Economia revolucionária na implantação de small cells

Economia
revolucionária na
implantação de
small cells
White Paper Amdocs OSS
Outubro 2013
Economia revolucionária na implantação de small cells | 2
Índice
O crescimento do tráfego de dados móveis justifica o emprego de small cells
3
Situação atual x necessidade
3
Uma diferença na terminologia
4
A HetNet (Heterogeneous Network)
4
Seleção do local – Identificando locais para instalação
de small cells que farão a diferença 5
Backhaul ocupa lugar de destaque, enquanto a complexidade aumenta 6
Custos com equipamentos são somente parte do problema
7
Metrocell deployment cost forecast 2015
7
Amdocs – Os ‘cinco principais elementos’ para a implementação
bem sucedida de small cells 8
Conclusão 8
Contato 8
Economia revolucionária na implantação de small cells | 3
O crescimento do tráfego de dados móveis
justifica o emprego de small cells
É evidente que o crescimento do tráfego de dados não
mostra sinais de retração - a grande variedade de tablets,
smartphones e outros dispositivos móveis que executam uma
quantidade enorme de aplicativos continuam gerando uma
demanda cada vez maior sobre as redes móveis no mundo. O
tráfego de dados móveis no mundo deve crescer, em média,
13 vezes entre 2012 a 2017¹. Grande parte deste tráfego está
concentrado nas áreas urbanas.
Apesar de termos as redes LTE, que, de certa forma,
atendem à demanda, será o reuso da frequência espacial,
por meio de pequenas células (“small cells”), que fornecerá a
maior capacidade, algo em torno de até 50 vezes ou mais da
capacidade de hoje².
O foco deste documento são as metrocélulas, que serão
planejadas e implementadas diretamente pelas operadoras ou
empresas terceiras, principalmente em hotspots urbanos de
alta densidade, tais como os centros das cidades, aeroportos
e shoppings centers. O custo das small cells é muito menor
do que das grandes torres de macrocélulas, mas a justificativa
para a sua implementação em grande escala é o menor custo
total de implantação e operação, que inclui o planejamento,
instalação e manutenção.
Considerando isso e a extrema complexidade das opções de
instalação, existe uma necessidade clara de se usar modelos
novos e revolucionários para a implantação de small cells.
Situação atual x necessidade
Situação atual x
necessidade
Drivers
Necessidade
Crescimento da
demanda
Localização dos locais para
instalação de small cells
Identificar hotspots, combinando o planejamento de redes via
rádio e dados comerciais
Altos custos de
implantação
Redução dos custos
Reduzir o custo de instalação e os níveis dos perfis profissionais
por meio de uma gestão avançada de processos
Complexidade do
backhaul (muitas
opções)
Necessidade de
simplificação
Processos de alto nível automatizados de viabilidade e
implantação
Grande quantidade de
small cells
Escalabilidade para
suportar alto volume
Reduzir o tempo de instalação com ferramentas direcionadas
ao pessoal de campo
Economia revolucionária na implantação de small cells | 4
Uma diferença na terminologia
O termo small cells tem sido interpretado de maneiras
diferentes pelo setor e pode incluir uma série de equipamentos
pequenos de transmissão celular via rádio na Hetnet,
entre eles DAS (Sistemas de Antenas Distribuídos), RRUs
(Unidade Remota de Rádio), Pico, Nano, Femto (geralmente
unidades residenciais muito pequenas) e metrocélulas.
Neste documento, chamamos de metrocélulas as small cells
de acesso público abaixo de 5 watts de potência de RF,
instaladas em equipamentos externos, nas ruas, ou internos,
em shopping centers, estádios, centros de transportes e afins.
