Ingreso - CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
98
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 - CNTFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.29: Planes de Servicio - CNTFUENTE: 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Nueva Operadora
Para determinar el número potencial de usuarios que ingresan a la nueva ope-
radora 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 ImportanciaFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.30: Factores de Insatisfacción de Mayor ImportanciaFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.30 muestra que de los usuarios encuestados insatisfechos con su ope-
radora el 26,74% consideran como muy importante a los factores precios elevados y
cobertura
Aceptación de un Nuevo Equipo
100
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
De los usuarios insatisfechos con su operadora y que consideran los factores en cues-
tión como muy importantes, se define el porcentaje de aquellos que aceptan el nuevo
equipo 4G.
Tabla 3.30: Aceptación de Nuevo EquipoFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
Figura 3.31: Aceptación de Nuevo EquipoFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.31 muestra que de los usuarios insatisfechos con su operadora y con-
sideran los precios elevados y cobertura como factores de insatisfacción muy impor-
tantes 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 IngresoFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
101
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.32: Niveles de IngresoFUENTE: 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 Opera-
dora, 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 anteriormen-
te.
Tabla 3.32: Planes de ServicioFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
102
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Figura 3.33: Planes de ServicioFUENTE: Encuesta LTE-A
ELABORADO POR: El Autor
La figura 3.33 muestra que de los usuarios encuestados el 4,95% está insatis-
fecho 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 in-
greso 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 encuesta-
dos propuesto por nuestro análisis para el cálculo del TIR y VAN.
3.2.3.2. Factores que intervienen en la determinación de TIR y VAN
Para determinar si la implementación de LTE-A puede generar beneficios se par-
te 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
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 finalesFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.34 indica los posibles usuarios por operadora en base a nuestras en-
cuestas, para un futuro análisis de un OMV se podría partir del porcentaje de usuarios
de la nueva operadora.
4Estadísticas de Servicios de TelecomunicacionesFuente: SUPERTEL
104
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 UsuariosFUENTE: 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 lla-
madas 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 - ClaroFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.36 indica el total de ingresos anuales para la operadora Claro, se con-
sidera el tráfico de interconexión entrante y saliente, el promedio de llamadas de Claro
hacia otra operadoras y el valor de interconexión por minuto.[9]
Movistar5Estadísticas de Internet
Fuente: Consejo Nacional de Telecomunicaciones (CONATEL)
105
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.37: Ingresos anuales - MovistarFUENTE: 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 - CNTFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.38 indica el total de ingresos anuales para la operadora CNT, de for-
ma 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
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 - ClaroFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
Movistar
6Sueldo básico 2013 Ecuador.Fuente: Agencia Pública de noticias del Ecuador y Suramérica ANDES
107
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.40: Gastos de Venta y Operación - MovistarFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
CNT
Tabla 3.41: Gastos de Venta y Operación - CNTFUENTE: 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 ciuda-
des, 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.
7Proyecciones-poblacionales.Fuente: INEC
108
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.42: Densidad - CiudadFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.42 indica las respectivas densidades8 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 obte-
nemos el número de usuarios por área de cobertura.
Tabla 3.43: Usuarios en función del Área de CoberturaFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.43 muestra el número de usuarios por área de cobertura de cada ciu-
dad, 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.
8Cuenca, Quito, Guayaquil (Ecuador).Fuente: Wikipedia
109
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.44: Usuarios por Operadora y CiudadFUENTE: 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 usua-
rios finales de cada ciudad y el número de usuarios por área de cobertura.
Tabla 3.45: Número de Estaciones Base por operadoraFUENTE: 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Tabla 3.46: Inversión- ClaroFUENTE: HCekipa (Empresa Polaca de Telecomunicaciones)
ELABORADO POR: El Autor
Tabla 3.47: Inversión- MovistarFUENTE: HCekipa (Empresa Polaca de Telecomunicaciones)
ELABORADO POR: El Autor
CNT
Tabla 3.48: Inversión - CNTFUENTE: 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
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 - ClaroFUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México
ELABORADO POR: El Autor
Movistar
Tabla 3.50: Depreciación de Activos Fijos - MovistarFUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México
ELABORADO POR: El Autor
CNT
Tabla 3.51: Depreciación de Activos Fijos - CNTFUENTE: Secretaría de Servicios Parlamentarios - México
ELABORADO POR: El Autor
112
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Determinación del TIR y VAN
Se indica a continuación el cálculo del TIR y VAN para cada operadora en fun-
ción 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Claro
Tabla 3.53: TIR y VAN- ClaroFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.53 indica el VAN y TIR positivos para Claro.
