HetNet: consideraciones claves en el despliegue de small cells y carrier Wi-Fi

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Las small cells y los puntos de acceso Wi-Fi con capacidades carrier grade centran el debate sobre el desarrollo de las redes heterogéneas (HetNet). Existen varios escenarios de implementación de este nuevo tipo de accesos, y sin embargo el más complejo, su instalación en zonas urbanas densas donde ya existen accesos con macro celdas representa el de mayor complejidad.

Cada barrio de una zona urbana de alta densidad presentará diferentes retos de instalación dependiendo de activos de red existentes, topología urbanística, mobiliario urbano, entre otras.

Por ello, la agilidad y confiabilidad en la planeación e instalación de estos nuevos puntos de acceso (small cells y hotspots Wi-Fi públicos carrier grade) será crítica y un posible diferenciador entre operadores, ya que cobertura, capacidad y velocidades de transmisión jugarán un papel fundamental en la experiencia del usuario y podrán ser utilizadas como armas de atracción de usuarios de alto nivel adquisitivo.

Este seminario intentará ofrecer una visión de los retos de implementación que los operadores enfrentarán en zonas urbanas densas desde los puntos de acceso hasta la instalación del backhaul, especialmente microondas, pasando por su gestión y su seguridad.

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Javier Pereira
Javier Pereira se desempeña como Wireless Solution Manager para América Latina en Alcatel-Lucent desde marzo del 2012. Sus responsabilidades están relacionadas con el soporte y gestión de las distintas soluciones inalámbricas que brinda la compañía enfocado al mercado de América Latina. Anteriormente se desempeño durante varios años como el Líder de Ingeniería de la división Wireless en Alcatel-Lucent Uruguay liderando, entre otros, el despliegue de la primer red comercial LTE en América Latina (2011, ANTEL Uruguay). Javier se ha desempeñado durante varios años como Profesor Adjunto de la cátedra de Telecomunicaciones de la Facultad de Ingeniería de la UDELAR, siendo el encargado de asignaturas de grado y post-grado en el área de telefonía digital y dirigiendo tesis de grado en Ingeniería en el área de optimización y planificación de redes móviles y optimización de ruteo en redes multi-overlay IP/MPLS over SDH/DWDM. Javier es Ingeniero Electricista especializado en Telecomunicaciones (UDELAR Uruguay), MSc en Matemática Aplicada (UDELAR Uruguay, co-tutela de INRIA Francia) y MBA (IEEM Uruguay).

34 Comentarios

  1. Avatar

    Para Alcatel- lucent: puede facilitar artículos o presentaciones con mayor detalle de los casos presentados, algunas implementaciones de Wifi offload a destacar?

  2. Avatar

    Buenos dias,
    De acuerdo a lo explicado por ALU, 80% del trafico se origina en un 15% del área de cobertura…hay alternativas de usar repetidores celulares 3/4 G en vez o en conjunto con SC? Gracias

    • Javier Pereira

      Hola,

      Los repetidores son una solución clásica para dar cobertura, pero dado que básicamente extienden la cobertura de una celda, no ayudan con los problemas de capacidad.
      Por otro lado, la Small Cell no es simplemente una unidad de radio sino que tiene una banda base asociada lo que permite, además de brindar cobertura, un incremento en la capacidad de la red.

      Desde mi punto de vista los repetidores celulares son soluciones válidas en algunos casos, pero tienen un alcance bastante mas limitado que las small cells.

      Saludos,
      javier.

    • Andres F. Gil

      Añadiendo al comentario de Javier, uno de los puntos mas imporantes de los repetidores es que generan mas ruido e interferencia. En terminos generales el piso de ruido es una de las variables que mas se buscan controlar en una red mobil.
      Los repetidores son soluciones sencillas, pero de uso muy cauteloso.

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    Pregunta para Andres Gil
    Cual es la diferencia entre Smallcell y Femto cell

    • Andres F. Gil

      The general concept of Small Cell is very well summarized by the smallcell forum (next paragraphs):

      ‘Small cells’ is an umbrella term for operator-controlled, low-powered radio access nodes, including those that operate in licensed spectrum and unlicensed carrier-grade Wi-Fi. Small cells typically have a range from 10 metres to several hundred metres. FEMTO is kind of Small Cells that operates on the licensed spectrum such as 3G or 4G.
      Small cells provide improved cellular coverage, capacity and applications for homes and enterprises as well as metropolitan and rural public spaces.