A HetNet (Rede Heterogênea)
Sistema de Antenas
Distribuídas (DAS)
Unidades de Rádio
Remotas (RRUs)
Cobertura normal da
small cell (meters)
• Micro ~100-500m
• Nano ~ 50-200m
• Pico ~ 10-80m
~1
0s
km
Macrocélula
Novo:
• Metrocélulas ~10-200m
(Ampla cobertura)
Small cells fornecem
• Preenchimento de cobertura
• Offloading de tráfego
As metrocélulas e as RRUs são planejadas individualmente
para atender a capacidade dos hotspots e cobrir os notspots. Cada local deve ser analisado cuidadosamente para
garantir que um retorno razoável sobre o investimento – o
curto alcance e a área de cobertura aumentam a importância
da localização precisa³. Tradicionalmente, os projetos de
Femtocélula
Residential
Hotspots Wi-Fi
implantação de redes são pré-planejados manualmente,
por tipo de projeto. A grande variedade e a quantidade de
tipos diferentes de projetos de redes de small cells levam à
necessidade de uma abordagem de gestão de projetos mais
dinâmica e automatizada, baseada em um catálogo.
É previsto que o número de metrocélulas sozinho ultrapassará a
base instalada total de antenas celulares do mundo inteiro até 2017,
causando mudanças drásticas na velocidade e eficiência necessária
para instalá-las. As operadoras precisarão reagir rapidamente para
permanecerem competitivas.
Economia revolucionária na implantação de small cells | 5
Seleção do local – Identificando locais para
instalação de small cells que farão a diferença
Usando ferramentas de análise para localizar hotspots
Como o alcance da cobertura das small cells é de até 100m,
identificar cada local precisamente faz a diferença entre uma
instalação que forneça um ROI (Retorno sobre o Investimento)
atrativo ou simplesmente se tornar um projeto de baixo retorno.
Os planejadores de redes precisam de ferrramentas analíticas
sofisticadas baseadas na localização geográfica para
identificar com precisão a fonte de tráfego dos hotspots
a partir da análise dos dados da rede. A exatidão pode ser
refinada ainda mais com serviços de localização geográfica,
como o Twitter, e/ou a correlação com redes Wi-Fi visíveis.
Os relatórios podem ser gerados com base no horário, tipo
de dispositivo, tipo de serviço, valor e muitos outros fatores.
Com a mudança nos padrões de uso, tipos de dispositivos
e serviços inovadores, é difícil prever o futuro. Informações
abrangentes, precisas e detalhadas sobre o uso atual das
redes é uma habilidade essencial para identificar hotspots
críticos e novos padrões de uso da rede.
Determinando onde e quando instalar novas small cells
A otimização das redes atuais de acesso via rádio deve ser
realizada antes de se planejar a instalação de small cells
adicionais para garantir a máxima eficiência.
A escolha do local e do momento de instalação de cada nova
small cell não é fácil. Os três métodos usados para avaliar o
benefício econômico gerado por uma nova small cell são:
• Volume de tráfego em gigabytes por dia. Quando usuários
pesados (heavy users) estão perto da small cell, o benefício
completo dos sofisticados esquemas de modulação podem
trazer picos nas taxas de dados. Prever taxas de dados viáveis
a partir das condições da frequência de rádio aumenta não
somente a capacidade de tráfego, mas também a satisfação
do usuário em termos de velocidade.
• Recursos de tráfego liberados das macrocélulas.
Uma capacidade desproporcional de RF é necessária
para permitir o tráfego de dados no limite da antena, que
penetre nos equipamentos prediais ou de rua. O custo de
um gigabyte de dados na extremidade da antena pode ser
muito maior quando técnicas avançadas de modulação de
alta ordem não podem ser usadas. Uma análise adequada
pode justificar um ROI melhor para small cells com
capacidade de processamento de tráfego menor do que as
outras, considerando esse contexto mais amplo de HetNet.
• Valor do tráfego. Quando for possível associar o valor do
usuário final com o dado usado, será possível alcançar o
link com o verdadeiro ROI. Alguns aspectos são a análise
dos tipos de serviços usados (roamers x e-mail corporativo
x vídeo recreativo) e/ou relacionados à receita média por
usuário (ARPU, na sigla em inglês).
Nem todas as small cells são implantadas apenas por razões
de capacidade. Um foco maior na experiência do usuário final,
principalmente para clientes de alto valor, está substituindo
os KPIs (Indicadores de Desempenho Chave) por QPIs
(Indicadores da Qualidade do Desempenho). Isso gera uma
melhoria na cobertura, especialmente na extremidade da
antena, e uma taxa de transferência real, principalmente onde
a capacidade é restrita.
