Por qué en el 4G la velocidad de subida es mucho más lenta que la de bajada

LTE

Actualmente, la velocidad de bajada de los módems 4G LTE de los móviles de gama alta ha alcanzado un máximo teórico de 2 Gbps de bajada. Sin embargo, la velocidad de subida sigue atascada, y de hecho es hasta 12 veces más lenta que la de bajada. ¿Por qué ocurre esta diferencia?

Hay hasta 20 categorías de LTE: en móviles la bajada llega hasta Cat.20, pero la subida a Cat.13

El LTE, o 4G, es lo que utilizamos actualmente para conectarnos a la mayor velocidad si no tenemos un móvil 5G o usamos la red 5G que Vodafone lanzó en España hace dos meses. Cada año se mejoran las velocidades de los nuevos módems, donde cada uno de ellos entra dentro de una categoría LTE distinta.

4g lte antena

Estas categorías se nombran como LTE Cat.15 o similares, y ayudan a definir el rendimiento de los dispositivos LTE y de las estaciones base. Actualmente hay ya 20 categorías LTE, donde las más recientes superan cómodamente 1 Gbps de velocidad máxima de bajada, mientras que la primera categoría apenas supera 1 Mbps porque está pensada para dispositivos de bajo consumo.

Para las primeras categorías, la velocidad máxima era la que se podía alcanzar en un único bloque de 20 Mhz de ancho de banda de canal. Eso cambió a partir de la categoría 6, donde ya se empezó a mostrar la velocidad máxima alcanzada al combinar múltiples canales de 20 MHz utilizando el Carrier Aggregation.

Así, en los móviles más avanzados del mercado con 4G, actualmente tenemos terminales como el S10 o el Note 10. En ambos terminales encontramos un módem con una velocidad máxima de bajada de 2 Gbps (LTE Cat.20) y una de subida de 150 Mbps (LTE Cat. 13).

Esto se debe en gran parte al uso del Carrier Aggregation (CA) de una forma distinta dependiendo del tipo de tráfico. El CA fue introducido con el LTE-A, y ha permitido disparar la velocidad que tenemos en los móviles. Así, la clave está en que normalmente se deja más ancho de banda disponible para la bajada que para la subida.

Qualcomm intentó solucionar esto en gran parte con el lanzamiento de Snapdragon Upload+, que con el Snapdragon 820 en adelante consiguió triplicar la velocidad de la subida, pasando de 50 a los 150 Mbps que vemos actualmente en la mayoría de terminales. Esta tecnología no es más que otra forma de llamar al Uplink Carrier Aggregation, que básicamente permite a un móvil utilizar hasta tres bloques de 20 MHz a la vez (60 MHz en total). Desde entonces, la velocidad máxima de subida de los módems 4G se ha limitado a esos 150 Mbps porque no se utilizan más bloques.

Para la bajada, por su parte, lo que encontramos es un Downlink Carrier Aggregation aún más agresivo. En módems como el Snapdragon X24, el que lleva el Snapdragon 855, tenemos 7 x 20 MHz, con un total de 140 MHz disponibles. Esta cifra es casi el triple de la de subida, lo que debería dejarla en 350 Mbps. Sin embargo, la velocidad máxima teórica es muy superior, y todo es gracias a la utilización del MIMO, donde en el caso del X24 tenemos un MIMO 4×4.

Con esto, no sólo estamos combinando un tráfico a través de varios bloques de frecuencia de 20 MHz con CA, sino que también estamos utilizando varias antenas para ello con MIMO. Gracias a ello, la velocidad máxima teórica que podemos alcanzar se multiplica, y se aprovechan las «interferencias» de otras antenas en favor de la transmisión.

Como vemos, el MIMO actualmente sólo se aplica con la velocidad de bajada, y no con la de subida. Si a eso le unimos que hay menos bloques de 20 MHz que se pueden usar a la vez, la velocidad de subida no va a aumentar nunca; o al menos no lo hará hasta que llegue el 5G. Con el 5G, las velocidades máximas de bajada teóricas serán de 20 Gbps, con 10 Gbps de subida.

El MIMO inicialmente consumía más batería porque se comunica con más antenas a la vez con LTE Cat.8 y 9, pero con el 10 esto se solucionó mediante el «Closed loop spatial multiplexing». Para que el MIMO pueda operar también es necesario que las antenas instaladas sean compatibles, y no todas lo son. 

Entonces, ¿por qué la subida supera a la bajada cuando hago algunos tests en mi móvil?

Así, en la amplia mayoría de los casos, la velocidad real del 4G dista mucho de acercarse a la máxima teórica. Son muchos factores los que influyen en la velocidad, como la distancia a la antena, la banda utilizada, los bloques de bandas que tengamos disponibles, que nuestro operador soporte una o ambas tecnologías en la antena que tenemos cerca, o la cantidad de usuarios que haya conectados cerca de nosotros.

Cada vez hay más móviles y dispositivos que se conectan a las redes móviles, y la mayor parte del tiempo estos dispositivos están descargando información más que enviándola. Es por ello que, a pesar de que la velocidad teórica máxima de la descarga sea muy superior a la de la subida, el hecho de que haya un mayor tráfico de descarga y que puede que no podamos usar CA o MIMO en la zona en la que estamos puede hacer que la velocidad de subida sea mayor cuando hacemos un test de velocidad o en un uso normal del móvil en algunas situaciones.

La velocidad máxima que se alcanza en España, de hecho, dista mucho de los máximos teóricos. Según las últimas pruebas realizadas el año pasado para las velocidades máximas pico del 4G, la máxima velocidad la alcanza la red de Movistar con 101,23 Mbps, seguida de Vodafone con 97,52 Mbps, Orange con 81,56 Mbps, y Yoigo con 67,33 Mbps.

En cuanto a velocidad media de bajada, el último informe de febrero de 2019, Movistar ofrece la velocidad más rápida con 27,9 Mbps de bajada, mientras que en la subida gana Vodafone con 10 Mbps. En latencia también gana Vodafone con 38,4 ms, por los 41,7 de Movistar.

Escrito por Alberto García

Fuente > ADSLZone