TUTORrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/33979/1/B... · Figura 13. Mapa de cobertura de las redes 3G y 4G en la Fscultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. (NPERF, 2016)

I

UNIVERSIDAD DE GUAYAQUIL

FACULTAD DE CIENCIAS MATEMATICAS Y FISICAS

CARRERA DE INGENIERÍA EN NETWORKING Y

TELECOMUNICACIONES

“ESTUDIO TÉCNICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED MÓVIL 5G

EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL”

PROYECTO DE TITULACIÓN

Previa a la obtención del Título de:

INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

AUTOR:

DAYLIN JOYCE VERA CÁRDENAS

TUTOR:

ING. XIMENA CAROLINA ACARO CHACÓN, Msc.

GUAYAQUIL – ECUADOR

2018

II

REPOSITORIO NACIONAL EN CIENCIA Y TECNOLOGÍA

FICHA DE REGISTRO DE TESIS

TÍTULO: “ESTUDIO TÉCNICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED MÓVIL 5G


AUTOR:

Daylin Joyce Vera Cárdenas

TUTOR:

Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón,Msc.

REVISORES:

Ing. Maria Fernanda Molina,MSc.

INSTITUCIÓN: Universidad de

Guayaquil

FACULTAD: Ciencias Matemáticas y Físicas

CARRERA: Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones

FECHA DE PUBLICACIÓN: No. DE PÁGS:101

ÁREAS TEMÁTICAS: Ciencias básicas, tecnologías de la información y

Telecomunicaciones y desarrollo.

PALABRAS CLAVE: Tecnología, 5G, Red, Información

RESUMEN: Actualmente, los seres humanos se ven influenciados por el rápido

crecimiento y despliegue tecnológico sobre todo en los servicios de telefonía móvil, ya

que es indispensable el uso de equipos o dispositivos inteligentes que permitan

comunicarse entre sí. Por ende, esto implica que poco a poco se vayan desarrollando

nuevas tecnologías que permitan la comunicación de manera rápida, ágil y segura.

No. DE REGISTRO (en base de

datos):

No. DE CLASIFICACIÓN:

DIRECCIÓN URL (tesis en la web):

ADJUNTO PDF: x SI NO

CONTACTO CON AUTOR:

Nombres:

Daylin Joyce Vera Cárdenas

Teléfono: 0988815311 E-mail:

[email protected]

CONTACTO EN LA INSTITUCIÓN:

Nombre: Ab. Juan Chávez Atocha, Esp.

Teléfono: 04-2-307729

E-mail: [email protected]

xX

mailto:[email protected]

III

APROBACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del trabajo titulación, “ESTUDIO TÉCNICO PARA LA

IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED MÓVIL 5G EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL”

elaborado por la Srta. DAYLIN JOYCE VERA CÁRDENAS de la carrera de

Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones, Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas de la Universidad de Guayaquil, previo a la obtención del

Título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones, me permito declarar

que luego de haber orientado, estudiado y revisado, la Apruebo en todas sus

partes.

Atentamente

Ing. Ximena Acaro Chacón, Msc.

TUTOR

IV

DEDICATORIA

Dedico este trabajo a mis padres por

su apoyo incondicional en cada

momento de mi vida y consejos que

me ayudaron a formarme como

persona de bien, a mis hermanos por

siempre estar conmigo en toda

situación, familiares que están a

distancia brindándome éxitos y a los

docentes que con sus enseñanzas

motivaron al desarrollo de este

documento.


V

AGRADECIMIENTOS

Agradezco a Dios ante todo por darme las

fuerzas necesarias para continuar día a día y

permitirme avanzar en este proceso, a mis

padres, Luis Carlos y María Isabel, a toda mi

familia por haberme brindado todo el apoyo,

al personal docente que fue parte de mi

formación académica, a mis amigos y

compañeros del trabajo que estuvieron

siempre junto a mi motivándome para

continuar en este objetivo claro que se tenía

planteado desde el inicio.


VI

TRIBUNAL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ing. Eduardo Santos Baquerizo, MSc. DECANO DE LA FACULTAD DE

CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS

Ing. Harry Luna Aveiga, MSIG. DIRECTOR DE LA CARRERA DE INGENIERÍA

EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Ing. Ma. Fernanda Molina, Msc. PROFESOR REVISOR DEL ÁREA TRIBUNAL

Ing. Alfredo Jose Nuñez Unda, MSc. PROFESOR REVISOR DEL ÁREA TRIBUNAL

Ing. Ximena Acaro Chacón, Msc.

PROFESOR TUTOR DEL PROYECTO DE TITULACIÓN

Ab. Juan Chávez Atoche Esp.

SECRETARIO

VII

DECLARACIÓN EXPRESA

“La responsabilidad del contenido de este

Proyecto de Titulación, me corresponden

exclusivamente; y el patrimonio intelectual de

la misma a la UNIVERSIDAD DE

GUAYAQUIL”


VIII


FACULTAD DE CIENCIAS MATEMÁTICAS Y FÍSICAS


TELECOMUNICACIONES

“ESTUDIO TÉCNICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA

RED MÓVIL 5G EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL”

Proyecto de Titulación que se presenta como requisito para optar por el

título de INGENIERO EN NETWORKING Y TELECOMUNICACIONES

Autores:


C.I.0925796484

Tutor:

ING. XIMENA CAROLINA ACARO CHACÓN, Msc.

Guayaquil, agosto del 2018

IX

CERTIFICADO DE ACEPTACIÓN DEL TUTOR

En mi calidad de Tutor del proyecto de titulación, nombrado por el Consejo

Directivo de la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de la Universidad de

Guayaquil.

CERTIFICO:

Que he analizado el Proyecto de Titulación presentado por las

estudiantes DAYLIN JOYCE VERA CÁRDENAS, como requisito previo para

optar por el título de Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones cuyo título

es:

Estudio Técnico Para La Implementación De Una Red Móvil 5G En La Ciudad

De Guayaquil.

Considerando aprobado el trabajo en su totalidad.

Presentado por:

Vera Cárdenas Daylin Joyce Cédula de ciudadanía Nº 0925796484

Tutor:

Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón, Msc.

Guayaquil, agosto del 2018

X




TELECOMUNICACIONES

Autorización para Publicación de Proyecto de Titulación en

Formato Digital

1. Identificación del Proyecto de Titulación

Nombre Alumno: Daylin Joyce Vera Cárdenas

Dirección: Km 12.5 vía Daule, Bastión Popular BL6 Mz910 Sl28

Teléfono: 0988815311 E-mail: [email protected]

Facultad: Ciencias Matemáticas Y Físicas

Carrera: Ingeniería En Networking Y Telecomunicaciones

Título al que opta: Ingeniero en Networking y Telecomunicaciones

Profesor tutor: Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón,Msc.

Título del Proyecto de titulación: “Estudio Técnico Para La Implementación

De Una Red Móvil 5G En La Ciudad De Guayaquil”

Tema del Proyecto de Titulación:

Tecnología 5G, Tecnologías de la información y Telecomunicaciones y

desarrollo.

mailto:[email protected]

XI

2. Autorización de Publicación de Versión Electrónica del Proyecto de

Titulación

A través de este medio autorizo a la Biblioteca de la Universidad de Guayaquil y

a la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas a publicar la versión electrónica

de este Proyecto de titulación.

Publicación electrónica:

Inmediata Despues de 1 año

Firma Alumno:

3. Forma de envío:

El texto del proyecto de titulación debe ser enviado en formato Word, como

archivo .Doc O .RTF y .Puf para PC. Las imágenes que la acompañen pueden

ser: .gif, .jpg o .TIFF.

DVDROM CDROM

X

XII

ÍNDICE GENERAL

APROBACIÓN DEL TUTOR ................................................................................ III

DEDICATORIA ..................................................................................................... IV

AGRADECIMIENTOS ........................................................................................... V

ÍNDICE GENERAL .............................................................................................. XII

ABREVIATURAS ............................................................................................... XIV

ÍNDICE DE TABLAS .......................................................................................... XVI

ÍNDICE DE GRÁFICOS.................................................................................... XVII

RESUMEN ...................................................................................................... XVIII

ABSTRACT ........................................................................................................ XX

INTRODUCCIÓN................................................................................................... 1

CAPITULO I .......................................................................................................... 2

EL PROBLEMA ..................................................................................................... 2

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA .................................................................................. 2

Ubicación del Problema en un Contexto ......................................................................... 2

Situación Conflicto Nudos Críticos .................................................................................. 3

Causas y Consecuencias del problema ........................................................................... 4

Delimitación del Problema .............................................................................................. 6

Formulación del Problema .............................................................................................. 6

Evaluación del Problema ................................................................................................. 6

OBJETIVOS ....................................................................................................................... 7

OBJETIVO GENERAL ......................................................................................................... 7

OBJETIVOS ESPECÍFICOS .................................................................................................. 8

ALCANCES DEL PROBLEMA ............................................................................................. 8

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA ..................................................................................... 9

METODOLOGÍA DEL PROYECTO .................................................................................... 10

CAPITULO II ....................................................................................................... 11

MARCO TEÓRICO .............................................................................................. 11

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO ....................................................................................... 11

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA ........................................................................................ 13

TECNOLOGÍAS BASE PARA 5G ....................................................................................... 13

EVOLUCIÓN DE LAS REDES MÓVIL ................................................................................ 16

XIII

INTERNET DE LAS COSAS (IoT) ...................................................................................... 20

DESCRIPCIÓN DE TECNOLOGÍA 5G ................................................................................ 21

FUNDAMENTACIÓN LEGAL ............................................................................................ 23

PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE ....................................................................... 25

CAPITULO III ...................................................................................................... 27

PROPUESTA TECNOLÓGICA ............................................................................ 27

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD ............................................................................................ 27

COBERTURA EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL ................................................................. 27

FACTIBILIDAD OPERACIONAL ........................................................................................ 30

FACTIBILIDAD TÉCNICA .................................................................................................. 31

FACTIBILIDAD LEGAL ..................................................................................................... 42

FACTIBILIDAD ECONÓMICA ........................................................................................... 43

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO .............................................................. 43

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA ............................................................. 44

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS ........................................................................................ 45

Técnicas para el procesamiento y Análisis de Datos ..................................................... 46

POBLACIÓN Y MUESTRA ............................................................................................... 46

INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS .............................................................. 47

VALIDACIÓN .................................................................................................................. 48

Análisis De Datos ........................................................................................................... 48

PROCEDIMIENTOS DE LA INVESTIGACIÓN .................................................................... 59

CAPITULO IV ...................................................................................................... 61

Criterios de la aceptación del producto o Servicio .............................................. 61

Conclusiones ................................................................................................................. 61

Recomendaciones ......................................................................................................... 62

BIBLIOGRAFÍA ................................................................................................... 64

ANEXO 1 ........................................................................................................................ 67

ANEXO 2 ........................................................................................................................ 69

ANEXO 3 ........................................................................................................................ 71

ANEXO 4 ........................................................................................................................ 73

ANEXO 5 ........................................................................................................................ 76

XIV

ABREVIATURAS

3G 3rd Generation

4G 4th Generation

5G 5th Generation

MWC Mobile World Congress

BS Base Station

GPON Gigabit-capable Passive Optical Network

UIT Unión Internacional de Telecomunicaciones

PIB Producto Interno Bruto

IT Information Technology

Gbps Billions of bits per second

UMTS Universal Mobile Telecommunications System

IoT Internet of Things

FTTH Fiber To The Home

NSA 5G NR Non-Standalone 5G New Radio

3GPP 3rd Generation Partnership Program

AMPS Advance Mobile Phone System

TACS Total Access Communication System

MCS-L1 Multipoint Comunication Service Level 1

NMT Nordic Mobile Telephony

GSM Global System for Mobile communications

GPRS General Packet Radio Service

EDGE Enhanced Data Rates for GSM Evolution

XV

USB Universal Serial Bus

HSPA High Speed Packet Access

HSPA+ High Speed Packet Access Plus

LTE Long-Term Evolution

QoS Quality of Service

OAM Operations, Administration and Managment

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers

ARCOTEL Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones

SMA Servicio Móvil Avanzado

PMI Project Management Institute

XVI

ÍNDICE DE TABLAS

Tabla 1. Tabla de características relevantes de la tecnología 1G. (Duarte, 2015)

.......................................................................................................................................... 17

Tabla 2. Tabla de características relevantes de la tecnología 2G. (ITU, Focus

Group on IMT-2020, 2016) ........................................................................................... 18

Tabla 3. Tabla de características relevantes de la tecnología 3G. (ITU, Focus

Group on IMT-2020, 2016) ........................................................................................... 19

Tabla 4. Tabla de características relevantes de la tecnología 4G. (Poole, 2011) . 20

Tabla 5. Cuadro de las bandas de frecuencias asignadas para 5G según

resolución COM6/20. ..................................................................................................... 25

Tabla 6. Cuadro comparativo de las tecnologías de telefonía celular en términos

de velocidad y latencia. ................................................................................................. 38

Tabla 7. Tabla de valores comerciales de equipos cisco para la infraestructura de

5G. .................................................................................................................................... 39

XVII

ÍNDICE DE GRÁFICOS

Figura 1. Ilustración de las características base para la tecnología 5G.

(Gutiérrez, 2018) ............................................................................................................ 14

Figura 2. Evolución en términos de velocidad de la telefonía móvil. .................... 16

Figura 3. Esquema de servicios integrados que se puedan obtener con 5G.

Elaborado por: (EVOCA, 2016) ................................................................................... 21

Figura 4. Servicios y aplicaciones para 5G. (Mohyeldin, 2016) ............................. 22

Figura 5. Cronograma de la UIT: IMT-2020 para la tecnología 5G. (ITU,

Infografía | IMT-2020: 5G, 2015) ................................................................................. 23

Figura 6. Parroquias Tarqui y Ximena de la ciudad de Guayaquil. ....................... 28

Figura 7. Mapa de cobertura 4G para la operadora Claro en las parroquias

Tarqui y Ximena. ............................................................................................................. 28

Figura 8. Mapa de cobertura 4G para la operadora CNT en las parroquias Tarqui

y Ximena. ......................................................................................................................... 29

Figura 9. Mapa de cobertura 4G para la operadora Movistar en las parroquias

Tarqui y Ximena. ............................................................................................................. 30

Figura 10. Ejemplo del esquema de network slicing proporcionado por 3GPP. . 32

Figura 11. Arquitectura de la red de acceso usando SDN para la tecnología 5G.

