Evaluación de cobertura 4G a 700MHz y 2600MHz en localidades rurales del distrito de Canchaque mediante NS3

Abstract

La brecha digital en zonas rurales andinas del Perú plantea la necesidad de identificar la banda de frecuencia más adecuada para el despliegue de redes móviles 4G en territorios con alta dispersión poblacional y topografía montañosa. El objetivo de esta investigación fue evaluar la cobertura de redes 4G en las bandas de 700 MHz (B28a) y 2600 MHz (B38) en el distrito de Canchaque, provincia de Huancabamba, región Piura, considerando sus características demográficas y geográficas. Se desarrolló una plataforma de simulación que integra NS-3 v3.43 con SUMO v1.25.0, mediante la cual se ejecutaron 70 simulaciones (35 localidades×2 bandas) con el modelo de propagación Okumura-Hata, seis perfiles de tráfico diferenciados y trazas de movilidad vehicular y peatonal. Los resultados evidenciaron una diferencia de 47 dB en RSRP a favor de 700 MHz, con una cobertura del 100 % frente al 18,3 % de 2600 MHz y un alcance 3,9 veces superior. La brecha de cobertura se amplificó desde 26,7 puntos porcentuales en el escenario urbano hasta 98,7 en el extremo rural, dejando a 4 154 habitantes (63,6 %) sin cobertura en la banda alta. Esta progresión responde a un efecto umbral en el RSRP de 2600 MHz, cuya atenuación por frecuencia no es compensable mediante ajustes moderados de potencia. Todas las diferencias resultaron estadísticamente significativas (�� < 0, 001). Se concluye que la banda de 700 MHz constituye la opción técnicamente viable para garantizar conectividad 4G en localidades rurales dispersas, mientras que 2600 MHz solo aporta valor como complemento de capacidad en el núcleo urbano de la capital distrital.

The digital divide in rural Andean zones of Peru highlights the necessity of identifying the most suitable frequency band for 4G mobile network deployment in territories characterized by high population dispersion and mountainous topography. The objective of this research was to evaluate 4G network coverage in the 700 MHz (B28a) and 2600 MHz (B38) bands in the Canchaque district, Huancabamba province, Piura region, accounting for its specific demographic and geographical features. A simulation platform was developed by integrating NS-3 v3.43 with SUMO v1.25.0, through which 70 simulations were executed (35 locations ×2 bands) using the Okumura-Hata propagation model, six differentiated traffic profiles, and vehicular and pedestrian mobility traces. The results demonstrated a 47 dB difference in RSRP in favor of 700 MHz, achieving 100 % coverage compared to 18.3 % for 2600 MHz, with a coverage radius 3.9 times greater. The coverage gap widened from 26.7 percentage points in urban scenarios to 98.7 in extreme rural settings, leaving 4,154 inhabitants (63.6 %) without coverage in the high band. This progression is due to a threshold effect in the 2600 MHz RSRP, where frequency-dependent attenuation cannot be compensated by moderate power adjustments. All differences were statistically significant (�� < 0, 001). It is concluded that the 700 MHz band is the only technically viable option to guarantee 4G connectivity in dispersed rural localities, while 2600 MHz serves only as a capacity supplement for the district’s urban center.