Tecnología 5G y 6G

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Tecnologías 5G y 6G

 ¿Qué es el 5G?

El 5G es la quinta generación de conectividad móvil. Ha llovido bastante ya desde la irrupción del LTE, lo que conocemos como conexión 4G, que en países como España dio sus primeros pasos en el año 2013. Sin embargo, parece que lo que vivimos entonces no es nada en comparación con las posibilidades que trae bajo el brazo esta nueva generación de conectividad inalámbrica, construida sobre los cimientos de la anterior.

Hay tres categorías principales de casos para el uso de 5G:  

1. Comunicaciones Masivas de máquina a máquina – Comunicaciones Masivas de máquina a máquina también llamadas el Internet de las Cosas (IoT) que implica conectar a miles de millones de dispositivos, sin intervención humana, a una escala nunca antes vista. Esto tiene el potencial de revolucionar los procesos y las aplicaciones de la industria moderna e inclusive de la agricultura, de la manufactura y del negocio de las comunicaciones.
2. Comunicaciones de baja latencia ultra-confiables – las tareas fundamentales incluyen el control en tiempo real de los dispositivos, robótica industrial, comunicaciones entre vehículos y sistemas de seguridad, conducción autónoma de vehículos y redes de transporte más seguras. Las comunicaciones de baja latencia también permiten acceder a un nuevo mundo en el que las atenciones médicas, los procedimientos y tratamientos remotos sean todos posibles.
3. Banda ancha móvil mejorada – proporciona una velocidad significativamente mayor en la transferencia de datos y una mayor capacidad, manteniendo conectado al mundo.  Las nuevas aplicaciones incluirán el acceso a redes fijas inalámbricas de Internet para los hogares, aplicaciones para la transmisión en exteriores, sin la necesidad de camionetas de transmisión y mayor conectividad para las personas que están en movimiento.

¿Es peligroso el 5G?

La OMS calificó la tecnología inalámbrica como cancerígeno del nivel 2B, una catalogación muy genérica que, según la propia organización sanitaria, hace referencia a los compuestos "posiblemente carcinógenos para los seres humanos, esto es, cuando se considera que una asociación causal es creíble, pero el azar, los sesgos o los factores de confusión no pueden descartarse con una confianza razonable", una categoría en la que se incluyen sustancias que se tienen como poco nocivas, como el café.

Sin embargo, a pesar de que la OMS haya afirmado que "los estudios realizados hasta la fecha no indican que la exposición ambiental a los campos de RF (radiofrecuencia) aumente el riesgo de cáncer o de cualquier otra enfermedad", desde ciertas organizaciones alertan de los potenciales peligros para la salud de las ondas de telefonía móvil. Por ejemplo, la ONG Ecologistas en Acción emitió recientemente un comunicado en el que alertaba de que la implantación del 5G se había llevado a cabo “sin evaluar sus posibles efectos sanitarios y ambientales, a pesar de los contundentes y numerosos llamamientos científicos a aplicar el principio de precaución”.

De momento, con los estudios científicos en la mano, parece que el 5G traerá más beneficios que problemas.

Qué diferencias existen con respecto al 4G

Entre las principales diferencias con respecto al 4G cabe mencionar las siguientes:

1. Mayor alcance: Se prevé que habrá 1 millón de nodos por km2, por lo que alcanzará a más usuarios y la percepción de disponibilidad de red será casi del 100%.
2. Más velocidad: el 5G consigue velocidades de descarga teóricas de hasta 20Gbps, entre 100 y 1000 veces más rápida que la generación anterior. Podremos descargar una película en 10 segundos.
3. Menos consumo: La conexión 5G supone una reducción de hasta el 90% en la utilización de energía para la red.
4. Baja latencia: con 5G la latencia pasa de los 50ms a 1ms, por lo que la información se transmite prácticamente en tiempo real y el retardo será insignificante.
5. Más usuarios conectados: Con 5G pueden conectarse hasta 100 veces más usuarios y dispositivos que con las redes 4G sin que las redes se saturen o se caigan.