114
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
Movistar
Tabla 3.54: TIR y VAN- MovistarFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.54 indica el VAN y TIR positivos para Movistar.
115
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
CNT
Tabla 3.55: TIR y VAN- CNTFUENTE: Elaboración Propia
ELABORADO POR: El Autor
La tabla 3.55 indica un VAN y TIR negativos para la CNT.
116
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 Inter-
na 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 $3.768.964,66 y un TIR de
117
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 $201.484,95 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 recupera-
ción 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
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 $ 3.399.250,77 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 $ 84.724,90 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
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.
3.4. 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 Mo-
vistar 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 A59 para latinoamerica los equi-
pos 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
9Ver capítulo 4
120
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 opera-
doras 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 com-
patibles con el LTE-A, y la migración de LTE a LTE-A consiste en su mayoría una
actualización de software.
3.5. 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 co-
mo 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 rede-
dor 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 ope-
radora 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
directa o indirectamente, las operadoras pueden vender este reciclaje electrónico a em-
presas 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]
3.5.1. 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
3 ANÁLISIS ECONÓMICO
3.5.2. Reciclaje Electrónico Nacional
El reciclaje electrónico se ha convertido en un negocio muy rentable y de expor-
tación. 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, Socie-
dad 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 ad-
quiere 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 elec-
trónicos 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
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN
EL ECUADOR
Este capítulo tiene como propósito dar a conocer las bandas de frecuencias pro-
puestas 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.
4.1. 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
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.
4.1.1. 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 11.407.676 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 MHzA 824-835 845-846,5A’ 869-880 890-891,5E 1885-1890E’ 1965-1970
Tabla 4.2: Bandas asignadas para Claro.FUENTE: CONATEL.
ELABORADO POR: El Autor.
125
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
4.1.2. 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 4.737.880
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 MHzB 835-845 846,5-849B’ 880-890 891,5-894D 1865-1870D’ 1945-1950
Tabla 4.3: Bandas asignadas para Movistar.FUENTE: CONATEL.
ELABORADO POR: El Autor.
4.1.3. 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
338.988 usuarios, en nuestro país tiene desplegadas las siguientes tecnologías UMTS
y CDMA.
CNT E.P. tiene concesiones en las bandas de los 1900 MHz, y se le asigna según
la tabla 4.4.
Bandas 1900 MHzC 1895-1910C’ 1975-1990
Tabla 4.4: Bandas asignadas para CNT E.P.FUENTE: CONATEL.
ELABORADO POR: El Autor.
126
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 frecuen-
cias :[49]
450-470 MHz.
698-862 MHz.
790-862 MHz.
2.3-2.4 GHz.
3.4-4.2 GHz.
4.4-4.99 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.1036-
3, 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]
4.2.1. Segmentación de la Banda 698-960 MHz
Las disposiciones de frecuencias recomendadas por la UIT-R en la Recomenda-
ción UIT-R M.1036-3 para la implementación de las IMT en la banda 698-960 MHz
se resumen en la tabla 4.2. Para esta banda se han propuesto seis diferentes segmenta-
ciones representadas con la letra “A” y van desde la A1 hasta A6. [30]
127
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
Tabla 4.5: Arreglo Banda 698-960 MHz.FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M.1036-3.
4.2.2. Segmentación de la Banda 1700-2100 MHz
Las disposiciones de frecuencias recomendadas para la implementación de las
IMT en la banda 1700-2100 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 1700-2100 MHz.FUENTE: UIT-R, Recomendación UIT-R M.1036-3.
4.2.3. 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
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.1036-3.
4.3. 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 MHz698 - 806824 - 849
1710 - 20252110 - 22002500 - 2690
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
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 2012.
Según la nota EQA. 85, “Los sistemas de audio y vídeo por suscripción bajo la
modalidad de televisión codificada terrestre (UHF codificado y MMDS) concesiona-
dos en las bandas de 698 – 806 MHz y 2500 – 2686 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 698 – 806 MHz y 2500
– 2686 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,1CONATEL, Plan Nacional de Frecuencias, Ecuador 2012, http://www.conatel.gob.ec/site_conatel/index.php?option=com_content&view=article&id=615&Itemid=274
130
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-390-15CONATEL-2012.
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-754-
25-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.
