a smooth transition from wimax to lte with dual mode devices1

16
White paper A smooth transition from WiMAX to LTE  with dualmode devices How  operators can  reduce upfront costs and  gain flexibility as  they migrate to  LTE  Subscriber  devices  that support  both WiMAX and  LTE  provide WiMAX operators multiple benefits:   Increased flexibility in managing  the  timing of  their transition to  LTE   Lower funding requirements  at  the  beginning of  LTE  transition,  due  to a more gradual  deployment  of  LTE  infrastructure,  with 19%  capex and  opex reduction during the  first year of  LTE  deployment   Longer and  more efficient  use  of  existing WiMAX network resources   Easier introduction of  LTE  devices,  which reduces or  eliminates the  need for  device subsidies and  forced device replacements  when the  WiMAX network is  switched off   Cost savings of  4% over  five years,  due  to  increased efficiency in using available  resources and  to longer life span of  devices in the  market 

Upload: abdulbasset

Post on 07-Apr-2018

219 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 1/16

White paper 

A smooth transition from WiMAX to LTE with 

dual‐mode devices How operators can reduce upfront costs and gain flexibility as they 

migrate to LTE 

Subscriber devices that support both WiMAX 

and LTE provide WiMAX operators multiple 

benefits: 

  Increased flexibility in managing the 

timing of  their transition to LTE 

  Lower funding requirements at the 

beginning of  LTE transition, due to a more 

gradual deployment of  LTE infrastructure, 

with 19% capex and opex reduction 

during the first year of  LTE deployment 

  Longer and more efficient use of  existing 

WiMAX network resources 

  Easier introduction of  LTE devices, which 

reduces or eliminates the need for device 

subsidies and forced device replacements 

when the WiMAX network is switched off  

  Cost savings of  4% over five years, due to 

increased efficiency in using available 

resources and to longer life span of  

devices in the market 

Page 2: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 2/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |2| 

1. The role of  dual‐mode devices in the transition to LTE 

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) has given greenfield operators the opportunity to launch wireless 

broadband services in countless markets—in emerging and developed countries, in urban and rural environments, as fixed 

broadband service or as a mobile service. Meanwhile, many longer‐established WiMAX operators have decided to transition to Long 

Term Evolution (LTE) because of  the wide support for the new technology—and especially for its time‐division LTE (TD‐LTE) version, a 

radio access technology (RAT) very similar to WiMAX—and the advantages of  converging to a single technology. 

With the exception of  some vertical niche markets, most WiMAX operators will migrate to LTE, but the pace and modalities of  the 

shift will vary greatly depending on geography, service focus, spectrum availability, and funding. Some operators want to move to LTE 

as quickly as possible, as this will open new markets and business opportunities to them. This is the case at Yota. The Russian operator 

has announced plans for a quick transition to LTE that will enable it to become a wholesale operator providing other operators access 

to its network. Most operators are moving to LTE at a more relaxed pace. Most operators that are more focused on fixed services 

have not announced their LTE plans yet; they are likely to delay the move to LTE until the technology has matured and the ecosystem 

is established. In the meantime, they are better off  continuing to expand their WiMAX footprint and gain market share. 

Regardless of  the urgency of  the transition, operators are assessing the impact of  the transition on their networks, subscribers and 

cash flow, exploring the benefits of  different transition models, and understanding how they can prepare for the transition. This 

preparatory work is essential. While the availability of  upgradable base stations and dual‐mode devices makes it possible for 

operators to switch to LTE without replacing entire networks, the transition will undoubtedly be disruptive and require considerable 

effort from the operators to ensure service continuity, especially for operators with tightly limited spectrum assets. 

To ensure a smooth transition, operators need to develop a device migration strategy that complements the radio access network 

(RAN) transition. Dual‐mode devices’ role in this context is to contain the potential for disruption, and optimize the utilization of  

existing network resources. Dual‐mode devices are more expensive than single‐mode devices, but they can provide financial benefits 

that significantly outweigh these costs. With them, operators can use their 

existing network infrastructure longer and build their LTE network more 

slowly. Operators will be able to migrate subscribers organically to new 

devices at the end of  the lifespan of  the devices in use, instead of  executing a 

massive device substitution program. The resulting capex deferral and more 

limited need to subsidize device upgrades will translate into cost savings and 

a better cash flow to the operator. 

