La utilidad de los sistemas de alerta pública (PWS) en la gestión de crisis sociales

Fecha: Mar, 21/04/2020 - 17:56 Fuente: Por Ricardo Silva, Director de Operaciones, Blue Telecom Consulting

El artículo 110 del Código Europeo de Comunicaciones Electrónicas estableció en 2018 la obligatoriedad para todos los estados miembros de la UE de desplegar, antes de junio de 2022, un sistema de alerta pública -PWS: Public Warning System- a través de las redes móviles de telefonía  capaz de alertar a todas las personas que se encuentren en una zona determinada sobre una amenaza, crisis o desastre inminente
La utilidad de los sistemas de alerta pública (PWS) en la gestión de crisis sociales

Ricardo Silva, Director de Operaciones, Blue Telecom Consulting

Imagen cortesía de Blue Telecom Consulting

Además de en casos de desastres naturales o de accidentes, los gobiernos que ya disponen de este sistema lo están utilizando también para emergencias más específicas, como pedir a la población que colabore en la búsqueda de niños desaparecidos o como informar de actuaciones frente a pandemias, como la actual del COVID-19. En este último caso, Corea del Sur supone un ejemplo claro. Los ciudadanos de este país han estado recibiendo información en sus móviles entre tres y cinco veces al día con información e instrucciones dirigidas a frenar la propagación del virus. Aunque de forma más puntual, el gobierno de los Países Bajos también ha hecho uso de esta facultad para recordar a la población la obligatoriedad de quedarse en casa en cierto momento en el que se detectó una afluencia excesiva de personas fuera de sus hogares.
Vista la utilidad y relevancia de esta medida, cabría preguntarse por qué en algunos países se ha decidido agotar el plazo legal para su implementación.

CBS, la tecnología con mayor aceptación
El Código Europeo ofrece flexibilidad a los estados a la hora de definir la tecnología y la forma de aplicarla, aunque exige ciertas condiciones sobre sencillez y gratuidad de uso para el usuario, así como sobre el cumplimiento de políticas de privacidad de los datos.
A nivel técnico, el BEREC (Body of European Regulators for Electronic Communciations) también ha publicado unas directrices  sobre cómo evaluar la eficacia de los sistemas de alerta pública transmitidos por diferentes medios, además de una consulta pública con cuestiones operativas relevantes.

De esta forma, se definen diferentes tecnologías para el desarrollo de los sistemas PWS basados en telefonía:

⁃    Cell Broadcast (CBS)
⁃    Location-Based SMS alert system (LB-SMS)
⁃    App-based solutions
⁃    SIM-applet based solutions
⁃    Systems for landline phones

Las dos primeras son las más utilizadas hasta el momento. Ambas requieren la implantación de una tecnología y un hardware específico en las redes móviles de los operadores, que deben aceptar su instalación si sus respectivos gobiernos lo solicitan.
De nuevo como ejemplo, Corea del Sur utiliza como sistema de alerta de emergencia “Cell Broadcast”  (radiodifusión celular), lo que significa que, a través de la tecnología instalada en la red de telefonía móvil, el gobierno de este país puede emitir mensajes a las personas que disponen de un móvil.
La segunda opción, “Location-Based SMS alert system” (mensajería SMS basada en la localización) puede dirigirse a personas que se encuentren en un área determinada e, incluso, tiene la capacidad de interactuar con ellas. Australia utiliza este sistema desde el 2012. El servicio de SMS basado en la localización puede ser tan finamente adaptado que podría enviar mensajes a todo el mundo que se concentre en un parque o en una playa. Si lo que se pide es la evacuación de la zona, el sistema puede comprobar con un mapa de calor si se está cumpliendo la orden.
CBS y LB-SMS tienen sus ventajas e inconvenientes, pero la velocidad de entrega de los mensajes en CBS es mayor; la carga, tanto de radio como de red, es menor, y el target de audiencia puede ser mucho más amplio.  Todo ello lo ha convertido en el sistema de preferencia para la mayor parte de los gobiernos.