Principales mejoras del 5G

Para entenderlo mejor hace falta ilustrarlo con datos. La velocidad media del 4G LTE que se disfrutaba hasta ahora oscilaba entre 12 y 30 Mbps. En la práctica, esa velocidad de transferencia permite escuchar canciones en streaming sin cortes o navegar por Internet sin apenas esperas. Pues bien, la velocidad del 5G puede ofrecer conexiones con con una velocidad teórica de hasta 20Gbps, es decir, entre 100 y 1000 veces más rápida. De este modo, por ejemplo, es posible descargarse una película HD en 10 segundos.

A esta velocidad se le une la enorme capacidad de transmisión de datos, 10Tbps por Km², y una densidad de 1 millón de nodos por Km². Además, tal como hemos mencionado, se espera que la latencia en las conexiones pase de los 50 milisegundos a 1 milisegundo. Es decir, la velocidad de respuesta a las instrucciones de sensores o dispositivos de control será prácticamente instantánea.

En resumen la tecnología 5G supone la reducción del retardo en las comunicaciones, el aumento del caudal de transferencia de la información, una mejora de la cobertura, y la posibilidad de que millones de dispositivos estén conectados a la vez. Precisamente, ese es uno de los puntos clave que apuntan a que la conexión 5G irá mucho más allá de los smartphones.

Principales diferencias entre el 4G y el 5G

Una de las principales diferencias entre el 4G y el 5G hace referencia a la velocidad de transferencia de datos, que será mucho mayor con la red de quinta generación. Esto significa que se podrán descargar contenidos de forma casi inmediata.

Otra diferencia relevante entre estos dos tipos de redes, es la mejora de la latencia. Con la tecnología 5G promete ser de entre 1 y 2 milisegundos, siendo de entre 35 y 52 milisegundos con el 4G.

Además, las antenas 5G darán servicio a más terminales a la vez, soportando más de 1.000.000 de dispositivos por kilómetro frente a los 10.000 dispositivos que permite la conexión 4G.

Otro aspecto importante que diferencia el 4G del 5G, es que este último ofrecerá un mayor ancho de banda. Esta tecnología de quinta generación soportará una mayor capacidad de datos a alta velocidad, debido a que utiliza radiofrecuencias que la red 4G no alcanza.

Uno de los objetivos que se han fijado es invertir una gran cantidad de recursos en infraestructuras para desplegar la red 5G. Se busca así extender las conexiones para tener mejor cobertura en zonas apartadas de las grandes ciudades.

Otro aspecto que se plantea y que es muy interesante para los usuarios, es que el consumo energético de la red 5G será menor, consiguiendo alargar la vida de las baterías.

Cómo cambiará el mundo el 5G

El avance más significativo vendrá de la mano de la velocidad. El 5G permitirá navegar hasta a 10 GBps (gigabytes por segundo), 10 veces más rápido que las principales ofertas de fibra óptica del mercado. A ese ritmo se podrá, por ejemplo, descargar una película completa en cuestión de segundos.

Además, la latencia (el tiempo de respuesta de la red) también experimentará un avance significativo. Según los operadores, esta podría reducirse a 5 milisegundos, un período casi imperceptible para los humanos, lo cual nos permitirá conectarnos prácticamente en tiempo real. Este dato es especialmente importante, por ejemplo, para minimizar el tiempo de respuesta de un vehículo autónomo de cara a mejorar la seguridad tanto de los ocupantes como de cualquier viandante que le circunde.

Gracias a esta nueva tecnología podremos, por ejemplo, aumentar exponencialmente el número de dispositivos conectados. Vehículos, robots industriales, mobiliario urbano (badenes, calzada, paradas de autobús) o cualquier dispositivo electrónico que tengamos en casa (desde la alarma alarma la lavadora, la nevera o el robot aspirador ) podrán conectarse y compartir información en tiempo real.