In this paper we explore issues faced by WiMAX operators planning to move 

to LTE and evaluating its device strategy. A total cost of  ownership (TCO) 

model illustrates the implications of  different ways to time the transition by 

employing different combinations of  single‐mode (WiMAX or  LTE) and dual‐

mode devices (WiMAX and  LTE), and quantifies the impact on infrastructure 

capex and opex and on device replacement costs. 

The network migration to LTE “is going to be 

complicated because we need to deploy… We 

cannot switch off  one network and switch on the 

other network, so there will be a period when the 

two networks will work at the same time, but we 

understand that this [transition] period will be two 

to three months. Of  course it is going to be an issue 

of  devices, because there are already many 

WiMAX 

devices 

in 

the 

market 

that 

will 

not 

support 

LTE, but we will make a special migration policy to 

help our customers to move.” 

Dennis Sverdlov, CEO at Yota 

Page 3: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 3/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |3| 

2. Transition options: network and devices 

The decision between the TD‐LTE and frequency division duplex (FDD) LTE versions is often dictated by spectrum assets and 

regulatory constraints. Funding availability and ecosystem maturity substantially constrain when the LTE transition will start. From 

network and device perspectives, however, operators have multiple options. Some of  the most common transition paths are listed in 

Table 1. 

Table 1. The transition to LTE: Options 

No overlay 

The operator switches from WiMAX to LTE without establishing a temporary overlay network. 

Spectrum: This option is likely to be selected only by operators that have insufficient spectrum to support both 

WiMAX and LTE, because this transition model is the most expensive, disruptive, and fraught with risk. 

Network: The existing WiMAX infrastructure has to be disposed of, unless upgradable equipment has been installed. 

Nevertheless, operators may need to add new WiMAX base stations during the transition, to increase capacity 

because the operator’s subscriber base is growing. 

Devices: The operator has to replace all WiMAX devices with LTE devices in an extremely short period, making the 

transition a very demanding and expensive customer service process. 

Fast 

transition 

This transition model is well suited to operators that intend to move their subscribers to LTE quickly, over 2–3 months. 

In some cases this process may be carried out at a different time in each market. Unless dual‐mode devices are used, 

however, a market‐by‐market transition limits subscribers’ ability to access the network outside their market. 

Spectrum: This model is best suited to operators with little spectrum, for which a protracted transition may result in 

an inefficient use of  resources, especially if  dual‐mode devices are not used. 

Network: 

WiMAX 

base 

stations 

are 

decommissioned 

quickly 

and, 

as 

in 

the 

no‐

overlay 

scenario, 

the 

operator 

may 

need to increase the overall number of  base stations faster than if  the WiMAX network were left on. 

Devices: Unless the operator deploys a large number of  dual‐mode devices before starting its LTE deployment, the 

replacement of  legacy WiMAX devices in a short period is going to be costly and challenging. 

Gradual 

transition 

This is the operationally easiest and most cost‐effective option for most operators, because it allows them to leverage 

the existing WiMAX infrastructure for a few years, and to manage the subscriber transition to new devices effectively. 

The TCO model presented in this paper is based on this transition option, assuming that the operator will operate the 

WiMAX and LTE networks for two years. 

Spectrum: Operators will move from WiMAX to LTE gradually by changing the relative split between the two 

technologies. At the beginning, with few LTE subscribers, most spectrum will remain allocated to WiMAX. Later, the 

operator 

will 

assign 

more 

spectrum 

to 

LTE 

as 

required 

by 

subscribers. 

Network: At the end of  the transition period, WiMAX base stations are disconnected or upgraded to LTE. 

Devices: Unless dual‐mode devices are used, the operator has to replace devices as dictated by network availability 

and capacity. In areas where LTE provides more capacity than WiMAX, the operator may need to switch some WiMAX 

subscribers to LTE to make sure there are sufficient network resources available to them. 

