1. ¿Que es la tecnología 5G?
En primer lugar, les compartimos una definición de la red 5G, contextualizada como la quinta generación de tecnología celular. Que sin duda alguna está mejorando enormemente la velocidad, cobertura y capacidad de respuesta de las redes inalámbricas actuales.
¿De qué tan rápido estamos hablando? Pensemos en unas 20 a 30 veces más rápido que la conexión de equipos móviles actuales, y aún más rápida que cualquier cosa que puedas obtener con un cable de fibra óptica en tu casa FTTh. Como referencia, (Podrás descargar una temporada completa de tu serie favorita en apenas 40 a 60 segundos).
Pero no creas que la llegada de esta red se trata sólo de sobrealimentar la conexión de tu teléfono celular a esta. Considera que la red 5G es la tecnología que permitirá a los vehículos autónomos comunicarse entre ellos, o que las personas podrán transmitir de forma inalámbrica contenido de realidad virtual en muy alta definición a través de sus lentes de VR Realidad virtual.
A diferencia del 4G, el 5G se desarrolló para soportar las necesidades de un gran ancho de banda en un tiempo de espera muy reducido.
El 5G, o quinta generación de la telefonía móvil, es la tecnología que está cambiando todo. Esta es la sucesora del actual 4G o LTE, pero durante un tiempo convivirán juntas de la misma forma que el 2G, 3G y 4G lo hacen actualmente. Pese a que ya algunos operadores están empezando a apagar 2G e inclusive 3G. Esta tecnología está ofreciendo muchas ventajas en forma de mayor velocidad, menor latencia y más capacidad para tener millones de dispositivos conectados al mismo tiempo. Como ya se está masificando entre nosotros, veremos todo lo que tenemos que saber sobre la tecnología móvil 5G.
El 5G va más allá de los teléfonos móviles o el Internet móvil y es una de las claves para la democratización del Internet de las cosas. Se está necesitando una red capaz de tener cientos de millones de dispositivos conectados que requerirán la latencia más baja posible. Además, los nuevos servicios conectados (streaming, e-salud, nube…) también se están viendo beneficiados enormemente de esta tecnología.
La gran variedad de frecuencias que emplea, la manera en que se pensaron las antenas y la posibilidad de construir una red en franjas, le permiten, en teoría, responder a todas las situaciones. También a futuro podrá ofrecer una cobertura a gran escala, no perder la señal en interiores o subsuelos, reducir al máximo el tiempo de respuesta y ofrecer un gran ancho de banda. Entendiendo que la mayoría de los despliegues actuales de 5G de hoy, solo se aprecia en los equipos móviles la nomenclatura 5G, pero muchos usuarios siguen navegando con la misma velocidad de siempre y aún no notan la diferencia, deben de tener paciencia, pues muy pronto verán los cambios.
El 5G es una tecnología cuyo estándar fue aprobado hace unos pocos años y de la que todavía quedan muchas incógnitas por resolver. Si nos fiamos de las previsiones sobre lo que debería ofrecer, tenemos un listado de características clave a nivel de velocidad o latencia:
· Una velocidad teórica de 10 Gbps (hasta 100 veces más rápido que el 4G).
· Latencia de 1ms (propia de la fibra óptica hasta el hogar).
· Hasta 100 dispositivos conectados por celda.
· Disponibilidad del 99.999%.
· Cobertura del 100%.
· Reducción del 80% en el consumo de energía de la red.
· Hasta 10 diez años de duración de la batería en los dispositivos IoT.
En cuanto a su velocidad, la Consumer Technology Association señala que podremos descargar una película de 2 horas en sólo 3,6 segundos utilizando una red 5G. Esto nos costaría 6 minutos con una red 4G a máximo rendimiento o 26 horas con una red 3G.
2. Ventajas técnicas en comparación con la red 4G
Todos notaremos la irrupción de la tecnología 5G en el mercado. Actualmente, nuestros teléfonos pueden ejecutar procesos de forma casi inmediata, pero la velocidad que promete el 5G no tiene comparación alguna. Sin embargo, esta no será la única mejora que notaremos.
