Cada nueva generación de Internet nos ha traído todo tipo de beneficios. La primera generación nos trajo los primeros teléfonos móviles, estos nos permitían comunicarnos a larga distancia. La segunda generación (2G) nos permitió enviar mensajes de texto, y tercera generación (3G) permitió a los usuarios conectarse a Internet a través de sus teléfonos móviles. Actualmente, la mayoría de nosotros utilizamos la red 4G, esta generación nos ha proporcionado la velocidad de Internet de la que disfrutamos. Aunque la velocidad de esta generación parece una tecnología de vanguardia y podría ser suficiente para satisfacer las necesidades de cualquier usuario promedio. Entonces, ¿Qué es el 5G y para qué sirve?
Tener cada vez más dispositivos conectados a Internet está llevando a la red 4G al límite, ya que solo puede proporcionar conectividad a una determinada cantidad de aparatos. Las redes 5G han sido creadas para proporcionar mucho más ancho de banda. Será capaz de soportar hasta mil veces más dispositivos que las redes anteriores.
Actualmente, los usuarios pueden conectar a Internet casi todos los dispositivos de su casa. Aunque, debemos admitir que no hay espacio suficiente para que quepan en la red 4G. Por esta misma razón, las redes 5G sustituirán a las redes 4G como el Internet de las Cosas, conducción autónoma, realidad virtual, etc. Pero, ¿En qué se diferencian exactamente las redes 5G?
Contenidos
¿Qué es el 5G?
Uno de los aspectos más importantes que debemos tener en cuenta cuando las redes 5G entren en pleno funcionamiento, ¡Ya no serán necesarias las conexiones de red por cable! Dispositivos como la televisión de alta definición, sistemas de seguridad, electrodomésticos inteligentes, vehículos controlados automáticamente, etc. ya no necesitarán cables para suministrar comunicaciones u otro tipo de servicios.
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Aunque se puede decir que este tipo de conectividad se conoce como 5G, NO es exactamente correcto llamarla así. Todas las generaciones de Internet se han llamado de diferentes maneras.
Las redes 5G son la última iteración de la tecnología celular. Ha sido diseñada para permitir una mayor velocidad y capacidad de respuesta. Imagina descargar archivos, no a decenas de MB/s sino a decenas de GB/s. Es una experiencia completamente diferente, ¿Verdad? Se prevé que la latencia sea inferior a 1 MS o incluso menor para usos que requieran una capacidad de respuesta instantánea.
Para entender mejor qué es el 5G y para qué sirve, no basta con saber que sólo aumenta las velocidades, la capacidad y latencia. La red de quinta generación ofrece muchas otras características, por ejemplo, fragmentación de red. Esta característica permite al proveedor de red crear múltiples redes virtuales dentro de un sistema 5G. La fragmentación de red ofrece muchas y grandes posibilidades al usuario. Junto al IoT y los vehículos automatizados, será posible distribuir la conectividad entre todos los aparatos de forma más precisa. Por ejemplo, los vehículos automatizados necesitarán mucha más capacidad de respuesta que los electrodomésticos, y esto será posible gracias a la fragmentación de red.
Las Bases de la Tecnología 5G
Aunque la tecnología 5G sigue siendo un terreno inexplorado, existe una gran cantidad de tecnologías completamente nuevas que empezaron a crecer gracias al descubrimiento de las redes 5G.
Las principales tecnologías que fueron descubiertas son:
Ondas Milimétricas
Sin lugar a dudas, la tecnología 5G y las ondas milimétricas pueden utilizarse como sinónimos, pero debemos conocer algunos aspectos importantes. Siendo solo una parte de lo que utilizará la tecnología 5G, las ondas milimétricas combinadas con frecuencias de "banda baja" y "sub-6GHz" crearán velocidades de datos más rápidas ofreciendo una amplia variedad de otros beneficios para los clientes.