Page 4: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 4/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |4| 

Long‐

term 

coexistence 

LTE deployment is either complementary to WiMAX, targeting areas where the operator needs to increase capacity or 

expand coverage, or it is treated as a completely separate network. 

Spectrum: This option is limited to operators that have sufficient spectrum to support two networks in the medium to 

long term. 

Network: The WiMAX network continues to operate side by side with the new LTE network. 

Devices: Unless the operator is exclusively providing fixed service and WiMAX and LTE are offered in different 

markets, dual‐mode devices provide a great advantage and cost‐saving opportunity in this case, because they allow 

subscribers to have access to the entire network served by the two RATs. 

We assume that in all cases the operator will eventually run an LTE‐only network, and that the main difference among options is the 

length of  the transition period during which both WiMAX and LTE operate. Generally, a faster transition to LTE requires more upfront 

effort and investment than a protracted one in which subscribers can use both networks longer and move to new LTE devices 

gradually. Although less disruptive, longer transition periods are often not suitable, though, because they require spectrum assets that 

most operators do not have. 

From a device perspective, the operator must decide whether to use single‐mode devices only, or a mix of  single‐mode and dual‐

mode devices (Figure 1). When an operator opts to deploy only single‐mode devices, subscribers can use only one network at a time. 

In this case device replacement has to follow the LTE deployment closely, to avert the risk of  congestion on one network while the 

other is underutilized. With dual‐mode devices, operators have more flexibility to plan the transition as desired, and to use network 

resources more effectively. 

Figure 1. Device strategies for the transition to LTE: Single‐mode case and dual‐mode case (bottom two bars), mapped against the 

network technology transition (top bar). Source: Senza Fili Consulting 

Page 5: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 5/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |5| 

Mobile devices increasingly support multiple radio interfaces, because this is a requirement to get the best coverage and throughput 

in networks that are no longer as homogeneous as the early Global System for Mobile Communications (GSM) or Code Division 

Multiple Access (CDMA) networks. Today’s smartphones typically support second generation (2G) technologies like GSM, third 

generation (3G) technologies like High‐Speed Packet Access (HSPA), and Wi‐Fi. Smartphones like the HTC EVO™ 4G support WiMAX in 

addition to cellular and Wi‐Fi interfaces. 

Dual‐mode devices that support both WiMAX and LTE fit well within this trend toward multiple interfaces, but with an added 

advantage. Because WiMAX and LTE share an overlapping radio interface and, in most cases, WiMAX operators moving to LTE plan to 

use the same spectrum band, supporting both interfaces is easier and less expensive than adding a fundamentally different one. 

Substantial cost savings come from the use of  a single baseband chipset and shared radio frequency (RF) components for both 

WiMAX and LTE. In the device market, where volume dictates the commercial viability of  a product, these cost savings and the ability 

to reuse components are essential to creating a cost structure that will make these devices attractive to manufacturers and cost 

effective for operators, even though the market for dual‐mode WiMAX /LTE devices is only a subset of  the LTE market. 

Page 6: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 6/16

Page 7: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 7/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |7| 

Figure 2. Timeline of  transition to LTE in the TCO model. Source: Senza Fili Consulting 

The model compares two cases: 

  Single‐mode case: the operator uses only single‐mode devices, switching gradually to LTE devices as it deploys the network. 

  Dual‐mode case: the operator starts introducing dual‐mode devices during Year 1, ahead of  the availability of  LTE, to facilitate 

the transition. 

The transition will take place over two years, during which both the WiMAX and LTE networks are operational. When the WiMAX 

network is switched off  in Year 4, all WiMAX single‐mode devices are replaced, but dual‐mode devices are still in use, even though the 

adoption of  new dual‐mode devices is discontinued. 

For simplicity, the model assumes that new LTE base stations will be installed. For most operators, at least some of  their existing 

WiMAX base stations are not upgradable to WiMAX, so new base stations are often required. Furthermore, most of  the new LTE base 

stations are deployed due to increased traffic loads, and upgrades would not suffice. For the operator considered in the TCO model, in 

the best case only a subset of  the LTE network will be the result of  RAN upgrades. In this scenario, we expect the capex to be lower 

(with the difference depending on the type of  upgrade available), but the cost drivers remain the same. 

