¿Cuál es la capacidad de transporte de datos de una torre celular? Vemos el rendimiento de datos a un dispositivo de usuario final, como un teléfono o un dongle inalámbrico de banda ancha, de 1.2Mbps, 3.6MBps o 100Mbps. ¿Cuántos usuarios pueden usar simultáneamente esa cantidad de datos?

El rendimiento agregado disponible en el sitio de una torre celular está limitado por varios factores diferentes que incluyen:

  • Cantidad de ancho de banda de retorno disponible en el sitio de la torre
  • Capacidad agregada del espectro y protocolo que se está implementando en el área, incluida la reducción de la interferencia de sitios vecinos y dispositivos de clientes conectados
  • Capacidad física de la red y equipo de radio utilizado para conectar dispositivos.

Todos estos factores pueden variar significativamente de una torre a otra y cualquiera de ellos puede limitar el ancho de banda agregado total disponible desde un sitio en cualquier momento dado. Además, algunas condiciones pueden hacer que el ancho de banda disponible varíe en diferentes momentos del día.

Cantidad de ancho de banda de retorno disponible en el sitio de la torre
El ancho de banda de la red de retorno de la torre celular se puede proporcionar por diversos medios, incluida la fibra, las conexiones de telecomunicaciones tradicionales (T1, DS-3, etc.) o la red de retorno inalámbrica. Los operadores proporcionarán ancho de banda a la torre celular en función del uso previsto del ancho de banda. Si están haciendo bien su trabajo, el ancho de banda de la red de retroceso no será un factor limitante, pero supongo que hay escenarios del mundo real en los que es un factor limitante. El ancho de banda de retorno disponible en cada sitio de la torre puede alcanzar fácilmente 1 Gbps si está justificado o es necesario.

Capacidad agregada del espectro y protocolo
Esto depende en gran medida del protocolo que se está implementando y del gran volumen de espectro que se aprovecha para un sitio determinado. Un sitio celular puede desplegar múltiples canales cada uno utilizando 5, 10, 20 o 40 Mhz de espectro en cada canal. Además, la frecuencia puede variar de 900 MHz a 1800 MHz, etc. Además, diferentes protocolos, como Edge, 3G, 4G y LTE, utilizan diferentes métodos para procesar las señales. Algunos de estos son más eficientes que otros y pueden exprimir más ancho de banda de una determinada cantidad de espectro. En general, cuanto mayor sea la frecuencia, mayor será el ancho del canal, mayor será el número de canales en uso en el sitio, y cuanto más eficiente sea el protocolo, más ancho de banda estará disponible.

Si la demanda lo justifica, en teoría debería ser posible construir una torre celular con múltiples Gigabits de ancho de banda disponible. Pero, por supuesto, esto depende de una serie de factores muy variables. Supongo que las torres de celdas de mayor capacidad de hoy en día pueden proporcionar un ancho de banda agregado en los bajos cientos de megabits.

Capacidad física del equipo de red en uso
El equipo real implementado en el sitio de una torre celular está limitado por las velocidades del procesador y otros factores de red, como las velocidades de enlace de Ethernet, etc. Algunos equipos más antiguos están limitados a enlaces de 10 Mbps a los dispositivos de radio, mientras que los equipos más nuevos están equipados con Gigabit o enlaces de fibra. El equipo actualizado en una torre de celda diseñada adecuadamente debería ser capaz de soportar múltiples Gigabits de ancho de banda.

Me doy cuenta de que esto no responde específicamente a su pregunta, pero espero que dé una idea de lo que entra en la ecuación. Sería interesante ver las especificaciones de algunas de las implementaciones más recientes de 3G y LTE que han estado ocurriendo recientemente.

La mayoría de los operadores están diseñando torres de 1.5-3 mbps a 2G, torres de 5-10 mbps a 3G y torres de 50-100 mbps a 4G.

2G – EDGE puede tener 8 usuarios para cada intervalo de tiempo, con alrededor de 6-8 dedicados para datos, por lo que alrededor de 40-50 usuarios simultáneamente.

HSPA puede tener 32 (generalmente), a veces 64 usuarios simultáneos en función de las ofertas con licencia que el operador selecciona.

LTE es muy similar, sin embargo, generalmente es 64-128.

La velocidad que cada uno puede obtener está controlada por el RAB (Radio Access Bearer) o la QoS, que decide si el operador quiere estrangular a las personas en la radio (más eficiente) o el núcleo de datos (más fácil de administrar).

La pregunta puede dividirse en términos generales en la capacidad local de la cobertura de RF local (que depende de la tecnología, la cantidad de sectores, la cantidad de canales, etc.) y la capacidad de retorno.

Dicho esto, no tengo mucha información sobre la cobertura de RF, pero puedo asegurar que se sorprenderá al saber en qué medida los operadores de telefonía móvil siguen confiando en tecnologías antiguas de “bajo ancho de banda” para la red de retorno. Este es un cuello de botella muy real para la expansión de la capacidad en las redes móviles.

Parte del problema es que muchos operadores móviles todavía usan enlaces de radio para el backhaul. En algunos casos, el operador no posee la infraestructura óptica necesaria para una conectividad de mayor velocidad y depende de terceros para proporcionar el servicio. En otros casos, es difícil, costoso o incluso imposible llegar a la torre celular con fibra. Eso hace que sea muy difícil para los operadores desarrollar capacidades para aplicaciones más nuevas (por ejemplo, iPhone).