Impulso a la velocidad. En este momento, nuestros móviles 4G corren a una media de 150 Mb/s. Si echamos un vistazo al pasado, en sus inicios, el 3G permitía navegar a 2Mb/s y el 2G a 14 Kb/s. Estas velocidades son irrisorias en comparación al 5G, teniendo en cuenta que la tecnología 5G alcanzará en promedio los 900 Mbps por usuario e inclusive mucho más.
Fomento del Cloud. Este aumento de velocidad hará que los Smartphones necesiten poquísimo tiempo para procesar operaciones. Por ello, la mayoría se ejecutarán en la nube, en lugar de hacerlo en la memoria física del teléfono. Esto podría provocar una disminución del almacenamiento local de los móviles.
Mayor calidad de contenido. Los 900 Mbps que alcanzará la red 5G permitirán reproducir contenido audiovisual en la mayor resolución. Además, se está facilitando la difusión de vídeo en streaming o en directo, posibilitando hacerlo en 4K HDR. La velocidad de subida de archivos también mejora de forma sustancial.
Reducción de la latencia. La conectividad 5G prácticamente acabará con la latencia. El tiempo que tarda un dispositivo en ejecutar una orden dada por el usuario se reducirá de 40 milisegundos en el caso del 4G a 1 ms con esta nueva tecnología.
3. ¿Como funciona técnicamente el 5G?
Al igual que las anteriores tecnologías móviles que hemos estado utilizando, el 2G (o GSM), 3G y 4G (LTE), el 5G (Red de quinta generación) se basa en frecuencias de radio, las mismas que para la televisión, los walkie-talkies, el wifi o los controles remotos de los portones.
Pero para estar a la altura de las expectativas, el 5G debe poder apoyarse en una red más densa, lo que implica una multiplicación de las antenas, más pequeñas, en el exterior y en el interior, y el despliegue de fibra para conectar estos emplazamientos.
Estado latente o latencia:
Escucharás mucho sobre el estado latente o latencia, pero mucho. La latencia es el tiempo de respuesta que existe entre el momento en que haces clic en un enlace y comienza a transmitirse un video en tu teléfono, entre que envías una solicitud a la red y cuando la red responde, o entre que vas a un sitio Web y comienza a reproducirse tu video.
No parece mucho, pero ese tiempo de demora puede durar alrededor de 20 milisegundos. Con la red 5G, esa latencia se reducirá a un milisegundo, o aproximadamente el tiempo que tarda un flash en activarse en una cámara normal, Esa capacidad de respuesta es crítica para actividades como transmitir en vivo un partido en realidad virtual o para que un cirujano en Boston controle un par de brazos robóticos que realizan un procedimiento en Santiago.
Gigabit LTE:
Seguramente estás escuchando mucho sobre el Gigabit LTE como precursor de la 5G. En definitiva, hablamos de velocidades mucho más altas en la red LTE existente. Pero el trabajo que se necesitó para construir una red Gigabit LTE es la base de la 5G.
MIMO:
Es un acrónimo para entrada múltiple, salida múltiple (multiple input, multiple output por sus siglas en inglés). Básicamente, es la idea de meter más antenas en nuestros teléfonos y en las torres celulares. Y, siempre puedes tener más antenas. Se alimentan de la red Gigabit LTE más rápida, y las empresas están implementando lo que se conoce como 4×4 MIMO, en el que cuatro antenas están instaladas en un teléfono.
Integración de operadores:
Los operadores inalámbricos pueden tomar diferentes bandas de frecuencias de radio y unirlas para que los teléfonos, como el Galaxy y el Iphone, puedan elegir la más rápida y menos congestionada que esté disponible. Piensa en este proceso como en una autopista de tres carriles para que los automóviles puedan entrar y salir de ellos, dependiendo de qué carril tiene menos tráfico.
QAM:
Este es un término tan técnico, que ni siquiera me molestaré en explicar a detalle. Representa la amplitud modulada en cuadratura. ¿Ves? Ni siquiera te preocupes por esto.
En dado caso, lo que necesitas saber es que permite que el tráfico se mueva rápidamente de una manera diferente a la de integración de operadores o MIMO. ¿Recuerdas la analogía de la carretera? Bueno, con 256 QAM tendrás grandes tractores que transportarán los datos en lugar de hacerlo en pequeños autos. MIMO, la integración de operadores y QAM ya están en las redes 4G, pero también juegan un papel importante en la 5G.
