¿Qué es la conexión 5G, cómo funciona?
Ha pasado casi una década, pero el 5G finalmente se está convirtiendo en una realidad mundial. Los operadores comenzaron a implementar 5G fijo en ciudades seleccionadas de todo el mundo hace unos años, y el 5G móvil se ha abierto camino a ciudades de los EE. UU. Este año en una implementación mucho más inclusiva.
Dicho esto, parece haber más preguntas que respuestas sobre 5G. Algunas personas se preguntan qué es el 5G y si lo van a ver en su ciudad, hay más interés en los teléfonos inteligentes 5G. Y, por supuesto, existe el debate sobre qué operador tendrá el mejor servicio 5G.
Tienes preguntas, tenemos respuestas. Aquí tiene todo lo que necesita saber sobre 5G.
¿Qué es la conectividad 5G?
Antes de explicar cómo funciona 5G, probablemente sea una buena idea explicar qué es 5G. Hay muchas características de las que hablaremos más adelante en este tema, pero aquí hay un resumen rápido.
5G es la próxima generación de banda ancha móvil que reemplazará o al menos aumentará su conectividad 4G LTE. Con 5G, verá velocidades de carga y descarga exponencialmente más rápidas. La latencia o el tiempo que tardan los dispositivos en comunicarse con las redes inalámbricas también se reducirá significativamente.
¿Cómo funciona 5G?
Ahora que sabemos qué es 5G, es una buena idea comprender cómo funciona, ya que es diferente del 4G LTE tradicional. Primero, hablemos del espectro.
Espectro
A diferencia de LTE, 5G opera en tres bandas de espectro diferentes. Si bien esto puede no parecer significativo, tendrá un efecto dramático en su uso diario.
El espectro de banda baja también se puede definir como el espectro inferior de 1 GHz. Es la banda principal utilizada por los operadores para LTE en los EE. UU. Y el ancho de banda está casi agotado. Si bien el espectro de banda baja ofrece una gran cobertura y penetración en la pared, tiene un inconveniente importante: las velocidades máximas de datos alcanzarán un máximo de alrededor de 100 Mbps.
El espectro de banda media proporciona una latencia más rápida y más baja que la de la banda baja. Sin embargo, no puede penetrar en los edificios con tanta eficacia como el espectro de banda baja. Esperamos velocidades máximas de hasta 1 Gbps en el espectro de banda media.
Espectro de banda alta , que proporciona el mayor rendimiento para 5G, pero con importantes debilidades. A menudo se lo conoce como mmWave. Su espectro de banda alta puede ofrecer velocidades máximas de hasta 10 Gbps y tiene una latencia extremadamente baja. La principal desventaja de la banda alta es que tiene poca cobertura y poca penetración en los edificios.
¿Qué tan rápido es 5G?
La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es una agencia especializada de las Naciones Unidas que desarrolla estándares técnicos para tecnologías de comunicaciones y establece las reglas para el uso del espectro radioeléctrico y la interoperabilidad de las telecomunicaciones. En 2012, la UIT creó un programa llamado “IMT para 2020 y más allá” (IMT-2020) para investigar y establecer requisitos mínimos para 5G. Después de años de trabajo, la agencia elaboró un borrador de informe en 2017 con 13 requisitos mínimos para 5G.
Después de que la UIT estableció los requisitos mínimos para 5G, el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), una colaboración de organizaciones de estándares de telecomunicaciones, comenzó a trabajar en el establecimiento de estándares para 5G. Completó las especificaciones independientes de 3GPP (NSA) en diciembre de 2017 y siguió las especificaciones independientes (SA) en junio de 2018.
Tanto el estándar NSA como el SA comparten las mismas características, pero NSA utilizará redes LTE existentes para la entrega, mientras que SA utilizará una red central de próxima generación. Los operadores están comenzando con la especificación NSA, lo que significa que volverá a 4G LTE en un entorno que no sea 5G.
Los estándares establecidos por 3GPP están estrechamente relacionados con los objetivos de desempeño de las IMT-2020 y son algo complejos, pero un resumen general:
Velocidad de datos más alta : 5G ofrecerá velocidades de datos significativamente más altas. Velocidades de datos máximas, enlace descendente de 20 Gbps y enlace ascendente de 10 Gbps por estación base móvil. Tenga cuidado, esta no es la velocidad que experimenta con 5G (a menos que tenga una conexión dedicada), es la velocidad compartida por todos los usuarios en la celda.
Velocidades del mundo real : si bien las velocidades de datos máximas para 5G son bastante impresionantes, las velocidades reales no serán las mismas. La especificación requiere velocidades de descarga de usuario de 100 Mbps y velocidades de carga de 50 Mbps.