¿EL 5G ES LA PIEZA QUE FALTA EN LAS CIUDADES CONECTADAS?

Gracias a esta mejora en la velocidad y en la calidad de conexión, la red 5G nos planta de lleno en la era del “todo conectado” o del Internet de las cosas. Nos permite crear un verdadero ecosistema que trasciende los smartphones y que puede ser la pieza del rompecabezas que faltaba para crear smart cities hiperconectadas.

Así, el 5G será clave para que millones de dispositivos puedan estar conectados a la vez en áreas de gran densidad de población. Además, permitirá que muchos de esos dispositivos se comuniquen entre sí. Como el smartphone con la puerta del garaje de nuestra casa o el despertador con la cafetera, lista para recibirnos con el café recién hecho. Pero hay mucho más.

El campo de la medicina tampoco quedará fuera de las innovaciones que promete este nuevo estándar. Ya se está hablando de cómo las redes 5G podrían hacer realidad la atención médica sin cables o incluso las intervenciones quirúrgicas de forma remota. 

Bandas de frecuencia 5G

Al igual que el resto de las tecnologías como el 2G, el 3G o el 4G, el nuevo 5G utiliza diferentes bandas de frecuencia para ofrecer sus servicios. Cada operadora activa la tecnología en una o varias bandas, aunque ya se han definido la prioritarias en Europa. Estas son los 700 MHz, los 3,5 GHz o los 26 GHz. Además, se pueden utilizar otras frecuencias conforme se «apaguen» las redes que tienen actualmente. A la hora de comprar un teléfono, seguiremos la siguiente tabla para ver que sea compatible.

• n1 (2100 MHz)
• n2 (1900 MHz)
• n3 (1800 MHz)
• n5 (850 MHz)
• n7 (2600 MHz)
• n8 (900 MHz)
• n12 (700 MHz)
• n20 (800 DD)
• n25 (1900 MHz)
• n28 (700 APT)
• n38 (TD 2600)
• n40 (TD 2300)
• n41 (TD 2500)
• n66 (AWS-3)
• n77 (TD 3700)
• n78 (TD 3500)
• n79 (TD 4700)

Del 1G al 5G, breve historia de la telefonía móvil

El teléfono móvil o teléfono celular es un aparato indispensable en la actualidad; sin embargo su popularización ha sido un fenómeno muy reciente. En un principio el teléfono móvil solo podía ser usado en vehículos por su tamaño, reduciéndose posteriormente a una unidad portátil, y finalmente al tamaño de bolsillo que se utiliza hoy en día.

El sistema celular o móvil fue creado para satisfacer la demanda de comunicación móvil dentro de un espectro de radiofrecuencia limitado. Esta limitación es el factor original que motivó y sigue motivando el desarrollo del teléfono móvil, frente a otros de los varios factores como la duración de la batería o el tamaño del aparato.

La radio surgió como una alternativa a la comunicación por cable a finales del siglo. xix. En un primer momento fue utilizada para la comunicación marítima, pero a partir de la década de 1920 comenzaron los intentos de aplicarla también a la comunicación móvil en tierra. En 1923, el cuerpo de policía de Victoria, Australia, fue el primero en utilizar comunicación inalámbrica dúplex en coches, poniendo fin a la práctica de dar reportes policiales en las cabinas de teléfono públicas.1​ Estos teléfonos móviles primitivos permanecieron restringidos al uso gubernamental hasta los años 40, cuando se extendió al público general.

El primer servicio de telefonía móvil comercial apareció en 1946 en San Luis, Estados Unidos. La compañía AT&T comenzó entonces a operar el MTS, o Mobile Telephone System, que dos años después estaría disponible en más de 100 ciudades y autopistas.5​ Debido a las limitaciones en el espectro de radiofrecuencia, el sistema permitía un máximo de seis canales, lo que provocaba largas listas de espera. En los años 60 el Improved Mobile Telephone Service ofrecería un total de 44 canales por ciudad. En 1964, Estados Unidos contaba con 1,5 millones de usuarios de teléfonos móviles.

