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[08/09/12]  Small cells: você ainda vai ter a sua...

Texto final e entrevistas: Jana de Paula, "owner" do e-Thesis (foto)

Small cells são estações móveis compactas, de baixa potência e pequeno alcance, ao contrário das macro células atuais, cujo alcance é de dezenas de quilômetros. As small cells são compostas por células micro, pico, femto, atto etc. - instaladas em residências ou pequenas empresas e conectadas à rede da provedora via banda larga - e metrocélulas, que são módulos com capacidade maior, cujo alcance é de poucas centenas de metros e geralmente ficam na parte interna ou externa de grandes edifícios, shoppings centers, estações e estádios.

A Amdocs, fornecedora de soluções de rede, anunciou esta semana parte de sua estratégia para suprir a demanda próxima pelas pequenas células (small cells**) no mercado brasileiro e latino americano de telecom. O cenário de negócios abrange as operadoras móveis que, mesmo reticentes no compartilhamento de suas táticas, já assumiram que estas pequenas células e o Wi-Fi são fatores importantes para melhorar o desempenho e a velocidade de suas redes, neste momento em que elas são 3G, mas desejam se tornar LTE. Até o governo, na figura da presidente Dilma Rousseff, sinalizou que a instalação destas células minúsculas no país será incentivada com redução de tributos e outros incentivos industriais. Travada desde 2011 nas gavetas da Anatel, a adoção das femtocells pelas operadoras com atuação local, subitamente, é facilitada. Por quê?

"Serão necessários novos investimentos em fibra óptica, microondas, Wi-Fi, redes Giga-on etc. para aumentar o desempenho e a capilaridade das redes móveis nos próximos cinco anos. Nesta atmosfera há inúmeras variantes e muitas as partes envolvidas. O fato é que se espera, neste período, uma demanda 20 vezes superior por dados móveis e fixos. É um tremendo desafio a ser enfrentado pelos departamentos de planejamento e logística de redes das operadoras", disse ao e-Thesis, Patrick McGrory, presidente da Amdocs para América Latina e Central. A Amdocs, inclusive, encomendou à Rethink Wireless um estudo que aponta que a instalação das pequenas células é essencial para que as operadoras lidem com o aumento de demanda pela rede 3G e para cumprir as expectativas do mercado em relação à LTE (os pontos mais destacados do estudo serão apresentados no final do texto).

Jose Smolka, engenheiro e consultor sênior do mercado de telecom, reforça que as small cells estão na mira das operadoras "por uma razão muito simples: o tráfego não para de aumentar". O tráfego de dados, especialmente. E é bom lembrar que, na LTE, a voz também vai trafegar via rede de dados. E, já que as medidas de ampliação através do aumento da eficiência espectral da interface aérea já atingiram toda a envergadura possível, Smolka destaca que o aumento de capacidade da rede só pode ser conseguido, nos locais de maior congestionamento, através de uma entre as seguintes alternativas:

a) Mudança da rede atual para uma rede exclusivamente de small cells (micro, pico, femto, atto... tanto faz o prefixo, a ideia é igual);
b) Uso de um modelo híbrido (heterogeneous networks ou Het Nets no jargão da moda), com uma cobertura de small cells subjacente à cobertura de células macro; e
c) Offload de parte do tráfego para outras redes wireless (ex.: Wi-Fi offload).

E o especialista continua:

"A alternativa (a) tem o problema do custo de substituição das células atuais pelas novas, além da necessidade de instalação de backhaul para escoamento do tráfego das small cells. A alternativa (b) é bonita no papel e está até prevista no release 10 do 3GPP; porém, os fabricantes de equipamentos ainda estão longe de atender os requisitos completos do release 10. Além disso - mais o problema do custo de instalação -, existe a questão da interferência entre small cells e big cells (o processo de gestão do handover, por exemplo, fica bem mais complexo).