      Types of small cells include femtocells, picocells, metrocells and microcells – broadly increasing in size from femtocells (the smallest) to microcells (the largest). Any or all of these small cells can be based on ‘femtocell technology’ – i.e. the collection of standards, software, open interfaces, chips and know-how that have powered the growth of femtocells.

      Small cells also facilitate a new breed of mobile service that exploits the technology’s ability to detect presence, and connect and interact with existing networks.

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    Que estrategia de uso de frecuencia seria la mas adecuada, usar la misma frecuencia (canal) para small cell y macro cell? , o utilizara diferentes canales para un operador con diferentes vendor?

    • Javier Pereira

      Hola,

      En líneas generales, siempre es preferible tener una portadora dedicada para las small cells. Sin embargo, dada la escasez de espectro existente, la opción mas implementada en las redes comerciales es la de compartir un canal con la red macro.

      Compartir el canal con la red macro es posible, pero hay que tener algunas consideraciones antes de hacer el despliegue de las small cells – básicamente, las mismas que hay que tener cuando uno agrega un nuevo sitio macro en una zona donde ya existe una buena cobertura.

      En el caso de LTE, debido a los algoritmos de mitigación de interferencia y al tipo de tecnología de acceso (OFDM vs WCDMA), las consideraciones que hay que tener para hacer un despliegue en portadora comprartida son menores, permitiendo un despliegue mas sencillo y eficaz.

      Saludos,
      javier.

      • Avatar

        Cuales serian los algoritmos de mitigación de interferencia que son los recomendados para la interoperabilidad entre diferentes vendor? Cual release del 3GPP es el que abarcaria el control de interferencia mas efectivo a la con relacion a la tecnologia de acceso OFDM, Cual seria la estrategia para la asignación de los PCI de la SC con relacion a las Macro en LTE

        • Javier Pereira

          Hola,

          Son muchas preguntas como para poder responderte rápidamente en unas pocas líneas :).
          Si quieres me puedes escribir a [email protected] y te pongo en contacto con alguna persona que te pueda asesorar como es debido y por que no visitar en tu empresa para darles una presentación en persona.

          Para no dejarte sin responder, hay algoritmos clásicos como el Frequency Selective Scheduler (FSS) que funcionan muy bien, que llevan muchos años implementados en las redes comerciales mas grandes y que no necesitan de una sincronización demasiado exigente entre las redes de los distintos proveedores.
          Hay otros algoritmos como ICIC que también son interesantes, pero la contra es que su nivel de madurez es menor y que además se necesita sincronizar a todos los eNB de la red (tanto macro como small) en fase y en frequencia.
          A mi gusto, evalualdo la relación de complejidad/beneficio, la mejor alternativa de aqui a algunos años va a ser FSS.
          Para los PCI se pueden seguir distintas estrategias, una puede ser la de reservar un pool exclusivo para las Small Cells. Cuando la Small Cell se prende por primera vez escanea todas las bandas de frecuencia de LTE e identifica los PCI de la macro. Una vez que tiene dicha lista actualizada elige un PCI de su pool según algún criterio de optimización.

          Saludos,
          javier.

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    Si bien el usuario quiere tener buena conectividad en todos los lugares , hay bastante mito sobre las radiaciones hacia las personas en recintos cerrados , ¿ qué se le contesta al usuario que pregunta al respecto ?

    • Javier Pereira

      Hola,

      Para que la radiación sea nociva para la salud humana tiene que ser del tipo ionizante. A alto nivel, son aquellos tipo de radiaciones que son capaces de desprender electrones de la materia. Si el cuerpo humano se expone regularmente a radiaciones de este tipo su organismo puede sufrir mutaciones que pueden provocar cáncer.

      A alto nivel también, el hecho de que un tipo específico de radiación sea ionizante o no, depende de la frecuencia y de la potencia con la que se transmite (o la distancia a la que se encuentra el ser humano del foco de transmisión).

      En el caso de las small cells, las mismas operan con potencias y frecuencias similares a cualquier router wifi disponible en el mercado, por lo que el riesgo de sufrir inconvenientes de salud por su utilización es nulo.

