El 5G o quinta generación forma parte de la serie de generaciones de redes inalámbricas en las telecomunicaciones móviles. El despliegue de esta red celular comenzó en 2019 como sucesora de la red 4G. Muchas empresas de telefonía celular de diferentes países están contribuyendo al desarrollo de la red 5G.
Parte 1: Introducción a la Velocidad 5G
En la actualidad, la red inalámbrica está en sus primeras etapas y aún no se ha completado. Algunos países del mundo, como el Reino Unido, EE.UU., Australia y otros países, ya están utilizando las redes, especialmente para las demandas comerciales. Según la Asociación GSM, se prevé que la red 5G tenga al menos 1.700 millones de abonados en 2025. El resto del mundo habrá desplegado la red inalámbrica para que los dispositivos 5G aprovechen esta nueva red con una banda ancha mayor.
Como ya se ha experimentado en los países con la red 5G, es probable que se convierta en un importante impulso de las empresas, los streamers en vivo, los jugadores, las industrias y otros campos marcados que invierten enormemente en la tecnología de redes inalámbricas.
Varias operadoras de todo el mundo ya han anunciado varios planes para lanzar la red a la gente a finales de este año. Dado que la red 5G requerirá una transmisión inalámbrica más rápida, un soporte más amplio para la conexión simultánea de dispositivos y una latencia más baja que las redes 4G predecesoras, se traduce en velocidades más rápidas. Esto significa que si se descargan películas en 8K, los suscriptores de la red 5G probablemente tardarán segundos en lugar de esperar unos 30 minutos como con la red 4G. La velocidad suministrada es más confiable que nunca en los smartphones y otros dispositivos con tecnología de red inalámbrica.
Se prevé que la red 5G transmita grandes cantidades de datos para hacer posible un mundo inteligente y conectado. El proceso probablemente potenciará la tecnología del Internet de las cosas, ya que la red se integrará en múltiples dispositivos inteligentes que utilizamos a diario. El proceso de desarrollo aún no ha terminado, pero los calendarios de implantación comenzarán, a pesar de haberse visto ralentizados por el brote de Coronavirus. La red se expandirá mientras los transportistas se esfuerzan por desarrollar las configuraciones actuales en nuevas zonas del mundo.
El 5G adopta un enfoque práctico para garantizar una conectividad confiable. Los dispositivos 5G se conectarán mediante ondas de radio utilizando un conjunto de antenas locales dentro de pequeñas áreas geográficas denominadas células. Estas antenas locales se conectan con la red de Internet y de telefonía mediante una tecnología de conexión inalámbrica de backhaul y una fibra óptica de gran ancho de banda. El protocolo permitirá a la red 5G conectar alrededor de un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado, un rendimiento superior al de la red 4G, que soporta unos 100.000 dispositivos por kilómetro cuadrado.
Parte 2: Sobre el Rendimiento del 5G
La red 5G está teniendo una demanda creciente de aplicaciones. La evolución en términos de rendimiento y latencia experimentada con esta tecnología de red inalámbrica explica la demanda. La red de comunicación de 5ª generación dará cabida a muchos dispositivos y apoyará la aplicación existente debido a las nuevas características y la tecnología utilizada con la red 5G. Las nuevas características que aportan las nuevas experiencias con la red inalámbrica 5G incluyen el MIMO (Multiple Input Multiple Output), la red pequeña y densa, la estación base móvil, la formación de haces y la frecuencia de ondas milimétricas. Estas características provocan un rápido tráfico de datos y una gran expansión de la red inalámbrica.
Si se observan las investigaciones y los desarrollos actuales sobre la red 5G que se están llevando a cabo, los sistemas inalámbricos 5G pretenden resolver retos técnicos sin precedentes. Asimismo, cada vez más dispositivos demandan la nueva red 5G para funcionar con datos, voz y realizar diversos procesos para mejorar la calidad de vida. Esto interpreta la necesidad de más capacidad; de ahí que más industrias estén evolucionando hacia la red inalámbrica 5G. A continuación se exponen los requisitos técnicos orientados a hacer de la red 5G una solución mejor para sus demandas.
