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El desafío de la explosión del tráfico de datos en las redes móviles
El desafío de la explosión del tráfico de datos en las redes móviles Hoy nadie niega que el futuro de las telecomunicaciones está en la movilidad. Las operadoras reconocen la necesidad de invertir en infraestructuras de red que mejoren contínuamente su eficiencia, ante una demanda en constante alza, pero en un negocio marcado en la actualidad y el concepto de tarifa plana. Dos brillantes telecos de Telefónica I+D repasan en este artículo los factores del negocio más importantes de la banda ancha móvil sin duda el futuro más próximo, en el que ya trabajan operadores, fabricantes, desarrolladores y proveedores de contenidos. Telecos e innovación l despegue de la demanda de servicios de datos para terminales móviles de los últimos años es, probablemente, la principal fuente de crecimiento del sector de las telecomunicaciones en la actualidad. Este crecimiento se ha propiciado gracias a que han coincidido en el tiempo una serie de factores que incumben a diferentes agentes del sector, al menos: – La popularización de smartphones, con atractivos interfaces de usuario, funcionalidades avanzadas, y gran capacidad para almacenar contenidos – El desplazamiento de los ordenadores de sobremesa por parte de los portátiles – La disponibilidad de nuevas tecnologías de acceso radio más eficientes – La oferta de tarifas planas de banda ancha móvil – El desarrollo de aplicaciones y servicios orientados a usuarios en movilidad – La oferta de contenidos para el usuario móvil El desarrollo del mercado de banda ancha móvil supone un desafío para todos y cada uno de los actores del sector. Por el momento, existe un cuello de botella en la red de acceso radio, como atestiguan los problemas de congestión que están apareciendo en países como Reino Unido, Japón o EEUU. Y es que, con crecimientos anuales del tráfico móvil de tres cifras (Cisco pronostica un crecimiento anual del 108% en el tráfico móvil de datos en el período 2010-2014), los operadores se enfrentan a la necesidad de inver- E Santiago Andrés Azcoitia Especialista en modelos de costes de red de Telefónica I+D Mª Ángeles Martínez Fernández Jefe de Proyecto de Telefónica I+D “En las redes móviles la inversión en cualquier segmento de la red es dependiente del tráfico. Por tanto, ante un mismo aumento de la demanda, una red móvil requerirá una mayor inversión para mantener la calidad de servicio que una fija” TELECOS E INNOVACIÓN. El desafío de la explosión del tráfico de datos en las redes móviles tir en infraestructuras de red, mejorar continuamente su eficiencia en costes, mantener la calidad de servicio y extender su alcance, mientras protegen su margen de beneficios en un entorno en el que los ingresos están acotados por la tarifa plana que el usuario final está dispuesto a pagar. En este artículo repasamos evoluciones tecnológicas y factores claves para el modelo de negocio de banda ancha móvil, en los cuales ya trabajan tanto operadores como suministradores de equipos. Costes en las redes de telecomunicaciones No faltan pronósticos de que la banda ancha móvil supondrá un sustituto para la banda ancha fija, del mismo modo que ha ocurrido en los servicios de telefonía. No obstante, cabe señalar que existen grandes diferencias en la estructura de costes de redes móviles y fijas así como en la sensibilidad de su coste respecto a cambios en la demanda. A grandes rasgos, el coste de las redes de telecomunicaciones puede descomponerse en: – Un componente de costes fijos asociados con el objetivo de cobertura del operador, bien sea el total de hogares pasados en un despliegue de fibra o el porcentaje de población cubierta por un despliegue de red móvil. – Un componente de costes variables, es decir, que depende de la demanda, bien del número de usuarios que usan la red o bien del tráfico de la red. Mientras en las redes fijas la mayor parte de la inversión es fija e independiente de la demanda de tráfico, en las redes móviles la inversión en cualquier segmento de la red es dependiente del tráfico. Por tanto, ante un mismo aumento de la demanda, una red móvil requerirá una mayor inversión para mantener la calidad de servicio que una fija. Midiendo la eficiencia de las redes