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Gestión del tráfico, el próximo gran reto de los operadores móviles

Múltiples aplicaciones y servicios disparan el tráfico de datos y amenazan con colapsar la red móvil.
escrito por: Redacción RedesTelecom09 de febrero 2012
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El tráfico de datos a través de las redes móviles se multiplicará por mil en la próxima década, pero bastante menos en las redes fijas, por lo que las tecnologías deberán estar preparadas para afrontar este reto, según se definió en el encuentro 2011 Networking Summit, que se celebró en la sede de Telefónica a finales del pasado año.

                                        A más corto plazo, otras estimaciones, como la que hizo Cisco en su VNI (Visual Networking Index: Global Mobile DataTraffic Forecast Update, 2010–2015) predicen que el tráfico de datos móvil a nivel global se multiplicará por 26 entre 2010 y 2015, lo que significa un CAGR del 92%, alcanzando los 6.3 exabytes por mes para 2015, momento en el que habrá, aproximadamente, el mismo número de dispositivos móviles que habitantes, que se situarán en torno a 7.200 millones de dispositivos conectados.
  Otros informes, como el presentado por Ericsson (Traffic and Market Data-2011), no es tan optimista, pero aún así es muy significativo, y predice que el tráfico de datos en las redes móviles sólo se multiplicará por 10 entre 2011 y 2016, sobre todo debido al incremento del vídeo. Conforme se indica en el informe, las conexiones de banda ancha móvil alcanzarán casi los 5.000 millones en 2016, desde los 900 millones en 2011, lo que representa un crecimiento del 60% año sobre año. Además, resalta que los smartphones generarán tanto tráfico en Internet como los PC en 2016 y que el 30% de las personas que usarán Internet móvil en 2016 vivirán en áreas densamente pobladas de las ciudades, generando el 60% del tráfico mundial.
  Además, cada vez más personas tienen acceso a dispositivos con Wi-Fi o 3G. Según un estudio de mercado de Juniper Research, los usuarios de redes sociales en movilidad pasarán de los 650 millones de 2011 a los 1.300 millones en 2016 y las operadoras están emitiendo facturas que decrecen por aplicaciones de mensajería gratuitas como WhatsApp, afectando negativamente a la cuenta de resultados, mientras cada vez hay más dispositivos conectados a la red, y por ello, se enfrentan a la necesidad de ofrecer mejor cobertura y servicio, así como a encontrar nuevas vías de ingresos para financiar la renovación y ampliación de sus redes.
  Pero todas estas nuevas inversiones, ¿quién debería pagarlas? Es ahí cuando empiezan los problemas, pues las operadoras sugieren que Google, Facebook y otras compañías de juegos y redes sociales paguen por el uso que hacen de la infraestructura web, pero éstas no están dispuestas a ello y la realidad es que sin ellas, sin el contenido, las redes celulares no servirían de mucho o tendrían la misma demanda/interés por parte del consumidor. Es un círculo vicioso en el que el valor de una viene de la otra, y así.

Incremento de tráfico
La razón para este aumento de tráfico, tal como ya se ha apuntado, se encuentra en que cada vez se utilizan más y más los dispositivos móviles (teléfonos –smartphones– y tabletas) para acceder a Internet. Incluso muchos usuarios utilizan la conexión de su línea de teléfono móvil para conectarse a Internet también con el ordenador personal en su casa o en cualquier otro lugar, ya que les resulta ventajoso. Además, a esto habrá que añadir lo que se conoce como el "Internet de las cosas" (dispositivos conectados entre sí a través de Internet), o lo que se viene denominar M2M (Machine to Machine). La conexión móvil y los vídeos por Internet (gran consumidores de ancho de banda, sobre todo si son de gran resolución) son las tendencias más claras para los próximos años, en contraposición a las conexiones P2P (Peer to Peer), dominantes en estos tiempos y que según las previsiones cederán protagonismo copando tan solo el 16% del tráfico mundial, frente al 40% que ocupan hoy en día.
  El fenomenal crecimiento de la demanda de aplicaciones de datos (Apps Stores), los servicios en la nube y la proliferación, además, de servicios ofrecidos por las OTT (Over The Top) –compañías tales como Google, Skype, YouTube, etcétera–, que incluyen, por ejemplo, voz sobre IP (VoIP), vídeostreaming y mobile TV, sobre las redes de los operadores, viajando como tráfico de datos y que, debido a las tarifas planas de que suelen disponer los usuarios no suponen coste extra para los usuarios ni aportan nuevos ingresos para los operadores, está causando un incremento enorme en el tráfico que soportan sus redes, pudiendo llegar incluso a colapsarlas, lo que ha dado lugar al famoso debate sobre la “neutralidad de la red”, un punto en el que no entraremos en este artículo, ya que tiene entidad propia.
  Todo esto empieza a suponer una complicación para las compañías de telefonía móvil que ven como este aumento de tráfico de datos empieza a colapsar sus redes y el reto al que se enfrentan es, por tanto, inmenso ya que tendrán que construir redes lo suficientemente grandes y estables como para soportar semejante volumen de tráfico y dar servicio a los más de 7.000 millones de usuarios móviles (a los que habrá que añadir unos 3.000 de Internet) que habrá dentro de unos pocos años.