Congestionamento e experiência
dependem da localização
5% dos locais concentram 50% do tráfego
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Local
Tráfego
5% dos locais concentram 50% do tráfego
0%
Locais
Ligações
perdidas
20%
40%
60%
80%
100%
Economia revolucionária na implantação de small cells | 6
Backhaul ocupa lugar de destaque, enquanto a
complexidade aumenta
O backhaul – rede de transmissão que conecta as antenas
à rede core da operadora – geralmente é responsável por
30% do custo total com equipamentos de uma RAN (rede de
acesso via rádio) de macrocélulas. Alguns analistas preveem
que para a implantação de metrocélulas nas ruas esse número
pode aumentar em até 50%. As metrocélulas geralmente têm
seu próprio backhaul dedicado, com níveis acordados de QoS
baseados nos objetivos de SLA. Uma grande variedade de
fornecedores de backhaul, novos e tradicionais, e tecnologias
sem fio estão competindo para esse propósito, aumentando a
complexidade e as opções.
A melhor opção técnica em um ambiente ideal seria as
conexões via fibra, que podem exceder os requisitos técnicos
sob os dois aspectos. No entanto, em muitos casos, isso
simplesmente não é factível, devido às restrições de custo,
prazo ou de planejamento para usar fibra em cada local. É
difícil decidir quando se tem de escolher entre custos mais
altos com equipamentos de conexão sem fio ou custos
operacionais mais altos com a locação de fibras. Relatórios
recentes da Associação de Redes Móveis de Última Geração
(NGMN, na sigla em inglês)7 e do Forum Small Cells8 propõem
uma abordagem do tipo “toolkit”, na qual uma combinação de
tecnologias diferentes é usada para lidar com vários cenários.
Exemplos de tecnologias de backhaul sem fio:
• Non-Line-of-Sight (NLOS) é a tecnologia mais propícia
para conectar small cells ocultas ou localizadas sem linha
de visada direta com um hub próximo. A disponibilidade
limitada e o alto custo do espectro de baixa frequência
necessário para essas conexões (abaixo de 6Ghz) reduz
sua capacidade – tanto em termos de velocidade da
conexão individual, quanto em termos de capacidade da
área geográfica.
• Microondas em configuração Ponto a Multiponto (PMP) é
atrativa porque exige um número menor de unidades físicas
– apenas uma no hub central, em vez de duas por conexão.
A capacidade total pode ser compartilhada por múltiplas
small cells em cada área de cobertura, respondendo à
demanda de pico de células individuais.
• Ondas milimétricas de 60GHz eram evitadas inicialmente
devido ao alcance relativamente curto (500 m a 1 km) da
tecnologia. Considerando o novo perfil do backhaul da
metrocélula, isso se tornou um benefício, possibilitando
o reuso de altas frequências e, consequentemente, uma
capacidade total de área muito maior.
• Outras tecnologias, como sistemas de comunicação ótica
no espaço livre e Wi-Fi também têm sido considerados para
o backhaul de small cells.
Com muitas outras opções de tecnologias de backhaul, como
DSL e fibra, o prazo e o custo podem variar drasticamente de
opção para opção. Escavar ruas para puxar cabos de fibra
ótica pode ser muito trabalhoso e caro, exigindo autorização
para uso do local e direitos de acesso. Há uma necessidade
clara de se simplificar e automatizar os processos de
viabilidade e de seleção do backhaul, a fim de reduzir os
custos e aumentar a velocidade na implantação de small cells.
Ferramentas de planejamento de projetos automatizadas
com comportamento guiado do usuário podem facilitar esse
processo, gerando economias.
Economia revolucionária na implantação de small cells | 7
Custos com equipamentos são somente parte
do problema
O gráfico abaixo indica a distribuição dos custos de instalação
de metrocélulas em um ambiente urbano típico em 2015.
Esses dados variam de acordo com a região e o país.
