Redes a prueba de catástrofes naturales: presente y futuro de TETRA y las comunicaciones críticas

Para los usuarios de a pie el quedarnos sin cobertura temporalmente cuando estamos en un gran evento, como pasa habitualmente en conciertos o partidos de fútbol, puede ser un inconveniente mayor o menor, pero que eso mismo les pasase a los servicios de emergencia (policía, bomberos, ambulancias...) podría tener consecuencias muy serias. Es por ello que existen redes alternativas para que los servicios de emergencia tengan sus comunicaciones aseguradas, como es el caso de TETRA.

En Xataka hemos tenido la ocasión de atender a la 20ª edición del Critical Communications World en Berlín, donde los mayores actores de esta, desconocida para muchos, industria presentan sus últimas novedades. TETRA sigue siendo a día de hoy la red que más equipos de comunicación críticas utilizan, aunque el 4G/LTE se están abriendo paso poco a poco en este sector, mientras el estándar abierto MCOP se prepara para asaltar el trono y en el horizonte se ve de cerca el 5G.

Así es TETRA, la red móvil especial para servicios de emergencia

A mediados de la década de los noventa ETSI, el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicación, se propuso desarrollar un estándar abierto para comunicaciones críticas digital que dejase atrás el uso de radio analógicas. Así se creó TETRA, Trans European Trunked Radio, que aunque nació como un proyecto europeo no tardó en imponerse a Project 25, un estándar americano similar. A día de hoy TETRA está implantado en más de 100 países de todos los continentes.

¿Por qué está presente TETRA en tantos países? Las ventajas que ofrece dicha tecnología frente a otras ha llevado a administraciones (desde ayuntamientos a cuerpos de policía a nivel nacional) y empresas privadas (son muy habituales en redes de metro por ejemplo) a optar por ella. Lo primero de todo es que la mayoría de países del mundo tienen reservada una banda para comunicación críticas (en torno a 380-400 MHz) que al ser tan baja permite alcanzar más cobertura por cada antena instalada, al igual que ocurrirá cuando se usen los 700 MHz para el 5G frente a bandas más altas.

Otro punto muy importante es la no dependencia absoluta de la red para poder comunicarse con terminales TETRA. En casos extremos como los de catástrofes naturales, donde la infraestructura puede sufrir daños, las redes móviles que usamos a diario pueden caer y su puesta en pie de nuevo puede llevar días e incluso semanas. En el caso de TETRA es posible la comunicación punto a punto sin necesidad de tener una red en pie, no con el mismo alcance, pero al menos permitiendo la comunicación entre usuarios en momentos que pueden ser vitales.

Y para que la comunicación sea lo más instantánea posible, todo equipo con conectividad TETRA, desde radios tipo walkie-talkie a terminales fijos e incluso smartphones, incorpora un botón push-to-talk, que pone casi de inmediato (menos de un segundo) en comunicación con el resto del equipo a quien lo pulsa. Las transmisiones, siempre protegidas mediante encriptación end-to-end, son principalmente de voz pero también permiten datos, aunque a una velocidad muy baja (unos 10 kbps). Este punto, el de la casi nula conectividad de datos, es uno de los que está llevando al sector a plantearse un salto hacia nuevas redes.

En el camino de la transición

A pesar de llevar más de 20 años en funcionamiento y de todas las alternativas que han intentado desbancarles, TETRA sigue muy vivo y los pronósticos apuntan a que seguirá creciendo al menos hasta 2022. Demostración de ello es la buena salud del negocio de Motorola Solutions, la empresa que domina este mercado a nivel global (y más en Estados Unidos, su tierra natal) que solo en el primer trimestre de 2018 ingresó casi 1.500 millones de dólares, un 15% más que hace un año. Pero lo cierto es que viendo las novedades que ha presentado la empresa en el CCW vemos como el sector de las comunicaciones críticas está en plena transición.

Signo de esa transición es que la misma Motorola Solutions no se ha centrado únicamente en las comunicaciones TETRA en el CCW. Dos de las mayores novedades de la empresa han sido un smartphone compatible con TETRA sí pero también con LTE y una red LTE portable, capaz de ser puesta en marcha en cinco minutos y con capacidad para dar cobertura a hasta 100 dispositivos en un radio de un kilómetro. El mismo camino están tomando otros actores del sector de las comunicaciones críticas como Hytera, que presentó soluciones que unen TETRA y el LTE, o Huawei, que apostó por un sistema (eLTE MCCS) basado en 4G para transmitir contenido multimedia entre equipos de seguridad pública, con una fiabilidad y disponibilidad similar a la que ofrece TETRA.

