No todo se trata de Massive MIMO: Por qué las antenas pasivas siguen impulsando los despliegues 5G más inteligentes

A medida que la revolución 5G avanza en América Latina, los operadores móviles (MNO, por sus siglas en inglés) ven multiplicada la presión de mejorar su cobertura, su capacidad y su rendimiento. Según un informe reciente de la GSMA, se espera que la adopción de 5G supere el 50 por ciento en la región para 2030. Como consecuencia, muchos operadores comenzaron a enfocar sus estrategias de despliegue en la tecnología de antenas massive MIMO (M-MIMO) y, aunque mantienen soluciones pasivas para redes heredadas como GSM, 3G y LTE, a menudo caen en “el canto de sirena” del M-MIMO, como consecuencia de seguir a ciegas las ofertas de los fabricantes (OEM, por sus siglas en inglés).

Gracias a su capacidad para utilizar más antenas de transmisión y recepción, el M-MIMO resulta una opción atractiva porque puede ofrecer mayor cobertura y capacidad de red. Pero hay un inconveniente: las antenas activas pueden ser considerablemente más costosas tanto en gastos de capital (CAPEX), como en gastos operativos (OPEX). Aunque los OEMs puedan reducir precios en el corto plazo para equipararlos al de una radio convencional 8T8R, los costos de OPEX pueden escalar fácilmente a largo plazo. Las Unidades de Antena Activa (AAU, por sus siglas en inglés) de M-MIMO no sólo tienen una arquitectura de elementos de antena más compleja, sino que también incluyen más transceptores, que consumen energía, lo que las hace más demandantes de energía y más caras de operar. Además, las soluciones M-MIMO están sujetas a un aumento del OPEX, ya que los OEMs cobran a los operadores por licencias de software para operarlas.

Aunque la tecnología M-MIMO presenta ciertos desafíos, es una solución altamente efectiva en determinados entornos, especialmente en zonas urbanas con alta demanda de capacidad. Con una planificación cuidadosa, el M-MIMO puede ser un complemento robusto a otras tecnologías de antena.

Los problemas de ingeniería y las limitaciones de los sitios pueden introducir retos en el despliegue de antenas activas, además de exigir mejoras en la infraestructura de soporte. Por ejemplo, limitaciones preexistentes pueden dificultar que los operadores añadan antenas activas y actualicen la infraestructura necesaria. Estos retos pueden incrementar tiempos y costos de despliegue o, en algunos casos, hacerlos inviables. Los operadores también deben enfrentar restricciones en el uso compartido de sitios y mayores costos de alquiler que pueden presionar sus presupuestos.

La tecnología de antenas M-MIMO, sin duda, jugará un papel importante en la adopción de 5G en América Latina. Sin embargo, estas antenas no son la única opción disponible para los operadores que buscan simplicidad de despliegue, compatibilidad y tecnología rentable. Con la solución adecuada, las antenas pasivas pueden desempeñar un papel clave dentro de una estrategia amplia de despliegue 5G.

Mejora de la eficiencia y el rendimiento de las antenas pasivas

 La tecnología de antenas pasivas ya transporta la mayor parte del tráfico de banda ancha móvil en América Latina. Hoy, gracias a la innovación continua, pueden ofrecer a los operadores una manera más rentable de mejorar la capacidad y cobertura, y garantizar también una experiencia superior para el usuario.

Por ejemplo, la última generación de antenas de estación base de ANDREW utiliza la tecnología de diseño sostenible y eficiente en energía SEED®. Su eficiencia de radiación minimiza las pérdidas internas de la antena, mientras que las capacidades de eficiencia de patrón permiten a los operadores enfocar la energía donde más se necesita. La tecnología SEED también emplea modelos analíticos 3D para mejorar el rendimiento. En conjunto, estas capacidades permiten que los operadores equilibren mejor el consumo de energía con el rendimiento de la red, a la vez que reducen las emisiones de CO2 y los gastos operativos.

Diseño mejorado de antenas que admite integración flexible

Los nuevos avances en el diseño de antenas también inauguran opciones para operadores que buscan ampliar su oferta de servicios. Por ejemplo, la plataforma de antenas pasivas ANDREW MOSAIC® cuenta con un diseño compacto, modular y actualizable que ofrece un rendimiento superior para LTE/3G/GSM heredado. Además, es agnóstica al fabricante, lo que brinda a los operadores la flexibilidad de integrar radios M-MIMO 32TR o 64TR de cualquier OEM. La solución es personalizable en banda, longitud, cantidad de puertos y otros criterios, al tiempo que admite todas las bandas heredadas sub-6 GHz para una solución integral de legado +4G/5G.

La plataforma permite a los operadores desplegar con rapidez y eficiencia una combinación de tecnologías de antenas pasivas y activas en una solución inteligente e integrada. Su diseño único aísla la señal 5G de la señal 4G de baja banda, algo que permite que la señal 5G atraviese antenas pasivas. Una ventana RF deja pasar la energía del espectro de banda media, y refleja la energía de la señal 4G de frecuencia más baja. Esto, a su vez, posibilita que los operadores desplieguen espectro 5G de banda media junto con espectro 4G y lograr un rendimiento 5G equivalente al de los despliegues de antenas activas independientes.