While the specific results are tied to our model operators, we expect the cost drivers and high‐level results to be highly comparable 

across operators when size and other operator‐specific parameters and assumptions are taken into account. 

Page 8: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 8/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |8| 

Figure 3. Device types in use among subscribers in the dual‐mode and single‐mode cases. Source: Senza Fili Consulting 

The TCO model is capacity driven. The expected number of  subscribers, the traffic they generate, and the devices they use (Figure 3) 

determine the number of  LTE base stations that the operator deploys, and when (Figure 4). With an increase in the number of  

subscribers, the WiMAX network might no longer be able to meet the traffic load, and the operator would then need to replace some 

WiMAX devices with dual‐mode or LTE single‐mode devices, a forced substitution, to provide sufficient service.1 The infrastructure 

capex and opex, as well as the device replacement costs, are directly driven by throughput requirements. For simplicity, we assume 

that the initial WiMAX footprint is sufficient to provide coverage and that the LTE network is planned to be coextensive with it—that 

is, the operator does not need to install additional LTE base stations for coverage only. 

The total number of  LTE base stations needed in Year 4 and Year 5 is the same for both the single‐mode and dual‐mode cases 

because, at this point, the WiMAX network is no longer operative and the traffic load is the same regardless of  whether single‐mode 

or dual‐mode devices are used. Similarly, in Year 1, no LTE base station is deployed in either case. The difference between the two 

Figure 4. LTE base stations: new and total count. Source: Senza Fili Consulting 

1. We assume that, during the transition period, the operator will no longer deploy WiMAX across the entire footprint 

Page 9: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 9/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |9| 

cases is substantial, however, in Year 2 and Year 3. In the single‐mode case, the operator needs more base stations deployed in both 

years, because all new subscribers and all subscribers with a new device can access only the LTE network. 

As a result, in the single‐mode case the existing WiMAX network is underutilized during the transition (37% of  WiMAX capacity is 

unused in Year 3) because the number of  WiMAX devices is limited. The operator could choose to support more WiMAX devices 

during the transition to increase WiMAX network utilization, but doing so would create the need for a larger number of  forced device 

substitutions when the WiMAX network is switched off  in Year 4, and this approach is not likely to be cost effective. 

The timeline of  the deployment differs substantially in the two cases. In the single‐mode case, the operator has to deploy almost 

seven times as many base stations in Year 2 as in the dual‐mode scenario, and 38% more in Year 3, to meet subscriber demand.2 As 

we will see in the next pages, this has a major impact on the capex cash flow for the LTE build‐out. In Year 4, the balance is reversed in 

the dual‐mode case, with the operator having to compensate for the smaller number of  base stations deployed in Year 2 and Year 3 

(compared to the single‐mode case) to complete the LTE rollout. 

Many operators are likely to deploy LTE in new markets as they transition their WiMAX networks to LTE. To keep our focus solely on 

the 

transition 

from 

WiMAX 

to 

LTE, 

deployment 

activity 

beyond 

the 

WiMAX 

footprint 

in 

not 

included 

in 

the 

TCO 

model. 

Furthermore, 

the TCO model does not take into account any capacity increase that may be needed to accommodate roaming, wholesale, machine‐

to‐machine (M2M), or other traffic not generated by the projected subscribers. 

The TCO model assumes that operators use dual‐mode devices with a single baseband chipset that supports both WiMAX and LTE, in 

both TDD and FDD variants; this is less expensive than using one chip for WiMAX and a second chip for LTE, so we expect operators to 

provide single‐chipset dual‐mode devices whenever possible. This assumption in the TCO allows us to keep the incremental cost of  

adding the second RAT interface to US$10. 

2. Of  course the operator may decide to deploy LTE base stations more quickly. In this case the cost savings will be more evenly distributed across Year 2 and Year 3, but 

the difference disappears by Year 4 and Year 5, when the total number of  LTE base stations is the same. 

