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Telecomunicaciones

Wireless rural

Un dispositivo desarrollado por el Instituto Nacional de Telecomunicaciones de Brasil amplía el abanico de opciones para el establecimiento de redes 4G privadas en áreas remotas

El Instituto Nacional de Telecomunicaciones (Inatel) de Brasil, con sede en la localidad de Santa Rita do Sapucaí (Minas Gerais), un centro educativo y de investigación en el área de la ingeniería, completó en el mes de abril el desarrollo de un aparato de radiocomunicaciones de apoyo al establecimiento de redes inalámbricas privadas en zonas remotas mediante el uso del estándar de comunicación Long Term Evolution (LTE), o evolución a largo plazo, más conocido como 4G. Estas redes wireless (inalámbricas) permiten la transmisión de datos y voz, lo que hace posible la conexión de máquinas y equipos en las operaciones de internet de las cosas (IdC) y la reconversión digital de los negocios en áreas diversas, entre ellas, las unidades de producción agropecuaria, centrales de azúcar y alcohol, mineras, distribuidoras de energía y empresas de la infraestructura del petróleo y gas natural. Incluso pueden beneficiarse con esta innovación las fuerzas de seguridad pública desplegadas en regiones del territorio brasileño no cubiertas por las empresas operadoras de telecomunicaciones.

El LTE Network-in-a-Box, o red en caja, la innovación del Inatel, fue creada en tres versiones, que operan con frecuencias de 250 megahercios (MHz), 700 MHz y 1.800 MHz. Cuanto más baja es la frecuencia, mayor es el alcance de la señal: en condiciones ideales, una transmisión en 250 MHz puede alcanzar un rango de 100 kilómetros (km), mientras que una de 1.800 MHz llega a ser de 5 km. Según Henry Rodrigues, coordinador de tecnología e innovación del Centro de Referencia en Radiocomunicaciones (CCR) del Inatel, la versión de 250 MHz es la más evolucionada. Se encuentra en la fase final de pruebas de homologación y ya se ha firmado contrato con un socio, que por ahora se mantiene en secreto, que se hará cargo de su industrialización y comercialización.

Rodrigues estima que la versión de 250 MHz es la que despertará mayor interés en el mercado en función de la regulación brasileña de las telecomunicaciones, que para operar en esta frecuencia solamente exige una licencia de Servicio Limitado Privado (SLP) expedida por la Agencia Nacional de Telecomunicaciones (Anatel). El resto de las bandas del espectro de radiofrecuencia se otorgan por licitación pública. Las licitaciones para todo el espectro de frecuencias 4G comenzaron en 2012 y fueron contratadas por las operadoras de telefonía, que utilizan dispositivos provistos por las multinacionales Nokia, Ericsson y Huawei.

Una red LTE privada puede operar en circuito cerrado, como una intranet, o bien, disponer de un punto de entrada para una señal de internet captada vía satélite, cable o enlaces de radio punto a punto. La tecnología desarrollada por el Inatel incorpora las dos prestaciones que componen una red LTE en una única caja. La primera es la estación base, que es la red fija de acceso, cuya función es captar y retransmitir la señal de los dispositivos conectados. La otra funcionalidad es el núcleo de la red integrada, la central de instrumentos que controla las estaciones base. “En la mayoría de los equipos disponibles en el mercado internacional, las dos prestaciones operan por separado”, explica Rodrigues. “En nuestra versión, las funciones del núcleo de la red las realiza un software embutido en la estación base”.

Otra característica del LTE Network-in-a-Box, según el coordinador del CCR, es la facilidad con que se puede realizar su actualización tecnológica. “En el futuro, los usuarios del LTE NiB que deseen migrar al estándar 5G solamente deberán actualizar el software. No habrá necesidad de renovar el equipo”, dice Rodrigues.

CPqD, pionero
Los equipos para redes LTE que operan en áreas remotas también son una innovación en el mercado internacional y deben ser desarrollados acorde a la frecuencia disponible en cada país para ese segmento del mercado. En la mayoría de los países de América Latina se opera en zonas remotas en la frecuencia de 450 MHz. Esa frecuencia también fue elegida inicialmente por la Anatel y sería competencia de las operadoras de telecomunicaciones que ganaron las licitaciones del 4G proveer la solución, pero eso no prosperó, en parte por la falta de interés de las propias empresas, que hicieron caer esa exigencia mediante una demanda ante la Justicia. La alternativa fue utilizar la frecuencia de 250 MHz, que la Anatel regula para las redes privadas, por medio de licencias SLP.

El primer dispositivo para redes LTE rurales en Brasil fue concebido para la frecuencia de 450 MHz por investigadores del Centro de Pesq   uisa e Desenvolvimento em Telecomunicações (CPqD), de Campinas (São Paulo) en 2012, que posteriormente se lo cedió a su socio comercial, la empresa Trópico Telecomunicações (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 253).

Según Armando Barbieri, gerente de marketing de productos de esa compañía, se desarrolló una segunda versión en 700 MHZ, cuyo alcance varía entre 10 y 15 km, para satisfacer un pedido del Ejército brasileño. Incluso se utilizó en una red exclusiva de defensa y seguridad pública para el monitoreo de los eventos relacionados con las Olimpíadas en Brasilia. Una tercera versión, en este último caso en 250 MHz, le permitió a Usina São Martinho, central productora de azúcar y alcohol, conectar 2 mil vehículos agrícolas en sus unidades productivas del interior paulista (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 287). “Ya tenemos contratos con otros cuatro clientes de la agroindustria y un primer contrato firmado en el área de la logística ferroviaria”, informa Barbieri.

El director de productos y tecnología de la compañía sueca Ericsson, Paulo Bernardocki, dice que las operadoras de telecomunicaciones, tras enfocarse en el mercado masivo de los smartphones, han estado aumentando sus esfuerzos comerciales para atender también el segmento de las redes LTE privadas, ofreciendo sus frecuencias obtenidas por licitación. Un ejemplo es el acuerdo firmado por la operadora de telefonía Vivo para implementar redes LTE en todas las filiales de la minera brasileña Vale, comenzando por la mina de Carajás, en el estado de Pará, posibilitando la operación remota de camiones y perforadoras (lea en Pesquisa FAPESP, edición nº 289), donde la red existente fue implementada por la firma finlandesa Nokia. “La ventaja de las compañías de telecomunicaciones radica en que poseen experiencia en la construcción y operación de redes y disponen de un amplio equipo para solucionar rápidamente los problemas de mantenimiento que eventualmente puedan surgir”, dice el ejecutivo.

Según él, el interés por las redes privadas LTE está justificado en un país tan extenso y con varias áreas sin una cobertura óptima de telecomunicaciones. No obstante, la migración hacia el estándar 5G es inevitable. “La velocidad de transmisión es 100 veces mayor y la latencia –el tiempo de respuesta para una demanda– es de 5 milésimas de segundo, la décima parte de la que provee el 4G”, compara el ejecutivo. Estas características harán posibles nuevas arquitecturas tecnológicas. “Tendremos drones con cámaras sobrevolando una plantación, procesando las imágenes en la nube, detectando plagas, utilizando inteligencia artificial y fumigando en un único vuelo, antes de su retorno a la base”, anticipa Bernardocki.

Proyecto
Evaluación del rendimiento del hardware de procesamiento de las funciones de banda base de un sistema de comunicación celular móvil de 4ª generación (nº 17/08072-1); Modalidad Investigación Innovadora en Pequeñas Empresas (Pipe); Investigador responsable Elcio Garcia Botelho (Trópico); Inversión R$ 441.714

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