Como el diseño desacopla las antenas activas y pasivas, ofrece a los operadores la posibilidad de utilizar hardware de múltiples proveedores que funcione de manera fluida y que pueda actualizarse cuando sea necesario. A medida que cambien los requisitos, un operador podría actualizar su antena de radios M-MIMO 32TR a 64TR para mejorar capacidades.

Optimización de la colocación de antenas para distintos entornos

 Además de la tecnología avanzada, un diseño de red inteligente también puede ayudar a los operadores a optimizar el uso de antenas pasivas y activas para ofrecer servicios avanzados. Una de las principales preocupaciones al usar bandas de frecuencia más altas como 3.5 GHz es que las pérdidas de propagación aumentan conforme se sube en el espectro.

Para compensar estas pérdidas de propagación, el M-MIMO genera haces dirigidos que crean una mejor ganancia en el sistema de antena. Algunas antenas pasivas, como las antenas 8T8R, también ofrecen capacidades de beamforming que permiten a los operadores cambiar la dirección y el enfoque de la energía, compensando la pérdida de propagación. Al considerar el diseño de la red, los operadores deberán basar su despliegue en su malla actual y ubicación de los sitios. Si un operador utiliza, principalmente, una antena pasiva con patrón tradicional, en algunos casos necesitará densificar la red con sitios adicionales debido a la menor propagación, especialmente en entornos urbanos densos.

Uso de funciones multihaz en antenas pasivas

 Algunos tipos de antenas pasivas también ofrecen capacidades multihaz que pueden aumentar el rendimiento. En lugar de usar solo un patrón de 65 grados, emplean múltiples haces.

Los operadores de todo el mundo están utilizando cada vez más antenas de haz doble, triple o incluso cuádruple en sitios macro, lo que les permite alcanzar niveles de desempeño comparables a los de una solución M-MIMO. En América Latina, estas antenas resultan especialmente atractivas, ofreciendo los beneficios de una solución con menor CAPEX, menor consumo energético y, por tanto, menor OPEX.

Preservar las inversiones actuales y abrazar el futuro

 La adopción de 5G se acelera en América Latina y los operadores necesitan invertir en sus infraestructuras para mantener el ritmo de la creciente demanda. Afortunadamente, con una planificación cuidadosa, un enfoque estratégico y las soluciones adecuadas, los operadores pueden optimizar sus sitios y cumplir con las expectativas crecientes de los usuarios sin comprometer sus prioridades de CAPEX y OPEX.

El M-MIMO puede ser una solución ideal para muchos entornos urbanos densos, donde la adopción de 5G suele ser mayor. El punto óptimo para las soluciones pasivas se encuentra a menudo en áreas suburbanas y rurales, e incluso en algunos sitios urbanos donde los requerimientos de capacidad no son tan exigentes.

Con soluciones inteligentes, los operadores pueden extender el aprovechamiento de su equipamiento de antenas pasivas, además de concentrar el despliegue de antenas activas en aquellos entornos urbanos densos, donde las nuevas inversiones ofrecerán los mejores resultados y experiencias al cliente. A medida que crezca la adopción de dispositivos 5G en América Latina, los operadores que hayan implementado una estrategia proactiva estarán en una posición privilegiada para captar nuevos ingresos, maximizar la flexibilidad y minimizar los gastos operativos.

Sobre ANDREW, una empresa de Amphenol

ANDREW impulsa la evolución de la tecnología inalámbrica. Desde 1937, ha innovado incansablemente para habilitar una conectividad más potente y sin interrupciones, tanto en exteriores como en interiores. Colaborando estrechamente con sus clientes, sigue mejorando la simplicidad, eficiencia y sostenibilidad de sus soluciones. Su equipo global está comprometido con impulsar la industria hacia adelante y crear un futuro mejor conectado para todos. Descubre sus soluciones en andrew.com.

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Andrés Vega es Gerente Técnico de Ventas para América Latina y el Caribe en ANDREW, donde lidera la evangelización de la visión de la empresa en torno a las tendencias y tecnologías inalámbricas en la región. Cuenta con más de 23 años de experiencia en el sector de telecomunicaciones, habiendo formado parte de equipos de Ingeniería de Redes en México y Estados Unidos. Su trayectoria abarca áreas clave como Ingeniería, Diseño y Planificación de Radiofrecuencia, Optimización de Redes de Acceso y Gestión de Proyectos (PMO). Ha sido conferencista en foros internacionales como GSMA, SIT y Engage, así como en múltiples universidades en México. Es Ingeniero Electrónico y de Comunicaciones por la Universidad Iberoamericana, institución donde también obtuvo una maestría en Gestión de la Innovación Tecnológica. Desde hace 17 años, combina su práctica profesional con la docencia, impartiendo la materia de Redes Móviles en la Universidad Iberoamericana, Ciudad de México.