Haz estructurado:
Esta es una forma de dirigir las señales 5G en una dirección específica, lo que posiblemente te brinde una conexión propia. Verizon (Operadora en Estados Unidos) ha estado utilizando la estructuración de haces (de luz) para el espectro de ondas milimétricas, evitando obstrucciones como paredes o árboles.
Segmentación de la red:
Esta es la capacidad de crear segmentos individuales de espectro para ofrecer a los dispositivos el tipo de conexión específica que necesitan. Por ejemplo, la misma torre celular puede ofrecer una conexión de baja potencia y más lenta a un sensor para un medidor de agua conectado a tu hogar, mientras que al mismo tiempo ofrece una conexión más rápida y de baja latencia a un vehículo autónomo que circula en tiempo real.
4. ¿Cuales son las bandas que utilizara?
Es claro que no habrá un consenso universal, pero a grandes rasgos en la gran mayoría de países, las bandas que están siendo utilizadas son las siguientes:
700 MHz con una velocidad mínima garantizada de 100 Mbps y conectividad estable por su gran alcance en larga distancia y en zonas con bastantes paredes.
1,5 GHz y 3,6 GHz como bandas de principal cobertura en zonas urbanas gracias a la utilización de Smart-cells. Aquí se ofrecerán velocidades de entre 1 y 3 Gbps. Son claves para el despliegue de ciudades inteligentes y conectadas.
26 GHz ofreciendo una cobertura de menor alcance y realizada principalmente con hotspots, con velocidades de hasta 10 Gbps. Se usará en estaciones de tren o estadios deportivos.
5. ¿Que servicios traerá consigo?
Para el consumidor, el 5G supondrá un aumento de la velocidad y una mayor facilidad de navegación. El objetivo es responder a la demanda de internet móvil y al incremento del consumo de video en celulares, ya que éste consume mucho ancho de banda.
El 5G no sustituirá al 4G sino que convivirá con él, así como donde existan solo redes 3G. Pero en cualquier caso la nueva generación de redes móviles permitirá la transmisión de datos a velocidades extremas con una enorme capacidad 10 Tbps por Km2 y con una altísima densidad 1 millón de nodos por km2, permitiendo optimizar recursos a nivel de infraestructura al llegar más lejos y más rápido con menos esfuerzo.
Las ventajas de la baja latencia
El 5G permitirá la conexión de millones de dispositivos nuevos a Internet, pero buena parte de ellos apenas necesitarán enviar pequeñas cantidades de información cada varias horas a través de Internet. Claro que en total hablaremos de 50.000 millones de dispositivos conectados, según cálculos de Intel, alrededor de 2024, pero no todos serán igual de exigentes a la hora de transmitir datos.
Los teléfonos móviles demandarán cada vez más tráfico de datos, pero los nuevos aparatos de las ciudades inteligentes, casas conectadas y todo tipo de sensores relacionados con el Internet de las Cosas (IoT) apenas necesitarán enviar cantidades pequeñas de información cada mucho tiempo, de ahí que resulte fundamental establecer protocolos de bajo ancho de banda para optimizar el tráfico de estos nuevos dispositivos conectados.
Con la red 5G podremos descargar una película en nuestro smartphone en menos de tres segundos; nuestro coche será capaz de detectar y navegar automáticamente salvando los obstáculos del camino; los médicos podrá realizar procedimientos quirúrgicos complejos utilizando robots de forma remota; las ciudades serán capaces de recopilar información en tiempo real omnipresente sobre el tráfico, el tiempo y la delincuencia.
Las redes 5G permitirán que los dispositivos se conecten entre sí directamente, con una comunicación más eficiente y por tanto con un menor gasto de energía de la batería.
La industria de las telecomunicaciones también espera que el 5G permita satisfacer la creciente demanda de conectividad vinculada con la digitalización de la sociedad y de la economía. Automóviles autónomos, la robotización, la industria 4.0, la telemedicina y las ciudades inteligentes.
6. ¿Cuando estará disponible en su totalidad?
Cuando se materialice de verdad será a partir de finales de 2023, gracias a la presencia en el mercado de celulares compatibles con el 5G. Esto es porque si bien a muchos les aparece la figura de 5G en sus equipos móviles, pero siguen navegando a velocidades de 4G.
