3rd ACORNREDECOM Conference

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Una alternativa hacia las NGN en las Américas
Redes de Banda Ancha Inalámbrica
3rd ACORN-REDECOM Conference May 22-23rd 2009
Mexico City
1 Doctorado Conjunto en Telecomunicación
Universidad Politécnica de Madrid-Universidad
Nacional Autónoma de México ETSI
Telecomunicación UPM Av. Complutense. 28040
Madrid arobles_at_gtic.ssr.upm.es 2
Infraestructure Development Coordination
REDTEL sergio.ramos_at_redtel.es 3 Dpto. Economía
Aplicada e Hª Económica Universidad Nacional
de Educación a Distancia (UNED) Pº Senda del
Rey, 11. 28040 Madrid (Spain) jlgomez_at_cee.uned.es
4 Directorate General - Joint Research Centre
(DG-JRC) Institute for Prospective Technological
Studies (IPTS) Edificio EXPO, C/ Inca Garcilaso,
s/n. E-41092 Sevilla (Spain) Claudio.FEIJOO-GONZAL
EZ_at_ec.europa.eu
Arturo ROBLES-ROVALO 1 Sergio RAMOS VILLAVERDE 4
José Luís GÓMEZ BARROSO 3 Claudio FEIJÓO
GONZÁLEZ 2
2
Introducción

• Las últimas décadas las redes inalámbricas han
  mostrado mejor efectividad, tanto en penetración
  como en cobertura, en las regiones emergentes.
• Gran parte de la población en Latinoamérica no
  tiene acceso a las redes que permiten la
  provisión de servicios avanzados de
  telecomunicaciones.
• Las redes inalámbricas han logrado proporcionar
  el acceso a los servicios básicos (telefonía) a
  gran parte de la población previamente
  desprovista.
• Existen varias definiciones de NGN Servicios
  basados en Internet (IP), Movilidad y Alta
  capacidad (ajustable)
• Componentes del Acceso Disponibilidad (cobertura
  de red), Accesibilidad (factores culturales y
  sociales educación, genero, edad habilidades
  digitales), Asequibilidad (precio de los
  servicios) y Necesidad (incentivos e interés)
• A diferencia de los países desarrollados donde
  los factores culturales y sociales (Katz, 2009)
  son los limitantes preponderantes para el uso de
  los servicios avanzados, la asequibilidad y la
  disponibilidad siguen siendo factores
  determinantes en las regiones en desarrollo
  (Milne, 2006 Tongia, 2007)

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Objetivos

• Determinar el papel de las tecnologías
  inalámbricas para el Acceso a las NGNs en
  América Latina.

• Determinar la viabilidad de la extensión que
  podrían tener las redes NGN inalámbricas para la
  provisión de servicios avanzados considerando los
  costos de despliegue. Estimar el costo de
  desplegar una red NGN en los países de la región
  utilizando tres tecnologías prometedoras WiMAX,
  LTE (700 MHz), CDMA450 considerando distintos
  tipos de localidades características de América
  Latina.

• De acuerdo a los resultados, identificar los
  aspectos relevantes que se deben tener en cuenta
  para el diseño de estrategias y políticas
  específicas relacionadas con las NGN-

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Las Redes Inalámbricas y las regiones
emergentes

• Complementar sino a suplir (Rodino et ál., 2003)
• Primera y única conectividad en las zonas
  desprovistas del servicio (Banerjee y Ros, 2004).
• Mayores en diez años (cobertura y adopción) en
  comparación con tres decadas de redes fijas.
• Herramienta sumamente útil de cara a la extensión
  de la conectividad en la región (Mariscal et al.,
  2005).