"Por tudo isso, o que as operadoras parecem estar fazendo, em termos práticos, hoje em dia, é apostar na alternativa (c) como forma de, pelo menos, ‘passar a chuva'. Só que existe o que eu chamo de ‘efeito TCP/IP': usa-se o Wi-Fi porque já está aí, é maduro, é seguro e é fácil; depois, quando quiserem voltar para o que julgam ser a solução ideal, as operadoras vão descobrir que o provisório está tão entranhado no negócio e funcionando tão bem que, de fato, ele vira o padrão", avalia ele.

Talvez, seja por não desejarem ficar muito dependentes do Wi-Fi que as operadoras e o governo neste momento partem com força em direção à alternativa (b), já que não é economicamente viável a formação de uma rede exclusivamente composta das small cells, alternativa (a).

Gráfico: Rethink - Compromisso com Samall Cells - Mundial

Manuel Briseño, diretor de marketing da Amdocs para a região CALA, baseado nas pesquisas realizadas pela fornecedora de soluções de rede, concorda que "até 2017 as operadoras terão mais de um tipo de rede em funcionamento, em conjunto. México, Brasil e Argentina têm papel importante nesta tendência", disse ele.

Gráfico: Rethink Crescimento Regional das Samll Cells

As redes heterogêneas

Redes heterogêneas usando arquiteturas de pequenas células - que complementam a rede geral das macrocells - são um foco importante para o futuro da mobilidade da rede AT & T, afirmou Kris Rinne, VP sênior de arquitetura e planejamento da operadora norte americana, no mês passado, durante o "Caminho para a 4G", evento organizado pelo portal FierceWireless, dos EUA.

De acordo com Rinne, a eficiência espectral da LTE é limitada e só se pode construir um número restrito de sites celulares tradicionais. "Assim, deve haver uma nova forma de pensar e projetar redes. Desde que uma percentagem significativa do crescimento das redes se dá em áreas de alta densidade, precisamos de soluções menores e robustas para alcançar o pleno potencial das altas velocidades de dados. Um foco importante para nós é o desenvolvimento de uma estratégia que inclua as small cells e permita expansão com várias opções em diferentes áreas", disse ela.

A noção da arquitetura de small cells pequenas já existe há algum tempo. Femtocells e picocells também já foram examinadas, mas ainda precisam ser testadas no uso em larga escala e dentro de uma rede macrocell, como estratégica para reforçar cobertura e capacidade.

"Estas não são coisas novas. O que sempre travou seu desenvolvimento foi a infraestrutura de backhaul, a estética do gabinete e a bateria pesada", disse Alan Solheim, VP de desenvolvimento corporativo com DragonWave, especialista em backhaul. "A chave, agora, é fazer com que todos esses elementos trabalhem num único pacote sem quebrar o banco", acrescentou.

Em outras palavras, não é economicamente viável que uma operadora aumente o número de nós de small cells 25 vezes e tenha um correspondente aumento no custo de propriedade.

O problema com as células pequenas

As três áreas que representam os problemas primários associados às pequenas células são montagem; interferência; e backhaul.

No caso da montagem, se as operadoras visam implantar milhares de nós de pequenas células, elas não podem ter custos pesados ao montar os dispositivos em toda a área. Assim, poderão ser precisos acordos com as municipalidades para implantar os nós em postes de iluminação e outras estruturas, e os nós precisam ser plug-and-play, ou seja, fáceis de serem instalados e conectados por qualquer pessoa.

Além disso, as operadoras terão que lidar com preocupações de interferência e de políticas de tráfego de rede. Pequenas células subjacentes nas células maiores criam mais interferências e problemas de hand-off porque os dispositivos podem alternar com a base onde o sinal é mais forte. A questão de interferência já está sendo tratado pela comunidade de femtocell, com a incorporação de elementos de auto-organização de redes, o que permitiria aos nós ‘descobrir' automaticamente uns aos outros, para evitar interferência.