.......................................................................................................................................... 33

Figura 12. Esquema de funcionamiento de la tecnología Small Cells para 5G. . 34

Figura 13. Mapa de cobertura de las redes 3G y 4G en la Fscultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas. (NPERF, 2016) ..................................................................... 35

Figura 14. Esquema de la red 5G en la Facultad de Ciencias Matemáticas y

Físicas de las carreras de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones y

Sistemas Computacionales con el modelo de arquitectura SDN. .......................... 36

Figura 15. Ejemplo de red heterogénea y backhaul con diversas aplicaciones. 37

Figura 16. Esquematización de la red backhaul con equipos Cisco. ................... 40

Figura 18. Diagrama de pastel para la pregunta 1 de la encuesta realizada. ..... 48









Figura 27. Diagrama de pastel para la pregunta 10 de la encuesta realizada. ... 57

Figura 28. Diagrama de pastel para la pregunta 11 de la encuesta realizada. ... 58

XVIII




TELECOMUNICACIONES



Autor/es: Daylin Joyce Vera Cárdenas

Tutor: Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón, Msc.

RESUMEN

El proyecto de investigación se basa en el estudio técnico de la implementación

de la tecnología 5G en la ciudad de Guayaquil. Actualmente se mantiene como

fecha de lanzamiento el año 2020 en los países europeos donde se desarrollan

pruebas controladas para simular los ambientes esperados de esta nueva

tecnología. Se describirán los aspectos teóricos relevantes de lo que implica la

nueva generación de telefonía móvil, sucesora de LTE, conocimientos teóricos

en base a los cuales se podrá discernir las características relevantes que se

toman en cuenta del legado de 3G y 4G para poder implementar 5G en base a la

infraestructura que ya se tiene.

XIX

Posteriormente se definirán las herramientas metodológicas necesarias para

poder estudiar la población objetivo y sus opiniones al respecto del impacto de

5G en el país para en base a eso poder contemplar como una de las

características que influirían en el posible desarrollo de la tecnología venidera.

De la mano de análisis estadísticos se obtendrá esta información para poder

establecer que tan grande será la brecha digital y como está puede ser reducida

en función de cómo sea abarcado este tema.

Finalmente se elaboró un pequeño diseño de la red 5G en base a una

arquitectura SDN en donde se describieron los elementos más relevantes y sus

costos de implementación, así como también, su funcionamiento y ventajas que

colaboran a las características más importantes de la tecnología 5G.

Palabras claves: 5G, LTE, brecha digital, arquitectura SDN, ambientes

controlados.

XX




TELECOMUNICACIONES



Autor/es: Daylin Joyce Vera Cárdenas

Tutor: Ing. Ximena Carolina Acaro Chacón, Msc.

ABSTRACT

The research project is based on the technical study of the implementation of 5G

technology in Guayaquil city. At present, the launch date for 2020 is maintained in

European countries where controlled tests are developed to simulate the

expected environments of this new technology. The relevant theoretical aspects

of what the new generation of mobile telephony, successor of LTE, will be

described, theoretical knowledge on the basis of which the relevant

characteristics that take into account the legacy of 3G and 4G can be discerned

in order to implement 5G in base to the infrastructure that you already have.

XXI

Subsequently, the necessary methodological tools will be defined to be able to

study the target population and their opinions on the impact of 5G in the country,

based on this being considered as one of the characteristics that would influence

the possible development of the coming technology.

From the hand of statistical analysis this information will be obtained in order to

establish how big the digital divide will be and how it can be reduced depending

on how this topic is covered.

Finally, a small design of the 5G network was elaborated based on an SDN

architecture where the most relevant elements and their implementation costs

were described, as well as their operation and advantages that contribute to the

most important characteristics of the 5G technology.

Key words: 5G, LTE, digital divide, SDN architecture, controlled environments.

1

INTRODUCCIÓN

En el presente proyecto de investigación a desarrollarse, se detallarán las

características más relevantes de la tecnología celular y como ha sido su

evolución desde sus inicios, luego de esto se hará especial énfasis en la nueva

tecnología a aparecer, es decir, 5G.

Dentro del contexto del proceso investigativo, se realizarán encuestas con el fin

de esclarecer el grado de conocimiento de los estudiantes de 7mo. y 8vo.

semestre de las carreras de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones e

Ingeniería en Sistemas Computacionales acerca de la tecnología venidera y

como esta puede cambiar el ámbito académico y de investigación en el sector de

las Telecomunicaciones para poder desarrollar y posteriormente implementar la

red 5G, primero por ciudades hasta cubrir todo el territorio nacional.

Es en base a esto que es de vital importancia poder plantear este tipo de

proyectos investigativos para las nuevas tecnologías ya que permite a las

personas relacionadas al tema, conocer, indagar y familiarizarse con los nuevos

procesos para que cuando estas nuevas tecnologías sean desplegadas en los

países desarrollados tratar en lo posible reducir al máximo la brecha digital que

existe actualmente en nuestro país. Siendo así se aprovecharían las ventajas de

acoplar nuevas tecnologías a las ya existentes y a su vez poder explotar el

bagaje de posibilidades de aplicaciones a lo que se tiene previsto, pueda proveer

5G.

Actualmente no existe información relevante sobre estándares o reglas

específicas para 5G ya que aún se encuentra en desarrollo, pero se han

realizado pruebas en entornos controlados para simular características de

velocidad y conexión dando resultados favorables y acorde a lo esperado. Se

prevé para el año 2020 se haga la implementación de redes 5G en países de

Europa y por ende la ITU certifique un nuevo estándar con la respectiva

asignación de espectro para la nueva tecnología.

2

CAPITULO I

EL PROBLEMA

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

Ubicación del Problema en un Contexto

Actualmente, los seres humanos se ven influenciados por el rápido crecimiento y

despliegue tecnológico sobre todo en los servicios de telefonía móvil, ya que es

indispensable el uso de equipos o dispositivos inteligentes que permitan

comunicarse entre sí. Por ende, esto implica que poco a poco se vayan

desarrollando nuevas tecnologías que permitan la comunicación de manera

rápida, ágil y segura. Con el análisis del impacto, alcance y beneficios de las

redes 5G, se podrá identificar las mayores ventajas sobre el uso de esta

tecnología móvil, produciendo una mejor calidad en la señal sobrepasando los

obstáculos que se hacían dificultosos para la tecnología 3G y 4G, también

existirá un aumento de velocidad de transmisión de datos donde los usuarios se

podrán descargar contenido multimedia en cuestión de segundos.

Si bien es cierto la tecnología actual de telefonía móvil permite conexiones

rápidas y con una excelente cobertura, pero con limitantes al momento de la

integración con otras áreas, mientras que con 5G se pretende tener una gama

más amplia de opciones de integración que permitan a los usuarios con una

mayor velocidad resolver problemas del día a día sin mayor esfuerzo y desde

sus dispositivos móviles.

3

El estado actual del proceso de implementación de 5G se remite a nivel mundial

en donde de acuerdo con MWC 2018 (Mobile World Congress) se confirma que

en el año 2020 (España, Estados Unidos, Canadá, Brasil, Corea del sur, Japón,

entre otros) la red será implementada al 100% de sus características. En este

contexto, a nivel de Latinoamérica, en países como Argentina ya se han

realizado pruebas en ambientes controlados para confirmar tanto la conectividad

y las velocidades que puede alcanzar este estándar de comunicación. Las

pruebas fueron realizadas por Nokia y Ericsson con aplicativos de realidad virtual

e interconexión con otros dispositivos en donde se comprobó que la velocidad

alcanza los 10 Gbps y la latencia se reduce considerablemente a la que se

maneja con 4G (de 100ms a 10ms aproximadamente). (Jaimovich, 2018)

Situación Conflicto Nudos Críticos

El problema se centra en como los países y las grandes compañías de

telecomunicaciones a nivel mundial, afrontan lo que implica la migración de

tecnología al siguiente nivel (costo e infraestructura), la integración con otras

áreas e incluso como las empresas que manufacturan los dispositivos finales van

avanzando a la par de la tecnología para que, la infraestructura que se vaya a

desarrollar se acople y funcione adecuadamente con los dispositivos que van

saliendo al mercado constantemente, no solo celulares, sino también, tablets,

Smart TVs y elementos del internet de las cosas (IoT) en general .

La problemática de la constante mejora en las redes de comunicación móvil lleva

a la sociedad en general a buscar estar a la vanguardia de este tipo de avances

tecnológicos que pueden potenciar los niveles socioeconómicos y de

comunicación en general. Las tecnologías actuales y sus antecesoras tienen

como característica, una respecto a la otra siempre ir incluyendo más

características que destaquen y permitan trabajar de mejor manera la telefonía

móvil, es por eso, que como ya se indicó anteriormente, al implementar 5G se

podrán adicionar muchas más funcionalidades de integración con otros servicios

relacionados a conexiones alámbricas o inalámbricas.

4

Causas y Consecuencias del problema

Como es de conocimiento, en el país, específicamente en la ciudad de

Guayaquil, se manejan redes 2G hasta 4.5G (que provee recientemente

CONECEL con las cuales se tienen velocidades de 390Mbps a 790 Mbps en las

zonas donde se cuenta con cobertura) y que en el paso del tiempo se ha ido

mejorando paulatinamente para estar a la par con los países desarrollados en

donde los estándares de comunicación móvil se mantienen a la par con la

aparición de nuevas tecnologías de telefonía. Es por esto que impera la

necesidad de mantenerse a la par con estos avances y así mismo tener estudios

de carácter económico y técnico para la implementación correspondiente, sin

dejar de lado la tecnología de legado que se mantiene en el país, ya que, pese al

estado actual de los dispositivos utilizados, existen aún muchos que manejan

tecnología 2G los cuales para todas las operadoras deberán, de acuerdo a su

plan de acción, serán paulatinamente actualizados a 3G en adelante con el fin

de en algún momento dar de baja la infraestructura de red de 2G para dar paso

a los nuevos posibles estándares a implementar.

En base a esto uno de los principales inconvenientes para la implementación de

esta tecnología es el costo a nivel de infraestructura, ya que, al manejar

velocidades mayores a las provistas por estándares anteriores se requiere de

nuevos elementos de red que permitan trabajar con dichas velocidades. En

países desarrollados (España, Dinamarca, China, Corea, USA, entre otros) aún

es complicado indicar una cifra exacta para el despliegue de la red 5G puesto

que para una gran parte de la población disponga del nuevo estándar se

requerirían de más de $10000M y esto si es que las operadoras deciden

compartir su infraestructura. (Cano, 2018)

Los dispositivos terminales serán una de las grandes interrogantes dentro del

despliegue de la red 5G ya que harán falta dispositivos. Actualmente los

fabricantes los tienen desarrollados pero la mayoría de los que se venden no

podrán ser utilizados para este nuevo estándar.

5

Por otra parte, el estándar 5G se encuentra aún en proceso de aplicación por lo

que en la mayoría de los países en donde se han realizado pruebas, se las

realiza en ambientes controlados para validar lo que se espera de esta

tecnología, pero en base a estas pruebas se considera que entre el 2020 a 2022

se podrá tener una red completa 5G. Junto con esto cabe recalcar que

actualmente el espectro asignado para las operadoras del país (Claro, CNT y

Movistar) no es suficiente para soportar 5G ya que este requiere 1GHz, por lo

que esto también representa una limitante para que en el país se pueda

implementar la red. Esto conlleva a una gran problemática, la cual será la

compatibilidad con los estándares anteriores, es una consigna que aún no ha

sido esclarecida por completo.

Dentro del contexto de infraestructura y compatibilidad, las estaciones base o BS

(Base Station) deberán ser modificadas en términos del tamaño de las celdas y

el sistema de conexión ya que, con las características vigentes, no se podrá

brindar un buen servicio 5G. Los cambios mencionados deben ir muy de la mano

con la tecnología de fibra óptica y redes GPON (Gigabit-capable Passive Optical

Network).

En la reunión de la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) a llevarse a

cabo en el 2019 se decidirán los aspectos a cambiar en la atribución de bandas

de frecuencia y espectro con el fin de que se adaptan al nuevo estándar y se

pueda aprovechar al máximo todos sus beneficios.

Como se ha indicado, las sociedades tienen en mente el constante desarrollo

tecnológico, ya que en base a este pueden aprovechar la gama de posibilidades

para mejorar cualquier proceso actual en ámbitos empresariales, de salud,

investigación, educativos, etc., y con esto delimitar un nuevo horizonte

productivo en las diferentes ramas mencionadas. Es en base a esto que, las

redes de comunicación móvil ofrecen cada vez más características de

integración con otras ramas de las tecnologías de la información.

6

Delimitación del Problema

El campo de estudio para el problema planteado son las telecomunicaciones, de

este campo se trabajará en el área de telefonía móvil en términos de un estudio

técnico para la posible implementación de una red móvil 5G en la ciudad de

Guayaquil, específicamente en la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas,

en las carreras de Ingeniería en Networking y telecomunicaciones y Sistemas

Computacionales.

Formulación del Problema

Se plantea como horizonte el diseño para implementar la tecnología 5G en la

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en

Networking y telecomunicaciones y Sistemas Computacionales, en donde, en

base al levantamiento de información técnica se podrá tener una idea de los

beneficios que se podría tener con esta tecnología a medida que se vaya dando

apertura a la infraestructura de red correspondiente.

Es importante tomar en cuenta que, así como en otros países, en el Ecuador, las

agencias regulatorias y las principales empresas de telecomunicaciones deben

tomar en cuenta la brecha digital y el costo-beneficio de la implementación de 5G

para saber que réditos tendrá este proceso.

Evaluación del Problema

Una vez planteado el problema de estudio se tienen las siguientes apreciaciones

al respecto:

Delimitado: dado que la implementación de una red o una tecnología de red

móvil para una operadora implica aplicarla para una ciudad o una región, para

términos académicos y aplicativos se usará de la ciudad de Guayaquil en la

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en

Networking y telecomunicaciones y Sistemas Computacionales.

7

Evidente: a nivel de telefonía móvil es evidente que las operadoras a nivel

nacional buscan mantenerse a la par con las grandes empresas a nivel mundial,

lo que lleva a tener un horizonte claro hacia la mejora continua del servicio que

estas entidades proveen y de esta manera mejorar la calidad de la oferta que

brindan hacia los consumidores finales.

