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Redes Privadas de LTE

Actualmente hay una corriente para utilizar LTE en frecuencias no licenciadas y también en parte del espectro cedido por operadoras. A estos despliegues se les conoce como Redes Privadas de LTE. Estas redes están destinadas siempre a dar cobertura en sitios remotos o con coberturas limitadas, normalmente minas, represas o complejos industriales muy grandes.

¿Por qué no utilizar WiFi en estos lugares para dar conectividad? ¿Qué ventajas y desventajas tiene LTE sobre WiFi? De esto hablaremos en este artículo.

LTE en bandas no licenciadas

Las bandas de frecuencia no licenciadas son muy atractivas, ya que permite a empresas y particulares transmitir sin pagar un canon. En este artículo explico cómo funcionan. Estas frecuencias son perfectas para usos específicos y para empresas o particulares que no tengan grandes redes inalámbricas. De esta manera el coste de un radio enlace o cobertura en una zona específica es asumible y no tenemos que pagar una licencia anual o el precio del servicio a una operadora.

Las bandas no licenciadas más utilizadas en todo el mundo son 2,4Ghz y 5Ghz, las frecuencias donde trabaja la tecnología 802.11 o WiFi. Hay muchas otras tecnologías que utilizan estas frecuencias y LTE quiere también aprovechar las posibilidades que ofrecen para agrandar su mercado.

LTE tiene ciertas características ventajosas para ser utilizada en una red privada, entre ellas las más importantes son:

  • Rango/Distancia de Cobertura: LTE está diseñado para tener unas excelentes características de propagación y trabajar bien con señales débiles. De esta manera se proporciona una buena cobertura en los bordes de las celdas. Podemos decir que un emisor de LTE proporciona alrededor de 2 o 3 veces la cobertura de un emisor o AP WiFi.
  • Movilidad: Es indudablemente la gran fortaleza de LTE. Si bien WiFi tiene ciertas características de movilidad, la tecnología LTE está enfocada y diseñada con este fin. Las redes privadas LTE pueden contar con opciones de movilidad mucho más amplias que con una red WiFi, mayor, velocidad, handovers más rápidos, etc.
  • QoS avanzado: Desde nuestro punto de vista uno de los puntos más débiles de WiFi. La capacidad de hacer diferentes colas, inspeccionar los paquetes IP y mecanismos de control de jitter y latencia son más elaborados y eficaces en la tecnología LTE.

Por otro lado, hay una desventaja importante en las redes LTE, lo que hace que su despliegue esté más limitado que el de las redes WiFi. Esta desventaja es la necesidad de tener una red central (core network) con gran cantidad de elementos para controlar todo el protocolo LTE (movilidad, autenticación, gestión de sesiones, etc.). Todos estos servidores y gestores adicionales tienen que estar detrás de las Estaciones Base que dan la cobertura. Estos elementos son bastante más complejos que en una red WiFi donde solo es necesario el AP emisor, aunque normalmente se ponen otros servidores para gestionar a los clientes, el pago, etc.

Servicios de Redes Privadas LTE. Fuente: Telefónica
Servicios de Redes Privadas LTE. Fuente: Telefónica

Precisamente para evitar o minimizar esta desventaja nace el grupo MulteFire que trata de usar frecuencias no licenciadas y una arquitectura autónoma para permitir el despliegue más fácil de redes privadas de LTE. Otras de las características sobre las que está trabajando Multefire es la posibilidad de tener dispositivos sin tarjeta SIM, de esta manera se pueden conectar pequeños aparatos, sensores, vehículos, etc. sin necesidad de tener una tarjeta adicional que pueda limitar la forma de acceder a la red.

Aplicaciones privadas a través de LTE

Si bien hay ciertos proyectos de redes privadas de LTE, son pocos y para empresas muy grandes.

Otra forma en que se está utilizando LTE para proyectos más pequeños y transmisión de banda ancha es como enlace redundante en caso de fallo. El enlace primario o las conexiones principales se hacen a través de bandas no licenciadas con diferentes protocolos propietarios, como WORP de Proxim Wireless o con equipos de Ubiquiti. Se utiliza un router de LTE conectado a la red de algún operador como conexión redundante. De hecho, ya hay algunos fabricantes que tienen dos radios funcionando en su equipo, uno en banda libre que utilizan como conexión principal y otro LTE en la banda licenciada que necesita ser dado de alta en algún operador para acceder al servicio.

Este método necesita, por supuesto, estar en una zona de cobertura y necesita tener una tarjeta SIM con servicio de algún operador para poder funcionar. Para servicios críticos es una buena solución ya que permite una gran disponibilidad y la cantidad de datos transmitida por la red móvil no será muy grande ya que la conexión LTE se utilizará solamente cuando falle el radio enlace principal.

Es verdad que se están empezando a ver algunos ejemplos de redes privadas de LTE donde las empresas montan su propia red con estaciones base, celdas de cobertura, servidores de autenticación, etc. para cubrir áreas de operaciones, pero son desarrollos muy limitados ya que el valor agregado es limitado y solo sostenible si el tamaño de la red es suficientemente grande. Tendremos que esperar a desarrollos como los de MulteFire o CBRS en bandas libres para ver mayores despliegues. Estos no tardarán mucho en llegar, utilizarán más las ya saturadas bandas libres, pero posibilitarán el desarrollo de nuevas aplicaciones que nos permitirán estar más conectados, acceder a más información y de una manera más barata.

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