      La OMS tiene un grupo de trabajo dedicado a estudiar el impacto de las redes celulares en la salud humana y hasta el dia de hoy no han encontrado ninguna razón para afirmar que las mismas son nocivas para la salud.

      Saludos,
      javier.

  6. Avatar

    Cómo logran la coordinación en 3G cuando la red macro es de otro proveedor? Incluyen controladores para small cells específicamente?

    • Javier Pereira

      Hola,

      La solución de Alcatel-Lucent consiste de las small cells y un controlador (Small Cells Gateway – SCGW). El SCGW se conecta al core network del operador (MSC y SGSN) mediante interfaces Iu estándard.

      Las small cells tienen varios algoritmos del tipo SON que ayudan a la optimización y de las mismas, como ser el ajuste automático de la potencia de transmisión, el armado y actualización de la lista de vecindades, etc.
      Aun asi cuando se utiliza una portadora compartida con la red macro hay que tomar ciertas consideraciones al momento del despliegue. Básicamente, hay que instalar las small cells en zonas donde el RSCP no sea demasiado alto. Por lo general, este criterio se cumple en el 100% de los casos indoor. En los casos outdoor, hay que estudiar cada uno de los casos, tal como si se fuera a instalar una nueva Macro en una zona donde ya hay muy buena cobertura.

      Saludos,
      Javier.

    • Andres F. Gil

      Para nuestros clientes, la interoperabilidad es uno de los retos mas importantes de implementación de Small Cells. Es un reto porque usamos el mismo espectro que se usa en la red macro generalmente. Por ello hemos expandido nuestra solución de SON (centralizado y distribuido) para garantizar la interoperabilidad de manera inmediata y minimizar el tiempo de impleentacion. Nuestra solución hoy es multivendor y permite optimizar no solo nuestra solución si no tambien la de diversos proveedores de FEMTO APs.

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    Estas Small Cell ALU tiene esta capacidad de conectividad Celular (3G-LTE) y al mismo tiempo de conectividad WIFI?, o se debe optar por una u otra?. ¿El usuario define si se conecta como WiFi o como celular?

    • Javier Pereira

      Hola,

      Alcatel-Lucent tiene en su portafolio Small Cells 3G, LTE y Multi Standard, 3G y LTE al mismo tiempo. Todas las small cells tienen un modulo Wi-Fi opcional que se puede conectar a las mismas.
      Dicho módulo WiFi brinda la posibilidad de dar el servicio de “carrier Wi-Fi”. Es decir, que el usuario se autentique en un AAA utilizando su SIM card de forma automática, registrandose en todos los puntos de acceso Wi-Fi del operador sin ninguna interacción.

      Aqui puedes ver un anuncio de prensa reciente en donde explicamos que ya estamos probando nuestra Small Cell multi estándar con operadores Tier 1 de Estados Unidos y que las mismas serán liberadas para todos los operadores a principios de 2015:
      http://www.rcrwireless.com/20140908/hetnet-news/hetnet-news-alcatel-lucent-unveils-new-small-cells-commscope-readies-ion-e-tag4

      Saludos,
      javier.

  8. Avatar

    Con cuales proveedores han hecho pruebas de interoperabilidad a nivel de redes macro/small cells?

    • Javier Pereira

      Hola,

      Si me escribes un mail a mi dirección de correo te puedo pasar la información. Este dato está sujeto a un NDA con los proveedores que forman parte del acuerdo del IOT.
      Lo que te puedo adelantar, es que las pruebas están hechas con todos los proveedores principales del mercado (asiáticos y europeos).

      Saludos,
      javier.

    • Andres F. Gil

      Desde el punto de vista de CISCO, contamos con multiples ejercicios de IOT a diferentes niveles. La compatibilidad se da no solo a nivel de macro/small en puntos básicos como los HO, pero tambien a nivel de las herramientas de inteligencia como SON que controlan la parametrización automatica, miles de cambios cada segundo en la red para mejorar su performance.
      Adicionalmente, se tiene interoperabilidad entre diferentes elementos del sistema como por ejemplo FEMTO GW contra las FAPS.
      Podemos entrar en detalles si me compartes algo mas de información a mi correo: [email protected]

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    Si somos ISP, podemos usar esta solucion para llegar a cierto punto irradiar la señal via wifi para nuestros clientes?, o solo es solucion 3G?