con modelos bottom-up Los modelos de costes bottomup constituyen una herramienta útil a la hora de medir la mejora de la eficiencia en costes asociada a nuevas tecnologías de provisión, mejoras en la planificación de red o cambios en el modelo de negocio del operador. Integran una herramienta de planificación y un modelo económico para calcular los costes asociados a la construcción y operación de una red teórica, diseñada para la provisión de un portfolio de servicios, con una calidad y para un nivel de demanda objetivo determinados. Un modelo de este tipo ha sido empleado para realizar las medidas de mejora de eficiencia y de reducción de coste que se presentan en el artículo. Mejora de la eficiencia de una red móvil Los operadores móviles se enfrentan a un cambio fundamental en la composición del tráfico que cursan sus redes, el mismo que en su día sufrieron los operadores de redes fijas: el drástico crecimiento del tráfico de datos frente al de voz. Esta situación hace necesario que inviertan en sus redes para aumentar su capacidad de la forma más eficiente en costes posible. Una medida de la eficiencia de una red es la dada por la relación entre el tráfico total anual que es Figura 1.- Medida de inversión de un operador móvil nacional en España para diferentes bandas de frecuencia y diferentes cuotas de mercado. capaz de cursar y el coste asociado a dicha red (ya sea OPEX, CAPEX o coste anualizado). El operador puede mejorar esta eficiencia de red actuando en tres aspectos: 1. Mejorando la eficiencia tecnológica 2. Explotando economías de escala de la red 3. Explotando economías de alcance Eficiencia tecnológica El primer aspecto se refiere a proporcionar los servicios con el menor coste posible derivado de utilizar los últimos desarrollos en la tecnología de red empleada. Red de acceso radio Según diversos estudios, el valor económico del espectro reside fundamentalmente en la reducción de costes de despliegue en las redes móviles. Así, disponer de espectro de frecuencias más bajas, con mejores condiciones de propagación, implica una disminución de los costes fijos de la red móvil asociados a dar cobertura (ver figura 1). Esta disminución hará viable el despliegue de red en zonas de baja densidad de tráfico como son los entornos rurales y facilitará la disponibilidad de los servicios de datos para el máximo número de usuarios. Todos los trabajos que se están realizando para el uso del dividendo digital o el refarming de 900MHz están relacionados con este aspecto. En entornos de mayor densidad de tráfico los costes variables de la red tienen mayor peso, con lo que la eficiencia en costes operando en distintas bandas de frecuencias es más similar, si bien el uso de espectro en bandas de frecuencias bajas redunda en una mejor cobertura en interiores. Por otro lado, disponer de un mayor número de frecuencias en una determinada banda permite al operador incrementar eficientemente la capacidad de su red en entornos con alta densidad de tráfico. Este incremento de capacidad se realiza utilizando más portadoras o mayor ancho de banda y no aumentando el número de estaciones base, mucho más caras de desplegar. Así, se estima que en un entorno denso urbano la inversión en los próximos cinco años de un gran operador móvil en España que dispone de una portadora dedicada HSPA sería 3 veces mayor que la necesaria en el caso de disponer de 2 portadoras, suponiendo que el tráfico de datos crece en ese periodo por encima de un 100% anual, según las estimaciones publicadas por Cisco. Por último, la evolución de las tecnologías en la red de acceso radio es otra vía para mejorar la eficiencia en costes de la red. El uso de tecnologías con un mayor aprovechamiento de los recursos radio (mayor eficiencia espectral) hace que disminuyan los costes variables de la red y que en consecuencia aumente la eficiencia con que se atiende la nueva demanda. Además, en el caso de LTE la funcionalidad de la RNC se lleva al Nodo B, aplanando la arquitectura de la red de acceso radio y mejorando aún más la eficiencia. Aunque este traspaso también es posible para HSPA+, no se ha considerado en el análisis de la Figura 2. Backhaul y Núcleo de red Dado que el peso de la red de concentración radio es significativo en el coste de la red móvil y que el incremento del volumen del TELECOS E INNOVACIÓN. El desafío de la explosión del tráfico de datos en las redes móviles Figura 2.