Page 10: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 10/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |10| 

4. Comparing costs in single‐mode and dual‐mode cases 

The adoption of  dual‐mode devices results in cost savings for operators (Figure 5), mostly driven by a more gradually paced 

deployment of  LTE base stations and devices, and by the more extensive use of  existing WiMAX network resources during the 

transition. Figure 5 shows a comparison of  costs for the two cases and the cost savings (as a percentage of  cumulative costs up to any 

given point in the timetable) that accrue to operators adopting dual‐mode devices. For all cost drivers in the dual‐mode case, the 

cumulative percentage in cost savings decreases over time, because costs shift toward the second half  of  the five‐year period. As a 

result, the operator in a dual‐mode case sees two effects: a shift forward in the cash flow (which can be calculated by the yearly opex 

and capex in Figure 5) and overall cumulative cost savings (i.e., the percentage in cumulative cost savings in Year 5 in Figure 5). 

Figure 5. Financial summary of  the single‐mode and dual‐mode cases. Positive cost savings values denote lower costs for the dual‐

mode case. Source: Senza Fili Consulting 

Page 11: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 11/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |11| 

The biggest impact is generated by infrastructure capex, with cumulative cost savings of  55% in Year 2. Of  course, the cumulative cost 

savings disappear in Year 4 and Year 5, because the operator has to deploy the same overall number of  base stations. Postponing the 

capex to a time when there are more paying subscribers and spreading out the efforts over time are huge advantages to most 

WiMAX operators—especially because many of  them are greenfield operators with limited access to capital and, especially in 

emerging markets, limited engineering resources for the rollout. As a result, operators may see additional costs savings due to the 

more efficient use of  staff  resources, which TCO the model does not include because they are highly dependent on the operator’s 

environment. 

More limited, but still substantial, cost savings in the dual‐mode case come from the opex over the five‐year period, peaking at Year 3, 

when the operator has to support a higher number of  active WiMAX and LTE base stations. During Year 4 and Year 5, the opex is the 

same in both cases because the same number of  base stations is active; but, unlike in the capex case, there is a residual cumulative 

cost saving in Year 5 opex because of  the higher number of  base stations during Year 2 and Year 3. The cumulative opex savings peak 

at 13% in Year 3 and dip to slightly over 8% by Year 5. 

The timing of  cost savings for devices is different from that for infrastructure. The device costs3 in Figure 5 include: 

  Organic device replacements that would have taken place regardless of  the LTE deployment (here the difference between the 

two cases is the additional marginal cost of  US$10 for dual‐mode devices). 

  Forced replacements that provide subscribers with new devices as the WiMAX network is turned off  or has insufficient capacity. 

During the first three years, only organic device replacements are needed, in the same numbers for both the single‐mode and dual‐

mode cases. Since the dual‐mode devices are more expensive, during the initial three years the dual‐mode case entails a higher cost 

(4% in Year 2 and Year 3) than the single‐mode case. In the last two years, the balance is reversed, as the single‐mode case requires 

forced replacements and the dual‐mode case does not. As a result, in Year 4 the operator has to replace 36% more devices in the 

single‐

mode 

case 

than 

in 

the 

dual‐

mode 

case, 

leading 

to 

cumulative 

cost 

savings 

of  

6% 

in 

Year 

4. 

This 

percentage 

drops 

to 

4% 

in 

Year 5, as the number and cost of  replaced devices is the same for both cases. Because fewer devices are replaced in the dual‐mode 

case, its cost of  transitioning subscribers to LTE is lower. 

The TCO model compares the total cost of  device replacement for both organic and forced replacements, and does not take into 

account the impact of  device subsidies. Actual cost savings in the dual‐mode case may be substantially higher if  the operator decides 

to subsidize forced replacements. This is very likely if  the operator wants to keep churn down—most subscribers will not be willing to 

pay for a device when their current one works well and the change is required by the operator’s upgrade plans. Because the dual‐

mode case entails fewer forced replacements, it translates into lower subsidies and a higher percentage of  total device costs paid for 

by subscribers. 

