Convergencia: el potencial de las redes híbridas de banda estrecha y banda ancha

Sistemas

Las redes de radio móvil digital (DMR) han existido durante años. Esto no significa que la tecnología esté desactualizada o deba ser reemplazada en favor de las tecnologías de consumo masivo, como los sistemas celulares UMTS 3G y 4G Long Term Evolution (LTE).

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Cada tecnología tiene sus ventajas y desventajas. Esencialmente, DMR es lo mejor para aplicaciones de voz, incluidas llamadas de grupo y de emergencia y calidad de voz, y 4G LTE para servicios de datos rápidos. Si los dos están interconectados para formar una red convergente, entonces los usuarios finales pueden disfrutar de lo mejor de ambos mundos.

Una de las principales ventajas de las redes privadas DMR es que pueden diseñarse con la cobertura y la capacidad exactas que requiere el cliente. Los sistemas 4G LTE operados por transportistas son el "mejor esfuerzo" en cuanto a que la cobertura y la capacidad están dictadas por consideraciones comerciales.

Las modernas redes digitales DMR basadas en IP no solo pueden proporcionar comunicaciones a servicios públicos, aeropuertos, puertos, hospitales, compañías de logística y muchas otras industrias con una red de voz resistente, sino que también pueden usarse para transmitir datos de bajo ancho de banda, como el sistema de Supervisión, Control y Adquisición de Datos (SCADA).

Para aplicaciones de mayor velocidad de datos, las empresas pueden usar la red comercial 4G LTE de un operador. Sin embargo, si el operador tiene una cobertura inadecuada por ejemplo en una estación de energía en una ubicación remota, entonces la utilidad podría aumentar la cobertura local instalando una estación base 4G LTE privada, más un núcleo LTE.

Esto se ha hecho posible en los últimos años, y los productos LTE-DMR integrados de Hytera están disponibles en América desde principios de 2018.

Al converger los dos tipos de red, un dispositivo puede transmitir datos vitales de máquina a máquina de ancho de banda bajo (M2M) o Internet de las cosas (IoT) a través de su red DMR basada en IP. Por ejemplo, la empresa de servicios públicos podría usar la red para automatizar partes de su sistema de distribución de energía para permitir ajustes en tiempo real para cambiar las cargas, las tasas de producción y la supervisión técnica.

Obtener acceso al mundo de los datos rápidos de banda ancha es una ventaja importante, ya que los usuarios finales pueden enviar y recibir imágenes y videos en el campo y buscar en las bases de datos, lo que mejora la eficiencia y la productividad. El video también se puede transmitir automáticamente desde sitios remotos o sensibles en el caso de entrada no autorizada o detección de fallas.

Sin embargo, la voz seguirá siendo importante. Las aplicaciones de voz en los sistemas DMR han evolucionado para proporcionar una amplia gama de funciones que no se encuentran en las redes celulares. Debido a los protocolos de llamada uno a uno en las redes celulares, las funciones de comunicación de uno a muchos y de modo uno a uno directo (sin pasar por la red) en los sistemas DMR faltan en LTE. Sin embargo, se debe tener en cuenta que este tipo de características de DMR se están escribiendo actualmente en el estándar LTE.

Continuando con nuestro ejemplo de servicios públicos, un sistema DMR proporciona una red de voz resistente para dirigir a su personal de campo. El sistema DMR garantiza que la organización de usuarios no tenga que depender de las redes de teléfonos celulares, especialmente en situaciones de emergencia. También permite que los gerentes y otros miembros del personal que no tienen radio se comuniquen con los miembros del equipo equipados con radio a través de sus dispositivos móviles.

¿Por qué una solución LTE para comunicaciones de misión crítica podría no ser aconsejable todavía?

El organismo de normas que gobierna LTE es la organización 3GPP (Proyecto de Asociación de Tercera Generación). 3GPP está trabajando en la introducción de características de misión crítica en la LTE según la especificación de estándares. No todas las funciones de DMR se han especificado a la misma profundidad para LTE, pero las funciones de voz de pulsar para hablar (MCPTT) de misión crítica se encuentran entre las especificaciones más avanzadas.

Otras características como los Servicios de proximidad (ProSe) o la Operación en modo directo, IOPS (Operación aislada) y los Servicios de datos, como el PTT de video y la transmisión de video grupal, aún están en desarrollo. Si bien algunos proveedores ofrecen formas patentadas para respaldar estas características, el enfoque de Hytera es respaldar estándares abiertos.

La misión crítica LTE se encuentra en una etapa de desarrollo muy reciente. Los adoptantes conservadores de las nuevas tecnologías, impulsados por el retorno de la inversión, esperarán hasta que el ciclo de desarrollo de la industria madure.

Un punto clave es que la interoperabilidad entre las soluciones de los proveedores a nivel de servicio no está garantizada todavía por ningún proceso abierto similar al proceso de la Asociación de Radio Móvil Digital utilizado para los productos DMR. Los clientes que deseen comprar productos de múltiples proveedores querrán asegurarse de que todos puedan trabajar juntos.

La falta de espectro para cualquier tipo de usuarios privados de LTE es otro problema importante. Muy pocos países han asignado espectro para usuarios privados todavía. Incluso si lo tienen o planean hacerlo, no todos los usuarios privados tendrán acceso al espectro.

Es posible que algunos países no asignen ningún espectro LTE para uso privado, lo que significa que los usuarios privados deben recurrir a los titulares de espectro con licencia, generalmente operadores móviles comerciales, una solución que puede no ser adecuada para todos los clientes.

Otra consideración es el costo de implementación asociado con una red de misión crítica solo LTE. Mientras que las redes DMR se implementan normalmente utilizando bandas más bajas (VHF y UHF), las bandas asignadas para LTE privado son más altas (700MHz, 800MHz, 1.4GHz, 2.3 / 2.6 GHz), por lo que el número de sitios/torres, costos de OPEX, etc. Son generalmente más caras para las redes LTE.

Por lo tanto, un modelo con una cobertura del 100% en DMR con burbujas de cobertura LTE donde sea necesario parece tener más sentido, especialmente para grandes implementaciones.

Las redes de comunicación convergente permiten a las empresas beneficiarse de ambas tecnologías: retienen la tecnología de voz resistente probada en el campo de DMR, mientras acceden a la nueva tecnología de banda ancha rápida LTE, que se está convirtiendo en una necesidad en un mundo cada vez más impulsado por datos.