Original: el proceso planteado para ser desarrollado va muy de la mano con la

innovación y un enfoque diferente a como es trabajado y tratado lo que respecta

a telefonía móvil.

Factible: dentro de este contexto y en base a el estado del arte del problema

planteado, dicha posible implementación es factible tanto a nivel de espectro

como a nivel de recursos técnicos.

Identifica los productos esperados: es por ende que, en base a lo descrito en

esta sección se tiene claramente identificado el resultado esperado para este

estudio, el cual es principalmente mejorar la calidad del servicio ofertado

actualmente y poder aprovechar las ventajas de 5G no solo para navegación

móvil sino también toda la gama de conexiones en la nube y de internet de las

cosas que se pueden lograr a integrar con esta nueva tecnología.

Contextual: el proyecto a desarrollar hace referencia al ámbito social y

educativo que la implementación de una red mejorada de navegación móvil

podría proveer a la ciudad de Guayaquil y el país en términos generales por

todas las ventajas que se ofrecen.

OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL

Proponer un estudio técnico para la implementación de una red móvil 5G en la

Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas, carrera

de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones y Sistemas Computacionales.

8

OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Realizar el levantamiento de información de las redes 3G y 4G como

antecedente de las tecnologías venideras.

Explicar los avances sobre la tecnología 5G y como se espera esta nueva

tecnología pueda ser aplicada a las diferentes áreas de interés.

Comparar las redes móviles 4G y 5G para poder establecer la relación

entre la infraestructura actual y como esta será mejorada para alcanzar

las características de 5G.

Identificar las zonas de mayor cobertura 4G en la ciudad de Guayaquil

para determinar a su vez, las mejores zonas para desarrollar la siguiente

tecnología 5G.

Determinar la factibilidad de implementar la tecnología 5G en la Facultad

de Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en

Networking y telecomunicaciones y Sistemas Computacionales.

ALCANCES DEL PROBLEMA

El proyecto a desarrollar permitirá tener un bosquejo de cómo implementar una

red 5G en la ciudad de Guayaquil en la Facultad de Ciencias Matemáticas y

Físicas, en las carreras de Ingeniería en Networking y telecomunicaciones y

Sistemas Computacionales, tanto a nivel técnico como de infraestructura de red

con el fin de servir como base para una posible puesta en marcha de dicho

proyecto. Al ser una tecnología que se encuentra aún en desarrollo puede estar

sujeta a cambios tanto de forma como de fondo, por lo que el diseño a entregar

puede estar sujeto a cambios de estándares o parámetros técnicos que

impliquen estabilidad en la red 5G.

Dentro de lo descrito, se debe realizar una migración de tecnología, ya que, los

dispositivos actuales no permiten manejar este estándar. En el país las

operadoras manejan un gran porcentaje de dispositivos móviles que solo

9

soportan 2G, por lo que, el primer paso hacia la nueva tecnología es poder

migrar estos dispositivos a las redes 3G o 4G para que paulatinamente estos

sean nuevamente migrados a 5G y los recursos asignados a el estándar básico

2G sean removidos en su totalidad. Para tenerlo como referencia, según la

Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones (ARCOTEL) a

enero 2018 con respecto a las líneas activas de SMA (Servicio Móvil Avanzado)

se tienen un total de 3,162,031 de dispositivos 2G, para 3G existen 7,381,595

dispositivos y para 4G existen un total de 4,182,930 dispositivos activos.

(ARCOTEL, Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones, 2018)

Como ya se indicó anteriormente, los principales beneficios de la nueva

tecnología de servicio móvil permitirán una completa integración de servicios de

internet de las cosas y velocidades considerablemente mayores con respecto a

las tecnologías de legado, así mismo, la latencia en la conexión se verá

disminuida de forma significativa.

JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA

En base a lo ya mencionado, este estudio es de mucha importancia para el

desarrollo tecnológico en la zona céntrica de la ciudad de Guayaquil ya que, en

función del estado actual de las tecnologías de telefonía móvil, se busca

mantenerse a la par con las grandes telefónicas a nivel mundial y poder asimilar

los nuevos estándares que permitan a su vez proveer un mejor servicio de

telefonía móvil a sus abonados.

Se espera cubrir las necesidades de comunicación entre millones de dispositivos

(5000 millones aproximadamente) y personas conectadas haciendo la

combinación de una forma adecuada de la velocidad, costo y latencia. La

siguiente generación de redes de telecomunicaciones (5G) trae como desafío el

cambio en la duración de la batería de los dispositivos móviles, velocidad en la

transmisión de los datos, menor latencia, alto volumen de datos móviles. (Muñoz,

2018)

10

METODOLOGÍA DEL PROYECTO

La metodología a emplearse en el proyecto de titulación a diseñar es la

investigación de campo en la cual permite recopilar información referente al

análisis del impacto, alcance y beneficios de la tecnología de internet móvil 5G.

Este tipo de metodología de investigación permite, en base a técnicas de

observación, cuestionarios y entrevistas, tener una caracterización de la

información que se recopila y que esta sea correctamente direccionada hacia los

objetivos que se planteen en el proyecto a desarrollar.

Adicional a esto, se hará uso de investigación por factibilidad, ya que se

confirmará, una vez realizado el análisis correspondiente, que tan factible es la

solución a diseñar y como esto solucionará la problemática planteada.

Con este tipo de procesos investigativos se podrá descubrir hechos importantes

del tema de estudio, sugerir interrogantes, orientar hacia otras formas de

investigación, elaborar hipótesis, entre otros, todo esto con la finalidad de

manejar toda la información necesaria para la consecución del objetivo principal.

11

CAPITULO II

MARCO TEÓRICO

ANTECEDENTES DEL ESTUDIO

Para el desarrollo del presente trabajo se debe tener en cuenta la importancia

del desarrollo previo de esta tecnología 5G y como fue constituida para

actualmente dar paso a grandes avances en comunicación móvil e integración

de servicios IT (Information Technology) pese a que aún no se encuentre

estandarizada. Se prevé que para el año 2020 ya se encuentre en total

funcionamiento y a partir de esto se pueda convertir en la tecnología habitual de

todos los usuarios en general. (Suvarna, Vipin, & Pallavi, 2012)

Bajo esta premisa, se tiene que el primer indicio para la consecución de esta

tecnología data del año 2008 cuando se creó el programa surcoreano “5G

mobile communication systems based on beam-divisionmultiple access and

relays with group cooperation” con la finalidad de poder trabajar en el desarrollo

de la quinta generación de transmisión de voz y datos a través de telefonía

móvil, la cual permitiría dentro de sus objetivos, manejar velocidades en el orden

de los Gbps y poder integrar servicios que en ese entonces no se los

consideraba para una conexión de telefonía móvil. (Suvarna, Vipin, & Pallavi,

2012)

Posterior a esto en países como Suecia, España, Finlandia e incluso China han

apostado por inversiones en el estudio y desarrollo de esta nueva generación de

12

telefonía móvil. De forma particular en Europa en el año 2013 se destinaron

alrededor de €50 millones para la investigación de 5G y que este pueda ser

implementado en el año 2020, esto bajo la tutela de la Unión Europea.

En Suecia la multinacional Ericsson ha realizado constantes avances en su

infraestructura para la implementación de 5G, dando demostraciones de la

funcionalidad en términos de velocidad y latencia en conjunto con operadoras en

diferentes países, especialmente, a nivel de Latinoamérica. En el año 2015

Ericsson realizó mejoras en el software de sus productos de sistema de radio

para que estos puedan soportar la nueva tecnología 5G. (Reichert, 2018)

Por otra parte, en el Mobile World Congress (MWC) 2018, encuentro institucional

que se lleva a cabo cada año para discutir y presentar los avances tecnologías

en materia de comunicación móvil y desarrollo de esta tuvo como principal tópico

la tecnología 5G y como esta abrirá las puertas a nuevas etapas de conectividad

que hasta el momento se habían considerado. Dentro de este congreso

importantes empresas como Ericsson e Intel recalcaron que 5G no es solo una

idea más, sino más bien, es ya una necesidad para poder manejar y canalizar el

creciente flujo de datos en los dispositivos y que estos puedan contar con un

servicio adecuado. La nueva tecnología en desarrollo va más allá de los autos y

casas inteligentes, con 5G la integración se podrá realizar a muchas más

aplicaciones y dispositivos al mismo tiempo, puesto que con una mayor

capacidad en velocidad y menor latencia el servicio será más eficiente y por

ende consumirá menos energía, lo que garantiza estabilidad y escalabilidad en

la conectividad. Se tiene en mente que para la próxima edición del MWC ya se

tengan definidos estándares para el uso de 5G en términos de infraestructura y

uso de espectro, así como también, se llegue a un consenso del ancho de banda

asignado para que se puedan alcanzar las velocidades esperadas para la nueva

tecnología. (MWC, 2018)

13

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

En esta sección se describirán los conocimientos básicos de lo que implica 5G y

como está constituida la quinta generación de transmisión de voz y datos

móviles.

TECNOLOGÍAS BASE PARA 5G

Si bien es cierto dentro de lo que se plantea en un futuro no muy lejano para 5G

es algo jamás antes visto en términos de comunicación, velocidad y tiempos de

respuesta, pero este nuevo estándar data de 4 generaciones previas de

comunicación móvil en donde poco a poco se fue mejorando y ampliando el

abanico de funcionalidades para UMTS.

Cada nueva generación de redes inalámbricas trae mayor velocidad y más

funcionalidades para nuestros smartphones, la tecnología 1G nos dio a conocer

los primeros celulares, la 2G nos permitió enviar mensajes, la 3G nos permitió

conectarnos a internet y la 4G nos permitió tener la velocidad con la que

navegamos actualmente pero entre más usuarios se conectan la red 4G casi ha

alcanzado el límite de capacidad al mismo tiempo que los usuarios necesitan

mayor velocidad de conexión para sus dispositivos, ahora que se encuentra

cerca la tecnología 5G esta será capaz de soportar mil veces más tráfico que las

redes actuales y será 10 veces más rápido que las redes 4GLTE, muchos se

preguntan que es una red 5G pero aún no tenemos una especificación exacta de

la misma pero tenemos 5 tecnologías que emergen como la base de la

tecnología 5G, son: Ondas milimétricas (Milimeter Waves), celdas pequeñas

(Small Cell), MIMO masivo (Massive MIMO), Beamforming y full duplex. (VIU,

2016)

14

Figura 1. Ilustración de las características base para la tecnología 5G. (Gutiérrez, 2018)

Ondas milimétricas (Milimeter Waves).- Muchos de los dispositivos

electrónicos que mantenemos usan frecuencias especificas en el

espectro de radio frecuencia comúnmente aquellas que están por debajo

de los 6GHz pero las mimas están empezando a llenarse obligando como

tal a los operadores a comprimir todos los bits de datos en el mismo

espectro de radiofrecuencia provocando lentitud en el servicio y mayores

problemas de conexión, la solución es poder tener más espacio en otra

radio frecuencia por tal manera los investigadores están experimentado la

transmisión en onda milimétricas más cortas aquellas entre 30 y 300GHz

la misma nunca ha sido utilizada por dispositivos móviles y abrirla

significaría mayor ancho de banda para todos los dispositivos pero esto

nos trae un problema ya que las ondas milimétricas no pueden viajar

atreves de las paredes u otros obstáculos y tienen por lo general a

desaparecer por la lluvia o ser absorbidas por las plantas. (Gutiérrez,

2018)

Celdas pequeñas (Small Cell).- Para los problemas que se tiene con las

ondas milimétricas se tiene como solución la celdas pequeñas, las redes

inalámbricas actualmente se componen de grandes torres de telefonía de

alta potencia para poder transmitir la señal a largas distancias pero hay

que recordar que las ondas milimétrica de mayor frecuencia tienen más

dificultades para atravesar obstáculos, lo que implicaría que si nos

movemos detrás de un obstáculos perderíamos señal es por esto que

dividir las redes solucionaría el problema, usando miles de pequeñas

estaciones de baja potencia estas estarían mucho más cerca que la

15

torres tradicionales haciendo una trasmisión en forma de relevo para que

la señal se pueda transmitir sin problemas.

MIMO masivo (Massive MIMO). - significa entrada múltiple y salida

múltiple o en ingles múltiple input y múltiple output. Las estaciones

actuales de 4G tienen alrededor de una docena de puertos para antenas

que manejan todo el tráfico celular pero las estaciones de MIMO masivo

pueden soportar varios puertos, esto podría incrementar 22 veces más la

capacidad de la redes actuales pero la misma tiene también problemas

esto debido a que las antenas celulares actuales transmiten información

en todas las direcciones al mismo tiempo y todas estas señales que se

cruzan pueden causar algunos inconvenientes como interferencias.

Beamforming. - es un sistema de señalización de tráfico para las

señales celular, en lugar de transmitir las señales en todas las

direcciones permite a una estación enviar una corriente de datos

enfocada a un usuario en específico, esto previene la interferencia y es

mucho más eficiente por ende eso significaría que la estaciones podrían

manejar un flujo mayor de datos entrantes y salientes al mismo tiempo.

Full dúplex. - Una antena básica permite transmitir o recibir es por esto

por lo que los investigadores hacen uso de los transistores de silicio para

crear interruptores de alta velocidad que eliminan el límite de las ondas,

esto significaría que cada señal es mucho más rápida. (Gutiérrez, 2018)

16

EVOLUCIÓN DE LAS REDES MÓVIL

Figura 2. Evolución en términos de velocidad de la telefonía móvil.

Elaborado por: (Duarte, 2015)

En la Figura 2 se muestra de forma comparativa la evolución de las tecnologías

que se han desarrollado hasta la actualidad. Estas serán explicadas a

continuación.

TECNOLOGÍA MÓVIL 1G

En el año de 1979 nace el primer estándar de conectividad móvil, siendo

1G la primera tecnología en donde se dio vida a los teléfonos celulares y

con esto se consiguió realizar llamadas inalámbricamente haciendo uso

de celdas hexagonales con reutilización dinámica lo que permitía hacer

llamadas y transferir datos solo entre las torres de comunicación con una

velocidad de 1Kbps a 2,4Kbps. Para 1G (Tabla 1) se usaron protocolos

como AMPS (Advance Mobile Phone System) de voz analógica, también

se usó TACS (Total Access Communication System), MCS-L1 (Multipoint

Comunication Service Level 1) y NMT (Nordic Mobile Telephony).

