El uso de E.

En todo el mundo, los despliegues de 5G están aumentando rápidamente. Según la inteligencia de la Asociación del Sistema Global para Comunicaciones Móviles (GSMA), había más de 220 redes 5G implementadas a finales de 2022, y se espera que más de 30 países lancen servicios 5G en 2023. En consecuencia, ABI Research prevé que las suscripciones globales a 5G aumentarán. crecerá de 900 millones a más de 3 mil millones entre 2022 y 2027 (a una tasa de crecimiento anual compuesta (CAGR) del 27%).

También se espera que las altas tasas de crecimiento de las implementaciones 5G impulsen una mayor demanda de datos. Se pronostica que el tráfico de datos anual de los 30 principales países monitoreados por ABI Research crecerá de casi 1100 exabytes en 2022 a más de 4000 exabytes en 2027 (a una tasa compuesta anual del 30%), y 5G representará ~60% del tráfico de datos total en 2027. .

Con los mayores rendimientos de datos y las menores latencias requeridas por las redes 5G, las soluciones de backhaul o transporte también deben adaptarse para cumplir con los mayores requisitos que necesita la tecnología 5G. Según el ETSI, las redes de transporte 5G deberán cumplir requisitos de capacidad de 3 Gbps por segundo (Gbps) para las zonas rurales, 5 Gbps para las suburbanas, entre 5 Gbps y 10 Gbps para las zonas urbanas y más de 10 Gbps para entornos urbanos densos. Además, también se deben cumplir latencias inferiores a 5 milisegundos (ms) y 1 ms para los servicios de banda ancha móvil mejorada (eMBB) y las aplicaciones de misión crítica de comunicaciones ultra confiables de baja latencia (URLLC), respectivamente.

Las redes de fibra generalmente se consideran un modo de transporte muy atractivo para el backhaul 5G. Sin embargo, en áreas donde es difícil, poco práctico o costoso desplegar cables de fibra (por ejemplo, a través de cuerpos de agua hasta islas, regiones montañosas, áreas remotas/rurales, etc.), los enlaces de retorno inalámbricos brindan a los proveedores de servicios de comunicación (CSP) una alternativa rentable y fácil de implementar.

Operando en los rangos de frecuencia más altos de entre 71 Gigahercios (GHz) y 86 GHz, y junto con canales de gran tamaño, los enlaces inalámbricos de banda E pueden admitir capacidades de más de 10 Gbps con bajas latencias de entre 65 microsegundos (μs) y 350 μs por brincar. Estas cualidades del espectro de banda E lo convierten en una alternativa inalámbrica ideal para las redes de transporte 5G.

Sin embargo, las ondas de radio en el rango de frecuencia de la banda E se ven más afectadas por la atenuación del oxígeno y la lluvia en comparación con las frecuencias en los rangos más bajos. Los enlaces de banda E también son altamente direccionales y requieren una alineación precisa entre antenas. Factores como la construcción o la oscilación de la torre pueden afectar la confiabilidad de la conexión. Como resultado, las distancias de los enlaces de banda E suelen estar limitadas a entre 3 kilómetros (km) y 5 km, pero algunos proveedores están empezando a superar esos límites superiores.

Los despliegues de banda electrónica han tenido una adopción exitosa, particularmente en países europeos, como Polonia, Alemania y Francia, lo que, a su vez, ha facilitado el despliegue de redes 5G. Dado que se espera que varios países lancen redes 5G en 2023, ABI Research espera que la cantidad de enlaces de banda E de estaciones base móviles globales crezca de más de 400.000 en 2022 a más de 2,5 millones en 2027, lo que representa el 33 % del backhaul inalámbrico total. Enlaces.

Para ir más allá de las limitaciones de la banda E mencionadas anteriormente y convertirla en una solución más viable para los CSP, se han desarrollado varios avances tecnológicos para aumentar la capacidad, el alcance y la confiabilidad de los enlaces de la banda E.