Lista para todos los estándares de comunicaciones
CBS es una tecnología implementada sobre 2G, 3G, 4G y 5G y basada en la localización, que permite enviar mensajes de texto casi en tiempo real a un gran número de abonados cuyos teléfonos han sido configurados para soportar y recibir alertas y que se encuentran en una zona específica de ámbito local, regional o nacional. Es un servicio punto a multi-punto, es decir, con un  solo un mensaje se puede llegar a todos los abonados, también a los que se encuentren en roaming, sin necesidad de conocer el número de dispositivos móviles dentro de la zona afectada y, por supuesto, sin afectar a la privacidad del usuario.
El mensaje puede ser transmitido en una sola celda de radio, en un grupo de celdas o en toda la red, lo que hace que la ubicación del servicio sea específica. La tecnología permite incluso que los  dispositivos se auto-geolocalicen. Es decir, se utiliza la capacidad de geolocalización de cada teléfono a través de la funcionalidad Device Based Geo-Fencing (DBGF), que ofrece unos niveles de precisión iguales a los de la navegación por satélite. Así, el propio dispositivo es capaz de recibir las coordenadas que definen una o más formas geométricas (círculo, polígono) enviadas por el emisor de la alerta, y es capaz de comparar su ubicación con el área de alerta definida por esas coordenadas para decidir si presenta el mensaje o lo descarta.
El sistema CBS está definido en la especificación de 3GPP TS 23.041 para todas las tecnologías GSM, UMTS, LTE y 5G. El uso específico de CBS para PWS en Europa está especificado en ETSI TS 102 900 a través del servicio EU-Alert. Naciones como Países Bajos (NL-Alert) ya lo tienen disponible desde el 2012.
La arquitectura de un sistema CBS consiste principalmente en dos nodos: un centro de radiodifusión celular (CBC:Cell Broadcast Centre), situado en la red de un operador móvil, y una o más entidades de radiodifusión celular (CBE: Cell Broadcast Entity), generalmente localizada en la entidad gubernamental encargada de las alertas.
A través del CBE, la entidad gubernamental crea la alerta con un mensaje y selecciona el lugar o los lugares a los que requieren que se envíe el mensaje. El mensaje es entonces enviado al CBC, que mapea el área objetivo a las celdas de la red móvil y envía  el mensaje a los elementos de la red (BSC/RNC/MME/AMF), que gestionan la difusión del mensaje hacia las celdas objetivo.
CBC es por tanto un nodo muy relevante para las redes móviles que, como las propias especificaciones de ETSI y 3GPP para GSM, 3G y 4G detallan, tiene que estar integrado como un nodo en el core de la red. A pesar de ello, resulta difícil encontrar un diagrama del core de red donde este nodo aparezca visible con sus interfaces. En cualquier caso, las soluciones para 2G,3G y 4G ya están probadas.
En 5G los despliegues son aún inmaduros y se necesitarán más pruebas. En esta tecnología, el nodo CBC ya aparece definido como una función de red (CBCF) dentro del core (5GC), donde el nodo “Access & Mobility Management Function” (AMF) ofrece servicios al propio CBCF a través de un  “service-based interface” (Namf). Adicionalmente, se define una nueva función PWS-IWF (PWS-Interworking Function) que permite reutilizar el interfaz que se definió para 4G (SBc).
La arquitectura de una red de acceso de 5G “New Radio” (5G NR) se basa en dos opciones de alto nivel: “Standalone (SA) and Non Standalone (NSA). Generalmente, la conectividad SA se basa en que el gNB se conecta directamente al core de 5G. Por el contrario, el término NSA se aplica cuando el gNB se conecta a través de un eNB LTE, que a su vez utiliza el EPC (Evolved Packet Core) o el 5G Core. Esto viene soportado por lo que se conoce como “Dual Connectivity”, que se utiliza cuando un dispositivo consume recursos de radio proporcionados por al menos dos puntos de acceso a la red diferentes, como un eNB o un gNB, por ejemplo. Además, cada punto de acceso de red que participa en la conectividad dual de un dispositivo puede asumir funciones diferentes (“Master” o “Secondary”).
Por consiguiente, hay muchas alternativas  para realizar los despliegues de 5G NR, y eso pudiera dar lugar a  grandes esfuerzos adicionales en pruebas e integración de soluciones de PWS.
Quizá la crisis de coronavirus sirva para que se añadan nuevas variables a la hora de tomar decisiones relativas a los despliegues de red. Tal vez sea una buena ocasión para que los operadores de las redes decidan incluir ya el CBCF dentro de sus despliegues del core (5GC) y consideren PWS como un servicio que deben ofrecer a la población sin tener que esperar a que los gobiernos les obliguen a ello.

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