(Duarte, 2015)

17

CARACTERISTICAS

Tecnología Analógica

Velocidad 1kbps a 2,4 kbps

Frecuencia 800- 900 MHz

Ancho de

Banda

30 kHz. La banda tiene capacidad para 832

canales dúplex, entre los cuales 21 están

reservadas para el establecimiento de

llamada, y el resto para la comunicación de

voz.

Multiplexación FDMA

Conmutación Conmutación de circuitos

Estándares AMPS (Advanced Mobile Phone System)

Tabla 1. Tabla de características relevantes de la tecnología 1G. (Duarte,

2015)

Elaborado por: (Daylin Vera, 2018)


La segunda generación de telefonía móvil llega a principios de los años

90 en donde la gran demanda de dispositivos celulares hizo que la red

actualmente operativa (1G) no fuera lo suficientemente efectiva para

trabajar con la demanda de los usuarios. De esto nace 2G, de la cual se

pasó de una transmisión analógica a ser una transmisión digital con lo

cual se abrió un nuevo mundo de posibilidades en la comunicación. El

estándar utilizado fue GSM (Global System for Mobile communications)

con el cual se pudo integrar la mensajería de texto, fax y el correo de voz

o portales web para ciertos dispositivos. La navegación en portales wap y

el internet desencadenaron mucha más demanda de recursos para los

dispositivos móviles por lo cual se cambió el estándar a GPRS (General

Packet Radio Service) y posteriormente a EDGE (Enhanced Data Rates

for GSM Evolution) que tuvo como calificativo estándar 2.5G, datos

adicionales se los puede apreciar en la Tabla 2. (ITU, Focus Group on

IMT-2020, 2016)

18

CARACTERISTICAS

Tecnología Digital

Velocidad 14Kbps a 64Kbps

Frecuencia 850-1900MHz (GSM) y 825-849MHz

(CDMA)

Ancho de

Banda

GSM divide cada canal de 200 kHz en

bloques de 25 kHz y el canal CDMA es

nominalmente de 1,23 MHz.

Multiplexación TDMA y CDMA

Conmutación Conmutación de circuitos

Estándares GSM (Sistema Global para

Comunicaciones Móviles)

Tabla 2. Tabla de características relevantes de la tecnología 2G. (ITU, Focus Group on IMT-2020, 2016)



En el año 2003 aparece la tercera generación de telefonía móvil la cual,

con su principal aditamento, la introducción del término smartphone, logró

llenar expectativas a nivel de crecimiento tecnológico para aquella época.

La mensajería instantánea, videoconferencias, acceso a servicios web,

descarga de aplicaciones con datos, usar los smartphones como

dispositivos USB, mensajes multimedia, bluetooth, entre otras

características, marcaron la diferencia con 2G. Con 3G se pudieron

alcanzar velocidades de hasta 2 Mbps, luego este estándar actualizó

UMTS a HSPA (High Speed Packet Access) y HSPA+ con lo que se

alcanzaron velocidades de hasta 14 Mbps lo que significaba una clara

mejora con el estándar antecesor (Tabla 3). (ITU, Focus Group on IMT-

2020, 2016)

19

CARACTERISTICAS

Tecnología Packet Switching, de multiplexación y

acceso

Velocidad 384Kbps 2Mbps

Frecuencia 8 a 2,5 GHz

Ancho de

Banda

5 a 20 MHz

Estándares UMTS (WCDMA) basado en GSM (Global

Systems for Mobile), CDMA 2000 basado

en la tecnología CDMA (IS-95) estándar

2G.

Tabla 3. Tabla de características relevantes de la tecnología 3G. (ITU, Focus Group on IMT-2020, 2016)



Si bien es cierto con el auge de los smartphones y el estándar HSPA+ se

pensaba tener todas las demandas tecnológicas cubiertas, pero con el

constante avance que en ese entonces se tenía del internet de las cosas,

la demanda de contar con mayor velocidad y más características

integradas se hizo evidente. La cuarta generación de las comunicaciones

móviles aparece en el año 2007 y se la denomina LTE (Long-Term

Evolution) con lo cual se consiguen velocidades de hasta 100 Mbps en

redes en movimiento y hasta 1 Gbps en servicio fijo (en reposo). La

tecnología 4G incluía características como juegos en línea,

videollamadas en alta calidad, compartición de datos multimedia las

cuales fueron algunas de las mejores adiciones al bagaje de posibles

opciones de uso de la red móvil, otras características se las verifica en la

Tabla 4. (Poole, 2011)

20

CARACTERISTICAS

Tecnología Digital

Velocidad 100 Mbps en movimiento y 1 Gbps cuando

se permanece inmóvil.

Frecuencia LTE cubre una gama de diferentes bandas.

En América del Norte se utilizan 700, 750,

800, 850, 1900, 1700/2100 (AWS), 2300

(WCS) 2500 y 2600 MHz (bandas 2, 4, 5, 7,

12, 13, 17, 25, 26 , 30, 41); 2500 MHz en

América del Sur; 700, 800, 900, 1800, 2600

MHz en Europa (bandas 3, 7, 20); 800,

1800 y 2600 MHz en Asia (bandas 1, 3, 5,

7, 8, 11, 13, 40) 1800 MHz y 2300 MHz en

Australia y Nueva Zelanda (bandas 3, 40).

Ancho de

Banda

5-20 MHz, opcionalmente hasta 40 MHz

Multiplexación OFDM, MC-CDMA, CDMA y LAS-Red-

LMDS

Estándares Long-Term Evolution Time-Division Duplex

(LTE-TDD y LTE-FDD) estándar WiMAX

móvil (802.16m estandarizado por el IEEE)

Tabla 4. Tabla de características relevantes de la tecnología 4G. (Poole, 2011)


INTERNET DE LAS COSAS (IoT)

Si bien es cierto, el internet de las cosas es una herramienta que se ha ido

integrando de a poco con la telefonía móvil, en la actualidad es un recurso de

suma importancia en este tipo de redes, ya que, la versatilidad y su amplia gama

de aplicaciones permite tener grandes beneficios en términos de la funcionalidad

y la facilidad de realización de los diferentes escenarios que se pueden plantear

con tecnologías como 3.5G hasta la futura red 5G. Por otra parte, así mismo, el

IoT ha calado enormemente en los sectores educativos, productivos e

industriales ya que ofrecen como se indicó anteriormente, una gran gama de

21

soluciones con una gran rentabilidad, fiabilidad y bajo costo, haciendo que,

desde el nivel universitario, personas incurran en el uso y emprendimiento de

soluciones de software libre como lo son las IoT.

DESCRIPCIÓN DE TECNOLOGÍA 5G

En el contexto de telefonía móvil y específicamente de UMTS (Universal Mobile

Telecommunications System) o servicio universal de telecomunicaciones

móviles, 5G hace referencia a la quinta generación de esta tecnología en donde

se va más allá de la transferencia de voz y datos como hasta ahora se

manejaban las generaciones anteriores (4G, 3G, 2G). Mediante esta nueva

generación se tienen como objetivos principales constituir nuevas redes de

comunicación que sirvan de motor para IoT (Internet of Things), como por

ejemplo, en autos inteligentes, servicios integrados de domótica, banda ancha

móvil, streaming en alta definición y en general servicios que demanden un

consumo de ancho de banda muy elevado, esto gracias a que con 5G se

tendrán velocidades de datos de hasta 20 Gbps con una latencia de 1ms

aproximadamente, todo esto por un medio inalámbrico ,llegando a ser

considerada esta nueva tecnología como la fibra óptica en el aire, puesto que,

ese nivel de latencia actualmente solo se lo maneja en redes FTTH (Fiber To The

Home). (Young, 2015)

Figura 3. Esquema de servicios integrados que se puedan obtener con 5G.

Elaborado por: (EVOCA, 2016)

22

Dentro de los servicios que podrán ser integrados para 5G (Figura 3) se tiene

voz, datos, sensores conectados a la red, ciudades inteligentes, cámaras de

seguridad, stream de videos en calidad 3D – 4K. En el concepto de la nube se

tiene previsto el teletrabajo y juegos en la nube, de la mano con esto, la realidad

virtual es un hecho para 5G. La automatización industrial y vehicular será

posible, junto con esto se podrá manejar banda ancha de misión crítica de mejor

manera con la finalidad de mejorar la ayuda en situaciones de riesgo tanto para

los socorristas como para las personas a las que se protege. (Mohyeldin, 2016)

Figura 4. Servicios y aplicaciones para 5G. (Mohyeldin, 2016)


En la Figura 4 se detallan los servicios y aplicaciones que se podrán integrar

dentro de un sistema de comunicación 5G y como todos estos servicios IoT

tendrán una baja latencia y alta eficiencia en términos de consumo.

Como ya se ha mencionado en secciones anteriores, no existe aún una

estandarización para la tecnología 5G aprobado por la ITU. De momento en

diciembre del 2017 en Lisboa (Portugal) se aprobaron las especificaciones para

23

la nueva radio 5G no autónoma (NSA 5G NR – Non-Standalone 5G New Radio)

por parte del 3GPP (3rd Generation Partnership Program). (Flynn, 2017)

FUNDAMENTACIÓN LEGAL

Es importante mencionar que hasta el presente año no se han establecido

totalmente las especificaciones de regulación y los estatutos en base a los

cuales se cimentará 5G, pero desde el año 2015 la UIT bajo el estándar de IMT-

2020 se pueden estudiar las características de interacción de las redes 5G en el

futuro y cuál será el impacto de estas.

Figura 5. Cronograma de la UIT: IMT-2020 para la tecnología 5G. (ITU,

Infografía | IMT-2020: 5G, 2015)

24

En la Figura 5 se detalla el cronograma de actividades para el desarrollo de 5G

según la IMT-2020 en donde se manejan las características más relevantes a

continuación:

Con 5G se prevé tener mucha más interacción con el software libre y

como será esto repercutirá de forma positiva al uso del internet de las

cosas. (ITU, Infografía | IMT-2020: 5G, 2015)

Con la nueva generación 5G se espera poder mejorar considerablemente

la informatización de las redes y la conexión centralizada de la

información en red. (Acharya & Petrin, 2016)

Mantener un constante proceso de perfeccionamiento y desarrollo para lo

que implica la infraestructura de red que comprende la IMT-2020.

(Acharya & Petrin, 2016)

Continuar con el análisis y estudio de la convergencia y escalabilidad de

las redes fijo-móvil. (Acharya & Petrin, 2016)

Para 5G se debe continuar con el estudio de la segmentación de la red

en lo que respecta a conexiones de core y troncales. (Acharya & Petrin,

2016)

Al ser un nuevo estándar las características de QoS (Quality of Service) y

OAM (Operations, Administration and Managment) para el tráfico y

consumo de la red 5G son los principales desafíos en las redes IMT-

2020. (Acharya & Petrin, 2016)

Por otra parte, en la conferencia Mundial de Radiocomunicaciones 2015 (CMR-

15) se dialogó acerca del uso de frecuencias para la tecnología 5G del IMT-

2020. En esta conferencia se llegó al acuerdo de usar frecuencias en el rango de

los 24.25 [GHz] a los 86 [GHz] según resolución COM6/20. En la Tabla 5 se

describen las bandas de frecuencias asignadas. (ITU, Actas finales

provisionales: Conferencia mundial de radiocomunicaciones (CMR-15), 2015)

25

Bandas de frecuencias comprendidas entre 24.25 a 86

[GHz]

24.25 - 27.5 [GHz] 37 – 40.5 [GHz]

42.5 – 43.5 [GHz] 45.5 – 47 [GHz]

47.2 – 50.2 [GHz] 50.4 – 52.6 [GHz]

66 – 76 [GHz] 81 – 86 [GHz]

31.8 – 33.4 [GHz] 40.5 – 42.5 [GHz]

47 – 47.2 [GHz]

Tabla 5. Cuadro de las bandas de frecuencias asignadas para 5G según

resolución COM6/20.


Definido esto de forma mundial, para el plan Nacional de Telecomunicaciones del

Ecuador se tienen asignado el rango de 24.24 [GHz] a 86 [GHz] para servicios

de aficionados por satélite, radionavegación, fijo por satélite, radiolocalización

por satélite, radioastronomía, móvil por satélite, entre otros por lo que en un

futuro según la brecha digital, en Ecuador se puede implementar la red 5G en las

frecuencias antes indicadas ya que se incluyen en el plan de telecomunicaciones

proporcionado por la entidad regulatoria correspondiente. (CONATEL, 2012)

De acuerdo a lo registrado por la ARCOTEL en conversación con el director de la

organización 5G Americas, se compartió documentación referente a la norma

técnica de calidad para la prestación del SMA para dar a conocer el plan de

acción para el Ecuador en lo que respecta a el uso del espectro de forma

adecuada y como se hace la distribución de frecuencias para los diferentes

servicios, incluyendo 5G. Adicionalmente, se explicaron cómo se pretende

desarrollar e implementar políticas regulatorias coherentes, justas y efectivas.

(ARCOTEL, Agencia de Regulación y Control de las Telecomunicaciones, 2018)

PREGUNTA CIENTÍFICA A CONTESTARSE

¿Los problemas de telefonía móvil que presentan los estudiantes de la Facultad

de Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en Networking

26

y telecomunicaciones y Sistemas Computacionales, se podrían solventar con la

tecnología 5G?

DEFINICIONES CONCEPTUALES

En esta sección se pretende esclarecer cómo deben ser tratados todos los

estatutos y definiciones de lo que representa el estudio y desarrollo para

posterior implementación de la tecnología 5G, para esto se describen las

siguientes palabras claves:

Tecnología 5G.- Futuro de la actual tecnología 4G para equipos móviles.

UMTS.- Sistema universal de las telecomunicaciones móviles y sucesora de

GPRS.

SDN.- Se usa para la creación de redes en donde son controladas por un

hardware y por una aplicación de software llamada controlador.

Brecha digital.- Distancia que existente entre dos grupos sociales con respecto

a la utilización y acceso a la tecnología.

Telefonía móvil.- Es un medio de comunicación inalámbrico que usa ondas

electromagnéticas.

LTE.- estándar que se usa para las comunicaciones inalámbricas de transmisión

a altas velocidades.

HSPA.- Protocolo que ayuda a extender y mejorar el rendimiento de la red de

telecomunicación.

Tecnologías de la información.- Se refiere a los equipos de

telecomunicaciones que nos ayuda con la transmisión, almacenamiento y

procesamiento de la información.

