InicioArtículosRedes Móviles¿Qué es 5G?: La Nueva Red Móvil, Características, Usos y Aplicaciones

¿Qué es 5G?: La Nueva Red Móvil, Características, Usos y Aplicaciones

Es posible que hayas escuchado hablar sobre el término 5G últimamente y que te preguntes qué significa. En este artículo cubrimos todo lo que necesita saber sobre esta tecnología, de qué se trata, cómo funciona, cuándo llegará y que le depara a usted en el futuro.

¿Qué es 5G?

5G es la abreviatura de ‘redes móviles de quinta generación’. Y eso es literalmente lo que es: la quinta generación de redes móviles (Una red móvil es lo que usa para llamar, enviar mensajes de texto y, cuando no está conectado a una red Wi-Fi, conectarse a Internet). Pero, además, está configurado para ser mucho más rápido que las generaciones anteriores y, a diferencia de 4G, podría abrir nuevos casos de uso para datos móviles.  que es 5G

Para comprender el desarrollo de esta nueva red móvil, veamos un poco sobre el trasfondo histórico en la evolución de esta tecnología:

  • 1G: Las redes de primera generación se introdujeron en la década de 1980, eran analógicas y solo transportaban voz.
  • 2G: En la década de los 90, se lanzaron teléfonos 2G (o de segunda generación) que eran digitales e introdujeron nuevas funciones, como mensajes de texto y mensajes con imágenes.
  • 3G: Los inicios de la década de los setenta marcó el comienzo de la 3G (tercera generación), que comenzó a incluir video llamadas y datos móviles.
  • 4G: Diez años más tarde vimos 4G, y estas redes y teléfonos se diseñaron para admitir Internet móvil y velocidades más altas para actividades como transmisión de video y juegos.

Evolución de las redes moviles
Figura 1. Evolución de las redes moviles

Ahora, las redes están cambiando nuevamente y 5G se esta preparando para llegar pronto.

¿Cuándo llegará 5G?

Algunos países como Corea del Sur, China, Japón y Estados Unidos se lanzó a finales del año 2018 y principios del 2019. Sin embargo, en el Reino Unido, el lanzamiento no comenzará hasta 2020, de acuerdo con la estrategia del gobierno y las declaraciones de los operadores de redes. Por otra parte, Huawei en China está impulsando muchos desarrollos en esta tecnología.

En Latinoamérica el escenario es distinto, de acuerdo a Sebastián Cabello, responsable de la GSMA (Asociación de operadores móviles) en Latinoamérica, estima que esta nueva red llegará a mediados del 2020, sin embargo, su despliegue solo cubrirá aproximadamente el 50% de la cobertura total para el 2025.

¿Qué beneficios traerá 5G?

Se espera que el principal beneficio sea una conexión mucho más rápida, algunos dicen hasta 100 veces más rápida que 4G.

Las redes 4G de gama alta, conocidas también como 4G +, LTE-A o 4.5G, pueden ofrecer velocidades pico de descarga de hasta 300Mbps. En comparación, 5G promete ofrecer velocidades superiores a 1 Gbps (1000 Mbps), con muchas estimaciones que lo acercan a 10 Gbps (10000 Mbps)

Para darnos una idea, podrá descargar una película Full HD en menos de 10 segundos en una red 5G. La misma tarea tomaría cerca de 10 minutos en 4G, podemos observar en la Tabla 1 una comparación de las redes moviles.

Tabla 1. Tiempo de descarga en redes móviles.

Tipo de RedVelocidad de descargaTiempo de descarga de una pelicula HD
3G384KbpsAl rededor de un día.
4G100MbpsAl rededor de 7 minutos.
4G+300Mbps2.5 minutos
5G1-10Gbps (teórico)4-40 segundos

Nota: Información adaptada del articulo What is 5g? de Sarah Wray. Recuperado de https://5g.co.uk/guides/what-is-5g/

También se tendrá una latencia mucho más baja, lo que significa que percibirá muy poco retardo cuando use aplicaciones conectadas a la red en su teléfono u otro dispositivo; estamos hablando de milisegundos, que son indetectables al nivel del usuario.

Esta latencia ayudará no solo al mejor desempeño de aplicaciones existentes, como los juegos en línea, sino que también podría ser vital para aplicaciones como autos o vehículos sin conductor, donde cualquier retraso podría ser la diferencia entre la vida y la muerte. En la Tabla 2 se puede observar cómo la latencia 5G se compara con la latencia actual.

Tabla 2.  Comparación de latencias entre las redes moviles.

