continuando con nuestras publicaciones de mediciones de cobertura LTE, esta semana corresponde a la Ciudad de México. en este artículo presentamos una comparación de las mediciones para los operadores Altan, AT&T, Telcel y Telefónica en algunos corredores viales emblemáticos de la Ciudad de México.
Las mediciones se recolectaron utilizando la solución de escáner multitecnología CellWireless de Celplan.
Queremos resaltar que el análisis que presentaremos en este artículo se basa exclusivamente en los niveles de señal (RSRP y CINR) medidos en celdas LTE. Esta información, aunque muy valiosa, no proporciona una imagen completa de la calidad de la experiencia del usuario en una red móvil.
Para realizar un benchmarking completo de la calidad de servicio de los operadores móviles, se requieren mediciones adicionales utilizando terminales móviles (normalmente smartphones) que ejecuten un protocolo de pruebas exhaustivo para los servicios de voz y datos. Aunque Ekspresa tiene una amplia experiencia en este tipo de proyectos, para esta publicación nos limitamos únicamente a las mediciones recopiladas con el escáner.
En la siguiente sección presentamos la metodología seguida en el estudio. esto incluye condiciones de prueba, fechas de recolección y características del equipo. más adelante, mostraremos un mapa interactivo con los resultados por operador y canal, así como un breve análisis de los mismos.
Metodología de evaluación de cobertura LTE
Describimos brevemente la metodología utilizada para este estudio.
consideraciones generales
- fecha y hora de medición: sábado, 3 de octubre de 2020, de 12:30 PM a 7:00 PM y sábado, 17 de octubre de 2020 de 9:30 AM a 3:30 PM.
- Drive Tests realizados por el equipo de ingeniería de Ekspresa México.
- equipo de medición: se utilizó la solución cellwireless de celplan: celldigitizer scanner + software cellscanner. Antena con ancho de banda de 3,5 GHz. Equipamiento calibrado en octubre de 2019.
- ruta de drive test: principales corredores viales de la Ciudad de México.
- Posprocesamiento aplicando binning por distancia. las mediciones se promedian dentro de hexágonos con un área de 2149m², utilizando el sistema hexagonal h3 de Uber.
frecuencias
el equipo fue configurado para recolectar mediciones en las siguientes frecuencias:
| Operador | Banda | canal (earfcn) |
|---|---|---|
| AT&T | 2.6 GHz | 3150 |
| AT&T | 2.6 GHz | 37900 |
| AT&T | 2.6 GHz | 38098 |
| AT&T | 850 MHz | 2466 |
| AT&T | 2100 MHz (AWS) | 2250 |
| AT&T | 850 MHz | 2475 |
| Altan | 700 MHz | 9310 |
| Altan | 700 MHz | 9435 |
| Altan | 700 MHz | 9560 |
| Telefonica | 1900 MHz | 900 |
| Telefonica | 2.6 GHz | 3350 |
| Telcel | 2100 MHz (AWS) | 2050 |
| Telcel | 850 MHz | 2585 |
| Telcel | 2.6 GHz | 2825 |
| Telcel | 2.6 GHz | 2975 |
| Telcel | 2100 MHz (AWS) | 67036 |
definición de niveles de cobertura LTE
en las redes celulares, existen indicadores que se utilizan para señalar el nivel de intensidad de la señal (potencia recibida) y la calidad de la señal (relación señal-ruido) con la que el móvil decodifica las transmisiones de la celda.
En LTE, solemos utilizar RSRP (Reference Signal Received Power) para medir la intensidad de la señal, y RSRQ (Reference Signal Received Quality) y CINR (Carrier to Interference and Noise Ratio) para medir la relación señal-ruido. Describir el significado de estas métricas está fuera del alcance de este artículo, sin embargo, remitimos al lector a este enlace si desea explorar más a fondo estas definiciones.
En el siguiente análisis utilizaremos el RSRP y el CINR para la evaluación de la cobertura LTE. Además de presentar los valores individuales de RSRP y CINR, definimos tres niveles de cobertura que tienen en cuenta ambas métricas.
- Nivel 3. Buena cobertura. RSRP > -100 dBm, CINR > 10 dB
- Nivel 2. Cobertura regular. RSRP > -100 dBm, CINR
- Nivel 1. Cobertura mala. RSRP
En el análisis del campo de la radiofrecuencia, el término «cobertura» se suele utilizar para indicar solo el nivel de intensidad de la señal (RSRP), sin embargo, en este artículo utilizaremos esta palabra para referirnos al indicador combinado.