Fibra óptica.- Material de vidrio que nos permite transmitir datos mediante

pulsaciones de luz a gran velocidad.

Latencia.- Demora en la propagación de paquetes dentro de una red.

IEEE.- Asociación dedicada al desarrollo tecnológico y estandarización.

ITU.- Entidad encargada de la regularización de las telecomunicaciones.

27

CAPITULO III

PROPUESTA TECNOLÓGICA

ANÁLISIS DE FACTIBILIDAD

Dentro de la propuesta del presente proyecto, se define claramente el proceso

de implementación de la tecnología 5G en la ciudad de Guayaquil,

específicamente en la zona céntrica. A continuación, se describen los

parámetros operacionales, técnicos, legales y económicos pertinentes al caso de

estudio.

COBERTURA EN LA CIUDAD DE GUAYAQUIL

Como se indicó en secciones anteriores, el escenario en donde se analizará y se

planteará el proyecto es la zona céntrica de la ciudad de Guayaquil, para esto se

debe tener en cuenta el mapa de coberturas de las redes actuales (2G, 3G y 4G)

para tener una base sobre las zonas más propensas a ser las primeras en donde

se implemente la nueva tecnología 5G, considerando a las 3 operadoras del

mercado ecuatoriano.

28

Figura 6. Parroquias Tarqui y Ximena de la ciudad de Guayaquil.

Elaborado por: (Telégrafo, 2012)

En la Figura 6 se muestran las dos parroquias con más densidad demográfica en

la provincia del Guayas con 1’050.826 y 546.254 habitantes, respectivamente.

En base a estas zonas se coloca el mapa de coberturas de las redes móviles

actuales para las operadoras vigentes en el país.

Figura 7. Mapa de cobertura 4G para la operadora Claro en las parroquias

Tarqui y Ximena.

Elaborado por: (CLARO, 2017)

En la Figura 7 se detalla el mapa de cobertura de la red 4G y 4.5G de Claro-

Ecuador en donde el color verde representa niveles de señal mayor o iguales a -

Tarq

ui

Xim

en

a

29

90 [dBm] (buen nivel de señal). El color azul (nivel de señal intermiedio) indica

valores de señal entre -90 [dBm] a -110 [dBm] y el color rojo (nivel de señal bajo)

valores de señal entre -110 [dBm] a -120 [dBm].

Figura 8. Mapa de cobertura 4G para la operadora CNT en las parroquias

Tarqui y Ximena.

Elaborado por: (CNT, 2014)

En la Figura 8 se detalla la cobertura 4G para la operadora CNT tanto en Indoor

(amarillo) como Outdoor (azul) en las parroquias de Tarqui y Ximena

respectivamente. Las zonas en verde indican buena señal, el azul para

intensidad media y rojo para baja intensidad de señal.

30

Figura 9. Mapa de cobertura 4G para la operadora Movistar en las parroquias Tarqui y Ximena.

Elaborado por: (MOVISTAR, 2016)

En la Figura 9 se detalla el mapa de cobertura de la red 4G de la operadora

Movistar en donde el color verde (nivel alto de intensidad de señal) representa

niveles de señal mayor o iguales a -100 [dBm]. El color azul (nivel medio de

intensidad de señal) indica valores de señal entre -100 [dBm] a -120 [dBm] y el

color rojo valores de señal entre -120 [dBm] a -140 [dBm], es decir, un nivel bajo

de intensidad de señal.

En base a estas dos parroquias (Tarqui y Ximena) se puede inferir que hay

muchas zonas más pobladas que no cuentan con una buena señal 3G y 4G lo

que a su vez implica inconvenientes de conexión y baja velocidad, lo que para

un usuario de smartphone no es usual, puesto que la tecnología actual permite

la navegación y descarga de contenidos a una tasa más elevada.

FACTIBILIDAD OPERACIONAL

En lo que respecta a la factibilidad operacional a nivel general en el país se tiene

el apoyo suficiente de las entidades gubernamentales y empresas públicas y

privadas de telecomunicaciones para el desarrollo de nuevas tecnologías de

comunicación inalámbrica como lo es la telefonía móvil y junto con esto la

aceptación de los usuarios en general ya que están siempre buscando mejorar

sus conexiones vía móvil y poder integrar más funcionalidades a sus teléfonos

celulares.

31

FACTIBILIDAD TÉCNICA

Como ya se indicó anteriormente, la tecnología 5G está en etapa de desarrollo y

pruebas, en todos los países antes descritos, se estudian los alcances y se

prueban ambientes controlados para simular el entorno 5G.

La propuesta tecnológica para el caso de estudio es un esquema de un posible

diseño técnico de una red 5G para ser implementada en la en la Facultad de

Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en Networking y

telecomunicaciones y Sistemas Computacionales. Tomando como premisa lo

descrito en la sección de resultados, se plantea a continuación el estudio técnico

correspondiente al proyecto investigativo desarrollado. Adicionalmente, se debe

tener presente que la infraestructura de red 5G proveerá soluciones dedicadas al

soporte de mercados verticales como el energético, alimenticio, agrícola, de la

salud, etc.

Network Slicing

Hasta el momento, las tecnologías móviles 2G, 3G, 3.5G, 4G e incluso 4.5G

mantienen un esquema en donde para cada operador se manejan redes únicas

en donde cualquier equipo que se enganche a la red mantendrá un slot dentro

de la red, pero no todos los dispositivos requieren velocidades altas o están

transfiriendo información constantemente por lo que esto causa una mala

utilización de los recursos de la red. Con Network Slicing (Particionamiento de

red) se realizará una división, similar a subredes, pero con la particularidad que

cada subred tiene un propósito especifico, con esto se lograría una mejor

adaptación de las necesidades de cada dispositivo conectado.

32

Figura 10. Ejemplo del esquema de network slicing proporcionado por

3GPP.

Elaborado por: (Kavanagh, 2018)

En la Figura 10 se tiene un ejemplo de network slicing para diferentes

escenarios, como por ejemplo para operadoras, operadoras virtuales, servicios

vehiculares, servicios M2M, entre otros.

Se debe tomar en cuenta que este método de utilización de las redes de

telefonía móvil es una arquitectura de red virtual que usa los mismos principios

de SDN (Software Design Networking – Redes de diseño de software) y NFV

(Network Functions Virtualization – Virtualización de funciones de red) en redes

fijas. Tanto SDN como NFV proporcionan gran flexibilidad en la red ya que

permiten particionar las arquitecturas de red convencionales en elementos

virtuales que pueden ser enlazados mediante software.

Se tienen diferentes arquitecturas y topologías prototipo para lo que se espera

se implemente con 5G, a continuación, se describirá un breve diseño en base a

las redes de diseño de software SDN.

33

Figura 11. Arquitectura de la red de acceso usando SDN para la tecnología

5G.

Elaborado por: (Ameigeiras, Ramos-Muñoz, & Schumacher, 2015)

En la Figura 11 se observa el diseño para la arquitectura de red de acceso de 5G

en la que haciendo uso de SDN se tiene una red troncalizada de 3 niveles

jerárquicos, los cuales son:

AC: Access Cloud (Nube de acceso)

RC: Regional Cloud (Nube regional)

NC: Nacional Cloud (Nube nacional)

Tanto en la RC como la NC se manejan niveles distribuidos y centralizados,

respectivamente. La AC hace las veces de un comunicador ethernet en donde

los elementos terminales tiene un identificador único (MAC Address), por ello los

puntos de acceso de la red (APs) se conectan a los Switches OpenFlow.

Dicho esto, la arquitectura maneja SDN para gestionar y administrar todo lo

concerniente al plano de control, es decir, el controlador tiene puntos de decisión

de políticas para poder realizar el particionamiento y como se indicó

anteriormente, gestionar la conmutación para el uso eficiente de la red.

Una vez definida la arquitectura lógica del funcionamiento de la tecnología 5G,

resta establecer las características de la arquitectura física. Una de las

34

principales características son las “celdas pequeñas” o Small Cells las cuales por

el rango de frecuencia que se pretende asignar a 5G tendrán una cobertura

mucho más limitada que sus antecesoras, pero ofrecerá en contraparte mayor

velocidad y menor latencia. Esta tecnología se la conoce como Redes

Heterogéneas (HetNets) las cuales permiten a estas small cells soportar los

legados 3G y 4G e incluso WiFi.

Figura 12. Esquema de funcionamiento de la tecnología Small Cells para

5G.

Elaborado por: (QUALCOM, 2017)

En la Figura 12 se puede observar el esquema de las “small cells” en la red de

acceso fijo la cual se conecta mediante enlace de radio con la red principal.

Dentro de lo indicado, se manejan enlaces fijos como enlaces de fibra óptica de

plástico, enlaces coaxiales y fibras dedicadas, enlaces microondas, ondas

milimétricas e incluso tecnología backhaul (red de retorno o porción de una red

jerárquica que tiene enlaces intermedios entre backbone o núcleo y las subredes

de borde). (QUALCOM, 2017)

Previo al planteamiento de un bosquejo posible de red, se describe en la Figura

12 la cobertura de las redes existentes en la zona de estudio, con lo cual se

35

tiene una noción de que tecnología se debería migrar o mejorar para ayudar a la

implementación de 5G.

Figura 13. Mapa de cobertura de las redes 3G y 4G en la Fscultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. (NPERF, 2016)

En base a lo descrito se describe a continuación la propuesta de la red 5G en la

Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas de las carreras de Ingeniería en

Networking y Telecomunicaciones y Sistemas Computacionales con la

arquitectura SDN.

36

Figura 14. Esquema de la red 5G en la Facultad de Ciencias Matemáticas y

Físicas de las carreras de Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones y

Sistemas Computacionales con el modelo de arquitectura SDN.


En la Figura 14 se muestra este bosquejo de arquitectura haciendo uso de SDN

y small cells, los nodos fueron ubicados cerca de la Fiscalia del Guayas ubicada

en Victor Manuel Rendon entre General Córdova y Pedro Carbo. Los nodos

tienen su equipo de capa 2 (switch) con el cual en base a SDN podrá distribuir el

uso de los servicios móviles para los dispositivos enganchados a cada radio

base, estos van a un equipo de capa 3 (router) el cual a su vez tiene salida hacia

la red (nube). Es importante recalcar que todos los dispositivos se enganchan y

son controlados por el Operador SDN el cual hace las veces de orquestador para

el particionamiento y conmutación adecuada de las conexiones para garantizar

las ventajas que ofrece la tecnología 5G.

37

Figura 15. Ejemplo de red heterogénea y backhaul con diversas

aplicaciones.

Elaborado por: (Jaber, Imran, Tafazolli, & Tukmanov, 2016)

En la Figura 15 se muestra en detalle el esquema de la Figura 13, con respecto

a los usuarios y los servicios que se pueden utilizar, la utilización de las redes

heterogéneas para la conmutación de servicios, macro celdas y celdas pequeñas

para en base a los satos de frecuencia y el uso eficiente del ancho de banda se

tenga la estructura adecuada en la red backhaul y fronthaul. Dicho esto, a

continuación, en la Tabla 6 se describen las características de las redes 3G a 5G

en lo que respecta a la velocidad, latencia y frecuencia utilizada y como es el uso

de las celdas dentro de su arquitectura para un estimado de posibles usuarios

por celda que se puedan enganchar.

38

3G 4G 5G

LATENCIA 120ms 45ms 1ms

VEL.CARGA 128 Kbps 50 Mbps 600 Mbps

VEL.DESCARGA 384 Kbps 100Mbps /14Mbps 10Gbps /300Mbps

VEL.TRANSM 2 Mb/s 100 Mb/s 1Gb/s

FRECUENCIA 900 y 2100

MHz

800, 1500 MHz,

1800 MHz y 2600

Mhz

24.25 a 86GHz

# USERS >500

usuarios/celda

>200

usuarios/celda

<110

usuarios/celda

Tabla 6. Cuadro comparativo de las tecnologías de telefonía celular en

términos de velocidad y latencia.


Es importante destacar que la comparación de las velocidades de carga y

descarga tanto teóricas como reales a medida que evolucionaron los estándares

de telefonía móvil han permitido poder desarrollar e incluir muchas más

aplicaciones y funcionalidades a lo que es mensajería, voz y datos. Entonces,

por esta necesidad de abarcar nuevas funcionalidades se deben usar más

velocidad y frecuencias más elevadas para poder cumplir los requerimientos y

proveer la mejora de los estándares como se los diseño en un inicio.

39

EQUIPOS COSTO

CELL SIZE ASR 920 $2000.00

ASR 920-12SZ-IM $7000.00

PREGGREGATION ASR 907 $10000.00

ASR9K $6655.00

ASR 903 $3000.00

AGGREGATION ASR9K $6655.00

SERVICE EDGE FIRE POWER

9300 SECURITY

GW

$21113.36

ASR9K $6655.00

NCS 5500 $12712.00

DATA CENTER NCS 5500 $12712.00

Tabla 7. Tabla de valores comerciales de equipos cisco para la

infraestructura de 5G.


En la Tabla 7 y la Figura 16 se muestran tanto los equipos como los valores

comerciales de los mismos. La red backhaul propuesta por la entidad Cisco es

de gran utilidad de fines demostrativos para las empresas que están realizando

pruebas en ambientes controlados en los diferentes países. Incluso se manejan

estos posibles escenarios en los congresos de la ITU y la 3GPP.

40

Figura 16. Esquematización de la red backhaul con equipos Cisco.

Elaborado por: (Cisco, 2016)

SERIE DE

EQUIPOS DESCRIPCIÓN

ASR 920

El enrutador de la serie ASR 920 ofrece características

clave de Carrier Ethernet que simplifican el

funcionamiento de la red.

Puede usarlos para servicios premium con acuerdos de

nivel de servicio (SLA) mejorados. Y un modelo opcional

de activación de servicios admite crecimiento incremental

y hace que estos enrutadores sean flexibles y rentables.

ASR 900 / 902 /

903 / 907

Los routers de servicios de agregación de la serie ASR

900 son plataformas de agregación modular completas.

Están diseñados para la entrega rentable de servicios

convergentes móviles, residenciales y comerciales.

Obtiene redundancia, poca profundidad, bajo consumo de

energía y alta escala de servicio en enrutadores repletos

de funciones útiles y optimizados para aplicaciones de

agregación pequeña y punto de presencia remoto (POP).