La convivencia con LTE es ya un requisito de los usuarios de TETRA, que quieren contar en un mismo dispositivo con las ventajas del 4G (sobre todo por la escasa capacidad de transmisión de datos de TETRA) sin renunciar a la seguridad que ofrece el viejo estándar.

El galimatias de TETRA y MCOP como alternativa

Y a la vez que a TETRA le crecen los enanos por el lado del LTE y del futuro 5G, del que hablaremos más adelante, dicho estándar no está al margen de las críticas. Cada país tiene sus frecuencias reservadas para el despliegue de redes TETRA públicas (policía, ambulancias, bomberos...) y privadas (industrias químicas y petroleras, redes de metro...). Son responsables por tanto las administraciones públicas y empresas privadas de pagar el despliegue de las redes, un coste contenido cuando el recinto a cubrir es pequeño pero costoso cuando se amplia el rango a cubrir.

La Policía Nacional y la Guardia Civil utilizan SIRDEE (Sistema de Radiocomunicaciones Digital de Emergencia del Estado), sistema al que se han adherido policías locales de distintas ciudades desde otros sistemas Tetrapol. En el País Vasco la red basada en TETRA de titularidad pública se llama Enbor-Sarea y es usada tanto por la Ertzaintza como por las policías locales. Todo ello acaba en una mezcla de proveedores y diferencias entre redes que acaban atrapando a las administraciones en un proveedor, con el sobrecoste que ello supone.

A raíz del alto coste de los despliegues y de los equipos TETRA (intentamos conocer los costes concretos en el CCW pero siempre se nos respondió con que dependía de cada caso) y de que el sector de las comunicaciones críticas se reparte entre pocas empresas, nació Mission Critical Open Platform (MCOP), una iniciativa financiada por el Departamento de Comercio de Estados Unidos y liderada por la Universidad del País Vasco.

MCOP acaba de publicar el kit de desarrollo de software (SDK) open source y una aplicación de muestra para el desarrollo de soluciones Mission Critical Push to Talk, aplicaciones de pulsar y hablar basadas en las especificaciones del 3GPP. Ahora está por ver cómo reciben las empresas y administraciones (quienes podrían cambiar de bando) a MCOP, que podría ahorrar costes y romper las cadenas que atan a proveedores TETRA y sus clientes, al poderse cambiar de suministrador sin tantas complicaciones por la apuesta por el open source de MCOP.

El 5G puede cambiarlo todo

Por si todas las amenazas anteriores (fragmentación, 4G, la alternativa de MCOP) no fuesen suficientes, todavía no hemos hablado de lo que está por llegar: el 5G. Una de sus principales características, presentes desde su primera definición, puede ser la que revolucione el sector de las comunicaciones críticas y se llama network slicing. Con el 5G los operadores no tendrán una única red, podrán trocearla en subredes con distintos propósitos y semiindependientes entre sí.

Si las comunicaciones críticas no han podido confiar hasta ahora en el 3G o 4G era por una sencilla razón: su vulnerabilidad ante grandes aglomeraciones de usuarios. Todos hemos sufrido en alguna ocasión como era casi imposible llamar desde un partido de fútbol o un concierto, por el alto número de gente conectada a una misma antena. Para nosotros, los usuarios de a pie, puede quedarse en un simple inconveniente, pero para los servicios de emergencia puede ser un serio problema, sobre todo en ese tipo de situaciones.

El network slicing que llegará de la mano del 5G permitirá crear un sistema de pequeñas tuberías paralelas, por representarlo gráficamente de una manera sencilla, de manera que si una de ellas se obstruye las demás puedan seguir funcionando. Y una de esas tuberías sería para comunicaciones críticas, separándose de esa manera de otros tipo de usos. Precisamente, este uso fue uno de los que planteó Telefónica en el pasado MWC, por lo que parece claro que veremos a los grandes operadores meterse en el mercado de las comunicaciones críticas.

Lo cierto es que hasta que el 5G alcance una cobertura medianamente completa pueden quedar todavía tres o cuatro años de tregua para TETRA. Salir de ese viejo estándar no sería rápido ni barato para sus usuarios actuales, pero la amenaza es importante. Los actuales líderes del mercado de las comunicaciones críticas se tendrán que adaptar a ese futuro escenario, si no quieren verse desplazados por los operadores.

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