Los primeros equipos eran grandes y pesados, por lo que estaban casi exclusivamente destinados a un uso a bordo de vehículos. Generalmente se instalaba el equipo de radio en el maletero y se pasaba un cable con el teléfono hasta el salpicadero del coche. Si bien en los años 40 el equipo ocupaba todo el maletero, en los años 60 su tamaño se había reducido al de un maletín gracias al invento del transistor. El transistor, creado en 1948 en los Laboratorios Bell, sustituiría los tubos de vacío para amplificar y conmutar señales, inaugurando la era de la miniaturización de los aparatos electrónicos.

En la Unión Soviética, L. I. Kupriyanovich desarrolló entre 1957 y 1961 una serie de modelos experimentales de radio de comunicaciones de tamaño bolsillo. Uno de esos modelos, presentado en 1961, pesaba tan solo 70 gramos y cabía en la palma de una mano.9​10​ Sin embargo la Unión Soviética tomó la decisión de desarrollar en primer lugar el sistema de telefonía móvil para coches Altay, que fue distribuido comercialmente en 1963.

Estos sistemas todavía no eran celulares. Cada teléfono funcionaba como un transmisor que abarcaba toda la ciudad con una frecuencia fija, o en otras palabras, cada teléfono era una estación de radio para toda la ciudad, que transmitía señales con mucha potencia para poder ser recibido en la mayor área posible. Esto suponía un problema debido a la escasez de espectro de radiofrecuencia útil, lo que provocaba que solo unos 44 usuarios podían comunicarse simultáneamente en una ciudad. El sistema no cubría la demanda; el servicio estaba reservado a unos pocos privilegiados.

En Europa, la primera red de telefonía móvil fue instalada por la compañía nacional de telefonía sueca, Televerket, en 1955.

El sistema celular consiste en la subdivisión de un territorio en pequeñas áreas (llamadas celdas), cada una con una antena de transmisión, de forma que la misma frecuencia puede utilizarse en distintas zonas a la vez dentro de una ciudad. Esto permite un uso mucho más eficiente del espectro. Cuanto más pequeñas sean las celdas, más frecuencias pueden reusarse y más usuarios pueden utilizar el servicio.

La primera descripción de un sistema celular apareció en un trabajo de D.H. Ring, de los Laboratorios Bell, en 1947.​ Pero no se pondría en práctica hasta dos décadas después por varios motivos. En primer lugar, los teléfonos celulares deben funcionar con frecuencias altas, donde las transmisiones pueden limitarse a celdas pequeñas. Pero la tecnología necesaria para poder trabajar con frecuencias tan altas no llegaría hasta más tarde. Además, para poder poner en práctica el sistema celular, un usuario atravesando la ciudad debería poder pasar de una celda a otra sin que la llamada se corte. Para ello es necesario que el sistema pueda saber dónde abandonó el usuario la primera celda, localizar la siguiente, e hilar automáticamente la conversación entre celda y celda. Es decir, el sistema necesita una base de datos con información sobre dónde estaba el teléfono, hacia dónde iba, y quién lo estaba usando; y esta base de datos debía ser rápida. En los años 40 no era posible hacer esto con la rapidez suficiente para no interrumpir la llamada. Por otra parte, para poder transmitir y recibir toda la información necesaria, el teléfono debía incluir un sintetizador de frecuencia, una pieza que cuando comenzó a desarrollarse para el ejército en los años 60 costaba tanto como un buen coche.

En la década de los 60 todas las grandes compañías de telecomunicaciones conocían el concepto celular; la pregunta era qué compañía conseguiría hacer funcionar la idea, tanto técnica como económicamente, y quién conseguiría la patente del sistema en primer lugar. Finalmente los Laboratorios Bell presentó un sistema que cumplía con los requisitos, cuya patente fue aprobada en 1972. Un año después, en 1973, Martin Cooper y su equipo de Motorola demostraron el primer prototipo funcional de un teléfono celular "personal".