El término mmWaves se refiere a una parte del espectro de radiofrecuencias que se encuentra entre 24GHz y 100GHz. Ambas frecuencias tienen algo en común: su longitud de onda es muy corta. El objetivo que persigue la tecnología mmWaves es utilizar el hueco no utilizado de la frecuencia de onda para aumentar en gran medida la cantidad de ancho de banda disponible en la red. El problema de las actuales frecuencias de radio 4G es que están muy congestionadas con muchas otras señales, y las mmWaves pretenden arreglar eso. Por otro lado, aunque las ondas milimétricas pueden contribuir a lo que es uno de los principales objetivos de la tecnología 5G: un gran aumento de la velocidad en la transferencia de datos, la distancia de la transferencia se acorta un poco.
Para resumir, las frecuencias más bajas pueden beneficiarse del aumento de velocidad, mientras que las altas incrementan la distancia, pero proporcionan transferencias más lentas. La razón por la que los científicos eligieron las mmWaves en la tecnología 5G es que puede cubrir áreas más pequeñas y densamente pobladas, lo que será uno de los mayores beneficios en muchas ciudades.
Small Cell
Esta tecnología desempeña un papel importante en las redes 5G. Mientras que la actual infraestructura tiene muchas limitaciones, la tecnología 5G pretende erradicarlas. Esto puede lograrse gracias a la tecnología Small Cell. Se trata de un sistema de transmisión inalámbrica de baja potencia y corto alcance, o de estaciones base, que cubren una ubicación geográfica pequeña. También puede cubrir aplicaciones en interiores o exteriores.
Las estaciones SC son capaces de manejar altas velocidades de datos. Esta tecnología desempeñará un papel importante en la entrega eficiente de banda ancha móvil de alta velocidad y baja latencia. Para entender mejor qué son las SC y qué es el 5G, exploraremos tres aspectos fundamentales de la tecnología SC.
Femtocells. Es una pequeña estación móvil diseñada para proporcionar una amplia cobertura a distritos empresariales y residenciales. Su objetivo es resolver el problema del alcance para aquellos que tienen poca intensidad de señal en su ubicación.
Picocells. Una pequeña estación celular que se utiliza para cubrir un área pequeña. Un buen ejemplo es la cobertura de lugares como oficinas, subtes u otros lugares que reúnen a mucha gente bajo un mismo techo.
Microcells. Las microcells han sido diseñadas para poder soportar una mayor cantidad de usuarios. Gracias a su gran potencia de transmisión, pueden cubrir lugares como ciudades, estaciones de metro y hacerlos "inteligentes".
MIMO Masivo
Para comprender qué es el 5G debemos explorar la tecnología conocida como MIMO. Se trata de una tecnología que incluye muchas capas, pero que también puede describirse simplemente como el uso simultáneo de las mismas frecuencias de radio para transmitir diferentes señales. Esto significa que, en las estaciones base, varias antenas pueden transmitir señales y otras antenas pueden recibirlas y dividirlas simultáneamente.
Las redes MIMO suelen utilizar de dos a cuatro antenas para transmitir datos y el mismo número para recibirlos. Pero cuando hablamos de MIMO masivo, es importante saber que este sistema puede soportar un número mucho mayor de antenas. En lugar de dos o cuatro antenas, MIMO permite incrementar el número de antenas por docenas.
En las estaciones base, los algoritmos MIMO crean las mejores rutas de transmisión posibles. Utilizan la tecnología BeamForming y MU-MIMO, para ampliar la capacidad total por estación al permitir la comunicación con múltiples dispositivos que utilizan los mismos recursos.
BeamForming
La siguiente tecnología nos ayudará a explicarte qué es el 5G. BeamForming, se trata de una técnica inalámbrica que utiliza tecnologías avanzadas para enfocar una señal inalámbrica en una dirección específica. Un buen ejemplo es comparar la luz de una linterna con la de un puntero láser. Mientras la linterna ilumina una zona de la habitación, el puntero láser apunta a un área específica, igual que el Beamforming.
