Cellular IoT:qué tecnología seleccionar

Nota del editor:los requisitos crecientes para una mayor disponibilidad de dispositivos de IoT coinciden con la aparición de tecnologías celulares muy adecuadas para IoT . Para los desarrolladores, la necesidad nunca ha sido más aguda de obtener información más detallada sobre las tecnologías celulares y su aplicación al IoT. Extraída del libro, Internet celular de las cosas, esta serie presenta conceptos y tecnologías clave en este campo.

En una serie anterior, los autores describieron el panorama evolutivo de la telefonía celular, su papel en el IoT y las tecnologías para comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC) y comunicaciones ultra confiables de baja latencia (URLLC).

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Adaptado de Cellular Internet of Things, por Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs.

Capítulo 9. El panorama tecnológico competitivo del Internet de las cosas (continuación)

Por Olof Liberg, Marten Sundberg, Eric Wang, Johan Bergman, Joachim Sachs

9.3 ELECCIÓN DE TECNOLOGÍA CIoT (Cont.)

9.3.2 QUÉ TECNOLOGÍA CIoT SELECCIONAR

La elección de una solución CIoT es una decisión que deben tomar diferentes actores del mercado. Por un lado, es el operador de red móvil el que debe decidir qué tecnología CIoT agregar a su red existente. Por otro lado, es el fabricante de dispositivos de IoT y el proveedor de servicios, los que seleccionan para qué opciones de conectividad de IoT desarrollan su servicio de IoT. Se puede esperar que coexistan diferentes opciones de soluciones.

9.3.2.1 La perspectiva del operador de la red móvil

Para un operador de red móvil, la decisión sobre qué tecnología CIoT implementar y operar tiene múltiples facetas. En particular, hay dos lados que deben tenerse en cuenta:

• Estrategia de red móvil a largo plazo y activos existentes,

• Estrategia de segmento de mercado de IoT.

Un operador de red móvil típico tiene una o más redes celulares desplegadas. Cada vez más, se proporcionan diferentes tecnologías de radio a través de una única red de tecnología multirradio. Por ejemplo, la misma estación base se puede utilizar para la transmisión GSM, UMTS / HSPA o LTE. Pero también hay implementaciones en las que las redes para 2G, 3G y 4G son bastante independientes en su implementación y operación.

Además, un operador de red móvil tiene una licencia de espectro de típicamente un regulador nacional, que otorga derechos para operar una red en el espectro asignado. Las licencias de espectro suelen ser de larga duración, por ejemplo, 20 años; esto está motivado por proporcionar a los operadores de red una seguridad económica. El retorno de la inversión por un costo de instalación de red extremadamente alto de una nueva tecnología se puede planificar durante un período prolongado. Al vencimiento de una licencia de espectro, el regulador inicia un concurso de licencias de espectro, como una subasta de espectro, para otorgar una nueva licencia de espectro. En general, cualquier hoja de ruta de construcción de red por parte de un operador es una decisión a largo plazo y debe considerar al menos los siguientes elementos:

• ¿Por cuánto tiempo son válidas las licencias de espectro existentes, qué tecnologías pueden operar en el espectro y cuándo es un nuevo proceso de reasignación de espectro planeado por el regulador?

• ¿Cuál es el estado de la construcción de la red para las diferentes tecnologías de radio, en particular GSM y LTE, y cuál es la participación de mercado del operador? ?

• ¿Cuál es la estructura de red de los operadores competidores y cuál es su participación de mercado?

• ¿Cuál es la intención estratégica de un operador con respecto a IoT?

• Qué servicios se planea proporcionar y en qué roles el operador tiene la intención de abordar el mercado de IoT (por ejemplo, como proveedor de conectividad o también como proveedor de servicios / habilitador)?

• ¿Cuál es la madurez del mercado para los servicios de IoT?

• ¿A qué segmento de IoT le gustaría abordar el operador?

Cabe señalar que las cuestiones anteriores se plantean desde la perspectiva del funcionamiento de una red de operador en un país específico. Sin embargo, varios operadores están activos en varios países e incluso en varios continentes. Incluso si la decisión se toma en gran medida por país, un operador puede querer armonizar decisiones en múltiples regiones en las que opera redes.

Al observar las opciones de tecnología CIoT, se pueden identificar las siguientes características, que influirán en la decisión del operador.

Como línea de base, asumimos que existe un gran incentivo por parte de un operador para reutilizar la infraestructura de red móvil existente para implementar cualquiera de las tecnologías CIoT. Naturalmente, EC-GSM-IoT se puede implementar fácilmente basándose en una infraestructura GSM y utilizando el espectro GSM. Los recursos de la red GSM y el espectro GSM se compartirían entre el uso de GSM y el uso de EC-GSM-IoT. LTE-M y NB-IoT se pueden implementar basándose en una infraestructura LTE y utilizando el espectro LTE; Los recursos de espectro y red LTE se compartirían entre el uso de LTE, LTE-M y NB-IoT. En la mayoría de las configuraciones de red, se puede esperar que la implementación de EC-GSM-IoT, LTE-M y NB-IoT se pueda realizar como una actualización de software para las redes GSM o LTE implementadas. Esto implica que los operadores pueden realizar la introducción de CIoT en el mercado con bastante rapidez y con un bajo coste total de propiedad.

Para los servicios de IoT, se espera que muchos servicios tengan una vida útil prolongada de, por ejemplo, una década. Esta expectativa debe abordarse con una red CIoT. Como resultado, la decisión de la tecnología CIoT también está acoplada a la estrategia a largo plazo del operador para las redes móviles que se centra en la telefonía y los servicios de banda ancha móvil. Si un operador tiene la intención de cambiar las implementaciones de GSM a, por ejemplo, LTE o 5G en el futuro próximo, la introducción de EC-GSM-IoT parece una opción cuestionable, ya que cualquier usuario de EC-GSM-IoT a largo plazo necesitaría para mantener el GSM. infraestructura operativa durante mucho tiempo.

GSM sigue siendo hoy en día la tecnología de red celular, que cubre la mayor parte del mundo. Según la Referencia [55] en 2016, alrededor del 90% de la población mundial estaba dentro de la cobertura de una red GSM, y se espera que aumente a un 95% para 2022. En contraste, en 2016 solo alrededor del 40% de la población se encontraba dentro del cobertura de una red LTE, que se espera que aumente a más del 80% para 2022. Sin embargo, existen variaciones regionales muy grandes en la difusión de las tecnologías celulares. Para dar un ejemplo de la Referencia [55], en Oriente Medio y África solo el 5% de las suscripciones móviles en 2016 fueron suscripciones LTE (que también permiten utilizar WCDMA / HSPA y GSM); Se espera que este número aumente a alrededor del 30% para 2022. Aproximadamente el 20% de las suscripciones son solo GSM y la mayoría de las suscripciones son para WCDMA / HSPA (que también permite usar GSM pero no LTE). En regiones como Oriente Medio y África, se prevé que GSM seguirá siendo una tecnología importante durante muchos años, incluso si en otras regiones el papel a medio y largo plazo de GSM es menos seguro. En América del Norte, ya en 2016 el 65% de las suscripciones móviles eran suscripciones LTE. Para 2022, muy pocas [consulte la Nota 1] que no sean compatibles con LTE Se prevén suscripciones. Tales diferencias resultarán en diferentes preferencias de soluciones CIoT para diferentes operadores en diferentes regiones. [Nota 1:Como suscripción con capacidad LTE en 2022, contamos aquí las suscripciones LTE previstas, así como las suscripciones 5G, que se supone que son totalmente compatibles para operar en redes LTE.]