Network TypeMilliseconds (ms)
3G Network120ms (actual)
4G Network45ms (actual)
5G Network1ms (teórico)

Nota: Información adaptada del articulo What is 5g? de Sarah Wray. Recuperado de https://5g.co.uk/guides/what-is-5g/

Además, 5G también tendrá mayor capacidad, lo que significa que las redes podrán hacer frente de mejor manera a muchas aplicaciones de alta demanda, desde autos conectados y dispositivos IoT (Internet of Things) hasta dispositivos de realidad virtual y transmisión de video HD en simultaneo.

Todo esto debe sumarse a que 5G tendrá una conexión rápida y estable donde quiera que esté y lo que sea que esté haciendo en su teléfono.

Ejemplos de uso de 5G e Impacto en el mundo real

Para empezar, podrás descargar películas y juegos en segundos y verlos sin necesidad de precargar el video. También es probable que veamos nuevas aplicaciones que usan realidad virtual y aumentada. Por ejemplo, puedrá ver la navegación satelital proyectada en el parabrisas de su automóvil o vehiculo.

También es probable que veamos aún más dispositivos IoT como teléfonos, refrigeradores y luces que se conectan entre sí. Internet de las cosas está empezando a crecer rápidamente, pero con la velocidad y la capacidad que ofrece 5G.

Sin embargo, algunos operadores de redes afirman que 5G no es simplemente otra actualización de red, sino que representa una «revolución» que podría permitir el desarrollo de aplicaciones y servicios que beneficien a la sociedad, algunas de estas aplicaciones las describimos a continuación:

Vehículos autónomos

Los automóviles conectados son un factor clave de crecimiento. Los futuristas predicen que los vehículos autónomos del futuro intercambiarán información de gestión en la nube, datos de sensores y contenido multimedia se compartirán entre sí sobre redes de baja latencia. Según ABI Research, se activarán 67 millones de suscripciones automotrices de vehículos 5G, tres millones de las cuales tendrán conexiones de baja latencia desplegadas principalmente en automóviles autónomos.

IoT

Según Asha Keddy, gerente general de estándares móviles para tecnología avanzada en Intel, 5G será la primera red diseñada con el Internet of Things (IoT) en mente. Keddy en una entrevista antes del Mobile World Congress 2017 dijo:

«Estas redes y estándares de próxima generación deberán resolver un desafío más complejo de combinar comunicaciones e informática”… «Con 5G, veremos que las capacidades informáticas se fusionan con las comunicaciones en todas partes, por lo que trillones de cosas como dispositivos portátiles no tienen que preocuparse por la potencia informática dado que la red podrá hacer cualquier procesamiento necesario».

Realidad virtual y realidad aumentada

5G traerá avances en realidad virtuales y transmisión de video. Sprint Corporation (Empresa de telefónia móvil en EEUU) demostró la transmisión de realidad virtual inalámbrica en el torneo de fútbol Copa América, por su parte, Huawei hizo una demostración de video en 360 grados transmitido en vivo desde una red 5G.

Aplicaciones en la nube

El almacenamiento remoto y las aplicaciones web pueden beneficiarse de 5G. El-Kadi, Jefe de preventa en Ericcson, dijo: «La nube se convierte en una extensión infinita de almacenamiento de su teléfono»… «Nunca tendrás que preocuparte por quedarte sin espacio para fotos y video».

Además del almacenamiento adicional en el teléfono, es posible que vea una diferencia significativa en el diseño del hardware móvil en general. Con 5G muchas de las tareas de procesamiento que se realizarían normalmente en su dispositivo se podrán mover a la red. Dado que los dispositivos no requerirán las mismas capacidades informáticas, podremos ver los llamados «teléfonos ficticios» con un hardware mínimo usando la red para completar estas tareas. La transferencia de energía del dispositivo a la red también significa que su teléfono celular podrá tener un mayor tiempo de vida.

Aplicaciones 5G
Figura 2. Aplicaciones 5G

¿Cómo funciona 5G?

Primero, lo básico. Cuando llamas a alguien, tu teléfono convierte tu voz en una señal eléctrica que se transmite a la torre celular más cercana a través de ondas de radio. Luego,pasa a través de una red de torres celulares, estaciones base, nodos de distribución, etc. esto antes que la llamada llegue al teléfono de la otra persona. Lo mismo se aplica a los datos, como fotos y videos.

Las comunicaciones inalámbricas se transmiten a través del espectro de frecuencia de radio. 5G utilizará nuevas frecuencias de radio más altas porque están menos saturadas y pueden transportar mayor cantidad de información.