The 

sources 

of  

cost 

savings 

in 

the 

dual‐

mode 

scenario 

vary 

through 

time. 

In 

Year 

2, 

81% 

of  

cost 

savings 

come 

from 

capex 

and 

23% 

from opex, and devices actually add 5% to the costs. In Year 5, cost savings are split between infrastructure opex (74%) and devices 

(26%). 

3. The TCO model includes the additional device costs associated with the transition to LTE without making any assumption as to whether the operator pays for them 

through device subsidies, or whether they are passed onto the subscribers. 

Page 12: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 12/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |12| 

The device and infrastructure financial summary in Figure 5 adds together the cost savings from infrastructure capex and opex and 

devices, reflecting the two main cost‐saving drivers in the dual‐mode case: 

  During the two‐year transition period, the operator can deploy the LTE network more gradually, thus reducing the size of  the 

initial investment. The 19% cost savings in Year 2 are due mainly to the effect of  the postponed capex, which has a large impact 

on the cash flow. The overall capex investment by Year 5 is the same in both cases, because regardless of  whether devices are 

single‐mode or dual‐mode, the operator deploys the same number of  base stations. 

  The dual‐mode case, however, brings long‐term savings (4%) despite the higher cost of  the devices, because the operator can 

make do with keeping a smaller number of  base stations active, thus reducing its capex. 

Page 13: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 13/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |13| 

5. A comparison across transition scenarios 

In the TCO analysis in the previous pages we focused on a base‐case scenario in which the operator migrates to LTE over two years. 

What happens if  we look at a different transition period? We explored this issue by creating four additional scenarios, defined in Table 

3, with transition periods ranging from three months to three years, with an additional one in which the WiMAX network is kept 

active throughout the five‐year period. 

The three‐month transition is very challenging in terms of  resources and funding, and we do not expect it to be widely adopted. 

Similarly, the long‐term coexistence scenario is likely to be confined to operators that have sufficient spectrum to operate two 

networks side by side, one using WiMAX and one LTE, and can do so at a low opex. 

A comparison across scenarios (Figure 6) shows that the fast‐switch scenario is the least affected by dual‐mode devices (only 1% cost 

savings by Year 5). The graph on the left in Figure 6 shows the yearly cost for the dual‐mode case only to compare the cash flow 

requirements for operators choosing a different length of  transition period. Other things being equal, the shorter the transition time, 

the higher the upfront investment is. 

Table 3: Scenario definitions 

Fast switch 

Fast transition over three months, with the WiMAX network turned off  at the end of  the transition period. 

Dual‐mode case: dual‐mode device deployment starts in Year 1, with all WiMAX devices replaced by LTE devices by 

Year 3. 

Single‐mode case: LTE device deployment starts in Year 2, with all WiMAX devices removed by Year 3. 

One‐year 

transition 

LTE and WiMAX both operate during Year 2, with the WiMAX network disconnected in Year 3. 

Dual‐mode case: Dual‐mode devices introduced in Year 1, LTE devices in Year 3. Dual‐mode devices are still in use in 

Year 5. 

Single‐mode case: LTE devices are introduced in Year 2. All WiMAX devices are replaced by LTE ones by Year 3. 

Two‐year 

transition 

Base case, analyzed in the previous section. LTE and WiMAX both operate during Year 2 and Year 3, with the WiMAX 

network disconnected in Year 4. 

Dual‐mode case: Dual‐mode devices introduced in Year 1, LTE devices in Year 4. 

Single‐mode case: By Year 4 all devices support LTE. 

Three‐year 

transition 

WiMAX and LTE both operate from Year 2 to Year 4. 

Dual‐mode case: Dual‐mode devices introduced in Year 1, LTE devices in Year 5. 

Single‐mode case: WiMAX and LTE devices coexist until Year 4. No WiMAX device in use in Year 5. 

Long‐term 

coexistence 

WiMAX and LTE operate side by side from Year 2 to Year 5. 

Dual‐mode case: Dual‐mode devices introduced in Year 1 and used through Year 5. LTE‐only devices not used. 

Single‐mode case: WiMAX and LTE devices operating from Year 2 to Year 5. 