A lo largo de la historia se han lanzado diferentes generaciones de conexiones de datos móviles y cada una de ellas ha ido mejorando las prestaciones de las anteriores:

• 1G, primera generación de redes de telecomunicaciones lanzada en 1979.
• 2G, permite roaming y otras mejoras digitales. Lanzada en 1991.
• 2.5G y 2.75G aportaron algunas mejoras a los servicios de datos (GPRS y EDGE).
• 3G, lanzado en 1998 con mejor experiencia de vídeo online.
• 3,5G, lanzado unos años después, ofreciendo un Internet móvil de verdad.
• 4G, la tecnología actual lanzada en 2008 con servicios IP, experiencia rápida de navegación y protocolos unificados.
• 4,5G, diferentes mejoras, sobre todo agregando portadoras para más velocidad.
• 5G, desde 2020 para conexiones masivas y gran velocidad.
• 6G, se estima que su comercialización será en 2030 y que los primeros casos de uso reales en esta red podrían llegar entre 2026 y 2028.

¿Qué pasará con el protocolo TCP/IP?

El protocolo TCP/IP ha sido la mejor forma de transmitir información por Internet desde su creación. Un protocolo que fue diseñado en sus inicios para redes fijas y que durante casi cincuenta años ha sido, y sigue siendo, utilizado para conectar a millones de personas. Sin embargo, la evolución de las tecnologías en lo que a telecomunicaciones se refiere ha avanzado tanto que cuenta con algunos fallos de base que hacen que no sea el protocolo ideal en la era del 5G.

Así lo ha afirmado ya el ETSI, que será el encargado de crear un estándar que permitan una mayor seguridad, menor latencia y uso más eficiente del espectro para operar de la mejor manera posible con redes 5G. Se espera, por lo tanto, que en un futuro próximo podamos ver la llegada de nuevos protocolos que deberían ser los protagonistas a partir de la implantación global del 5G.

¿Cómo funciona la tecnología 5G?

La tecnología 5G requiere nuevos componentes tecnológicos para poder satisfacer los nuevos requisitos de capacidad y latencia. La mayoría de los operadores integrará, en un primer momento, las redes 5G con las existentes de 4G para asegurar continuidad en la conexión. Una red móvil consta de dos componentes importantes, la “Red de Acceso por Radio” y la “Red Principal”.