Aunque las bandas superiores pueden transportar más capacidad de tráfico de datos, estas no pueden transmitirse a grandes distancias por que se degradan rápidamente, para esto, se usarán pequeñas antenas de entrada y salida múltiple (MIMO) para aumentar la robustes de las señales y su capacidad. Las estimaciones sugieren que 5G admitirá hasta 1,000 dispositivos más por metro cuadrado que 4G.

Otro cambio es que los operadores podrán «dividir» una red física en múltiples redes virtuales: podrán entregar el segmento correcto de red según cómo se utilice y, por lo tanto, administrar mejor sus redes. Por ejemplo, un automóvil autónomo tendrá diferentes requisitos de red a diferencia de un dispositivo IoT simple como una refrigeradora.

¿Necesitaré un teléfono nuevo?

Sí, necesitará un teléfono compatible con 5G para conectarse a la nueva red, estos se podrán obtener a la par con el despliegue de la red en cada país. El fabricante de chips Qualcomm anunció recientemente que su chip Snapdragon X50 5G está siendo implementado por algunos fabricantes de teléfonos para el lanzamiento de dispositivos móviles a partir de 2019.

¿Cuáles son los retos que afronta 5G?

Más allá de los desafíos tecnológicos de garantizar que la tecnología funcione como se espera, también hay otros obstáculos que los desarrolladores de 5G deberán superar.

Espectro de Frecuencia

La disponibilidad del espectro no es ilimitada. Las frecuencias de radio utilizadas para 3G y 4G ya están llenas y, como se mencionó anteriormente, 5G se ejecutará en bandas de frecuencia más altas para ofrecer velocidades de datos más rápidas.  que es 5G

El espectro para 5G debe asignarse a través de una subasta. Cada país deberá realizar modificaciones en su plan de asignación de frecuencias, posteriormente deberá mandar a subasta las frecuencias para que puedan ser adquiridas por los operadores. Además, debido a las preocupaciones sobre el agotamiento del espectro, la industria tiene el desafío de encontrar formas más inteligentes de usar las frecuencias que están disponibles, por ejemplo, poniendo el espectro a disposición exclusiva y solo asignando la cantidad requerida para una tarea en particular.  que es 5G

Inversión

Los operadores de red ya han gastado miles de millones en redes 4G y, hasta que lo hayan desarrollado, no saben cuánto costará 5G. Se sabe que será costoso. La industria de las telecomunicaciones tiene que asegurarse que los servicios que desarrollen deberán rendirles los beneficios económicos para el retorno de su inversión en 5G.

Una investigación reciente de Ericsson descubrió que los consumidores están esperando velocidades mucho más rápidas y una mejor cobertura en redes 5G. Gracias a los servicios que 5G habilitará, las personas también usarán muchos más datos. Sin embargo, el 13% espera que su plan de precios caiga. Otros no estarán dispuestos a pagar más de lo que ya tienen ahora. Es un dilema para los operadores la implementación futura del 5G.  que es 5G

Encontrar el equilibrio financiero implicará que los operadores prueben nuevos modelos de negocios y avancen a nuevas áreas donde ofrezcan servicios y conectividad. Estos sectores potenciales deben incluir fábricas conectadas, automóviles autónomos, tele medicina y más.  que es 5G

Sobre la Recomendación ITU-R IMT-2020 para 5G

Actualmente la UIT (Unión Internacional de Telecomunicaciones) y sus socios, comparten una comunidad de interés para el desarrollo de los sistemas de telecomunicaciones móviles internacionales (IMT).  Al inicio del 2012, la ITU-R inicio un programa para poder desarrollar una serie de actividades que activen la investigación del 5G en todo el mundo. A raíz de esto se está desarrollando la ITU-R IMT-2020 (5G) Vision (Ver recomendación ITU-R.M.2083 – Concepción de las IMT – Marco y objetivos generales del futuro desarrollo de las IMT para 2020 y en adelante) que incluye tres grandes escenarios de uso: Banda Ancha móvil optimizada (eMBB), Comunicaciones ultra confiables y de baja latencia (URLLC) y Comunicaciones tipo maquina masivas (mMTC) tal como se muestra en la Figura 3. Además, la Figura 4 muestra los avances que se tienen en comparación con la generación anterior de redes móviles (IMT-2020 para 5G y IMT-advanced para 4.5G)  que es 5G

Escenarios de Uso de la Tecnología 5G.
Figura 3. Escenarios de Uso de la Tecnología 5G. Adaptado y Recuperado de http://www-file.huawei.com/-/media/CORPORATE/PDF/public-policy/public_policy_position_5g_spectrum.pdf?la=en

Caracteristicas de la tecnología 5G comparada con 4.5G
Figura 4. Caracteristicas de la tecnología 5G comparada con 4.5G. Adaptado y Recuperado de http://www-file.huawei.com/-/media/CORPORATE/PDF/public-policy/public_policy_position_5g_spectrum.pdf?la=en

