Ya no es extraño escuchar a la gente decir que tiene conexión 5G en sus casas o en sus teléfonos, lo que suele significar una experiencia de mayor velocidad de Internet.
Pero no sólo eso es la promesa de la conexión 5G, también se incluye un gran número de dispositivos conectados, nuevos productos y servicios.
Sin duda, en el momento en que empecemos a utilizar todo lo que ofrece el 5G, nuestra forma de vivir se transformará. Sin embargo, ¿comprendes bien esta tecnología?
Contamos con un experto que nos ayuda a entender cómo funciona la tecnología 5G, William Villota, estudiante de doctorado en Ciencias de la Computación, en la Universidad de Campinas, Brasil.
5G es el nombre de la quinta generación de las telecomunicaciones móviles. Ya hemos experimentado las antecesoras 1G, 2G, 3G y 4G, y seguiremos experimentando las siguientes en la línea, las nuevas tendencias venideras.
Repasemos las generaciones pasadas.
La primera generación (1G) de telecomunicaciones móviles, introducida en los años 80, permitía las llamadas entre dispositivos móviles, así como los servicios de mensajes de voz.
Más tarde, en 1991, la 2G, puso en marcha servicios de mensajes de texto y roaming.
La 3G, en 1998, trajo la experiencia de Internet para los usuarios.
En 2008, el 4G añadió servicios de juegos, televisión móvil de alta definición, videollamadas y televisión 3D.
Finalmente, en 2009 se lanzó el 4G Long Term Evolution (LTE) duplicando la velocidad de datos del ya rápido 4G.
Cada nueva generación está marcada por la introducción de una nueva característica en el estado anterior, añadiendo nuevos servicios móviles o mejorando los existentes
El 5G es más que una conexión a Internet más rápida en el teléfono móvil. Proporcionará conectividad a muchos más dispositivos que los teléfonos móviles. En especial, el 5G promete cumplir los siguientes requisitos:
Velocidad de datos de hasta 10 Gbps. Se trata de la transmisión de información 10 veces más rápida que el pico teórico de 4G LTE. Sería suficiente para descargar películas enteras en cuestión de segundos.
Latencia de ida y vuelta de 1milisegundo. Esto representa una reducción de la latencia de casi 10 veces en comparación con el 4G. La latencia es el tiempo necesario para que los datos vayan y vuelvan de su destino de origen: el 5G tardará sólo 1milisegundo. En otras palabras, es esencialmente el tiempo que tarda un teléfono móvil en solicitar información a un servidor y obtener la respuesta.
Gran ancho de banda por unidad de superficie. En las generaciones anteriores, cuanto más cerca estuvieras de la fuente, mejor y más rápida era la respuesta. Sin embargo, en el 5G no importa realmente dónde esté el usuario, su porción de señal está garantizada. El 5G funcionará con un mayor número de antenas más pequeñas en comparación con el 4G, lo que permitirá que haya aún más dispositivos conectados con mayores anchos de banda durante más tiempo, independientemente de la ubicación del usuario.
Hasta 100 veces el número de dispositivos conectados por unidad de superficie en comparación con el 4G LTE. Los expertos esperan 20.000 millones de dispositivos del Internet de las Cosas (IoT) para 2023.
99,999% disponibilidad. Esto significa una disponibilidad de servicio percibida en todo momento.
Cobertura 100%.
90% reducción del uso de energía de la red. El 5G también supondrá una reducción de costes. Aumento de la esperanza de vida de las baterías hasta 10 años para los dispositivos.
El objetivo general es ampliar el uso del espectro radioeléctrico, aumentando el rango de la longitud de onda, lo que permite que un gran número de dispositivos se conecten a Internet y accedan a servicios especializados.
Aunque el rango de longitudes de onda de radio se caracteriza por ser de ondas cortas y largas, tiene una alta tasa de datos por tiempo. Las redes móviles tienen dos partes principales, la Red de acceso radioeléctrico (RAN) y el Red principal.
La RAN consiste en varios nodos (antenas) que proporcionan a los usuarios acceso al Core. El núcleo es el elemento central de la red que proporciona el servicio a los usuarios. Permite el intercambio de información entre diferentes subredes o redes locales.
La RAN 5G ofrece una función innovadora para añadir nuevas ondas de radio de alta frecuencia a la ya existente, que se utiliza para transmitir datos. Además, proporciona una conexión continua".
También se espera que la señal RAN 5G esté compuesta por antenas más pequeñas que las actuales, situadas mucho más cerca del usuario.
El 5G está diseñado para cumplir con los requisitos de alto nivel teniendo en cuenta los servidores distribuidos a través de la red para lograr las necesidades de latencia" dice Villota sobre los cambios que el 5G está proporcionando.
La propuesta del trabajo de fin de máster de Villota fue establecer un control de admisión para las solicitudes de rebanadas de red (NSLR) en 5G mediante el uso del aprendizaje por refuerzo.
Network Slicing es la tecnología que permite la ejecución de múltiples redes virtuales aisladas (llamadas Network Slices) que comparten la misma infraestructura de red física.
Cada Network Slice se crea bajo demanda y se adapta para cumplir los diversos requisitos de los servicios 5G.
Se espera que los Proveedores de Rebanadas de Red (NSP) reciban varias solicitudes de creación de Rebanadas de Red de varios inquilinos.
El aprendizaje por refuerzo, una técnica de aprendizaje automático, se utiliza para admitir las solicitudes que llegan optimizando el uso de los recursos y el beneficio del PSN.
Además, el núcleo 5G aprovecha las tecnologías de virtualización para ofrecer servicios personalizados a cada demanda específica de los segmentos industriales o empresariales.
Esto significa que los recursos de la red se gestionarán más fácilmente para proporcionar a los usuarios y a las empresas los recursos que necesitan.
Algunos ejemplos de lo que la tecnología 5G proporcionará a los usuarios serán:
– Realidad virtual y aumentada. La característica de baja latencia del 5G permite mejorar la experiencia simulada, como los juegos que utilizan gafas de realidad virtual.
– Internet táctil. Se refiere a la manipulación de objetos mediante el tacto. La interacción hombre-máquina debe ser en tiempo real, alcanzando una latencia ultrabaja, con una disponibilidad extremadamente alta.
– Conectividad de máquina a máquina. También conocido como M2M, es el intercambio de datos entre máquinas con una intervención humana reducida o nula. Esto permite que los sistemas se supervisen a sí mismos y respondan en consecuencia.
– Conducción autónoma. Los vehículos podrán comunicarse con otros dispositivos de conexión y alcanzar una experiencia de conducción más eficiente y segura.
¿Cuándo estará disponible esta increíble tecnología en mi casa?
Los servicios iniciales comenzaron a estar disponibles en algunos países en 2019. Sin embargo, se espera una disponibilidad mundial para 2025.
Las comunicaciones móviles seguirán evolucionando, y en algún momento nos adaptaremos a las frecuentes mejoras.
Los investigadores ya hablan de las características del sucesor del 5G, el 6G.
La tecnología se acelera, aunque es difícil aceptar la idea del 6G, algunos científicos ya han mencionado el 7G.
Sin embargo, se necesitará a tiempo para llegar.
Referencia:
Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Redes inalámbricas 5G de próxima generación: A comprehensive survey. IEEE Communications Surveys & Tutorials, 18(3), 1617-1655.
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