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5G: una sola red en varias bandas de espectro

Updated: Jun 4, 2023



5G es una tecnología multicapa que fue diseñada para desplegar una red con 3 bandas de frecuencia: bandas bajas, medias y altas. Las bandas bajas ofrecen cobertura en interiores y penetración en edificios con una velocidad de transferencia de datos o rendimiento similar a tecnologías 4G. Y las bandas intermedias ofrecen una alta velocidad de transferencia de datos, y requieren una mayor cantidad de sitios.


Si un Operador Móvil de Red, MNO por sus siglas en inglés, implementa una red sólo en bandas medias, como 3,5 GHz, tiene que instalar más sitios y estaciones base. Y no puede ofrecer cobertura interior, sin instalar más sitios para ofrecerla. Un MNO con sólo una banda de baja frecuencia como 700 MHz tiene una red con una amplia cobertura en interiores pero con una menor velocidad de transferencia de datos. Por eso, 5G requiere instalar una red con bandas de baja y media frecuencia a cada MNO en el mismo mercado para tener las mejores condiciones para competir entre ellos. Y mejorar el Internet a sus clientes.


Hasta ahora, en las subastas de espectro y procesos de asignación ejecutados en América Latina para el despliegue de 5G, se han centrado en bandas medias y altas. Chile, Brasil, República Dominicana y Uruguay incluyeron espectro en 3,5 GHz y bandas superiores a los 24 GHz, dejando por fuera lo que se considera las bandas bajas, 600 MHz o 700 MHz, para el despliegue de 5G. Aunque es importante aclarar, que el INDOTEL ofertó frecuencias en la banda de 700 MHz, extrañamente el proceso fue declarado desierto.


Ahora bien, ¿porqué es importante asignar espectro en bandas bajas para 5G en América Latina? es la única forma de alcanzar la cobertura indoor con una inversión razonable, tanto en las ciudades capitales o principales de nuestros países. Por otra parte, permite la eficiencia en las inversiones debido a que desplegar una red en bandas medias, con el objetivo de igualar la cobertura en tecnologías previas como 2G, 3G o 4G, requeriría una gran cantidad de nuevos sitios y estaciones radio bases.


Tomemos en cuenta, que para igualar en cobertura en un despliegue de red solo en la banda 3,5 GHz requerirá cerca de 20 sitios nuevos y estaciones radio bases, aumentando los tiempos del despliegue, ya que deben negociar con los propietarios de los sitios, obtener los permisos de los gobiernos locales y modificarlos para poder instalar las radio bases. Obviamente, incrementando las inversiones para cubrir la misma área geográfica e igual número de clientes potenciales. Es ineficiente, desplegar solo en bandas medias la red 5G, considerando que fue diseñada para tener un despliegue en al menos 3 tipos de bandas de frecuencias.





La imagen anterior nos muestra una simulación de cobertura entre una estación radio base en 700 MHz, y la cobertura de estaciones en 3,5 GHz requeridas para igualar a la estación en bandas bajas. Como podrá observar, se requieren un número mayor de sitios y estaciones radio bases, aunque si se despliegan de forma conjunta, es decir, bajo una misma red, el número de sitios en 3,5 GHz puede reducirse de forma considerable. En definitiva, las bandas bajas para cobertura interior y zonas rurales, bandas medias para ofrecer altas velocidades y baja latencia, y bandas altas para cobertura de áreas pequeñas, latencia ultra baja y las velocidades más altas.


En Europa y EE. UU. se han asignado espectro en 600 MHz o 700 MHz, 3,5 GHz y 24 o 26 GHz. Por está razón, en Artifex Consulting hemos recomendado incluir la banda L, 1.500 MHz, en SDL, para mejorar la cobertura de las redes cuando no exista la posibilidad de asignar y desplegar en las bandas de 600 MHz o 700 MHz. Debido a que algunos países, asignaron la banda de 700 MHz para el despliegue de 4G, y aún no han logrado liberar la banda de 600 MHz, hasta ahora sólo disponible en México. Esto es realmente importante para países como Uruguay, el cual tiene una población de 3,6 millones, de los cuales el 61,2 por ciento es económicamente productivo (18 - 64 años), 2,2 millones de personas. El territorio de Uruguay es de unos 180.000 kilómetros cuadrados aproximadamente, es tres veces más grande que Costa Rica. La cual posee 5,18 millones de habitantes, y 3,35 millones de personas en edad productiva. Estos datos establecen una perspectiva clara respecto al mercado real para los servicios móviles, en Uruguay 2,2 millones de personas podrían tener los medios para obtener ingresos para pagar por sus servicios, e incluso que disfrutan sus familiares que no tienen una edad productiva. También está el tema del retorno de la inversión. Los países latinoamericanos tienen territorios amplios, como el caso de Uruguay, aunque no es el de mayor extensión territorial si posee una baja densidad de población. Lo mismo sucede en Perú, tiene 33,72 millones de personas distribuidas en 95.646 centros poblados, cuyo 60,4% se encuentra en edades productivas. Sólo 10.185 centros poblados tienen acceso a Internet fijo, y 85.461 no poseen cobertura. Aunque la cobertura de las redes móviles es superior a la redes fijas.