Para abordar los diversos requisitos en los usos de 5G, esta necesita acceso a frecuencias «altas», «medias» y «bajas» (Tal como se aprecia en la Figura 5), explotando características específicas de diferentes porciones del espectro: frecuencias entre 2 y 6 GHz (p. Ej. 3300-3800 MHz) en combinación con frecuencias inferiores a 2 GHz (por ejemplo, 700 MHz) y superiores a 6 GHz (por ejemplo, 24,25-29,5 y 37-43,5 GHz). Los entes reguladores del espectro radioeléctrico deberán poner a disposición una cantidad suficiente del espectro en cada capa, de manera oportuna, para permitir que los operadores móviles presten servicios 5G.

Las bandas por debajo de 6 GHz son cruciales para soportar la mayoría de los escenarios de uso de 5G en un área amplia. Los rangos de frecuencia de 3300-4200 y 4400-5000 MHz son adecuados para ofrecer el mejor compromiso entre cobertura de área amplia y una buena capacidad. Para la implementación temprana de 5G, se debe asignar a cada red móvil un ancho de banda del espectro contiguo de al menos 100 MHz para admitir una velocidad de datos, experimentada por el usuario, de 100 Mbps en cualquier lugar y momento.  que es 5G

Rangos de Frecuencia de Uso en 5G
Figura 5. Rangos de Frecuencia de Uso en 5G. Adaptado y Recuperado de http://www-file.huawei.com/-/media/CORPORATE/PDF/public-policy/public_policy_position_5g_spectrum.pdf?la=en

Las frecuencias bajas (por debajo de 2 GHz) seguirán siendo esenciales para extender la experiencia de banda ancha móvil 5G a áreas amplias y en entornos interiores profundos; Los escenarios de uso de mMTC y URLLC también se beneficiarán enormemente de la cobertura extendida de baja frecuencia. Las bandas de baja frecuencia disponibles (por ejemplo, 700, 800, 900, 1800 y 2100 MHz) pueden explotarse para compartir el espectro de enlace ascendente LTE / NR en combinación con NR en la banda C para permitir a los operadores garantizar un despliegue en la banda C más rápido y rentable.

Las frecuencias altas (superiores a 6 GHz) resultarán indispensables para proporcionar capacidad adicional y proporcionar velocidades de datos extremadamente altas, requeridas por algunas aplicaciones 5G eMBB. Se recomienda al menos 800 MHz de ancho de banda de espectro contiguo por red, en las altas frecuencias para el despliegue temprano de 5G. La asignación de un ancho de banda de amplio espectro contiguo en cada capa reduce la complejidad del sistema asociada con la agregación de operadores, lo que mejorará la eficiencia energética y reducirá los costos de la red.

Se debe tener en cuenta que el desarrollo de la definición de estas tecnologías aún está en proceso y según la ITU se ha establecido un calendario para su culminación, se estima la culminación de la recomendación ITU-R IMT-2020 para el año 2020, En la Figura 6 se muestra el roadmap del desarrollo de la recomendación.

Linea de tiempo del desarrollo de la recomendación IMT-2020
Figura 6. Linea de tiempo del desarrollo de la recomendación IMT-2020. Recuperado de https://www.itu.int/en/ITU-R/study-groups/rsg5/rwp5d/imt-2020/Pages/default.aspx

[ratemypost]

DEJANOS UN COMENTARIO

Please enter your comment!
Please enter your name here

Características de antenas de microondas

Capítulo III: Características de Antenas de Microondas

3.1. Generalidades sobre Antenas de Microondas El componente principal que está bajo la decisión de los planificadores de radio, en términos del diseño del enlace, es...
Infinera integra el equipo de liderazgo con ex ejecutivos de Cisco y Dell

Infinera integra el equipo de liderazgo con ex ejecutivos de Cisco...

Infinera buscó fortalecer su posición en redes ópticas abiertas, agregando cuatro nuevos ejecutivos a su equipo de liderazgo, incluido el exjefe de administración de...
Como hacer un cable de red UTP RJ45

Como Hacer un Cable de Red Ethernet UTP

Los cables Ethernet ya son parte de nuestra vida cotidiana, estos pueden resultar bastante costosos si compramos uno de longitudes definidas. Realizar cables Ethernet...
jperf

Jperf 2.0.2: Medidor de capacidad de tráfico de red

1. Descarga e Instalación de Jperf 2.0.2 Descarga el software haciendo click en el siguiente botón: 2. Sobre IPerf / JPerf Las pruebas de rendimiento se utilizadas...