Diseño de Red Privada en una Zona Delimitada de 10 km de Radio con 120,000 Habitantes

Resumen del Proyecto

Este documento detalla el diseño y configuración de una red privada para una zona delimitada de 10 km de radio en una ciudad con aproximadamente 120,000 habitantes. La red tiene como objetivo proporcionar conectividad residencial utilizando tecnología 5G, con enfoque en optimizar costos y garantizar la calidad del servicio.

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1. Objetivos del Proyecto

1. Cobertura: Ofrecer conectividad estable en un área de 10 km de radio.

2. Capacidad: Soportar hasta 350 usuarios residenciales con velocidades contratadas de 100 Mbps.

3. Infraestructura: Utilizar equipos adaptados a un espectro limitado y economía regional.

4. Cumplimiento: Operar dentro del marco legal en México mediante espectro licenciado o compartido.

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2. Infraestructura

Componentes Principales

1. gNodeB (Estación Base):

   • Modelo sugerido: Equipo compatible con 3 Gbps de capacidad.

   • Función: Gestionar conexiones de las torres de antenas sectoriales.

   • Costo estimado: $75,000 USD.

2. Antenas Sectoriales:

   • Cantidad: 6 antenas (3 por torre, en 2 torres).

   • Cobertura por antena: Sector de 120°.

   • Modelo sugerido: Antenas de alta ganancia (17-20 dBi).

   • Costo estimado: $1,500 USD por antena (total: $9,000 USD).

3. Unidades Remotas (RRU):

   • Cantidad: 2 unidades (una por torre).

   • Función: Amplificar y gestionar las señales transmitidas por las antenas sectoriales.

   • Costo estimado: $7,500 USD por unidad (total: $15,000 USD).

4. Fibra Óptica:

   • Cantidad: 4,000 metros (2,000 metros por torre).

   • Costo: $10,000 USD.

   • Función: Conectar el gNodeB con las torres de antenas.

5. Costo de Licencia del IFT:

   • Costo estimado: $30,000 USD (gasto inicial por espectro licenciado para el área de 10 km).

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3. Diseño de la Red

Topología

1. Ubicación de las Torres:

   • Las dos torres estarán ubicadas estratégicamente para cubrir toda el área de 10 km de radio.

   • Cada torre contará con 3 antenas sectoriales para cubrir 360°.

2. Distribución del Espectro:

   • Banda utilizada: 3.5 GHz (espectro licenciado o compartido).

   • Ancho de canal: 80 MHz.

   • Capacidad por antena sectorial: ~400 Mbps.

3. Usuarios por Sector:

   • Usuarios totales: 350.

   • Usuarios distribuidos equitativamente entre las 6 antenas.

   • Usuarios por antena: ~58.

4. Overselling:

   • Cada usuario contrata 100 Mbps, pero con un gNodeB de 3 Gbps y 350 usuarios, lo disponible real son 8.57Mbps

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4. Espectro y Licenciamiento

Opciones de Espectro:

1. Espectro Licenciado:

   • Costo estimado: Depende del área y la banda, pero podría estar entre $30,000 y $50,000 USD iniciales para una ciudad mediana.

   • Derecho anual: ~10% del costo inicial.

2. Espectro Compartido:

   • Uso de bandas como 3.5 GHz o 2.5 GHz.

   • Menor costo inicial pero con restricciones de potencia y uso.

Regulación:

• Es necesario presentar la solicitud correspondiente al Instituto Federal de Telecomunicaciones (IFT) en México.

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5. Costos Totales

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6. Ingresos y ROI

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7. Conclusión

Con una inversión inicial de $139,000 USD, esta red privada puede:

• Cubrir un área de 10 km de radio.

• Soportar hasta 350 usuarios residenciales con 100 Mbps contratados, pero con un consumo promedio real de 3000/350 Mbps (8.57 Mbps).

• Generar un ingreso mensual de $6,650 USD.

• Recuperar la inversión en aproximadamente 20.9 meses.

Esta configuración optimiza los costos manteniendo una calidad de servicio alta y escalabilidad futura. El uso de espectro compartido o licenciado dependerá de los requisitos legales y presupuestarios.

Si se requieren ajustes en la distribución del espectro, ubicación de las torres o número de usuarios, estos pueden implementarse sin afectar significativamente la infraestructura básica.