Cabe destacar, que en los 85.461 centro poblados viven el 16% de la población, es decir, 5,3 millones de personas. Y el 84% de estas personas viven en centros poblados con menos de 100 habitantes, es decir, 4,5 millones de personas distribuidas en 71.787 pequeños centros poblados. Ahora bien, corresponden 2,7 millones de personas en edad productiva quienes tienen la capacidad de trabajar para obtener ingresos. Aunque es importante tener en cuenta que el 76% de la población en Perú obtiene ingresos de la economía informal. Adicionalmente, la distribución geográfica de un grupo de pequeños centros poblados, en un territorio de 1,2 millones de kilómetros cuadrados, con grandes zonas montañosas, y 50% de estos centros poblados no poseen electricidad.


A esto le sumamos, un ingreso promedio por usuario (ARPU, por sus siglas en inglés) bajo en sus mercados. El ARPU en Latinoamérica oscila entre $4 y $10. En EE. UU., el ARPU supera los 35 dólares y en Europa, entre 15 y 40 euros. Lo que dificulta recuperar las inversiones en el despliegue de las redes 5G, y más si sólo se centran en bandas medias como ha ocurrido en Chile, Brasil, República Dominicana y Uruguay. Seguramente, los operadores cubrirán solo las ciudades principales o intermedias, en todo caso las capitales de algunos municipios.


Debido a esto, algunos reguladores que han impuesto obligaciones de cobertura han definido un número pequeño de estaciones radio bases. En Uruguay, los operadores tendrán que desplegar 70 estaciones base dentro de un año de la concesión de la licencia, al menos dos estaciones base en un mínimo de diez o más departamentos (excepto Montevideo) dentro de dos años, y por lo menos dos estaciones en cada uno de los 19 departamentos del país al finalizar el tercer año. En total, estas obligaciones representan 98 estaciones radio bases en los 19 departamentos del país en 3 años, por cada operador. Para cumplir con las obligaciones de cobertura serían en total 294 estaciones radio bases.


Ahora bien, los operadores en Uruguay pagarán por 100 MHz en 3,5 GHz, 28 millones de dólares. Si los operadores hubiesen utilizado ese monto para desplegar la red. Digamos el costo en equipos RAN, obras civiles para la instalación de los equipos RAN, el backhaul de fibra óptica para cada estación, entre 1 y 2 Km, y el costo del upgrade del CORE de la red. Y asumimos que los operadores tendrían eso mismos 28 millones de dólares, estaríamos hablando que podrían desplegar casi 400 estaciones radio bases, solo en el primer año con el mismo monto que se utilizará para pagar por el espectro.


De hecho, si tomamos que serán 3 operadores, incluido Antel que pagará el monto promedio, serían en total 1.200 estaciones radio bases aproximadamente, con su backhaul de fibra y el upgrade del CORE con redes 5G – Non stand alone. Es un monto muy alto para un mercado, que arranca con 1.200 estaciones radio bases menos en el primer año de operación. Que le hubiese podido permitir a los operadores, comenzar a recuperar la inversión desde el inicio de la asignación del espectro.


Si comparamos con las obligaciones de cobertura establecidas durante el procedimiento, corresponden a casi el 25% de las estaciones que hubiesen podido instalar en 1 año si consideramos el 100% del monto pagado. Justo en estos momentos donde la región, se encuentra en condiciones macroeconómicas retadoras, y la mejor manera de afrontarlas es incrementando las inversiones. En Uruguay, tendría un gran impacto en la economía local si los operadores pudiesen desplegar las 1.200 estaciones en el primer año, generando miles de empleos directos e indirectos, movilizando la actividad económica de forma más rápida y beneficiando de forma directa a las empresas locales, PYMES y personas.


En Artifex Consulting LLC estamos conscientes de que los reguladores o gobiernos de la región requieren obtener ingresos, por eso nuestro modelo de subasta se basa en presentar ofertas de inversión, y siempre exista un precio mínimo que garantice ese ingreso para el gobierno, aunque dependerá de las ofertas de inversión de cada operador, y el tiempo en que se comprometa en ejecutar esa inversión. Siempre ofreciendo al inversor la libertad de decidir pagar más por el espectro y tener un menor compromiso, al mismo tiempo que el espectro lo obtenga el mejor postor o inversor.