Previsão de custos de instalação e operação
de metrocélulas em 2015
4%
2% 2% 4%
4%
4%
Planejamento da rede
Procura do local
8%
Permissão para uso
do local
26%
26%
Locação da área
Small cell
Backhaul
Instalação
20%
Upgrade do hub
Provisionamento
O gráfico indica as proporções relativas dos diferentes
elementos envolvidos e o impacto dos custos com hardware,
planejamento e instalação de small cells, backhaul, custos com
locação do local, que possuem peso similar. Outros custos
operacionais não listados são o monitoramento remoto proativo
e possíveis visitas ao local para fins de melhoria e manutenção.
Nos próximos anos, o custo de small cells e do backhaul
wireless cairão significativamente, enquanto os processos
operacionais, a qualificação da força de trabalho e as restrições
de zoneamento serão otimizados com a ajuda de ferramentas
automatizadas de gestão de processos e planejamento de
fornecedores, como a da Amdocs.
Cada fator do processo de instalação precisa ser otimizado e
operado de forma correta já na primeira vez. Existem muitos
fatores que determinam a melhor localização, inclusive a
cobertura da frequência de rádio, a demanda por capacidade,
a disponibilidade do local e o impacto físico. Esses fatores
devem ser comparados e é neste sentido que a automação
do planejamento pode ajudar.
As consequências de um planejamento falho podem ser
graves. Em uma situação em que o planejamento da rede
ou a análise do local for incorreto antes da instalação, uma
área inteira de small cells pode precisar ser reposicionada,
reinstalada e/ou ter equipamentos substituídos, o que pode
gerar custos desnecessários. Um desempenho ruim também
pode causar um retorno baixo sobre o investimento, já que
o equipamento não está transportando o nível de tráfego
planejado. Ferramentas de gestão de projetos automatizadas,
baseadas em catálogo, ajudam a evitar que isso aconteça,
orientando e otimizando o processo de seleção.
Outra área na qual a gestão dos processos é importante é
o controle dos pedidos de terceiros, no qual as ameaças ao
prazo, custo e qualidade (TCQ) são definidos por acordos de
SLA entre a operadora e os fornecedores de equipamentos
de rede ou outras operadoras licenciadas que podem ser
contratadas para fornecer equipamentos de rede.
Informações claras sobre a rede, a configuração do
equipamento e o status do projeto precisam ser registradas,
comunicadas e monitoradas durante todo o projeto, para
garantir que a implantação seja feita de forma correta desde
o início. Ao mesmo tempo, os objetivos dos contratos de SLA
de terceiros e os procedimentos de governança precisam
ser implementados e monitorados para uma eficiente
implementação e gerenciamento de problemas.
Economia revolucionária na implantação de small cells | 8
Amdocs - Os ‘cinco principais elementos” para
a implantação bem sucedida de small cells
Identificação correta de hotspots que proporcionam
uma experiência rica
A identificação precisa e a localização correta de hotspots
que proporcionam uma excelente experiência aos usuários
de maior valor é essencial para garantir que small cells sejam
implantadas de forma correta desde o início. Esse importante
passo deve ser incluído no processo fim-a-fim e precisa
usar uma combinação de planejamento de rádio com dados
comerciais (como estatísticas de uso, valor do negócio,
comportamento e perfis dos usuários).
Automação de alto-nível da factibilidade do projeto
Escolher a melhor opção de backhaul para cada small
cell é vital para atender aos critérios de custo/ prazo de
implantação. Essa fase do processo precisa ser automatizada
e assistida para obter rapidamente o design mais eficiente e
ficar dentro do orçamento. Ferramentas automatizadas de
processo podem ajudar o usuário a escolher a melhor opção
de backhaul.
Processo de implantação baseada em catálogo
Com tantas tarefas repetitivas e necessárias para implantar
small cells, a Amdocs emprega um processo de implementação
baseado em catálogo, no qual uma rede de backhaul
específica para small cells pode ser desenvolvida uma única
vez e utilizada várias vezes, por meio de uma abordagem tipo
“linha de produção”, como aquela encontrada em uma fábrica.