Para calcular el nivel de cobertura en cada punto del área, se promedian las muestras de RSRP y CINR recolectadas con el escáner en el área hexagonal (2149m²). Después de esto, en cada hexágono se evalúan el RSRP y el CINR de todas las frecuencias de la Tabla 1, y se selecciona el mejor nivel de cobertura de entre todos los canales encontrados para cada operador. Por ejemplo, si en una zona determinada el operador X tiene -110 dBm RSRP / -10 dB CINR para el EARFCN #1 (que corresponde al nivel 1), y tiene -85 dBm RSRP / 25 dB CINR (nivel 3) para el EARFCN #2, entonces esta zona se considerará de nivel 3.
Resultados: ¿Quién tiene mejor cobertura LTE?
En la Fig. 1. Se muestra un mapa con la comparación de los tres operadores para el indicador «Nivel de cobertura» descrito en la metodología. El mapa es interactivo: puede seleccionar la métrica a evaluar, cambiar la frecuencia y/o el zoom.
Podemos ver que los operadores Altan y Telcel tienen una mayor cantidad de muestras de nivel 3. El resultado numérico se puede observar en la Fig. 2.
Examinemos el RSRP y el CINR de forma individual:
Comparativa de RSRP
La siguiente figura muestra las estadísticas de RSRP para los cuatro operadores, donde AT&T, Altan y Telcel tienen más del 98% de las muestras por encima de -100 dBm, mientras que Telefónica se queda un poco atrás con el 93%.
Si subimos el umbral a -80 dBm, apreciamos que AT&T saca ventaja sobre los demás operadores.
En la siguiente imagen podemos ver la distribución de muestras por operador. Se aprecia que AT&T tiene dos portadoras con alta densidad de muestras por encima de -80 dBm: 2250 (850 MHz) y 2475 (AWS).
tener mejores niveles de rsrp favorece las condiciones de cobertura en interiores. En esta zona, AT&T presenta mejores niveles dentro de la ruta estudiada.
Comparativa de CINR
Al comparar el CINR, apreciamos que el operador Altan tiene más muestras por encima de 10 dB que sus competidores.
Esta gráfica es similar a la de la Fig. 2. Esto tiene sentido: dado que todos los operadores tienen niveles de RSRP aceptables (> -100 dBm) dentro de la ruta en estudio, el indicador de «Nivel de cobertura» parece estar modelado por el CINR.
Al examinar los datos por portadora, obtenemos la siguiente gráfica de densidad:
Podemos ver que todas las portadoras de Altan tienen, en promedio, una densidad de muestras significativa entre 15 dB y 20 dB.
Existen múltiples razones que pueden afectar el nivel de interferencia en una red LTE. Entre estos se encuentran:
- carga de tráfico en celdas. este indicador se modela mediante el número de abonados que tiene la red y la capacidad disponible.
- contaminación por señal de referencia (contaminación de piloto). la correcta planificación y optimización de la red ayuda a minimizar este fenómeno.
- interferencia mod 3
- Interferencias externas.
La siguiente gráfica muestra el porcentaje de carga* medido por CellScanner para los 4 operadores. las mediciones de todas las bandas se acumulan en un solo histograma. podemos observar que altan y telcel tienen una mayor proporción de muestras por debajo del 50% de carga. esto es consistente con los resultados de la fig. 6, donde vemos que estos dos operadores presentan los mejores niveles de CINR.
* CellScanner genera este indicador midiendo la carga promedio en las subtramas que transportan la señal de referencia de la celda.
Conclusiones
de nuestro estudio podemos concluir lo siguiente
- Los cuatro operadores tienen buenos niveles de intensidad de señal (RSRP). AT&T destaca en esta zona por tener un mayor porcentaje de muestras por encima de -80 dBm, lo que favorece la cobertura en interiores.
- altan y telcel tienen mejores niveles de cinr.
- la limitación principal en la calidad de la señal para todos los operadores está dada por el cinr. este comportamiento es de esperarse dadas las características de la zona (entorno urbano con una alta densidad de estaciones base).
- hacemos hincapié en que el análisis de la intensidad de la señal y la interferencia solo proporciona una visión parcial del rendimiento de una red móvil y de la experiencia del usuario. para realizar una comparación exhaustiva entre los operadores se debe realizar un benchmarking donde se midan los diferentes servicios de voz y datos.
- la solución de escáner y analizador de espectro de cellwireless es una herramienta potente y eficaz para realizar este tipo de análisis de cobertura en redes móviles.
hemos preparado un informe pdf con mapas detallados por operador y canal. para acceder a esta información y a los datos brutos (en formato de texto plano) escríbanos a info@ekspresa.com o a través de nuestro formulario de contacto para solicitar el acceso.
Durante las próximas semanas el equipo de Ekspresa continuará publicando resultados de otras mediciones en la ciudad. Los invitamos a seguirnos en LinkedIn para recibir notificaciones cuando los próximos estudios estén disponibles.