ASR 9K Los enrutadores de servicios de agregación de la serie

41

ASR 9000 representan un nuevo paradigma emocionante

en enrutamiento de extremo y núcleo, con escalabilidad

excepcional, confiabilidad de clase portadora, diseño

respetuoso con el medio ambiente, flexibilidad increíble y

un precio de referencia atractivo para el rendimiento

también ofrece servicios e inteligencia a nivel de

aplicación centrada en la entrega optimizada de video y la

agregación móvil. Finalmente, la serie ASR 9000 está

diseñada para simplificar y mejorar los aspectos

operativos y de implementación de las redes de entrega

de servicios.

FIRE POWER

9300

SECURITY GW

El Cisco Firepower es el primer servidor de seguridad de

próxima generación totalmente integrado y enfocado en

amenazas de la industria con administración unificada.

Proporciona de forma exclusiva protección avanzada

contra amenazas antes, durante y después de los

ataques.

NCS 5500

Network Convergence System (NCS) o Network

Convergence System 5500 ofrece una densidad líder en la

industria de puertos enrutados 100 Gigabit Ethernet

(100GE) para la agregación de WAN de gran escala. La

serie NCS 5500 está diseñada para escalar de manera

eficiente entre los centros de datos y la gran empresa, la

red y las redes de agregación y WAN de los proveedores

de servicios.

Tabla 8. Breve descripción de los equipos CISCO.


Dentro de la investigación realizada se pudo encontrar que ZTE Corporation

también apuesta por el cambio a la tecnología 5G ya que al momento ellos

anunciaron el lanzamiento de la serie de productos para redes Pre5G el ZXCTN

618H de capa de acceso que se orienta a las redes de comunicaciones

inalámbricas y lo que sería la solución de transporte IP+Optical 5G Flexhaul.

42

Este equipo incluye un soporte para interfaz de 40 Gigabit Ethernet y la interfaz

canalizada Packet-Optical, ofreciendo soporte a las rede 5G una gran capacidad

y cobertura de red de alta densidad, la misma consiste en un paquete de acceso

unificado de capas inteligentes con un tamaño más reducido, proporcionando

una elevada capacidad y bajo consumo de energía, este también es compatible

con la evolución de una interfaz a 100GE y el software de red definida (SDN)

para construir redes inteligentes. (Camara, Comunicaciones Inalambricas Hoy,

2016)

Figura 17. Equipo ZXCTN 6180H - ZTE Corporation

Elaborado por: (Camara, Comunicaciones Inalambricas Hoy, 2016)

FACTIBILIDAD LEGAL

Como se mencionó anteriormente el proceso legal (asignación de frecuencias

por parte de la ARCOTEL) aún se encuentra en análisis, pero ya está incluido en

el plan nacional de frecuencias del 2017 en donde se describen los rangos de

frecuencias y la penetración del uso del espectro en esos rangos en la

actualidad. En base a esto, se puede prever que cuando se realice la

oficialización por la ITU de la banda de frecuencia y el ancho de banda asignado

a 5G se podrá así mismo hacer oficial y decretar los estatutos legales

correspondientes para dichas bandas en el país.

43

FACTIBILIDAD ECONÓMICA

Al ser un proyecto de afectación masiva por el uso generalizado de los

dispositivos a nivel nacional, tanto el estado como las empresas privadas tienen

previsto ya en miras de lo que viene, planes económicos y técnicos para

desplegar la red 5G en las zonas más importantes de las principales ciudades

del país. Esto tiene un gran beneficio económico ya que atraerá inversiones que

dependan de la integración de otros aplicativos a la red celular como se la

conoce hasta el momento.

ETAPAS DE LA METODOLOGÍA DEL PROYECTO

Para el presente proyecto, todas las etapas del desarrollo del mismo se basaron

en la metodología PMI (Project Managment Institute) ya que se trabajó con sus

dos ejes principales, la ejecución de procesos y las áreas de conocimiento.

Los procesos son parte importante de la ejecución de proyecto, tomando en

cuenta esto como premisa, se definieron 3 procesos importantes dentro de estos

se definen:

- Levantamiento de información del estado del arte del tema escogido.

- Levantamiento de información técnica de 5G.

- Estudio estadístico en la zona escogida para realizar el estudio.

Estos procesos fueron establecidos en base al análisis y planificación del tema

propuesto, posteriormente se realizó el control de la integridad de los datos de la

encuesta realizada para poder establecer conclusiones válidas con respecto a lo

que se obtenga.

Por otra parte, para la metodología PMI es importante manejar otras áreas de

conocimiento, es un aditamento importante para el desarrollo de proyectos con

esta metodología. En base a esto las áreas de conocimiento adicionales son:

- Riesgos

- Costes

- Integración

- Comunicación

- Alcance

44

CRITERIOS DE VALIDACIÓN DE LA PROPUESTA

1.- En base a lo que se tiene previsto para el año 2020 a nivel mundial con

respecto a la tecnología 5G, ¿Cuál es su opinión respecto al impacto que

tendrá en el país?

Se considera que el impacto a nivel nacional será de gran magnitud a nivel

académico, sobre todo, ya que la implementación de la nueva tecnología

permitirá abarcar campos de investigación en las Telecomunicaciones que hasta

el momento en el país no se los toma en cuenta como particionamiento de redes,

SDN, celdas pequeñas, entre otros.

2.-Creeria usted que se debe realizar el cambio de toda la infraestructura

que mantienen las operadoras móviles que están dentro de la ciudad de

Guayaquil para poder dar un salto hacia la tecnología 5G?

No considero que el cambio sea en toda la infraestructura, por mi conocimiento

previo hay muchos estudios y pruebas que indican que solo deben hacerse

upgrades a las radios bases actuales para que soporten 5G e incluso permitirán

trabajar con 3G y 4G por lo que creo que la implementación si lo que acabo de

indicarte se encuentra contemplado es que se reduciría el costo general de

implementación de la infraestructura por lo que sería mucho más factible en el

país pasarnos a 5G paulatinamente.

3.- Si bien es cierto empresas como Nokia, Ericsson o Huawei han

realizado pruebas en ambientes controlados para manejar las velocidades

dispuestas por 5G, ¿Cree usted que ese tipo de pruebas y escenarios

controlados puedan replicarse en el país?

Considero que, si pueden ser replicadas, mejoradas e incluso proponer otras

pruebas similares, así mismo en ambientes controlados para revisar velocidades,

latencia y la integración con el internet de las cosas.

4.- Teniendo conocimiento del objetivo de esta entrevista y tomando en

cuenta la brecha digital de nuestro país, ¿Considera usted que en el año

2021 se pueda contar en el país con zonas de cobertura 5G?

45

Sería lo más ideal comprobar la funcionalidad de 5G en las ciudades más

importantes como Quito y Guayaquil y en sectores específicos en condiciones

favorables y no favorables (obstrucciones de propagación y saturación) para

confirmar que funcione como se espera.

5.- ¿Podría brindarnos su opinión con respecto al tema de tesis planteado?

La brecha digital en el país es un gran problema por lo que considero muy poco

probable en lo personal que para el año 2021 se pueda implementar en Ecuador,

aunque esto depende mucho del impacto que tenga en las operadoras del país,

ya que si es para ellos relevante se podría acortar la brecha para que se pueda

implementar entre el 2020 y el 2021.

PROCESAMIENTO Y ANÁLISIS

En este capítulo se explicará a detalle las características de la metodología de

investigación utilizada en el presente proyecto, esto con la finalidad de poder

esclarecer todos los parámetros y herramientas utilizadas en el levantamiento de

la información y posterior construcción de la solución a la problemática planteada

en el capítulo uno, para el desarrollo de este proyecto de investigación se hará

uso de la investigación de campo y la investigación por factibilidad, en donde, se

asigna un 40% y 60% respectivamente al porcentaje de herramientas de cada

método. En base a esto se establecerá la población y muestra de estudio con lo

que se define concretamente la modalidad de investigación.

Tipo de investigación

Para poder cumplir tanto el objetivo general como los objetivos específicos se

hacen uso de los dos siguientes métodos de investigación:

Investigación de campo. - Comprende el proceso de recopilación de datos de

las fuentes primarias para construir el modelo de análisis que se requiere para la

investigación planteada. Se hará uso de herramientas de recolección cualitativas

46

que permiten interactuar con la población objetivo con el fin de comprender el

entorno en el que se desarrollan o que se quiere estudiar.

Investigación por factibilidad. - Se basa en el análisis del proyecto planteado

en función de que tan factible y práctico es, y como este permitirá solucionar el o

los problemas planteados para la investigación luego del respectivo diagnóstico

del entorno.

Técnicas para el procesamiento y Análisis de Datos

POBLACIÓN Y MUESTRA

Población:

La población escogida para la presente investigación es la Facultad de Ciencias

Matemáticas y Físicas, específicamente a los estudiantes de la carrera de

Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones y la carrera de Ingeniería en

Sistemas Computacionales. Siendo así, el total se calculó en un total de 296

estudiantes, los cuales se encuentran en 7mo. Y 8vo semestre de la carrera

antes indicadas.

Adicionalmente, se contó con pequeñas entrevistas de profesores y especialistas

en el área de Telecomunicaciones para que brinden sus impresiones sobre la

nueva tecnología 5G y su implementación en la ciudad de Guayaquil. Por lo

tanto, lo expresado por ellos fue tomado en cuenta para la elaboración de la

encuesta y el diseño de la solución. En la Tabla 8 se detalla la distribución de la

población escogida para el proyecto de investigación.

47

Población Cantidad

Alumnos: Carrera Ingeniería en

Networking y Telecomunicaciones 157

Alumnos: Carrera Ingeniería en Sistemas

Computaciones 139

TOTAL 296

Tabla 9. Cuadro distributivo de la población seleccionada para el proyecto de investigación.


INSTRUMENTOS DE RECOLECCIÓN DE DATOS

El instrumento de recolección de datos es el recurso que se emplea para la

recopilación de información necesaria, lo cual permite receptarlos, organizarlos y

resumirlos para que dicha información sea de uso del investigador. Las técnicas

empleadas, como ya se indicó anteriormente son la investigación de campo y por

factibilidad.

Instrumentos de investigación

Las herramientas que se usaron para producir información mediante la técnica

aplicada fueron las encuestas mismas que se hicieron de manera virtual

mediante el formulario que nos brinda Google. Estas encuestas virtuales fueron

distribuidas mediante una publicación con el enlace respectivo para acceder a la

misma.

Por otra parte, el proceso de observación de investigación realizado permitió

estar en contacto con la población objetivo para el registro de la información que

se necesita.

48

VALIDACIÓN

Análisis De Datos

A continuación, se hará un detalle de los resultados obtenidos de las 296

encuestas de la población tomada y como esta información fue interpretada en

función a los objetivos propuestos para el presente proyecto de investigación.

Pregunta 1: ¿Dentro de que rango edad usted se encuentra?

En la pregunta 1 se tienen tres opciones de respuesta, las cuales fueron

codificadas de la siguiente manera para poder ser analizadas.

1: De 16 a 20 años

2: De 21 a 25 años

3: De 26 años en adelante

Figura 178. Diagrama de pastel para la pregunta 1 de la encuesta realizada.


1 - 16 a 20 años

2 - 21 a 25 años

3 - >26 años

Categoría

30.7%

33.4%

35.8%

¿Dentro de que rango edad usted se encuentra?Pregunta # 1

Encuesta virtual realizada en la Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas

49

En la Figura 18 se aprecia claramente que dentro de la población encuestada de

las carreras descritas anteriormente (CINT y CISC), el 35.8% (106) tiene entre

16 a 21 años. Por otra parte, el 33.4% (99) indica tener edades de entre 21 a 25

años, y finalmente con un índice del 30.7% (91) corresponde a los encuestados

mayores de 26 años.

Pregunta 2: ¿Sexo?



1: Masculino

2: Femenino




las carreras CINT y CISC, el 58.1% (172) son de sexo masculino. Por otra parte,

con un índice del 41.9% (124) indica ser del sexo femenino.

1 - Masculino

2 - Femenino

Categoría

41.9%

58.1%

SexoPregunta # 2


50

Pregunta 3: ¿Qué operadora móvil usa?

En la pregunta 3 se tienen cuatro opciones de respuesta, las cuales fueron


1: Claro

2: CNT

3: Movistar

4: Tuenti



En la Figura 20 se aprecia que dentro de la población encuestada de las

carreras CINT y CISC, el 43.2% (128) usan el servicio móvil de Claro, el 27.7%

(82) hacen uso de la red móvil de Movistar. Por otra parte, el 19.3% (57) porta el

servicio de CNT y tan solo el 9.8% (29) hacen uso de la operadora virtual Tuenti.

1 - Claro

2 - CNT

3 - Movistar

4 - Tuenti

Categoría

9.8%

27.7%

19.3%

43.2%

¿Qué operadora móvil usa?Pregunta # 3


51

Pregunta 4: ¿Usted mantiene problemas con su operadora móvil?

En la pregunta 4 se tienen dos opciones de respuesta, las cuales fueron


1: Si

2: No



En la Figura 21 se analiza la calidad del servicio brindando por las operadoras,

basándose en la premisa de si se presentan problemas o no. El 59.8% (177)

indican si tener problemas con su operadora actual y el 40.2% (119) indica no

tener problemas con su operador de telefonía celular.

Pregunta 5: Dentro de los problemas más comunes ¿Que problemas

mantiene usted con su operadora móvil?

1 - Si

2 - No

Categoría

40.2%

59.8%

¿Usted mantiene problemas con su operadora móvil?Pregunta # 4


52

En la pregunta 5 se tienen cinco opciones de respuesta, las cuales fueron


0: Sin Problemas

1: Falta de Cobertura

2: Baja velocidad

3: Latencia

4: Otros



En la Figura 22 se describe la percepción estudiantil con respecto a los

problemas que presentan con su operadora celular. El 8.1% (26) indica no

presentar ningún problema de la lista con respecto a su servicio. El 42.6% (116)

indica que el problema presentado es la alta latencia en sus conexiones. Un

23.5% (34) indica que la falta de cobertura es un gran problema al momento de

hacer uso de su servicio móvil. Por otra parte, el 19.1% (52) precisa que tienen

0 - Sin problemas

1 - Falta de Cobertura

2 - Baja velocidad

3 - Latencia

4 - Otros

Categoría

13.5%

39.2%

17.6%

21.6%

8.1%

Dentro de los problemas más comunes ¿Que problemas mantiene usted con su operadora móvil?Pregunta # 5


53

baja velocidad al momento de navegar en la red móvil y tan solo el 14.7% (40)

mencionó tener otra clase de problemas (facturación, cobros indebidos, etc).