- Mejora de la eficiencia en costes introducida por las tecnologías de acceso radio “El uso de tecnologías con un mayor aprovechamiento de los recursos radio (mayor eficiencia espectral) hace que disminuyan los costes variables de la red y que en consecuencia aumente la eficiencia con que se atiende la nueva demanda” tráfico de datos lleva asociado un incremento de las capacidades de transporte requeridas, los operadores están evolucionando sus backhaul a IP o Ethernet, tecnologías que simplifican en este caso las redes y ofrecen mayor flexibilidad en la provisión de los nuevos servicios de datos. Aunque representa un porcentaje de coste menos importante, también se mejora la eficiencia con la evolución del núcleo de red a un núcleo todo IP y el empleo de redes de transporte y conmutación ópticas. Economías de escala Debido a la importancia de los costes fijos, uno de los principales objetivos de los operadores es maximizar su escala de manera que se consiga una disminución de los costes unitarios medios conforme aumenta la demanda cursada de los servicios. Un ejemplo de mejora de eficiencia por explotación de las economías de escala ocurre en las redes móviles de entornos rurales con baja densidad de tráfico, donde el despliegue de la red está determinado por objetivos de cobertura y no por necesidades de capacidad. En estos casos se recurre a compartir la infraestructura de red entre operadores (network sharing) de forma que se pueden reducir los costes de la red de acceso radio hasta en un 20% compartiendo emplazamientos con otro operador. Economías de alcance El aumento de la eficiencia en costes debido a las economías de alcance se logra cuando una mayor variedad de servicios (voz, videoconferencia y datos) son cursados sobre una misma red. Este ha sido un importante incentivo económico para adoptar redes de nueva generación, cuyo efecto sobre la eficiencia es similar al de las economías de escala. Otros ejemplos de mejora de la eficiencia mediante este mecanismo son: – la convergencia entre el acceso fijo y la concentración móvil, de forma que se use la infraestructura de cable (ADSL) o de fibra para conectar las estaciones base con los controladores radio, – la convergencia de fijo y móvil en un núcleo de red único basado en IP. Conclusión El despegue de los datos en las redes móviles y la extensión del servicio de banda ancha móvil suponen una oportunidad y un desafío para todos los agentes del sector de las telecomunicaciones: 1. Los fabricantes de equipos son responsables de mejorar sus productos para conseguir una mayor eficiencia tecnológica de la red 2. Los organismos que se encargan de la administración del espectro deben asegurar el uso adecuado del mismo, teniendo en cuenta el conjunto de operadores y la demanda existente 3. Los operadores son responsables de extender el servicio allá donde sea viable y mejorar la eficiencia en sus despliegues para ofrecer el mejor servicio posible al usuario. Además, deben asegurar que el usuario realiza un uso razonable y acorde con el servicio contratado. Aunque su problemática no ha sido tratada en el artículo, el éxito del negocio de los nuevos servicios de datos también depende de: 4. Los desarrolladores de aplicaciones y servicios, que deben ser conscientes de las limitaciones de la red móvil y desarrollar servicios adaptados a sus particularidades. 5. Los proveedores de contenidos, que deben adaptar el formato de los mismos a los nuevos terminales y medios, con el fin de hacerlos atractivos para el usuario final. En este contexto, los incrementos de eficiencia de las redes de los operadores se traducen en mejor calidad de servicio, traffic-caps más generosas, aceleración de la adopción de la banda ancha móvil y, en general, en un mayor beneficio de la banda ancha móvil para la sociedad.3 TELECOS E INNOVACIÓN. El desafío de la explosión del tráfico de datos en las redes móviles “El aumento de la eficiencia en costes debido a las economías de alcance se logra cuando una mayor variedad de servicios (voz, videoconferencia y datos) son cursados sobre una misma red. Este ha sido un importante incentivo económico para adoptar redes de nueva generación”
30 oct 2015