Los usuarios gastan menos
El problema al que se enfrentan las operadoras es que este aumento del uso de Internet a través del móvil (y la consiguiente inversión en mejorar las redes para poder soportarlo) no cuadra con que cada vez los usuarios gasten menos dinero en ello. A las tarifas cada vez más baratas, debido a la competencia del sector y a la imposición del regulador –la CMT en el caso de España– de rebajar los precios de terminación de llamadas (MTR), es decir lo que se cobran unos operadores a otros, se une el uso masivo de programas como WhatsApp que permiten utilizar las redes móviles para hablar o mandar mensajes sin pagar nada a las operadoras (excepto la cuota por disponer de Internet en el teléfono o tableta). De hecho, el impacto de esta aplicación ha sido tan grande que algunos operadores –como es el caso de Telefónica– ya empiezan a ofrecer gratis el envío de SMS para tratar de contrarrestar este efecto.
  También se deberá analizar la evolución del uso del espectro de forma dinámica para que esté disponible para los usuarios de acuerdo con la utilización que se haga de él en la próxima década. Para que esto sea posible, será necesario instalar un mayor número de estaciones base (nodos B en el caso de 3G y 4G) pero de tamaño más pequeño que el actual para garantizar la cobertura y la capacidad de las redes del futuro. El problema será cómo acometer este cambio con los menores costes, ya que la tecnología estará lista para la nueva situación y, de hecho, en muchos países, ya se han habilitado las frecuencias y concedido licencias para soportar los servicios de 4G.
  La situación es bastante seria y aunque las operadoras aseguran que durante los próximos 3 o 4 años la situación estará controlada, más adelante podría convertirse en un problema relevante, por lo que éstas están estudiando cómo hacer frente a lo que se les avecina y las posibles soluciones propuestas han sido varias:
  • Cobrar al cliente en función del tráfico de datos que consuma. Esto ya se viene haciendo, en cierta manera, hasta ahora, con tarifas en función del límite de Gigabytes que podemos descargar.
  • Hacer que empresas como Google, Facebook, empresas de juegos online, música o vídeos (es decir, aquellas que más tráfico generan y que además ganan dinero con ello) paguen por hacer uso de las infraestructuras de las compañías telefónicas.
  • Habilitar nuevo espectro y desarrollar un nuevo sistema de acceso radio más eficiente, rápido y barato de mantener.

Posibles alternativas
El tráfico en las redes no sólo se verá incrementado por el propio tráfico generado por los usuarios, sino que la propia señalización de las redes también contribuirá a un importante incremento del mismo. El problema al que se han de enfrentar las operadas en los próximos años es como encontrar un equilibrio entre el coste que supone la adaptación de sus redes para soportar el incremento de tráfico y garantizar una calidad de servicio aceptable, y la captación de los ingresos necesarios para abordar las nuevas inversiones requeridas en red y en servicios.
  La situación es complicada, pues los ingresos no aumentan al ritmo que lo hace el tráfico, tal y como se puede ver en el gráfico, debido, sobre todo, a la disminución de precio del minuto de llamada de voz o de byte de datos descargado, así que la única salida para las operadoras pasa por reducir el coste de gestionar su red celular y para ello hay varias propuestas, como crear un nuevo sistema de antenas más barato y eficiente que permita mayores velocidades de navegación en el móvil, derivar el tráfico a otras redes con menor coste, mejorar el consumo energético de las instalaciones, apostar fuertemente por el despliegue de 4G (LTE, el nuevo y mejorado 3G con mayor alcance y velocidad), o cambiar el modelo de licencias del espectro radioeléctrico, incluso permitiendo su reventa, para hacer más eficiente su uso.

Las alternativas técnicas para abordar este problema son, básicamente, cuatro:
- Incrementar la capacidad de transporte y conmutación de las redes (backhaul y núcleo de red todo IP)
- Mejorar la red de acceso radio (incorporación de nuevas tecnologías, como LTE) - Offload de tráfico (femtoceldas, small cells y Wi-Fi)
- Priorización del tráfico (diferentes niveles de calidad de servicio y tarifas)

Las dos primeras alternativas pasan por utilizar redes más eficientes
, que permitan una mayor capacidad de tráfico a un coste menor, lo que es posible con la introducción de nuevas tecnologías en la red móvil, tales como un backhaul y núcleo de red todo IP, y LTE (Long Term Evolution) para la parte de acceso, un proceso en el que ya están inmersas la gran mayoría de operadoras, aunque, previsiblemente, el despliegue comercial de la 4G no se producirá hasta dentro de algunos años, en 2015, cuando las nuevas frecuencias, resultantes del dividendo digital, se encuentren disponibles.
  Otra alternativa pasa, sobre todo en las grandes ciudades con zonas densamente pobladas, por derivar el tráfico de datos a otras redes, como pueden ser las fijas (proceso conocido como offload) evitando así tener que invertir en las redes móviles, y para ello existen dos soluciones: una es hacer uso de lasfemtoceldas, unas pequeñas estaciones base de radio conectadas a través de la red de banda ancha del usuario y que le pueden dar servicio mientras se encuentra en su casa, y small cells o microcells; la otra es hacer uso de las redes Wi-Fi para conectarnos a ellas (Wi-Fi offloading), bien en casa o en hot spots públicos, en vez de a la red celular, ya que cada día más y más teléfonos móviles y otros dispositivos disponen de este tipo de acceso. En éste último caso no sólo tendremos acceso, sino que las conexiones nos saldrán gratis siempre y cuando nuestro plan de tarifas permita una descarga de datos ilimitada o no lleguemos a superar el límite (cap) establecido. Esta última alternativa parece ser que es la que se impondrá frente a las femtoceldas, ya que es mucho más económica y sencilla de gestionar.
  La última alternativa, la de priorizar el tráfico, significa establecer diferentes niveles de servicio (QoS), según contrato y con esquemas de tarifas diferentes, y dar más prioridad a aquel tráfico que está marcado como más prioritario. En este caso, el resto de tráfico se cursaría pero con retardos importantes si es que la red está a punto de llegar a su saturación, algo que puede afectar a algunas aplicaciones, sobre todo a aquellas que trabajan en tiempo real, como la voz , el vídeo y muchos juegos online.

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