• Nuevo espectro: para lograr tasas altas de datos, el 5G debe ser capaz de usar bandas nuevas de espectro superiores a 6 GHz, banda de onda en centímetros (cm), de 6 a 30 GHz, y bandas de onda en milímetros (mm, >30 GHz). El 5G también se desplegará en bandas de espectro inferiores a 6 GHz. Las bandas bajas proporcionan cobertura, y las bandas más altas proporcionan capacidad.
• MIMO masivo: Múltiple entrada y múltiple salida (MIMO) es un método para multiplicar la capacidad de un vínculo de radio mediante diversas antenas de transmisión y recepción. MIMO masivo, en contraste, es un sistema MIMO con una cantidad especialmente alta de antenas (por ejemplo, 8, 16, 64, 128 y así sucesivamente). MIMO masivo aumenta la eficiencia espectral y la cobertura de red.
• Nueva radio 5G (5G NR): la nueva tecnología de acceso a la radio 5G es 5G NR, desarrollada por 3GPP para la red móvil 5G. 5G NR se basa en los principios del diseño extremadamente esbelto, lo que reduce el consumo de señal y energía. 5G NR también se diseñó con una estructura de marco flexible para multiplicar de manera eficiente diversos servicios 5G y ofrecer compatibilidad avanzada para futuros servicios 5G.
• RAN abierta: RAN abierta significa red de acceso por RAN abierta. En concreto, la RAN abierta es un cambio continuo en las arquitecturas de red móvil que permite a los operadores de telecomunicaciones usar subcomponentes de denominación común de una variedad de proveedores. Los componentes de propiedad específica, como las unidades de base (BBU) y los cabezales de radio remoto (RRH) ya se desagregan a unidades centralizadas (CU), unidades distribuidas (DU) y unidades de radio (RU). Con la RAN abierta, las nuevas funciones desagregadas también se pueden virtualizar o contenerizar. La Alianza O-RAN lleva esto más allá al garantizar que las interfaces entre estos componentes sean abiertas e interoperables.
• Red núcleo de 5G (5 GC): en función de la estandarización de 3GPP, el 5GC se diseña como una arquitectura basada en servicio (SBA). Todas las funciones de red principal se implementan según principios nativos en la nube, las que incluyen la separación del plano del usuario y planos de control, funciones de red sin estado, interfaces abiertas y API. Las funciones de red principal se pueden implementar, actualizar y escalar con facilidad para lanzar nuevos servicios a menor costo.
• Transporte 5G: para prestar servicios a nuevos casos de uso de 5G, como eMBB, URLLC, mMTC, se necesita una red de transporte que pueda admitir un gran aumento del tráfico y una amplia gama de características de red para cada caso de uso específico. Debe satisfacer las necesidades de una gama cada vez mayor de dispositivos, servicios y nuevos modelos comerciales. Para permitir una capacidad masiva, las redes de transporte deben ser capaces de admitir 25G, N x 25G en la capa de acceso/preagregación, 100G, N x 100G en la capa de agregación y hasta 400G en el núcleo del proveedor de servicios. Además, la red de transporte debe cumplir con estrictos requisitos de tiempo para admitir una latencia menor a 10 ms.
• División de red: con el uso de la división de red, se pueden ejecutar varias redes lógicas de extremo a extremo independientes en una infraestructura física compartida. Cada división puede ofrecer una calidad de servicio (QoS) específica para un servicio o aplicación. Una división de red puede abarcar varias partes de la red (red de acceso, red principal y red de transporte).
• Computación de borde: la computación, el almacenamiento y los recursos de red pueden acercarse a los suscriptores y usuarios finales con la computación de borde. La proximidad cercana mejora los tiempos de respuesta y ahorra ancho de banda. La informática periférica, conocida como nube periférica, se puede implementar dentro de las instalaciones del cliente, como empresas y pisos de fábrica, administrada o alojada por un proveedor de servicios.
• Nube de telecomunicaciones: la nube de telecomunicaciones, una plataforma abierta, ayuda a los proveedores de servicios a evitar los bloqueos de proveedores y les permite capitalizar un amplio ecosistema de funciones nativas de la nube que mejorarán la infraestructura y las operaciones, y permitirán una mayor velocidad de servicio. La nube de telecomunicaciones permite agilidad de servicio y una rápida innovación de servicio, lo cual brinda a los operadores de telecomunicaciones la capacidad para liberar una nueva gama de aplicaciones y servicios que revitalizará sus modelos comerciales.
• Seguridad: con el 5G, la IoT, la división de red y la computación de borde surgen nuevos planos de ataque. Las amenazas pueden aparecer desde cualquier parte y aumentan en volumen, frecuencia y sofisticación. Si no se mejora el enfoque de seguridad existente, la seguridad 5G puede volverse muy difícil de aplicar. Los sistemas aislados y la respuesta manual ya no son eficientes. Lo que se necesita en un enfoque conectado que tome una vista completa de la red y el ecosistema externo para detectar completamente las amenazas, a fin de adaptar y aplicar dinámicamente las políticas de seguridad de forma constante en toda la red.
• Gestión y orquestación (MANO): La 5G aumenta significativamente la cantidad de dispositivos, nodos y servicios de usuarios finales conectados dentro de la red. Es imposible administrar manualmente las operaciones de red en la escala y calidad que se requiere. La única manera práctica de abordar la escala y complejidad de la nube y las redes 5G del futuro es automatizar las operaciones, con soporte total para API abiertas para funcionar en entornos de múltiples nubes y proveedores, a fin de generar un conocimiento continuo en todas las capacidades de IA y ML.
• La Red de Acceso por Radio – consta de varios tipos de instalaciones que incluyen: pequeñas celdas, torres, mástiles y sistemas dedicados en el hogar y en edificios que conectan a usuarios móviles y dispositivos inalámbricos con la red principal. Las pequeñas celdas serán una característica importante de la red 5G, especialmente, a las nuevas frecuencias de onda milimétricas (mmWave), frecuencias en las que el rango de conexión es muy corto.  Para proporcionar una conexión continua, se distribuirán pequeñas celdas agrupadas en racimos dependiendo del lugar en el que los usuarios requieran de conexión, esto complementará la red macro que provee cobertura de red de área amplia. Las Macroceldas 5G usarán antenas MIMO (múltiples entradas y múltiples salidas) con múltiples elementos o conexiones para enviar y recibir más datos simultáneamente.   El beneficio para los usuarios es que más personas pueden conectarse simultáneamente a la red, manteniendo alta velocidad de transferencia.  Las antenas MIMO son conocidas a menudo como ‘MIMO masivas’ debido al gran número de antenas de múltiples elementos y conexiones, a pesar de que el tamaño físico es similar al de las antenas existentes en las estaciones base 3G y 4G.
• La Red Principal – es la red móvil de comunicaciones y de datos que administra todas las conexiones móviles de voz, datos e Internet.  En el caso de 5G, se está rediseñando la ‘red principal’ para una mayor integración con el Internet y los servicios con base en la nube e incluirá servidores distribuidos a lo largo de la red (reduciendo la latencia) con el fin de mejorar, los tiempos de respuesta. Muchas de las características avanzadas de la 5G, que incluyen la virtualización de las funciones de la red y la fragmentación de la red para diferentes aplicaciones y servicios, serán administradas desde la central.  La ilustración que se muestra a continuación presenta ejemplos de servidores de nube local que proveen de contenidos a los usuarios de manera más rápida (ver películas en línea por transmisión continua) y de aplicaciones de baja latencia, como es el caso de los sistemas de prevención de colisión para vehículos.
• Fraccionamiento de la Red – posibilita una forma inteligente de segmentar la red para una industria, negocio o aplicación determinada.  Por ejemplo: los servicios de emergencia pueden operar en un segmento de red independientemente de otros usuarios.
• Virtualización de las Funciones de la Red – i(NVF en inglés) – es la habilidad para iniciar funciones de red en tiempo real, en cualquier ubicación deseada dentro de la plataforma del operador en la nube. Las funciones de red que solían correr en un hardware dedicado, por ejemplo: un firewall y encriptado en las instalaciones de una empresa puede ahora operar en un programa en una máquina virtual. NVF es crucial para permitir rápida eficiencia y agilidad para soportar nuevas aplicaciones de negocios y es una importante tecnología un núcleo 5G.