Por otra parte, en muchos lugares, América incluida, la cobertura 4G aún no se completó. En algunos países de áfrica apenas está en sus albores. Los operadores se enfrentan por lo tanto a una importante inversión y la prevista para la red 5G lo será aún más.
La fecha prevista para la llegada del 5G en forma masiva será para este 2023. Podemos decir que ese es el momento del encendido comercial de las redes, pero sabemos que el despliegue y activación comenzó mucho antes.
Pese a que en muchos países aún no está definido el uso del espectro de frecuencias a utilizar por cada operador.
7. ¿Será necesario comprar un móvil 5G?
Evidentemente sí. Aunque durante un tiempo convivirán ambas redes y el 4G se beneficiará de algunos de los avances del 5G (MU-MIMO sin ir más lejos) para disfrutar al completo de la nueva red, será necesario un nuevo terminal móvil compatible. Se espera que a partir de 2023 la totalidad de los equipos que se comercialicen sean con esta tecnología.
8. ¿Como se está desplegando el 5G?
Aunque los despliegues de 5G a gran escala pueden demorar aún varios años, la tecnología 5G ya está demostrando ser disruptiva para el status quo. Para preparar sus redes para soportar las demandas masivas de ancho de banda, nuevas aplicaciones, una menor latencia y cobertura ubicua, los operadores de redes móviles han comenzado el proceso de densificación de la red de acceso en la tecnología 4G, lo que ha implicado un aumento significativo en la cantidad de Small Cells que se están desplegando.
Las capacidades avanzadas de las Small Cells de la actualidad, listas para soportar 5G, implican requisitos de potencia adicionales. El aumento en el tráfico de datos requiere mayor capacidad de procesamiento, y aunque Massive MIMO puede ayudar a mejorar la eficiencia espectral, la eficiencia energética es generalmente menor. Entender que una típica Small Cell de tres sectores puede requerir entre 400 y 1000 watts de potencia, por lo que el desafío será cómo suministrar esa energía a grandes cantidades de Small Cells de una manera rentable y que garantice implementaciones eficientes.
El modelo tradicional para energizar las celdas macro, donde cada ubicación se planifica cuidadosamente y particularmente para cada emplazamiento, a fin de eliminar cualquier problema en el sitio una vez que comienza la construcción, no aplica para el despliegue de Small Cells. La densificación de la red de acceso requiere un cambio total en esa metodología, puesto que la gran cantidad de Small Cells necesarias implica que los operadores deben acelerar la implementación con procesos preestablecidos, al mismo tiempo que deben estar preparados y ser lo suficientemente ágiles y flexibles para adaptar sus soluciones de estructura, transporte y energía sobre la marcha.
Pero también existen desafíos específicos con respecto al suministro de energía que los operadores deben abordar. Cuando se trata de afrontar los diversos problemas con la provisión de potencia a las Small Cells, algunas de estas alternativas son:
Potencia de la red de alimentación:
Obtener alimentación de corriente alterna a partir de la red pública ha sido la solución de referencia para alimentar redes inalámbricas desde hace tiempo; sin embargo, esto requiere una intensa planificación y gestión de proyectos. Además, este método se vuelve menos atractivo a medida que los operadores de redes móviles pasan de desplegar una cantidad ahora reducida de sitios macro celulares de mayor capacidad a miles de Small Cells de menor capacidad. Estos desafíos incluyen el costo y el tiempo involucrados en obtener la contratación y el suministro de energía, disponibilidad de acometida eléctrica e implementación de medidores de luz para cada nodo; adicionalmente, los responsables del despliegue e implementación de red deben resolver el problema de equipar cada sitio con un respaldo de baterías en ubicaciones urbanas con limitaciones de espacio, y cumpliendo con las regulaciones municipales relacionadas con el impacto visual y estética del sitio.
Híbrido Fibra-Coaxial (HFC – Hybrid Fiber Coaxial):
Las redes de HFC son ahora el pilar de la industria de la televisión por cable. Al utilizar la capacidad de transporte de energía del cable coaxial integrado, también se provee una solución alternativa para el desafío de energizar las Small Cells. Las estimaciones indican que el 80% de una red HFC tiene la capacidad de suministrar energía a la red de acceso, y en la mayoría de los casos, ésta es más que adecuada para los puntos de acceso Wi-Fi o para Small Cells; pero su principal desafío es que no se encuentra disponible en todos lados y cuando los operadores no poseen sus propias redes backhaul, deben arrendar a otros proveedores.