    Juan carlos Rodriguez
    Hondutel-Honduras

    • Javier Pereira

      Hola,

      Como mencione mas arriba en otra pregunta, las small cells tienen modulos Wi-Fi opcionales para poder brindar un servicio del tipo carrier Wi-Fi.

      saludos,
      javier.

    • Andres F. Gil

      Estimado Juan Carlos,
      El uso de la solución de 3G requiere la autorización de operador mobil a quien fue otorgado el uso del espectro por el gobierno. Hemos visto por supuesto modelos de negocio en los que compañias que no tiene el uso de licencia se asocian a operadores mobiles para ofrecer sus beneficios de negocio, como su capacidad de transmisión, modelos de negocio, partners, etc.
      En casos generales la implementacion de WiFi es por supuesto el primer objetivo dada sus características y performance. WiFi por supuesto usa banda no licenciada, de tal manera que no requiere ningún tipo de autorización de uso, por supuesto en este caso la solución implementada debe estar en capacidad de manejar interferencia.
      saludos, Andres Gil

  10. Avatar

    En que casos se puede utilizar small cells para hacer Wifi offload? permite offload de voz?

    • Javier Pereira

      Hola,

      Como mencione mas arriba en otra pregunta, las small cells tienen modulos Wi-Fi opcionales para poder brindar un servicio del tipo carrier Wi-Fi.
      Desde el punto de vista tecnológico se puede brindar un servicio de voz sobre Wi-Fi. De hecho Apple lo acaba de anunciar un acuerdo con su iPhone 6 para la red de T-Mobile en USA.
      Lo que se necesita para brindar dicho servicio es básicamente un teléfono que lo soporte y una red IMS que permita el soporte de voz sobre Wi-Fi.

      Saludos,
      javier.

    • Andres F. Gil

      Alicia,
      En el caso de CISCO contamos con Access Points en el mercado que tienen diferentes tecnologias en el mismo dispositivo: 3G, LTE, WiFi. Esto permite que la implementación del concepto small cell con multiples tecnologias sea mucho mas eficiente en esfuerzo y costos.
      Asi mismo, es posible que un proyecto se diseñe inicialmente para FEMTO y despues evolucione hacia WiFi y viceversa.
      CISCO en este momento cuenta con redes de WiFi offload de miles de Access Points implementadas por operadores mobiles para controlar el crecimiento exponencial de trafico.
      Si requieres mas detalles de estos casos de implementacion por favor dejame saber a mi correo: [email protected]
      Saludos, Andres Gil

  11. Avatar

    Cuan desarrollado esta le tema de interoperabilidad a nivel de X2 para Small Cells con las Macro Celdas en un entorno multivendor, cuales serian las consideraciones de red de transporte a ser usada,. Se requiere obligatoriamente de un Small Cell Gateway ?, que release seria el recomendado a implementar?

    • Javier Pereira

      Hola,

      En el caso de Alcatel-Lucent, el software que utilizan las Small Cells 4G es exactamente el mismo que utilizamos en la solución Macro Cell 4G que está desplegada en los operadores mas grandes y vanguardistas a nivel mundial.
      Esto permite tener una paridad a nivel de features, pero también una robustez que solo brinda la escala de tener cientos de miles de eNB desplegados en el mundo en los mercados mas exigentes.
      Otra de las ventajas es justamente la interoperabilidad a nivel de X2 y S1. En el caso de Alcatel-Lucent la interoperabilidad en dichas interfaces está totalmente desarrollado y soportamos la misma con los proveedores mas importantes del mercado.
      De hecho el caso que mencione del despliegue de Amsterdam la red macro no pertenece a Alcatel-Lucent sino que pertenece a otro proveedor Europeo top a nivel mundial.

      Saludos,
      javier.

      Saludos,
      javier.

  12. Avatar

    Está solución permite que multiples operadores móviles compartan una small cell?

  13. Avatar

    Hola, me gustaría saber si se van a tratar las tecnologías basadas en white spaces, aprovechando que se vera el tema de HetNet 😉

    • Rafael A. Junquera

      En principio no será un tema central de la presentación, pero le voy a hacer llegar a los oradores tu comentario para que sepan que hay interés en el asunto. Hace tiempo que no tocamos el tema. Saludos.

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