¿Cuáles tecnologías complementarias son necesarias para que la 5G sea posible?

Las siguientes tecnologías ayudan a satisfacer los nuevos requisitos de capacidad y de latencia:

• Transporte de 5G: Los casos de uso de la 5G requieren una red de transporte que pueda manejar un enorme aumento del tráfico y la gran variedad de características de red para cada caso de uso específico.
• Operaciones automatizadas: La 5G aumenta significativamente la cantidad de dispositivos de usuario final, nodos y servicios conectados dentro de la red. La única forma práctica de administrar la escala y la complejidad de las redes de 5G y la nube del futuro es mediante la automatización de las operaciones, lo cual se hace mediante la construcción continua del conocimiento a través de las capacidades del aprendizaje automático (AU) y la inteligencia artificial (IA).
• División de redes: Mediante la división de redes, múltiples redes independientes y lógicas de extremo a extremo se pueden ejecutar en una infraestructura física compartida, con cada división siendo capaz de proporcionar calidad del servicio (QoS) para una aplicación o servicio individual.
• Nube de telecomunicaciones: Una nube de telecomunicaciones abierta ayuda a que los operadores de telecomunicaciones eviten los bloqueos de los proveedores y capitalicen un amplio ecosistema de funciones nativas de la nube para ofrecer nuevas aplicaciones y servicios de 5G.
• Seguridad: Con la 5G, el IoT, la división de red y la informática avanzada surgen nuevas superficies de ataque. Un enfoque de seguridad conectado es completamente consciente de las amenazas, tiene una visión completa de la red y su ecosistema externo, y de manera constante adapta y aplica dinámicamente las políticas de seguridad en toda la red.