Con una gran cantidad de elementos en el sistema, Beamforming puede convertirse en una versión 3D del transmisor de datos. Beamforming 3D puede crear haces verticales y horizontales y enviarlos hacia los usuarios, lo que a la larga se traducirá en el aumento de la velocidad y capacidad de datos para usuarios de todo el mundo.
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Full Duplex
Para poder comprender en su totalidad qué es el 5G, debemos explicar cómo funciona la tecnología Full Duplex. Lo que los científicos tratan de hacer con esta tecnología es conseguir una transmisión y recepción en un solo canal de frecuencia para mejorar la eficiencia espectral alcanzable. El principal reto al que se enfrentan los científicos es que es difícil encontrar una forma de mitigar la disminución del rendimiento que impone la auto interferencia.
Básicamente, la tecnología Full Duplex, es un conjunto de técnicas tales como la supresión pasiva, cancelación analógica activa y cancelación digital activa.
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Usos de la Tecnología 5G
Aunque los costos para crear y/o mantener una infraestructura 5G pueden ser tremendos, y considerando que los clientes siempre han demostrado intolerancia al aumento de impuestos, algunas tecnologías futuras tendrán que tener como base una red 5G. Para demostrar la necesidad de una red 5G, la industria de telecomunicaciones tendrá que encontrar la manera eficaz de demostrar las capacidades de la tecnología 5G.
Veamos algunos usos de tecnología 5G:
- Vehículos Automatizados. Confiar en la tecnología para incrementar la seguridad en las carreteras puede parecer que no es la mejor idea, pero tener una latencia casi nula en la transmisión de datos de los automóviles puede mitigar muchos peligros. Las redes 5G desempeñarán un papel crucial por su velocidad y conectividad.
- Realidad Virtual y Aumentada. La velocidad de transmisión de datos en la industria de realidad virtual y aumentada desempeñará un papel importante permitiendo brindar al usuario un entorno sensorial en tiempo real. Para que la experiencia sea fluida, se necesitará una conexión que pueda enviar datos hasta 5 GB por segundo.
- Computación en la Nube. Internet es algo más que un lugar para almacenar contenido, también es el facilitador de conectividad en las redes de área amplia. La tecnología 5G permitirá que los servicios de computación en la nube puedan acercarse aún más al usuario. Esto es similar al Edge Computing: Acercar los servidores al cliente, minimizando así las latencias causadas por la distancia. Esto podría suponer una ventaja entre los servicios de telecomunicaciones.
- Internet de las Cosas. La próxima revolución de la era digital estallará con la conectividad de baja latencia de las redes 5G. Cosas como la cocina, seguridad, limpieza del hogar y otros aparatos cobrarán vida con la ayuda de la tecnología 5G. El incremento de eficiencia se verá reflejado en poco tiempo. Permitiendo así, que los dispositivos se hagan cargo de este tipo de actividades.
- Salud. El mayor objetivo de la revolución tecnológica es siempre mejorar la vida de las personas, y la salud es uno de los temas más importantes. La conectividad de baja latencia de la red 5G cambiará el tratamiento clínico tal y como lo conocemos. Los ciudadanos de zonas rurales ya no tendrán que trasladarse a ciudades más grandes para recibir atención médica adecuada. La red más reciente permitirá la oportunidad de recibir soluciones y apoyo en tiempo real de cirujanos de todo el mundo.
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Conclusión
Sin lugar a dudas, aprender qué es el 5G y para qué sirve beneficiará en gran medida a los usuarios. A lo largo de los años, la evolución de las redes nos ha aportado muchas posibilidades y ha hecho nuestra vida más eficiente, global y cómoda. Aunque la tecnología 5G ya está aquí, su implementación y desarrollo tardará en llegar a la mayor parte de la población.
Referencias Científicas
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