4.3.1. Segmentación A5 para la Banda de 700 MHz
El CONATEL mediante la resolución RTV-268-11-CONATEL-2012 de 15 de
Mayo de 2012 aprobó la modificación el cuadro de atribuciones del Plan Nacional de
Frecuencias correspondiente al rango de 698-806 MHz, a fin de que se operen Sistemas
IMT, además mediante Resolución RTV-679-24-CONATEL-2012 de 18 de Octubre de
2012, resolvió adoptar el esquema de Segmentación A5 para el rango de frecuencias
698-806 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
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
donde las frecuencias bajas son utilizadas para los enlaces de subida, a su ves las fre-
cuencias 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-804-29-CONATEL-2012.
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.
4.3.2. Segmentación B5 para Banda AWS 1700/2100 MHz
El CONATEL mediante la resolución TEL-804-29-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 fre-
cuencia apareada de 1700 MHz con 2100 MHz.
La segmentación B5 (figura 4.3), esta formada por dos bloques, el primero en
el rango de 1710 - 1770 MHz, utilizados para el enlace de subida, y el segundo en el
rango de 2110 - 2170 MHz utilizado para el enlace de bajada.
Figura 4.3: Segmentación Banda AWS.FUENTE: CONATEL, Resolución TEL-804-29-CONATEL-2012.
132
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
4.3.3. Segmentación C1 para la Banda 2.5Ghz
El CONATEL mediante la resolución TEL-804-29-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 2500 - 2570 MHz agrupada con bandas en el rango de 2620 - 2690
MHz para el Downlink esto para el uso en modo FDD, con una separación dúplex de
120 MHz, y la banda en el rango 2570-2620 MHz para el uso en modo TDD.
Figura 4.4: Segmentación Banda 2.5 GHz.FUENTE: CONATEL, Resolucion TEL-804-29-CONATEL-2012.
4.3.4. 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 20121228 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 20121265 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-804-29-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 733-748 MHz (UP
LINK)y 788-803 MHz (DOWN LINK), a nivel nacional, sin embargo, en las ciuda-
des 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
2CONATEL, RESOLUCION TEL-804-29-CONATEL-2012
133
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
“ARTÍCULO 5: Asignar y autorizar a la empresa publica CNT E.P. en la ban-
da AWS 1700/2100 MHz los bloques A-A’, B-B’, C-C’ y D-D’ correspondiente a los
rangos 1710-1730 MHz (UP LINK) y 2110-2130 (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 Telecomunicacio-
nes”, 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 sis-
temas 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 apro-
ximadamente 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 apli-
car los procedimientos necesarios para obtener una concesión de frecuencias que les
permitan desplegar sus redes 4G.
3CONATEL, RESOLUCION TEL-804-29-CONATEL-20124Fuente: Ing. Ana Cecilia Piedra, Especialista Jefe 1, Área Tecnica.
134
4 ANÁLISIS LEGAL DE LTE-A EN EL ECUADOR
4.3.5. 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 principal-
mente 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 MHzFUENTE: 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 MHzFUENTE: Elaboración Propia.
135
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
Conclusiones
LTE-A permitirá a sus usuarios experimentar altas velocidades de datos compa-
rado 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 multime-
dia, 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 permi-
ten 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 sub-
portadoras 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
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 Mo-
vistar 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 sub-
sidiar parte del costo del equipo.
La toma de decisiones en base a soluciones estratégicas para el cambio de equi-
pos por las operadora es indispensable para obtener una mayor ingreso tanto econó-
micos 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 ven-
der 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, 698-806 MHz,
AWS 1700/2100 MHz, 2.5 GHz, ofrecen características en cuanto a cobertura y pro-
pagación que favorecen la implementación de de LTE-A ya sea en zonas urbanas y ru-
rales, 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 requeri-
miento 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
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 actua-
les 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 requeri-
mientos 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
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 reco-
mienda 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 multi-
banda, 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
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 Universidad
Colegio 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
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 $700
9. ¿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 $99 + 800
minutos de llamadas.
12 cuotas mensuales $79 + 600
minutos de llamadas.
18 cuotas mensuales $59 + 400
minutos de llamadas.
18 cuotas mensuales $39 + 200
minutos de llamadas.
Contado ($400) sin ningún plan.
11. ¿Cuál es su nivel de ingresos promedio mensual?