El enfoque tradicional hacia el dimensionamiento del backhaul generalmente se realizaba estableciendo objetivos fijos y estrictos (es decir, 99,995 % o más) para cada enlace en función del tráfico máximo más alto del sitio de la Red de Acceso Radio (RAN). Este mismo objetivo se estableció en todos los escenarios, independientemente del nivel de demanda de tráfico RAN real experimentado. Como resultado, el despliegue de la banda E se ha visto restringido (debido a su disponibilidad generalmente menor en comparación con las bandas de microondas tradicionales) y el despliegue se ha limitado a saltos más cortos.

Recientemente, ETSI introdujo una nueva perspectiva para medir los indicadores clave de rendimiento (KPI) de microondas y mmWave. En su informe, ETSI proporcionó recomendaciones que permitirán a los CSP reducir el costo total de propiedad (TCO) de la implementación de soluciones de backhaul inalámbrico. Estas recomendaciones incluyen la introducción de un nuevo KPI, Backhaul Traffic Availability (BTA), que calcula la probabilidad de que el enlace de backhaul de microondas/mmWave pueda satisfacer la demanda de tráfico RAN sin ningún impacto en la experiencia del usuario final. Este nuevo KPI tiene como objetivo evitar una ingeniería excesiva innecesaria al permitir a los CSP dimensionar los requisitos de backhaul en función del tráfico RAN in situ esperado.

En este estudio, ETSI realizó múltiples simulaciones sobre el impacto de BTA en la Calidad de Experiencia (QoE) del usuario final y concluyó que incluso en escenarios de alta carga de tráfico, hubo un impacto insignificante en la QoE siempre que BTA se mantuviera en los rangos de entre 99,7 % y 99,9%. Como resultado, el uso de BTA permite a la empresa de telecomunicaciones implementar enlaces de banda E más largos con confianza (hasta el doble de longitudes de salto existentes) con mayor seguridad de un impacto insignificante en las experiencias del usuario final.

La viabilidad de los despliegues de la banda E también depende en gran medida de las políticas de fijación de precios del espectro de cada país. Si bien existen grandes disparidades en los precios del espectro de banda E a nivel mundial (donde los precios más altos del espectro en algunos mercados pueden ser hasta 180 veces más altos que los de los mercados con precios más bajos), se han observado desarrollos positivos en varios países.

En Arabia Saudita, por ejemplo, la metodología de fijación de precios del espectro se actualizó recientemente en septiembre de 2022 para considerar factores como la banda de frecuencia, el servicio del espectro de frecuencia y la eficiencia del espectro de frecuencia. En particular, el precio de la banda E disminuye con el uso de rangos de frecuencia más altos, anchos de banda más altos y soluciones que hacen un uso óptimo del espectro de frecuencias. Países como Alemania también han implementado una estructura de precios escalonados (es decir, un factor más bajo) para los enlaces de banda E, mientras que países como Indonesia también están considerando la introducción de dichos mecanismos de precios escalonados.

La inversión en la próxima evolución de 5G ya está en marcha. En marzo de 2023, China Mobile Hangzhou y Huawei demostraron una implementación 5G-Advanced, logrando velocidades máximas de datos de más de 10 Gbps. Para soportar velocidades aún más altas y requisitos de capacidad futuros que conduzcan a 5G-Advanced y más allá, se ha iniciado la investigación sobre el uso de rangos de frecuencia aún más altos para el backhaul inalámbrico, como las bandas W y D.

Los CSP deben revisar su enfoque actual para el dimensionamiento del backhaul en comparación con los nuevos KPI propuestos por el ETSI y considerar cómo la banda E puede respaldar sus implementaciones de 5G y sus estrategias de cobertura generales. Los reguladores, por otro lado, también deben reconocer el backhaul de banda E como un componente crítico de la estrategia de Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC) a nivel nacional y revisar las políticas de fijación de precios del espectro para la banda E, e incluso para las bandas W y D. en el futuro: uso para garantizar que las redes de transporte nacionales puedan desplegarse de manera sostenible para soportar redes 5G y más allá.

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