Figura. Conectividad en hogares por tipo de
acceso 2005, 2006 y 2008 (México) Fuente
Elaboración propia con datos de Piedras (2006) e
INEGI (2009)

• Extensa literatura muestra la eficacia de las
  tecnologías inalámbricas exponiendo que serán la
  mejor solución para la provisión de los servicios
  avanzados (Koanantakool et al, 2004) proponiendo
  inclusive estrategias inalámbricas
  (Gunasekaran, 2007) para ofrecer conectividad
  avanzada a diferentes sectores económicos de los
  países emergentes. Otros autores proponen la
  migración a las redes celulares de nueva
  generación (Tanguturi y Harmantzis, 2006
  Andrade y Conte 2006).

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Conectividad en la región

• Altos índices de crecimiento de la banda ancha ?
  concentradas en regiones urbanas.
• Disponibilidad redes fijas
• Suponiendo una evolución de las redes fijas
  existentes (cable y par de cobre) ? 48

Acceso a servicios de telecomunicaciones
mediante redes fijas en los hogares de México
2008 (). Fuente elaboración propia a partir de
datos de INEGI (2009). Nota e estimados nulos
dado que no presentan cobertura.
el servicio de acceso a Internet para los
hogares es fundamentalmente de banda ancha (93
de las conexiones) COFETEL y AMIPCI
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Consideraciones para el estudio

• Caso de Estudio México presenta localidades con
  características demográficas contrastantes que
  abarcan desde áreas urbanas densamente pobladas
  hasta regiones rurales aisladas y dispersas.
• Territorio a cubrir representado mediante un
  modelo de 7 tipos localidades.
• Tres tecnologías de NGN que resultan prometedoras
  para la región WiMAX, LTE (700 MHz) y CDMA450.
• Cinco estratos distintos presentes en cada una de
  las localidades.

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Parámetros técnicos de las NGNs

• Las NGN seleccionadas se han planificado y
  dimensionado siguiendo y adaptando e integrando
  las metodologías propuestas por
• WIMAX Modelo Wireless Access in Emerging
  Markets WIMAX FORUM
• LTE Modelo 3GAmericas y modelo para servicios
  futuros de comunicaciones móviles del IPTS (2005)
  
• CDMA450 network (EV-DV) CDMA Development Group
  y el modelo Ericsson CDMA450.

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Modelo de Localidades

• Clasificación en tipos de localidades basada en
  datos reales de población, vivienda, densidad
  demográfica y aislamiento geográfico. Los tipos
  de localidades van desde Urbanas muy densas hasta
  Rurales aisladas.
• Demanda 22.1 (1 acceso / 5 hab. 1 conexión
  / hogar). Provisión de telefonía (fija y móvil),
  acceso de datos servicios (IP-based) fijos y
  moviles

Características por tipo de localidad.
Calculados con los datos reales de número de
viviendas en cada tipo de zona, México (INEGI,
2005) Valores propuestos por el IPTS (2005) y
adaptados de la base de datos SIMBAD Fuente
Elaboración propia con datos de la Base de Datos
Municipal SIMBAD (INEGI)
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Costos iniciales

• Componentes de la red necesarios para cubrir cada
  tipo de localidad
• Anillo de red central (lt5km) cercano para
  localidades Urbanas y Suburbanas.
• Equipo adicional para las localidades aisaldas
  donde no se dispone de energia electrica
  generalizada.
• Equipo de usuario
• WIMAX tres tipos de equipos de usuario sólo
  outdoor UPE, sólo indoor e híbrido.
• LTE terminal de 4G con adaptador para la
  transmisión de datos de PC.
• CDMA450 terminal celular CDMA450 con adaptador
• Demanda 22.1 ( 1 conexión /hogar)
• Wideband class service posibilitando servicios
  de telefonía (fija y móvil) y acceso con banda.

• Precios promedio de los principales fabricantes
  certificados por WiMAX FORUM, precios proyectados
  por 3GPP para LTE (ajustados) y precios promedio
  de proveedores de CDMA 450.
• Precio del Terminal de usuario asumido por el
  operador.