Page 14: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 14/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |14| 

Figure 6. Scenario analysis: percentage cumulative savings for dual‐mode case, and dual‐mode‐case costs for infrastructure and 

devices combined. Source: Senza Fili Consulting 

Because the time during which both WiMAX and LTE networks are active is so short in the fast‐switch scenario, dual‐mode devices 

have a limited impact in either deferring capex or lowering opex. When the WiMAX network is switched off, most devices still use 

WiMAX only, and they need to be replaced. Dual‐mode devices would bring more relief  if  they could be deployed for a few years 

ahead of  the deployment, but this approach creates an unnecessary delay in the transition to LTE—as operators wait for subscribers 

to 

adopt 

dual‐

mode 

devices 

organically—that 

operators 

prefer 

to 

avoid. 

At the other extreme is long‐term coexistence. It generates the highest cost savings (12% by Year 5). This is because the continued use 

of  the WiMAX infrastructure reduces the number of  LTE base stations to be deployed and gives the operator more flexibility to 

replace devices organically. 

The one‐year transition scenario delivers the most impressive cost savings during the transition phase in Year 2, as the operator 

embarks on a transition that requires fewer base stations to be deployed in Year 2 than in the fast‐switch scenario. A similar but less 

pronounced effect is present in the two‐year transition scenario. 

The three‐year transition scenario’s cumulative cost‐savings pattern during the initial years is similar to that of  long‐term coexistence, 

as the network buildout is driven by the same traffic requirements in both scenarios. The cost savings remain higher for the long‐term 

coexistence scenario because of  the continued use of  the WiMAX network. 

Page 15: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 15/16

White paper A smooth transition from WiMAX to LTE with dual‐mode devices 

© 2011 Senza Fili Consulting • www.senzafiliconsulting.com  |15| 

6. Conclusions 

WiMAX operators that have decided to move to LTE face a wide range of  options in how to transition to the new technology, and how 

quickly to do so—in terms of  both RAN equipment and subscriber devices. In the TCO model presented in this paper, we compared 

the transition costs for both infrastructure and devices in two cases: one in which the operator uses devices that operate in a single 

mode, either WiMAX or LTE, and the other in which the operator uses dual‐mode, single‐chipset devices that support both WiMAX 

and LTE during the transition. We assumed that the operator completes the transition in two years and that by the end of  the period 

it has 1.9 million subscribers, all using the LTE network and 63% using smartphones. 

Our analysis shows that an operator that adopts dual‐mode devices the year before the LTE network is launched can achieve a 

cumulative cost savings of  4% by the end of  Year 5. Even more important, dual‐mode devices provide cost savings of  19% during Year 

2, allowing operators to deploy the RAN infrastructure more gradually and to replace subscriber devices organically, all of  which 

improves cash flow during the transition. The results are summarized in Table 4. 

The transition to LTE widens the addressable market and brings new business opportunities to WiMAX operators, but it will also 

impose a burden on operators’ financial and operational resources. Dual‐mode devices give WiMAX operators the flexibility to reduce 

the impact of  the transition to LTE by diluting it through time and minimize its impact on subscribers. 

Table 4. Comparison of  single‐mode and dual‐mode cases 

Single‐mode devices case  Dual‐mode devices case 

Lower cost per device  More efficient network utilization during transition period 

Forced replacement of  devices as a one‐time occurrence, 

but subsidies may be required to avert churn 

Gradual replacement of  devices, 

with limited or no subsidies 

Suitable for very fast transition to LTE Slower transition to LTE is possible and indeed advantageous 

with dual‐mode devices 

Higher capex and opex during initial transition phase Capex and opex are shifted toward a later stage, 

because the WiMAX network resources can be used longer 

A faster transition requires higher investment 

and more resources during initial part of  transition 

A gradual, slower transition is easier to manage, 

involves less risk, and costs less 

Page 16: A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

8/6/2019 A Smooth Transition From WiMAX to LTE With Dual Mode Devices1

http://slidepdf.com/reader/full/a-smooth-transition-from-wimax-to-lte-with-dual-mode-devices1 16/16