Pregunta 6: Dentro de los problemas más comunes ¿Que problemas

mantiene usted con su operadora móvil?



1: 2G/EDGE

2: 3G/HSPA

3: 4G/LTE



En la Figura 23 se confirma que la población encuestada mantiene un 74.7%

(221) dispositivos provistos de conectividad LTE, un 24% (71) provistos con

conexión máxima de HSPA y tan solo el 1.4% (4) indicó tener dispositivos que

solo permiten conexión EDGE.

1 - 2G/EDGE

2 - 3G/HSPA

3 - 4G/LTE

Categoría

74.7%

24.0%

1.4%

¿Conoce usted que tecnología le brinda su proveedor móvil?Pregunta # 6


54

Pregunta 7: ¿Tenía usted conocimiento sobre la nueva tecnología móvil

5G?



1: Si

2: No

3: Ligero Conocimiento




las carreras descritas anteriormente (CINT y CISC), el 38.2% (113) indica si

tener conocimientos bien fundamentados sobre la nueva tecnología 5G que se

encuentra en desarrollo. Por otra parte, el 16.2% (48) indica no tener

conocimiento en lo absoluto de 5G y, con un mayor índice del 45.6% (135) indica

tener ligeros conocimientos sobre este nuevo protocolo de comunicación móvil.

1 - Si

2 - No

3 - Ligero Conocimiento

Categoría

45.6%

16.2%

38.2%

¿Tenía usted conocimiento sobre la nueva tecnología móvil 5G?

Pregunta #7


55

Pregunta 8: ¿Cree usted que es óptimo implementar este tipo de tecnología

en una de las ciudades más grandes de nuestro país?



1: Si

2: No

3: Tal vez




las carreras CINT y CISC, el 51.0% (151) indica estar de acuerdo con la

implementación de esta tecnología en las ciudades más importantes del país.

Por otra parte, el 19.6% (58) indica que no es lo más rentable u óptimo realizar

dicha implementación. Finalmente, con un índice del 29.4% (87) indica estar

parcialmente de acuerdo con la premisa de que es óptimo implementar la red

5G.

1 - Si

2 - No

3 - Tal vez

Categoría

29.4%

19.6%

51.0%

¿Cree usted que es óptimo implementar este tipo de tecnología en una de las ciudades más grandes de nuestro país?

Pregunta #8


56

Pregunta 9: Con el desarrollo e implementación de esta tecnología se

abrirían varias plazas de empleo en el campo tecnológico y de

investigación, basado en esto, ¿Estaría interesado en participar en este

nuevo campo?



1: Si

2: No

3: Tal vez



En la Figura 26 se aprecia que dentro de la población encuestada de las

carreras CINT y CISC, el 50.3% (149) indican tener interés en participar en el

desarrollo de la tecnología 5G. Por otra parte, el 19.6% (58) indica no tener

interés en participar en este tipo de tópicos tecnológicos. Finalmente, con un

índice del 30.1% (89) indican que posiblemente presenten interés en ser

partícipes de la investigación del nuevo estándar.

1 - Si

2 - No

3 - Tal vez

Categoría

30.1%

19.6%

50.3%

Con el desarrollo e implementación de esta tecnología se abrirían varias plazas de empleo en el campo tecnológico

Pregunta #9


y de investigación, basado en esto, ¿Estaría interesado en participar en este nuevo campo?

57

Pregunta 10: Teniendo como ventaja mejora en el rendimiento, latencia,

mayor velocidad de carga y descarga, conexión más estable, entre otras.

¿Optaría usted por cambiar de tecnología?



1: Si

2: No

3: Tal vez



En la Figura 27 se analiza la decisión de cambiarse de tecnología a 5G

considerando ventajas como mejor rendimiento, latencia baja, mayores

velocidades. En base a esto, el 50.3% (149) indica estar decididos a cambiarse a

5G si se ofrecen esas ventajas, el 15.5% (46) indica que pese a lo que ofrece 5G

no estarían dispuestos a actualizar sus dispositivos para poder usar 5G, mientras

que el 34.1% (101) considera que probablemente realizarán el cambio de

estándar a 5G considerando todas las ventajas que este le ofrece.

1 - Si

2 - No

3 - Tal vez

Categoría

34.1%

15.5%

50.3%

Teniendo como ventaja mejora en el rendimiento, latencia, mayor velocidad de carga y descarga,

Pregunta #10


conexión más estable, entre otras. ¿Optaría usted por cambiar de tecnología?

58

Pregunta 11: Teniendo como desventaja alto coste de la infraestructura,

incompatibilidad con equipos. ¿Optaría usted por cambiar de tecnología?



1: Si

2: No

3: Tal vez



En la Figura 28 se describe la percepción estudiantil con respecto al alto coste

que se prevé tenga la implementación de infraestructura e incompatibilidad de

equipos de la tecnología 5G, en base a esto, el 36.8% (109) indica que pese a lo

indicado como desventaja, optarían de igual manera por cambiarse a 5G, el

19.6% (58) considera problemático el proceso de infraestructura y equipos por lo

que no realizaría el cambio a 5G, mientras que el 43.6% (129) considera que

1 - Si

2 - No

3 - Tal vez

Categoría

43.6%

19.6%

36.8%

Teniendo como desventaja alto coste de la infraestructura, incompatibilidad con equipos.

Pregunta #11



59

pese a estos inconvenientes presentados en 5G, considerarían como una

posibilidad realizar el cambio de tecnología.

PROCEDIMIENTOS DE LA INVESTIGACIÓN

En lo que respecta al proyecto de investigación y el proceso de estudio de 5G

realizado, se deja asentada claramente la problemática de la posible

implementación de la tecnología 5G en el país, específicamente en la Facultad

de Ciencias Matemáticas y Físicas, en las carreras de Ingeniería en Networking

y telecomunicaciones y Sistemas Computacionales, esto con el fin de confirmar

la factibilidad de que sea posible dicha implementación tomando en cuenta el

estado del arte de 5G a nivel mundial y la brecha digital que posee Ecuador en el

sector de las Telecomunicaciones. Es de suma importancia poder conocer estos

aspectos tecnológicos ya que significan para el país, avances tecnológicos que

van de la mano con fuentes de trabajo y de investigación.

Por otra parte, dentro del contexto teórico de la tecnología 5G, no se tienen aún

definiciones concretas al respecto ya que la tecnología aún se encuentra en

desarrollo, pero se fundamenta en el legado de la telefonía móvil como lo son

2G, 3G, 4G e incluso 4.5G en los cuales las radio bases, conmutación, redes y

subredes, así como las celdas y la banda de frecuencia utilizada, juegan un

papel importante en las bases del proyecto de investigación. Junto con esto se

plantean interrogantes de factibilidad de implementación en el país, como y

cuando será implementada y que tan grande será la brecha digital del Ecuador

con respecto a los otros países, validaciones que incluso en el plan Nacional de

Telecomunicaciones no se encuentran completamente clarificadas, pero si se

tiene hasta el momento el rango de frecuencias disponible para poder operar de

ser el caso. En todo caso se prevé que entre el 2020 al 2022 se despliegue en la

mayor parte del mundo la nueva tecnología 5G de acuerdo con las

características que se mantienen hasta el momento junto con las nuevas que se

vayan desarrollando.

60

Una vez definido en el escenario del problema y las características básicas que

se requieren para estudiar la tecnología 5G, se debe dejar especificada la

metodología a utilizar, la cual se trabaja con investigación de campo y por

factibilidad, por el estudio de la información desde las fuentes primarias y por

estudiar y analizar los datos y escenarios en función de la factibilidad y

practicidad del proyecto. Para poder proponer el modelo de investigación se

debe tener en claro que se requiere por parte del estudio a realizar y como esto

repercute a la solución y el cumplimiento de los objetivos planteados.

Finalmente, luego de definir las herramientas de forma jerárquica, resta analizar

los datos obtenidos mediante métodos estadísticos y de comparación de datos

para poder discernir las opiniones relevantes por parte de los estudiantes hacia

la tecnología 5G y como considerar esto afectará ya sea positiva o

negativamente al país.

61

CAPITULO IV

Criterios de la aceptación del producto o Servicio

En este capítulo se detallarán los resultados obtenidos en base a las entrevistas

realizadas, por otra parte, se describirán las conclusiones y recomendaciones

obtenidas luego de culminado el proyecto investigativo.

En base a la encuesta virtual realizada, se pudo concluir que de la muestra

tomada (296) de los 2000 estudiantes pertenecientes a las carreras de

Ingeniería en Networking y Telecomunicaciones e Ingeniería en Sistemas

Computacionales, el 47.1% está a favor de la implementación de la tecnología

5G ya que considera tener conocimiento de esta y de todas las ventajas que

esta ofrece pese a que por lo que se conoce actualmente dicha implementación

puede tener un alto coste. Por otra parte, el 17.9% indica que esta actualización

en los estándares de telefonía móvil a 5G no serían beneficiosos para el país en

base al conocimiento previo que se poseen de esta nueva tecnología.

Finalmente, el 35% indica que en base a todo lo que puede ofrecer el nuevo

estándar considerar como una posibilidad migrar de tecnología y participar en los

procesos investigativos y de desarrollo que dicha tecnología acarree.

Conclusiones

La tecnología 5G viene de la mano de las dos tecnologías antecesoras

que son 4G y 3G, de las cuales se mantienen las características más

relevantes como el uso de datos móviles para streaming y a esto incluirle

62

el uso de IoT o contenido en 4K mientras se sostiene una llamada sin

causar inconvenientes.

Se pudo concluir que pese a la poca información que se tiene de 5G y la

falta de definiciones por parte de la ITU en términos regulatorios y

técnicos, los estudiantes ya tienen bases de lo que implica esta nueva

tecnología y todos los beneficios que su implementación y estudio

implicarán.

El impacto social y tecnológico que se tendrá con la implementación de

5G en Ecuador será a gran escala ya que tanto las empresas públicas

como privadas buscarán ser partícipes de este nuevo estándar para

generar nuevos productos, mejorar su servicio, entre otros aspectos los

cuales serán de mayor rendimiento que lo que se había logrado hasta el

momento con 4G y 4.5G a nivel mundial.

Se corroboró que las zonas céntricas de las ciudades más importantes

del país están equipadas con la infraestructura 4G o incluso 4.5G ya que

son las zonas con más densidad poblacional o que concentran la mayor

cantidad de dispositivos móviles activos lo que permite a las operadoras

de telefonía celular comprobar el funcionamiento de las mejoras que se

realicen en la red.

Se comprobó que a nivel estudiantil se tiene muchas expectativas por

todas las ventajas que ofrece 5G y como esto puede ser aprovechado en

el campo laboral e investigativo, generando así plazas de empleo en el

sector de las telecomunicaciones, un campo saturado, pero altamente

rentable.

Recomendaciones

Dentro del contexto de la implementación de la tecnología 5G se

recomienda mantenerse apegado a los escenarios y condiciones técnicas

63

replicadas por las grandes empresas que están trabajando en el

desarrollo y pruebas, ya que como se ha indicado en reiteradas

ocasiones la ITU aún no tiene definidos los estándares regulatorios parta

esta nueva tecnología.

Es importante también tomar en cuenta que dentro de las entidades

académicas relacionadas a las telecomunicaciones se debe ir haciendo

énfasis en las nuevas tecnologías móviles para que estas sean

aceptadas por los estudiantes y profesionales y a su vez se despierte el

interés por lo que se espera sea implementado en el 2020.

Manejar con eficacia las nuevas tecnologías permitirá al Ecuador no tener

una brecha tecnológica tan grande con respecto a los países

desarrollados, por eso es importante ir desarrollando los conocimientos

previos que hasta el momento se tienen para 5G.

La recomendación general para las operadoras nacionales y privadas es

manejar de forma adecuada la información existente y venidera de la

nueva tecnología para que esto permita al país estar a la vanguardia de

lo que se espera con 5G y así permitir a los profesionales de

telecomunicaciones experimentar, desarrollar y experimentar la siguiente

generación de telefonía móvil.

64

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67

ANEXO 1

ENTREVISTA 1

TEMA:



OBJETIVO:

Análisis del impacto, alcance y beneficios que tendrá la tecnología 5G con

respecto a las redes 3G y 4G con el objetivo de aumentar la banda ancha móvil y

así mejorar la prestación de servicio móvil en la ciudad de Guayaquil.

NOMBRE DEL ENTREVISTADO: ING. CHRISTIAN ANTÓN – Docente de la

Universidad de Guayaquil, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.

ENTREVISTA:

Antes de empezar a preguntar por el tema relacionado a nuestro proyecto que

va dirigido hacia las nuevas tecnologías, quisiera nos comente un poco acerca

de usted.

Ingeniero en Sistemas Computacionales de la Universidad de Guayaquil.

Master en Modelado Computacional en Ingeniería de la Universidad de

Cádiz España.

Desarrollador y Asesor IT en múltiples compañías desde el 2002.

Docente de la Universidad de Guayaquil desde el 2008.

Investigador de la Universidad de Guayaquil desde el 2014

Investigador Asociado Acreditado por el Senescyt desde el 2018

Gestor de Investigación de la Carrera de Ingeniería en Networking desde

el 2017

Director de Proyecto de Investigación TEMONET desde 2018.

Coordinador de Proyectos de las Jornadas Tecnológicas de la

CISC/CINT desde el 2015

PREGUNTAS:

68


respecto a la tecnología 5G, ¿Cuál es su opinión respecto al impacto que tendrá

en el país?

“Las redes móviles han tenido un desarrollo muy importante en la industria

ecuatoriana y han aportado al crecimiento del desarrollo del mercado de

las apps por cuanto han abaratado los precios de acceso al Internet por

medio de los celulares. Por tanto, se supone que la tecnología 5G seguirá

el camino trazado por sus antecesoras.”

2.-Creeria usted que se debe realizar el cambio de toda la infraestructura que

mantienen las operadoras móviles que están dentro de la ciudad de Guayaquil

para poder dar un salto hacia la tecnología 5G?

“El cambio debe ser gradual y de hecho históricamente han procedido de

esa forma, por cuanto existen múltiples dispositivos que podría tener algún

tipo de incompatibilidad lo que provocaría que no tengan acceso a esta

tecnología y el propósito de toda incorporación de tecnología en la

sociedad debería ser la inclusión.”