Menor a $500 De $1500 a $1999
144
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 $3000
145
Anexo 2
Calculo de Cobertura de un eNB
Para el calculo de la cobertura de un eNB se ha tomado en cuenta considera-
ciones 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 Planning5.[34]
Transmisor UEMaxima Potencia de Transmisión 24 dBm
EIRP 24 dBm
Receptor eNBFigura del ruido (NF) 2 dB
Ruido Termico -118.4 dBmRuido del Receptor -116.4 dBm
Sensibilidad del Receptor -123.4 dBmMargen de Interferencia 2 dB
Perdida en el Cable 2 dBGanancia de la antena receptora 18 dBi
Ganancia de MHA 2 dBMaxima perdida permitida 163.4 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:
5Fuente: https://sites.google.com/site/lteencyclopedia/lte-radio-link-budgeting-and-rf-planning
146
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 rate6 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) =−174+10log(90000000)+2+18.6+4−3
S(dBm) =−72.858dBm
6Code Rate: relación entre bits de datos y bits transmitidos, por ejemplo R = 1/n donde para enviar unbit de datos se han de transmitir n bits de canal
147
Anexo 2
Nuestro análisis se centra en la implementación de LTE en zonas urbanas, don-
de la probabilidad de cobertura es del 90%, bajo estas consideraciones tendremos un
margen de shadowing7 normalizado de 1.3, donde el margen de shadowing (Msha,
equacion 4.2) se lo calcula de la siguiente manera:
Msha(dB)=MargendeShadowingNormalizadoxDesviacionEstandar deShadowing
(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
Para LTE-A, el calculo de las perdidas en espacio (L) procedemos de la siguiente
manera:
L(dB) = Ptx−Srx−Lcc+Gant −Msha−Lind −Lint +MHA (4.3)
donde:
Ptx: Potencia de Transmisión = 24 dBm
Srx: Sensibilidad del Receptor = -72.858 dBm
Lcc: Perdidas en Cables y Conectores = 2 dB
Gant: Ganancia de la Antena = 18 dBi
Msha: Margen de Shadowing = 10.4 dB7Shadowing: Es el fenómeno que se procuce cuando la linea de vista se obstruye debido a los obstácu-
los que pueden estar en el trayecto de propagación.[?]
148
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− (−72.858)−2+18−10.4−20−2+2
L = 89.458dB
Para el calculo de la cobertura de la celda utilizamos la ecuación (4.4) que pre-
sentamos a continuación:
L(dB) = 40(1−0.004∗hB)∗ log(R)−18log(hB)+21log( f )+80 (4.4)
donde:
L=89.458 dB
hB: Altura de la estación base = 30 m
f: Frecuencia = 700 MHz
R: Radio de Cobertura
Remplazando estos datos en la ecuación 4.4, tenemos:
89.458 = 40(1−0.004∗30)∗ log(R)−18log(30)+21log(700)+80
89.458 = 35.2∗ log(R)+113.159
−23.735.2
= log(R)
149
Anexo 2
log(R) =−0.6733
R = 10−0.6733
R = 0.2121Km
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 =0.2121 Km
a: Apotema =√
l2 −( l
2
)2
Remplazando en la formula para el área de un hexágono tenemos:
A = 3∗ l ∗
√l2 −
(l2
)2
A = 3∗0.2121∗
√0.21212 −
(0.2121
2
)2
A = 0.1167Km2
El área calculada corresponde a un sector del eNB, para calcular valor total tene-
mos que multiplicar por tres, y se obtiene un área total de 0.350 Km2, que es el valor
con el cual partimos para calcular la cantidad de eNBs que se necesitan en cada ciudad.
150
Anexo 3
Carateristicas de Equipos para la Implementacion de
LTE-A
Los equipos presentados a continuación forman parte de la solución eWBB desa-
rrollada 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 eCNS600FUENTE: http://enterprise.huawei.com/ca/products/network/wireless/lte/hw-195396.htm
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
Anexo 3
eCNS600 implementa las funciones de EPC y tiene las siguientes características:
Gran capacidad.
Soporta hasta 20.000 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 man-
tenimiento, 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: http://enterprise.huawei.com/ca/products/network/wireless/lte/hw-195335.htm
152
Anexo 3
La estación base de líder en la industria el Huawei DBS3900 tiene como objeti-
vo 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 ra-
dio 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: -38.4 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 M2000FUENTE: eWBB Product Specification.
153
Anexo 3
La M2000 es una solución para la gestión de redes móviles. Proporciona una
plataforma de gestión de red centralizada. El M2000 en un sistema integrado de opera-
cion y mantenimiento, puede manejar nuevos elementos de red después de instalar el
software de mediación correspondiente. El M2000 adopta una estructura abierta para
que pueda administrar la red de radio LTE y dispositivos del núcleo de red.
Specificaciones:
• Power suply: 48 VDC ~ 60 VDC.
• Dimenciones: 85.5(H) x 443.6(W) x 705(D) mm.
• Peso: 22 Kg ~ 29.03 Kg.
• Temperatura de Trabajo: 10ºC to 35ºC.