Retraso : el tiempo que tardan los datos en viajar de un punto a otro debe ser de 4 milisegundos en condiciones ideales y de 1 milisegundo para los casos de uso que requieren una velocidad máxima. Considere, por ejemplo, la cirugía a distancia.
Eficiencia : las interfaces de radio deben ser energéticamente eficientes cuando están en uso y deben cambiar al modo de bajo consumo cuando no están en uso. Idealmente, una radio debería poder entrar en un estado de baja energía en 10 milisegundos cuando ya no esté en uso.
Eficiencia espectral : la eficiencia espectral es “un uso optimizado del espectro o ancho de banda para que se pueda transmitir la máxima cantidad de datos con el menor número de errores de transmisión”. 5G debería tener una eficiencia espectral ligeramente mejorada sobre LTE a 30 bits / Hz de enlace descendente y 15 bits / Hz de enlace ascendente entrante.
Movilidad : con 5G, las estaciones base deben admitir movimientos entre 0 y 500 km / h. Esto básicamente significa que la estación base tiene que operar en un rango de movimientos de antena, incluso en un tren de alta velocidad. Si bien se realiza fácilmente en redes LTE, esta movilidad puede resultar difícil en las nuevas redes de ondas milimétricas.
Densidad de conexión : 5G debería poder admitir muchos más dispositivos conectados que LTE. Las ciudades 5G estándar deberían poder admitir 1 millón de dispositivos conectados por kilómetro cuadrado. Esa es una gran cantidad considerando la cantidad de dispositivos que impulsarán el Internet de las cosas (IoT).
¿Qué hacer con 5G?
Banda ancha mejorada
Sin duda, la transición a 5G cambiará la forma en que interactuamos con la tecnología a diario, pero también es una necesidad absoluta si queremos seguir usando la banda ancha móvil.
Los operadores carecen de capacidad LTE en muchas áreas metropolitanas importantes. En algunas ciudades, los usuarios experimentan ralentizaciones durante las horas pico del día. 5G agrega grandes cantidades de espectro a las bandas no utilizadas para el tráfico comercial de banda ancha.
Vehículos autónomos
Esperamos que los vehículos autónomos aumenten a la velocidad a la que se implementa 5G en los EE. UU. En el futuro, su vehículo se comunicará con otros vehículos en la carretera, informando a otros vehículos sobre las condiciones de la carretera y proporcionando información de rendimiento a conductores y fabricantes de automóviles. Si un automóvil frena rápidamente hacia adelante, el suyo puede prevenir una colisión frenando inmediatamente y de forma preventiva. Este tipo de comunicación de vehículo a vehículo puede, en última instancia, salvar miles de vidas.
Seguridad pública e infraestructura
5G permitirá que las ciudades y otros municipios trabajen de manera más eficiente. Los servicios públicos podrán monitorear fácilmente el uso de forma remota, los municipios podrán notificar cuando los desagües de aguas pluviales se desborden o las luces de las calles se apaguen, y los municipios podrán instalar cámaras de vigilancia de manera rápida y económica.
Control remoto de dispositivos
El control remoto de maquinaria pesada se convertirá en una realidad ya que la latencia de 5G es bastante baja. Si bien el objetivo principal es reducir el riesgo en entornos peligrosos, también permitirá a técnicos capacitados controlar su maquinaria desde cualquier parte del mundo.
Atención médica
El componente ultra confiable de comunicaciones de baja latencia (URLLC) de 5G podría cambiar fundamentalmente el sistema de atención médica. Se abre un nuevo mundo de posibilidades a medida que URLLC reduce la latencia 5G incluso más de lo que verá con la banda ancha móvil mejorada. Esperamos ver mejoras en telemedicina, recuperación remota y fisioterapia a través de AR, cirugía de precisión e incluso cirugía remota en los próximos años.
¿Recuerda las comunicaciones masivas de tipo máquina? mMTC también jugará un papel clave en la atención médica. Los hospitales pueden construir grandes redes de sensores para monitorear a los pacientes, los médicos pueden recetar píldoras inteligentes para monitorear el cumplimiento y las aseguradoras pueden incluso monitorear a los suscriptores para identificar los tratamientos y procesos apropiados.
IOT
Uno de los aspectos más emocionantes e importantes de 5G es su impacto en el Internet de las cosas. Si bien actualmente tenemos sensores que pueden comunicarse entre sí, tiende a requerir una gran cantidad de recursos y consume rápidamente la capacidad de datos LTE.
Con velocidades 5G y baja latencia, el IoT estará alimentado por la comunicación entre sensores y dispositivos inteligentes (nuevamente, es mMTC). En comparación con los dispositivos inteligentes existentes en el mercado, los dispositivos mMTC requerirán menos recursos, ya que una gran cantidad de estos dispositivos se vuelven mucho más eficientes al conectarse a una sola estación base.