Gestão dinâmica de processos e projetos
A implantação de small cells em grande escala exige a
gestão eficiente de vários projetos simultâneos, que envolvem
centenas de pessoas. Esse cenário complexo exige uma
metodologia de gestão de projetos altamente flexível, que
possa ser adaptada para acompanhar as mudanças nas
necessidades, ao mesmo tempo, monitorar continuamente
o fluxo completo de processos fim-a-fim. A abordagem da
Amdocs possibilita a geração automatizada do plano de
projeto e uma gestão dinâmica de mudanças com base em
exceções, rollbacks e desvios no projeto.
Gestão guiada de tarefas para operações de campo
Aplicativos de gestão guiada de tarefas, para uso em
dispositivos portáteis, garantem que o pessoal de campo
tenha as informações certas ao seu alcance, juntamente com
sua lista de tarefas diárias. Esses clientes remotos de gestão
de tarefas são conectados a um sistema central de gestão de
força de trabalho (“workforce management”) que ajudam as
equipes de campo a instalar as small cells de forma mais rápida
e econômica, sem a necessidade de qualificações especiais.
Conclusão
Com o tráfego de dados móveis crescendo de forma
exponencial, operadoras de todo o mundo precisam aumentar
a capacidade de suas redes e melhorar o desempenho para
continuarem competitivas. A introdução de um grande número
de small cells de acesso público será uma estratégia essencial
para alcançar esse objetivo. Os analistas preveem que o número
de small cells de acesso público até 2017 será maior do que o
número atual de estações-base no mundo inteiro.
As implicações práticas de tamanha proliferação e rápida
mudança na construção de redes impactam os processos e
ferramentas usados pelas operadoras. Com 10 vezes mais
small cells atendendo áreas urbanas densas cobertas por
uma única estação-base, a taxa de implantação de small cells
precisará ser 50 vezes mais rápida do que a de macrocélulas.
As novas práticas de instalação precisarão ser mais rápidas,
mais simples e melhores do que são atualmente. As novas
ferramentas de software desempenharão um papel importante
nessa conquista. Os benefícios não incluem somente a redução
direta em custos da equipe de planejamento, mas também
vantagens duradouras advindas do projeto e implementação de
redes que atendam ao planejado, fazendo as escolhas certas,
já na primeira vez, todas as vezes.
Contato:
Para mais informações sobre a solução de small cells da Amdocs,
entre em contato com a divisão de OSS no link:
[email protected]
Cisco VNI Forecast
3GPP Workshop on Future Radio, June 2012
3
Planning for Small Cells, Mentum
4
Femtocell Analyst Forecast Shootout, ThinkSmallCell
5
Small Cell Backhaul Vendor Landscape for Metrocells
6
Crucial Economics for Mobile Data Backhaul: Senza-Fili Consulting
7
NGMN Backhaul Requirements For Small Cells
8
Backhaul Technologies for Small Cells, Small Cell Forum
1
2
Sobre a Amdocs
Durante 30 anos, a Amdocs assegurou o sucesso das empresas provedoras de serviços e assumiu com elas os
seus maiores desafios. Para vencer no mundo conectado, as operadoras confiam na Amdocs para simplificar
a experiência dos seus clientes, tirar melhor proveito da explosão dos dados, permanecer à frente com novos
serviços e aumentar sua eficiência operacional. A empresa global combina, de forma única, serviços BSS e OSS
líderes no mercado e um portfólio de produtos para controle de redes com serviços profissionais e serviços
gerenciados voltados à geração de valor. Com faturamento de $3,2 bilhões no ano fiscal de 2011, a Amdocs
possui mais de 19.000 funcionários e atende a clientes em mais de 60 países no mundo Amdocs: Assuma o
Desafio, Conquiste o Sucesso. Para mais informações, acesse o website da Amdocs em www.amdocs.com.
A Amdocs possui escritórios, centros de desenvolvimento e suporte no mundo inteiro, inclusive:
NAS AMÉRICAS:
ÁSIA-PACÍFICO: EUROPA, ORIENTE MÉDIO E ÁFRICA
BRASIL
AUSTRÁLIA
ÁUSTRIA
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CANADÁ
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SUÉCIA
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