• Humedad Relativa: 20% RH ~ 80% RH.
154
Anexo 4
Empresas que Mantienen Concesiones de Television
Codificada Terrestre
Nombre Estación Consesionario F. Contrato F.Vencimiento
CV+ Telefonica Link del Ecuador 01/10/2001 01/10/2011CV+ Telefonica Link del Ecuador 01/10/2001 01/10/2011
AEROTV Compañia AEROTV Cia. Ltda. 18/10/2002 18/10/2012MUANA VISION Bonilla Urbina Diego Julian 12/05/2006 12/05/2016
CABLEVISION S.A. CABLEVISION S.A. 01/12/1994 01/12/2014TV MAX CIA. T.V.MAX S.A. 27/10/1987 01/12/2014
COSMOVISION S.A. COSMOVISON S.A 26/10/1994 26/10/2014SATELCOM SATELCOM S.A. 26/10/1994 26/10/2014
TELESAT S.A. TELESAT S.A. 08/08/1996 08/08/2016UNIVISA UNIVISA S.A. 25/07/1994 25/07/2014
GLOBAL TV Calva Martin Francisco Rafael 18/12/2003 18/12/2013INTERCABLE OLIVETO S.A. 03/02/2004 03/02/2014
UNIVISA UNIVISA S.A. 25/07/1994 25/07/2014CABLEVISION S.A. CABLEVISION S.A. 01/12/1994 01/12/2014
TV MAX CIA. T.V.MAX S.A. 27/10/1987 01/12/2014TELESAT S.A. TELESAT S.A. 08/08/1996 08/08/2016
UNIVISA UNIVISA S.A. 25/07/1994 25/07/2014UNIVISA UNIVISA S.A. 02/02/2004 25/07/2014UNIVISA UNIVISA S.A. 02/02/2004 25/07/2014UNIVISA UNIVISA S.A. 02/02/2004 25/07/2014
AMERICAN CABLE Sanchez Lopez Julio Cesar 29/12/2003 29/12/2013
Tabla 4.11: Concesiones de Television Codificada TerrestreFUENTE: http://www.elcomercio.com/negocios/Listado-TV-registradas-Supertel-
terrestre_ECMFIL20120718_0002.pdfELABORADO POR: El Autor
155
GLOSARIO
1G Primera Generación
2G Segunda Generación
3G Tercera Generación
4G Cuarta Generacíon
AMPS Advanced Mobile Phone System
AWS Advanced Wireless Services
BCCH Broadcast Control Channel
BCH Broadcast Channel
CA Carrier Aggregation
CC Componet Carrier
CCCH Common Control Channel
CS-CN Circuit Switched Core Network
DCCH Dedicated Control Channel
DL Downlink
DL-SCH Downlink Shared Channel
DTCH Dedicated Traffic Channel
E-UTRAN Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network
eNB Evolved Node B
157
EPC Evolved Packet Core
EPS Evolved Packet System
FDD Frequency-division Duplexing
GGSN Gateway GPRS Support Node
GSM Global System for Mobile Communications
HARQ Hybrid Automatic Repeat Request
HOM Higher Order Modulation
HSPA High Speed Packet Access
HSPA+ High-Speed Packet Access Evolution
HSS Home Suscriber Server
IP Internet Protocol
ISI Intersymbol Interference
LTE-A Long Term Evolution Advanced
MAC Medium Access Control
MCCH Multicast Control Channel
MIB Master Information Block
MME Mobility Management Entity
MTCH Multicast Traffic Channel
OFDMA Orthogonal Frecuency Division Multiple Access
P-GW Packet Data Network Gateway
PAPR Peak-to-Average Power Ratio
PBCH Physical Broadcast Channel
PCCH Paging Control Channel
158
PCFICH Physical Control Format Indicator Channel
PCH Paging Channel
PCRF Policy and Charging Rules Functions
PDCCH Physical Downlink Control Channel
PDCP Packet Data Convergence Protocol
PDN Packet Data Network
PDSCH Physical Downlink Shared Channel
PDU Protocol Data Unit
PHICH Physical Hybrid ARQ Indicator Channel
PMCH Physical Multicast Channel
PRACH Physical Random Access Channel
PUCCH Physical Uplink Control Channel
PUSCH Physical Uplink Shared Channel
RLC Radio Link Control
RN Relay Node
RNC Radio Network Controller
RRH Remote Radio Head
S-GW Serving Gateway
SDU Service Data Unit
SGSN Serving GPRS Support Node
TDD Time-division Duplexing
UE User Equipment
UL Uplink
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