Latencia: ha sido un reto lograr el requisito de latencia teniendo en cuenta la velocidad de los datos y las demandas entregadas en un periodo específico. La latencia de la red inalámbrica 5G proporciona un requisito de latencia de extremo a extremo de 1-5ms.
Cobertura y velocidad de datos: La red inalámbrica 5G pretende mantener una conectividad confiable en toda su cobertura con una velocidad de datos mínima de 1Gbps.
Dispositivos conectados: El 5G tiene la visión de incorporar un gran número de dispositivos. Les permitirá comunicarse con una velocidad de datos de hasta x100 de la red 4G.
Eficiencia energética y de precios: Las empresas de telefonía móvil pretenden diseñar la red 5G para satisfacer los requisitos de todas las aplicaciones que consumen datos en diversos campos a un precio más bajo. Del mismo modo, el 5G pretende ofrecer una mayor eficiencia energética que las generaciones de redes inalámbricas predecesoras.
Eficiencia del acceso radioeléctrico múltiple: El desarrollo de la tecnología de red inalámbrica 5G no pretende sustituir a la red 4G existente. La red se basa en las tecnologías inalámbricas actuales para ofrecer una conectividad segura y proporcionar soluciones inteligentes a las demandas de la industria de las telecomunicaciones. Entre estas tecnologías se encuentran la evolución a largo plazo avanzada (LTE-A), la fidelidad inalámbrica (Wi-Fi), el sistema global de comunicaciones móviles (GSM), la tercera generación de comunicaciones móviles (3G), la evolución a largo plazo (LTE) y el acceso a paquetes de alta velocidad (HSPA).
Estos requisitos son fundamentales para que las aplicaciones de uso intensivo de datos funcionen de forma eficiente, tal y como han demandado las industrias y el mundo académico en los últimos años. Tras estos requisitos, es necesario desplegar múltiples tecnologías para hacer realidad las redes 5G, entre las que se encuentran las siguientes
Frecuencia de ondas milimétricas: La red inalámbrica 5G utiliza el espectro de frecuencias que está por debajo de los 6GHz. Las ondas milimétricas proporcionan el mejor entorno con una mayor respuesta a los amplios requisitos de capacidad de la red.
MIMO masivo: La tecnología MIMO es una extensión de alta aplicación en la red inalámbrica 4G para trabajar con muchas antenas. Las frecuencias de ondas milimétricas utilizan la tecnología MIMO para transmitir frecuencias más altas, que requieren elementos de antena más pequeños. La estación base y la estación móvil necesitan muchas antenas para que los receptores y la arquitectura de los transceptores funcionen con alta eficiencia.
Células pequeñas: El 5G experimentará probablemente un elevado número de usuarios, lo que aumentará la demanda de tráfico. Las células pequeñas son necesarias para proporcionar un aspecto prioritario en la red 5G.
Parte 3: ¿Cuán rápido es el 5G?
Las redes celulares inalámbricas están evolucionando, aportando nuevas experiencias al mercado. Los principales factores que impulsan el despliegue de una nueva red inalámbrica giran en torno a la velocidad, la baja latencia y el aumento de la confiabilidad. La conversión a una red 5G va acompañada de la demanda de un gran avance en la velocidad. Muchas empresas de telefonía móvil pretenden utilizar diferentes tecnologías para garantizar que se alcance la velocidad de red prevista durante el desarrollo de las redes 5G. Algunos países como el Reino Unido, EE.UU., Australia y varios países de todo el mundo ya están experimentando el 5G a una velocidad variable en función de lo que los operadores del país puedan ofrecer.