Par trenzado:
Otra posibilidad consiste en aprovechar la capacidad de transporte de energía de las antiguas redes telefónicas de cobre, también conocidas como circuitos de telecomunicaciones de alimentación remota (RFT – Remote Feed Telecommunications). La principal ventaja de la solución RFT es la capacidad de reutilizar la planta de cobre existente. Sin embargo, los pares de cobre de bajo calibre, AWG 26 (0.405mm.). Proporcionan una potencia limitada bajo el estándar actual y exhiben pérdidas de potencia considerables a distancias largas. A una longitud de 3kms, 100 watts de potencia inyectada pueden caer a alrededor de 50 watts de potencia efectiva. A esto se debe de agregar que en su gran mayoría se está viendo afectado por el robo de estos cables a consecuencia del incremento del precio del cobre.
Conectividad de potencia distribuida:
Un nuevo enfoque desarrollado, utiliza cableado híbrido (fibra + cobre) para brindar potencia y conectividad desde una ubicación central a un grupo de Small Cells cercanas. Una ubicación centralizada adecuada puede ser cualquier lugar que tenga acceso a energía y a la red óptica, tal y como un gabinete de distribución, un TC (Telecom Closet) o una estación base macro. Este enfoque aprovecha el cableado híbrido que se encuentra en evolución, así como los avances en el suministro de potencia en CD. Estas mejoras han incrementado la eficiencia de la conversión de CD a CD a más del 95%, y habilitan el uso de niveles de voltaje más altos de tal forma que sea posible transportar una mayor cantidad de energía sobre distancias largas de manera eficiente.
Mientras tanto, el uso de cable híbrido permite a los operadores combinar conductores de potencia y cables de fibra en la red de acceso, haciendo posible, por ejemplo, alimentar y conectar docenas de ubicaciones tipo Small Cell, espaciadas a aproximadamente 200 metros de distancia, desde una única localización centralizada que cuente con alimentación proveniente de la red eléctrica local y dentro de un espacio que cuente con capacidad de respaldo de energía. De igual forma, al eliminar el tiempo y los costos excesivos necesarios para la contratación y suministro de energía eléctrica de la red pública, los operadores de redes móviles pueden entregar energía en sus Small Cells de manera más rápida y económica en lugares donde la energía no está disponible fácilmente. También permite el contar con un sistema de baterías o generadores en la ubicación centralizada para asegurar el suministro de energía a Small Cells que requieran de un alto nivel de disponibilidad.
Energía fotovoltaica
Hoy puede sonar una buena alternativa, pero esta requiere de un alto grado de mantenimiento, y en las épocas de baja irradiación solar, pueden tener escenarios críticos. Por cuanto es una solución que aún falta mucho por desarrollar.
9. ¿El 5G va a terminar con los cables físicos?
En lo personal, a través de mis vivencias e información recopilada, nunca había visto a los países tomar con tanta fuerza una nueva tecnología de despliegue. Las mayores potencias económicas están encabezando el despliegue, puesto que saben que este es el camino para la nueva revolución industrial.
Si bien de cara al 2025 muchas operadoras estarán con sus despliegues de fibra en su máximo, esta tecnología llegara a mover las aguas, puesto que será más rápida que la fibra dentro del hogar FTTh, y en cierto modo y a título personal creo que 5G permitirá llegar de una manera más rápida a los hogares. Siempre y cuando las compañías tengan los conocimientos e infraestructura para un correcto despliegue.
10. ¿Es 5G una red de acceso para equipos móviles?
La respuesta es que simplemente es más que eso.
5G es una tecnología con incorporaciones a red de acceso masivo, podrá ser el reemplazante de la última milla en cobre y fibra óptica. Donde los equipos de los hogares se conectarán a esta infraestructura. Entregando en un futuro TV, Telefonía e Internet, más todo lo que hablamos en este artículo.
5G es la llave a la revolución industrial más grande vivida.
Es el futuro..