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Costos de Explotación de la red (en 7 años)
Consideraciones

• Gastos promedio adaptados del WiMAX FORUM, 3GPP
  and CDMA450. (Ajuste final con reportes de
  operadores.)
• Renovación del equipo de usuario (24 meses)
• Lapso temporal típico para redes inalámbricas
  7 años de operación (Welling, 2003 Olsen, 2006)

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Resultados (I)
Costo inicial por usuario

• Usuarios de regiones con mayor dispersión es
  extremadamente alta (4,950 - 6,760 USD en función
  de la tecnología utilizada).
• Usuarios de regiones urbanas (348 793 USD).
• Costo de cubrir todas las localidades rurales
  (Rural, Rural aislada) del país, que asciende al
  25.4 de la población, es aproximadamente tres
  veces mayor que el costo de cubrir todas las
  demás zonas (desde Exrural hasta Urbana muy
  densa) donde habita el 74,6 de la población.

Costo inicial estimado por usuario de una red NGN
inalámbrica utilizando tres tecnologías
distintas WiMAX, LTE y CDMA450. Cifras en USD.
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Resultados (II)
Costo mensual estimado en el medio plazo (7 años)
de una NGN inalámbrica utilizando tres
tecnologías distintas (México).
Costo mensual por usuario en el mediano plazo

• Costos de siete años de operación
• Usuario de las localidades rurales conllevan un
  costo 70 y 140 USD mensuales
• Usuarios de las localidades urbanas solamente
  requieren entre 11 y 16 USD dependiendo de la NGN
  utilizada.
• El costo del servicio puede ser menor dentro de
  un mismo tipo de localidad en función de la red
  empleada (WiMAX, LTE o CDMA450). La variación del
  costo mensual puede llegar a ser de 20, cifra
  importante si se recuerda que la conectividad
  será el mismo.

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Results (III)
Asequibilidad por zona y por estrato

• Impacto en la asequibilidad Proporción del
  costo mensual de la conectividad respecto a los
  ingresos mensuales de los hogares en cada tipo de
  localidad.
• Estratos considerados A lt 1,600 usd B 1,400
  usd C 1,050 usd D 650 E gt390 Economist
  (2007).
• Umbral Asequibilidad 8 (en países en
  desarrollo Milne 2006, Tongia 2007)

Costo mensual para las localidades de mayor
población utilizando distintas en función del
ingreso de los hogares () Los valores en negrita
indican proporciones la tecnología más asequible
en cada tipo de localidad.
Los resultados muestran que en las regiones con
mayor densidad de población (urbanas muy densas y
urbanas densas) todas las tecnologías podrían
resultar asequibles (lt 4.5 del ingreso mensual),
sin embargo es la red WiMAX (en negritas) la que
menores costos presenta (0.7 2,8). En el
caso de las regiones urbanas y suburbanas, si
bien la proporción costo/ingreso es ligeramente
mayor (cercana al 6), la situación se repite
WiMAX es la tecnología menos costosa (0.7
3.3) seguida de CDMA450 (1 - 4.33).
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Results (III)

• En el análisis de las regiones menos pobladas
• Localidades Exrurales, si bien todas las
  soluciones resultan asequibles, es la red CDMA450
  la que menor costo representa (0.9 - 4).
• Localidades rurales, las tres redes podrían ser
  asequibles para los tres estratos más altos (4.4
  - 7.6) pero es la red WiMAX la que mejor
  relación costo/ingreso presenta.
• Localidades rurales aisladas alcanza costos
  equivalentes al 36. CDMA450 puede resultar
  asequible, por lo menos, para los hogares de
  mayores ingresos (6.5 - 7.3).