Por otra parte, como lo ha indicado la GSMA en América Latina existe una brecha de cobertura y brecha de uso. Está última es la más grande, según un reporte reciente se ha indicado que sólo el 7% de la población no posee cobertura de al menos una red móvil en alguna de las tecnologías disponibles: 2G, 3G o 4G. Sin embargo, el 31% de la población se encuentra dentro de un área geográfica con cobertura móvil, aunque no logra acceder debido a que no posee los medios para pagar por los servicios.


Debido a que la brecha de uso, corresponde a la falta de ingresos para pagar por los servicios incluso en las capitales o ciudades principales de los países, es realmente la principal barrera para poder acceder a Internet a través de un móvil. Está situación, como lo hemos venido planteado es posible resolverla desde dos puntos de vista, facilidades a la oferta para poder disminuir el CAPEX y OPEX, para lograr cubrir esas zonas prioritarias, y facilidades a la demanda que permitan disminuir los costos de los equipos terminales (Impuestos de valor agregado e impuestos de nacionalización), y el pago mensual para lograr acceder a los servicios.


En Artifex Consulting los denominamos Invest-Drivers, son una series de medidas que permitirán reducir el CAPEX y OPEX tanto para la oferta como para la demanda. Ya que las personas, no sólo deben adquirir un Smartphone 5G (CAPEX), sino también pagar el servicio mensual de Internet (OPEX). Conjuntamente, con SpectrumInvest Shared aplicados dentro del proceso de subasta que denominamos SpectrumInvest Procedure, permitirá reducir el CAPEX entre 35% - 40% y el OPEX entre 30% - 35% de los operadores, para lograr una inversión eficiente para cubrir las zonas rurales o cobertura limitada, e incluso en zonas de bajo recursos presentes en las ciudades capitales o principales.


Volviendo a las bandas de frecuencias para 5G, las bandas altas o mmWave también forman parte de la red 5G ofreciendo ventajas interesantes como la ultra baja latencia y las altas velocidades, aunque para coberturas muy pequeñas o incluso indoor, en instalaciones particulares o redes privadas virtuales. Desde 2021, en Artifex Consulting, recomendamos asignar espectro de forma directa en bandas altas para 5G. Debido a la cobertura de las mismas, y los modelos de negocio aún sin definición en otros países, consideramos que no existe una importancia en los despliegues de las bandas milimétricas, su valor para el mercado parece no ser significativo para justificar una subasta de espectro o proceso de asignación competitivo.


Corea del Sur, fue uno de los primeros países en asignar espectro en 28 GHz para 5G. Ahora ha decidido retirar las licencias debido a que instalaron sólo el 11% del número de estaciones bases comprometidas según la subasta de espectro. El año pasado, en Montenegro se subastaron lotes de espectro en bandas altas, y los participantes en el proceso de subasta no ofertaron. Declarando desierta la asignación de la banda.


En Brasil, sucedió algo similar a lo vivido en Montenegro ya que algunos de los ganadores en el proceso de subasta de las bandas altas renunciaron a la asignación prácticamente de inmediato. Aún considerando la magnitud de la economía en Brasil, si la comparamos con Montenegro. Un país, con solo 13.810 kilómetros cuadrados, 617.683 habitantes, PIB 6.104 millones de dólares y densidad de población de 45 personas por kilometro cuadrado.


En América Latina, sorprende que el Ministerio de Tecnologías de la Información y las Comunicaciones de Colombia, Sutel - Superintendencia de Telecomunicaciones Costa Rica y el Ministerio de Transportes y Comunicaciones Perú, anunciaron que estarían considerando incluir porciones en las bandas altas en sus próximas licitaciones. Como mencioné previamente, desde Artifex Consulting consideramos apropiado utilizar procesos de asignación directa, ya que estás bandas de frecuencias en América Latina no poseen un valor económico que justifique un proceso de asignación competitivo.


Como hemos desarrollado durante el presente post, en América Latina se deben realizar asignaciones de espectro que se concentren en bandas bajas y medias. En caso de no tener disponible las bandas bajas, es importante incluir la banda L, 1500 MHz, SDL, para reducir el número de estaciones requeridas, y aumentar la posibilidad de ofrecer cobertura indoor. Aunque debemos considerar, que las obligaciones de cobertura carecen de sentido en procesos de subasta o asignación de espectro en bandas medias, si sólo se exigirá instalar 2 o 3 estaciones radio bases como sucedió en Uruguay y Brasil.


En definitiva, consideramos existen grandes oportunidades de mejoras en la gestión del espectro y el diseño de procesos de asignación de espectro en América Latina. Desde Artifex Consulting, estamos abiertos a colaborar con los organismos reguladores e incluso hemos conversado con la CAF, UIT, Proyecto Mesoamérica y CEABAD para ofrecer un curso sobre los procesos de valoración económica y asignación competitiva del espectro.



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