3.- Si bien es cierto empresas como Nokia, Ericsson o Huawei han realizado

pruebas en ambientes controlados para manejar las velocidades dispuestas por

5G, ¿Cree usted que ese tipo de pruebas y escenarios controlados puedan

replicarse en el país?

“Deberían replicarse.”

4.- Teniendo conocimiento del objetivo de esta entrevista y tomando en cuenta la

brecha digital de nuestro país, ¿Considera usted que en el año 2021 se pueda

contar en el país con zonas de cobertura 5G?

“Tal vez, no en gran proporción, pero ya tendría presencia, aunque en

menores escalas así ha sucedido siempre.”


“Es importante la difusión de nuevas tecnologías que aún nuestra sociedad

ecuatoriana desconoce, es una manera de adentrarlos y prepararlos para el

futuro. Es un aporte para contrarrestar el analfabetismo digital”

69

ANEXO 2

ENTREVISTA 2

TEMA:



Objetivo:




NOMBRE DEL ENTREVISTADO: ING. DANIEL LAYEDRA TORRES

ENTREVISTA:

Antes de empezar a preguntar por el tema relacionado a nuestro proyecto que

va dirigido hacia las nuevas tecnologías, quisiera nos comente un poco acerca

de usted.

“Soy graduado de la carrera de Ingeniería en Electrónica y

Telecomunicaciones de la Escuela Politécnica del Litoral, actualmente soy

parte de una de las empresas líderes en prestación de servicio de internet,

trabajo en una de las área en la que se implementa actualización de nueva

tecnología para diversos medios.”

PREGUNTAS:



en el país?

“Abrirá nuevas plazas de trabajo para los recién graduados, así mismo

abrirá una nueva brecha en el mercado para poder satisfacer las diversas

necesidades o requerimientos que tiene el consumidor”

70




“Deben mantener las infraestructuras y modelar una nueva estructura para

poder cubrir la nueva tecnología, en caso de poder utilizar la anterior

infraestructura deberán de agregarlas como se lo ha realizado en conjunto

con la tecnología 2G y 3G”





“Se puede llegar a implementar esta tecnología, habría que modelar las

diversas pérdidas que se presentan por el ambiente en el que Ecuador

posee para verificar y dar a la conclusión si es factible dicha tecnología”




“Puede que este proceso tome un poco más de tiempo, ya que las

empresas proveedoras de este servicio tendrán que realizar un estudio del

impacto que obtendrá y adicional poder cubrir las zonas en las que tendrá

mayor influencia”


“En mi opinión el tema planteado es un tema de estudio importante no tan

solo para el país sino para los países vecinos, ya que continuamente nos

estamos actualizando y necesitamos estar a la par de otros países para

poder estar dentro de la competencia”

71

ANEXO 3

ENTREVISTA 3

A TEMA:

“ESTUDIO TÉCNICO PARA LA IMPLEMENTACIÓN DE UNA RED MÓVIL 5G EN

LA CIUDAD DE GUAYAQUIL”

Objetivo:




NOMBRE DEL ENTREVISTADO: ING.CARLOS ZUÑIGA BENITEZ –

Supervisor General compañía FRANCTEL S.A Graduado de la Universidad de

Guayaquil, Facultad de Ciencias Matemáticas y Físicas.

ENTREVISTA:

Antes de empezar a preguntar por el tema relacionado a nuestro proyecto que va

dirigido hacia las nuevas tecnologías, quisiera nos comente un poco acerca de

usted.

“Me considero una persona emprendedora con visiones muy altas tanto en

lo personal como en el trabajo, tengo más de 8 años laborando para una

empresa que presta servicios eléctricos, voz/datos, control de accesos y

redes a viviendas, edificios y compañías reconocidas como SIKA,

INVESTEAM, SUMA PROYECTOS, RCN, etc.”

PREGUNTAS:



en el país?

“En nuestro país todavía no se desarrolla por completo la tecnología 4G, ya

que como es de conocimiento público esta implementación ha tenido

varios procesos los mismos que son demorados; es acertado que en el

2020 se lanza a nivel mundial esta tecnología que sin duda alguna tiene

72

varios beneficios tanto para el usuario como para el proveedor de

servicios, pero estoy seguro que en nuestro país dicho impacto se sentirá

en un par de años más, pues hasta mientras nos tenemos que acoplar y

explotar la tecnología 4G.”




“Como lo exprese anteriormente, la implementación actual ha sido costosa

y no creo que ninguna operadora de ese gran salto a una nueva tecnología,

sin haber explotado la que se tiene en la actualidad.”





“Lo dudo mucho, puesto que estas pruebas necesitan una infraestructura

básica para poder realizarla y no la tenemos, o al menos eso es la

información que tengo como conocimiento.”




“Es probable como lo exprese que dure un par de años en implementarse

aquí en nuestro país, pero en el ámbito de la tecnología todo es

imprescindible, hace un tiempo solo se podía enviar texto, ahora estamos a

un click de una video llamada”


“Hablar de tecnologías en general a mi parecer es un tema muy interesante,

es por ello que el tema propuesto genera bastantes expectativas positivas

que en un futuro no muy lejano la vamos a poder disfrutar como usuarios

finales que somos”

73

ANEXO 4



ENCUESTA

Instrucciones:

Seleccione la respuesta que usted considere.

No realizar tachones.

1. ¿Dentro de que rango edad usted se encuentra?

a) DE 16 A 20 AÑOS

b) De 21 A 25 AÑOS

c) DE 26 AÑOS HACIA ADELANTE

2. Sexo

a) MASCULINO

b) FEMENINO

3. ¿Qué operadora móvil usa?

a) CLARO

b) CNT

c) MOVISTAR

d) TUENTI

4. ¿Usted mantiene problemas con su operadora móvil?

a) SI

b) NO

5. Dentro de los problemas más comunes ¿Que problemas mantiene

usted con su operadora móvil?

a) Falta de cobertura

b) Baja velocidad

La tecnología 5G podrá hacer posible aumentar la velocidad hasta 10Gbps que

vendría a representar aproximadamente más de tres veces la velocidad de la fibra

óptica además de poder disminuir la latencia hasta llegar a un mínimo de entre uno

y cinco milisegundos, de tal manera poder permitir que se implante por ejemplo el

internet de las cosas de una manera más productiva.

74

c) Latencia

d) Otros

6. ¿Conoce usted que tecnología le brinda su proveedor móvil?

a) 2G / EDGE

b) 3G /HSPA

c) 4G / LTE

7. ¿Tenía usted conocimiento sobre la nueva tecnología móvil 5G?

a) SI

b) NO

c) TAL VEZ

8. ¿Cree usted que es óptimo implementar este tipo de tecnología en

una de las ciudades más grandes de nuestro país?

a) SI

b) NO

c) TAL VEZ

9. Con el desarrollo e implementación de esta tecnología se abrirían

varias plazas de empleo en el campo tecnológico y de investigación,

basado en esto, ¿Estaría interesado en participar en este nuevo

campo?

a) SI

b) NO

c) TAL VEZ

10. Teniendo como ventaja mejora en el rendimiento, latencia, mayor

velocidad de carga y descarga, conexión más estable, entre otras.


a) SI

b) NO

c) TAL VEZ

75

11. Teniendo como desventaja alto coste de la infraestructura,

incompatibilidad con equipos. ¿Optaría usted por cambiar de

tecnología?

a) SI

b) NO

c) TAL VEZ

76

ANEXO 5

CELL SIZE

ASR-920

Descripción Cisco ASR 920

Consumo de energía ASR-920-24TZ-M: Max 130W, Typical: 100W ASR-920-24SZ-M: Max 145W, Typical: 110W ASR-920-24SZ-IM: Max 180W, Typical: 130W

Sincronización de red ● ANSI T1.101 ● GR-1244-CORE ● GR-253-CORE ● ITU-T G.703 clause 5 ● ITU-T G.703 clause 9 ● ITU-T G.781 ● ITU-T G.813 ● ITU-T G.823 ● ITU-T G.824 ● ITU-T G.8261/Y.1361 ● ITU-T G.8262 ● ITU-T G.8264 ● IEEE1588-2008

Tiempo medio entre fallos MTBF [horas] ASR-920-12SZ-IM/ASR-920-12SZ-IM-CC: 407,230 ASR-920-24TZ-M: 582,610 ASR-920-24SZ-M: 546,260 ASR-920-24SZ-IM: 471,530 A920-PWR400-A: 356,809 A920-PWR400-D: 331,879 ASR-920-FAN-TRAY: 2,811,680 ASR-920-FAN-F: 2,581,770 ASR-920-FAN-M: 2,681,720 ASR-920-PWR-A: 1,598,000 ASR-920-PWR-D: 1,129,417

Entrada de voltaje AC y frecuencia Voltage range: 85V AC to 264V AC, nominal 100V AC to 240V AC Frequency Range: 47 to 63 Hz, nominal 50 to 60 Hz

PREGGREGATION

ASR-907 // ASR9K // ASR-903


Entrada de voltaje DC For 550W DC power supply, voltage range: 19.2V to 72V DC, nominal +24V DC, -48V/–60V DC. For 1200W DC power supply, voltage range: –40.8V to –72V DC, nominal –48V/–60V DC

Sincronización de red ● ANSI T1.101 ● GR-1244-CORE ● GR-253-CORE ● ITU-T G.703 clause 5 ● ITU-T G.703 clause 9 ● ITU-T G.781 ● ITU-T G.813 ● ITU-T G.823 ● ITU-T G.824 ● ITU-T G.8261/Y.1361 ● ITU-T G.8262

77

● ITU-T G.8264 ● IEEE1588-2008

MTBF a 40°C – Alimentación DC 300,000 hours

MTBF a 40°C – Alimentación AC 300,000 hours

Entrada de voltaje AC y frecuencia Voltage range: 85 to 264 VAC, nominal 115 to 230 VAC Frequency Range: 47 to 63 Hz, nominal 50 to 60 Hz

AGREGGATION

Cisco ASR 9006


Entrada de voltaje Worldwide ranging AC (200-240V; 50-60 Hz; 16A maximum) Worldwide ranging DC (-40 to -72V; 50A nominal, 60A maximum)

Cisco ASR 9000 Series RSP Dual redundant RSPs with integrated fabric in 2 slots

Fiabilidad y disponibilidad Fabric redundancy Fan redundancy Feed redundancy Power-supply redundancy RSP redundancy Software redundancy

Redundancia ● AC: N+N redundancy ● DC: N+1 redundancy ● Power module redundancy ● A/B Feed redundancy

Network Equipment Building Standards (NEBS) Routers Cisco ASR 9006 y ASR 9010 están diseñados para: ● SR-3580: NEBS Criteria Levels (Level 3) ● GR-1089-CORE: NEBS EMC and Safety ● GR-63-CORE: NEBS Physical Protection ● VZ.TPR.9205: Verizon TEEER

SERVICE EDGE

FIRE POWER 9300 SECURITY GW

78

DATA CENTER

NCS 5500

Component Weight Typical Power Maximum Power

Chassis ● Cisco NCS 5504 Chassis ● Cisco NCS 5508 Chassis ● Cisco NCS 5516 Chassis

● 84 lb (38.2 kg) ● 150 lb (68.2 kg) ● 192 lb (87.3 kg)

- -

Power supply ● NCS 5500 AC 3kW Power Supply ● NCS 5500 DC 3kW Power Supply ● NCS 5500 Universal 3.15kW High Voltage AC/DC Power Supply

● 6.2 lb (2.8 kg) ● 6.4 lb (2.9 kg) ● 8.2 lb (3.7 kg)

- -

Fan tray (3 maximum) ● NCS 5504 Fan Tray

● 6.38 lb (2.9 kg)

● 30W

● 158W per fan tray

79

● NCS 5508 Fan Tray ● NCS 5516 Fan Tray

● 8.25 lb (3.7 kg) ● 10.0 lb (4.54 kg)

● 75W ● 120W

● 290W per fan tray ● 580W per fan tray

Switch Fabric card (6 maximum) ● NCS 5504 Fabric Card ● NCS 5508 Fabric Card ● NCS 5516 Fabric Card

● 6.2 lb (2.8 kg) ● 9.59 lb (4.4 kg) ● 11.5 lb (5.2 kg)

● 115W ● 240W ● 650W

● 130W per fabric card ● 250W per fabric card ● 775W per fabric card

Route Processor (2 maximum) ● NCS 5500 Route Processor ● NCS 5500 Route Processor with SyncE

● 6.00 lb (2.72 kg) ● 6.00 lb (2.72 kg

● 35W ● 40W

● 90W per route processor ● 80W per route processor

System controller (2 maximum) ● NCS 5500 System Controller

● 1.91 lb (0.9 kg)

● 15W

● 35W per system controller

NCS 5500 Series 3kW AC Power Supply

● 3000W AC power supply, single 20A input, 220V ● N+1 or N+N grid redundancy supported for Cisco NCS 5508 ● N+1 or N+M redundancy supported for Cisco NCS 5516 ● Hot swappable ● Front-panel-accessible ● 50 to 60 Hz frequency ● 92% or greater efficiency (20 to 100% load) ● RoHS compliant

NCS 5500 Series 3kW DC Power Supply

● 3000W DC power supply ● Input voltage: -40V to -72V DC (min-max), -48V to -60V DC (nominal) ● N+1 or N+N grid redundancy supported for Cisco NCS 5508 ● N+1 or N+M redundancy supported for Cisco NCS 5516 ● Hot swappable ● Front-panel-accessible ● 92% or greater efficiency (20 to 100% load) ● RoHS compliant

NCS 5500 Series 3.15kW Universal AC/DC Power Supply

● 3150W High Voltage Dual Inputs AC/DC power supply ● Input voltage: 180V to 305V (AC), 192V to 400V (DC) ● N+1 or N+N grid redundancy supported for Cisco NCS 5508, 5504 & 5516 (for AC) ● N+1 or N+M redundancy supported for Cisco NCS 5516 (DC) ● Hot swappable ● Front-panel-accessible

80

● 50 to 60 Hz frequency ● 92% or greater efficiency (20 to 100% load) ● RoHS compliant

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TUTORrepositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/33979/1/B... · Figura 13. Mapa de cobertura de las redes 3G y 4G en la Fscultad de Ciencias Matemáticas y Físicas. (NPERF, 2016)