Costo mensual para las localidades de mayor
población utilizando distintas en función del
ingreso de los hogares () Valores en negrita
indican tecnología más asequible en cada tipo de
localidad. Valores en rojo (inasequibilidad)
Bajo un escenario solidario (costos
distribuidos homogéneamente), la conectividad
sería inasequible para todos los hogares de
menores ingresos ya que la relación costo/ingreso
para estos hogares ascendería a entre el 8.3 y
el 9.6.
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Conclusiones y Recomendaciones

• Las tecnologías inalámbricas disponibles en la
  actualidad permiten brindar conectividad
  suficiente para los servicios avanzados a costos
  que resultar asequibles para gran parte de la
  población.
• La promoción de las Redes de Nueva Generación en
  la región no debe centrarse solamente en las
  tradicionales infraestructuras fijas sino que
  deben considerarse las tecnologías alternas, como
  las redes móviles e inalámbricas (complemento y/o
  sustituto a las redes fijas), adaptando las
  políticas a este tipo de redes
• Conveniencia de utilizar distintas tecnologías
  para las distintas localidades. Para las regiones
  densamente pobladas, la tecnología WiMAX resulta
  asequible inclusive para aquellos con menores
  ingresos. En las regiones de mediana densidad las
  redes WiMAX y CDMA450 se alternan los mejores
  resultados. Finalmente, en las regiones dispersas
  y aisladas la tecnología CDMA 450 muestra los
  menores costos
• Considerar estos factores al otorgar concesiones
  y licencias para el uso del espectro.
  Flexibilidad para uso de la tecnología más
  adecuada (bandas de frecuencias mayores ? zonas
  altamente pobladas y frecuencias menores ? zonas
  dispersas sin especificación de tecnología).
• Evitar imposiciones que puedan resultar en un
  incremento del precio de los servicios de las NGN
  y los tornen inasequibles.

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Conclusiones y Recomendaciones

• Las investigaciones futuras deberán centrarse
  tanto en la búsqueda de soluciones tecnológicas
  que reduzcan los costos para las zonas donde aún
  no resulta asequible llevar la conectividad
  (Rurales aisladas), como en el estudio detallado
  de la demanda específica y de la distribución del
  ingreso que existirá en cada localidad en el
  corto, medio y largo plazo.
• Distribución de los ingresos no es homogénea en
  todo el territorio y que está demostrado que las
  zonas urbanas más densamente pobladas tienden a
  concentrar un mayor número de hogares con
  ingresos medio-altos y, contrariamente, en las
  zonas rurales los ingresos por hogar tienden a
  ser más bajos. Estrato con menores ingresos, los
  ingresos mensuales pueden ser significativamente
  menores (de hasta 120 USD considerando 1USD al
  día por persona) por lo que las proporciones
  podrían variar.
• Finalmente, recordar que las redes inalámbricas
  no son la solución definitiva para superar la
  brecha digital. La provisión de conectividad
  asequible debe ser uno de los brazos de un plan
  nacional mucho más amplio de políticas diseñadas
  para el desarrollo de la Sociedad de la
  Información.

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Una alternativa hacia las NGN en las Américas
Redes de Banda Ancha Inalámbrica
3rd ACORN-REDECOM Conference May 22-23rd 2009
Mexico City
1 Doctorado Conjunto en Telecomunicación
Universidad Politécnica de Madrid-Universidad
Nacional Autónoma de México ETSI
Telecomunicación UPM Av. Complutense. 28040
Madrid arobles_at_gtic.ssr.upm.es 2
Infraestructure Development Coordination
REDTEL sergio.ramos_at_redtel.es 3 Dpto. Economía
Aplicada e Hª Económica Universidad Nacional
de Educación a Distancia (UNED) Pº Senda del
Rey, 11. 28040 Madrid (Spain) jlgomez_at_cee.uned.es
4 Directorate General - Joint Research Centre
(DG-JRC) Institute for Prospective Technological
Studies (IPTS) Edificio EXPO, C/ Inca Garcilaso,
s/n. E-41092 Sevilla (Spain) Claudio.FEIJOO-GONZAL
EZ_at_ec.europa.eu
Arturo ROBLES-ROVALO 1 Sergio RAMOS VILLAVERDE 4
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