As HET-Nets, ou redes heterogêneas, são a principal meta do padrão LTE (3GPP Release 10), mas o equipamento de rede ainda está em algum ponto adiante no tempo. De acordo com Ken Rehbehn, analista do Yankee Group, num relatório recente, "com o espectro de 2,6GHz voltado para implantações de LTE, as soluções com pequenas células são um componente essencial na implantação de LTE por muitas MNOs em áreas congestionadas. No entanto, o release 10 ainda está por ser publicado. Sem os recursos do release 10, as MNOs podem falhar na obtenção do nível desejado de integração no plano mais amplo de espectro", disse ele.

Backhaul

Outro ponto importante é o backhaul. As operadoras precisam de soluções capazes na rede e na comutação ao backhaul os milhares de nós no nível da rua. Colocar uma única conexão para cada nó seria uma proposta cara. Além disso, as operadoras estão cada vez mais utilizando fibra no backhaul, mas a fibra não está disponível para postes de luz e outros lugares altos além da torre de celular tradicional. Os fornecedores e vendors devem atentar para esta questão e oferecer alternativas robustas.

Pesquisa Amdocs/Rethink Technology Research

Conduzida entre abril e maio de 2012, o levantamento cobre uma amostra global de 65 operadoras de serviços móveis e convergidos dos chamados Tier 1 e Tier 2, com base num questionário enviado por e-mail, seguido de entrevistas por telefone.

É interessante notar que as previsões destacam o ano de 2017, quando já terão ocorrido no Brasil tanto a Copa do Mundo de 2014 quanto as Olimpíadas de 2016.

Abaixo alguns pontos de destaque:

Até 2017, 59% das operadoras estimam implementar 10 vezes mais small cells do que em 2011. Quase a metade dos planejadores de redes (47%) diz que a falta de recursos para o planejamento da rede é o maior desafio que enfrentam hoje e que isso causa atraso no lançamento de produtos e serviços;
Capacidade de dados precisa aumentar: 94% das operadoras planejam crescimento 20% maior ou mais até 2017. Entre elas, 24% preveem crescimento 50 vezes maior;
Novas tecnologias (4G e LTE, por exemplo) representam apenas parte da solução: Todas as operadoras afirmaram que as tecnologias de telefonia móvel de próxima geração proverão apenas uma parte da eficiência necessária. Para otimizar o desempenho da rede, elas precisarão de novas e mais sofisticadas ferramentas de planejamento e gestão de rede, além de tecnologias que sejam parte da especificação LTE, como a de Redes Auto Organizadas.
O investimento em rede mantém curva ascendente: 50% das operadoras estimam investimentos entre 10% a 20% superiores na compra de equipamentos entre 2012/17; e 23% planejam aumentar ainda mais este gasto, no período. Nenhuma delas prevê redução das despesas com compra de equipamentos; e
Aumento da transmissão de dados móveis por redes Wi-Fi, de modo que as operadoras possam lidar, em curto prazo, com o aumento de dados: 88% das operadoras acreditam que oferecerão serviços Wi-Fi como parte dos seus serviços móveis até 2016, sendo que 22% preveem que a rede Wi-Fi será integrada a pelo menos uma de suas estações móveis até o final de 2017, com vistas à redução de tráfego nas redes 3G e LTE.

** Small cells são estações móveis compactas, de baixa potência e pequeno alcance, ao contrário das macro células atuais, cujo alcance é de dezenas de quilômetros. As small cells são compostas por células micro, pico, femto, atto etc. - instaladas em residências ou pequenas empresas e conectadas à rede da provedora via banda larga - e metrocélulas, que são módulos com capacidade maior, cujo alcance é de poucas centenas de metros e geralmente ficam na parte interna ou externa de grandes edifícios, shoppings centers, estações e estádios.

* Fontes:

1) Fiercebroadbandwireless.com

2) Smolka et catervarii

Texto final e entrevistas: Jana de Paula