Varias operadoras que trabajan en las pruebas de velocidad de la 5G han informado de velocidades de datos máximas de 20 Gbps y de velocidades de datos medias de más de 100 Mbps. Además de la velocidad máxima de la red 5G, la red inalámbrica está diseñada para ofrecer una capacidad de red diversa mediante la expansión a la onda milimétrica.
La 5G también ofrece una baja latencia en comparación con las generaciones de redes predecesoras. La baja latencia integra la respuesta inmediata y la experiencia general uniforme demostrada con la red 5G. Del mismo modo, las velocidades de datos se mantienen constantemente altas incluso cuando los abonados 5G se desplazan.
Además de la impresionante velocidad experimentada con la red inalámbrica 5G, la red cuenta con un sistema de codificación de señales adaptativo que mantiene significativamente las tasas de error lo más bajas posible. Por otro lado, el alcance de la conectividad 5G es una preocupación importante. El 5G depende de varios factores para determinar su alcance, entre los que la frecuencia suele ser el factor determinante. Mientras que las señales de ondas milimétricas tienen un alcance bajo, de un par de cientos de metros, la señal de banda baja puede tener un alcance de cientos de kilómetros en las circunstancias adecuadas.
Parte 4: Aplicaciones 5G que debes conocer
El 5G es un nuevo desarrollo de red inalámbrica que ha impactado significativamente en la transmisión de datos a través de las redes celulares. Múltiples proveedores están trabajando en el despliegue de la infraestructura 5G para garantizar un vasto potencial de aplicaciones en diversos casos. A continuación se describen las aplicaciones de la tecnología de redes inalámbricas 5G.
Expansión del IoT
Ya se ha registrado un amplio uso de la IoT integrada con la tecnología 5G en los ámbitos industrial y comercial para supervisar y optimizar la logística y la producción. El 5g ha incidido en la flexibilidad inalámbrica y en la disminución de la latencia, permitiendo una racionalización de diversas infraestructuras, la automatización en las fábricas, la interconexión de dispositivos y una mayor visibilidad en muchas cadenas de suministro.
Datos en tiempo real para una mejor toma de decisiones
Las redes 5G proporcionan datos en tiempo real en instalaciones sanitarias, entornos minoristas, redes de suministro eléctrico y otros campos para ayudar a las organizaciones a tomar decisiones definidas. Mucha información puede transmitirse rápidamente a través de la red 5G.
Vehículos autónomos
El pleno desarrollo de la red 5G ayudará a completar el desarrollo de los proyectos de vehículos autónomos. Los coches autónomos utilizarán el 5G en la transmisión de datos y entregarán una enorme cantidad de información a la red de vehículos autónomos. El 5G también desempeñará un papel fundamental en los vehículos autónomos, como el diagnóstico automático, el mantenimiento predictivo, la gestión de flotas, las actualizaciones del sistema operativo y los pagos en el coche.
Redes sanitarias
El sector sanitario se beneficiará enormemente de la red 5G, que permitirá ampliar la flexibilidad de los dispositivos IoT sin comprometer su rendimiento. Los servicios de telemedicina también serán más rápidos y fiables gracias a la conectividad 5G.
Aplicaciones para ciudades inteligentes
Ciudades de todo el mundo utilizarán la red inalámbrica 5G para encontrar una solución que minimice las congestiones de tráfico, ofrezca un servicio público eficiente y mejore la seguridad en las carreteras. El IoT inteligente con sensores podría transmitir datos rápidamente a través de la red 5G para ofrecer notificaciones a las autoridades sobre problemas de tráfico y otras condiciones.
Conclusión
El 5G está creando nuevas posibilidades en todo el mundo en diversos sectores. La increíble velocidad y confiabilidad en las transmisiones de datos proporcionan mejores estrategias para impulsar múltiples proyectos de la industria comercial. Muchas empresas de telefonía móvil de varios países se están comprometiendo a facilitar el despliegue del 5G más cerca de los clientes y las instalaciones para mejorar el rendimiento y desencadenar innovaciones que mejoren la calidad de vida.
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Alfonso Cervera
staff Editor