Tecnología 6G

¿Qué es el 6G?

Como su nombre lo sugiere, el 6G se trata de la sexta generación de conectividad inalámbrica, es decir, la evolución natural del 5G en cuanto a velocidad y latencia se refiere.

Las “Gs” surgieron a partir de la tecnología 3G que permitía a los dispositivos transmitir paquetes de datos a velocidades entre 1 y 3 Mb/s. Lo que significa que la conectividad 6G será hasta mil veces más rápida.

Uno de los objetivos principales de esta nueva generación será reducir la latencia —tiempo de retraso en la comunicación dentro de una red— y elevar la velocidad de transmisión.

Ahora bien, es justo decir que aún no existe un estándar definido para el 6G, y el espectro que usará para la transmisión de datos aún se desconoce. Sin embargo, se estima que los primeros ensayos de la red se producirán en 2026 en China.

¿Qué ventajas aportará el 6G?

Corea del Sur ha sido uno de los primeros países en hablar de las ventajas que traerá consigo el 6G. La intención del país asiático es que las primeras instalaciones ya sean capaces de alcanzar velocidades cinco veces superiores al máximo teórico del 5G, reduciendo la latencia a la décima parte, es decir, a 0,1 milisegundos. Eso generará transmisiones prácticamente en tiempo real, muy necesarias en sectores como la medicina o o el automóvil.

En un documento publicado en julio de 2020, Samsung también avanzó que, con el 6G, las velocidades de descarga y de subida se multiplicarán alcanzando picos de hasta 1.000 Gbps. Esto dará soporte a futuros formatos multimedia y facilitará el intercambio de datos sin retrasos apreciables en la recepción.

Esa visión del 6G anticipada por Samsung prevé un mundo aún más conectado con distintas realidades (virtual, aumentada y mixta) que convergerán en una reproducción apta para cualquier pantalla, incluso aunque esté conectada a una red móvil. Uno de los campos de aplicación será la holografía, que podrá transmitirse en tiempo real, con alta definición y sin latencia.

Además, el rendimiento de las redes se vería multiplicado en todos los aspectos (velocidades, latencia, dispositivos conectados, ancho de banda, eficiencia energética...), aunque la arquitectura de dispositivo aún está por resolver. En este sentido, las grandes telecos europeas (incluyendo Telefónica, Vodafone y Orange) se han aliado para pedir a Europa el despliegue de redes Open RAN en el viejo continente que permita liderar no sólo el 5G, sino también el 6G.

OPPO también ha elaborado un primer informe técnico sobre el 6G donde asegura que la próxima generación de redes revolucionará el modo en que la IA aprende, interactúa y es aplicada. Ello favorecerá que las redes 6G se auto optimicen, se auto administren y distribuyan recursos de manera inteligente (por ejemplo, en los vehículos).

¿En qué se diferencia el 6G del 5G?

Actualmente, el 5G tiene tres escenarios principales de aplicación: mayor ancho de banda, baja latencia y conexiones más amplias. La idea es que el 6G consiga mejorar en todos ellos. Se estima que esta nueva generación podrá multiplicar las tasas de transmisión hasta 10 veces, consiguiendo así velocidades de hasta un terabit por segundo.

Además de ser más rápido, el 6G se usaría para introducir nuevas tecnologías en el campo de las telecomunicaciones. Durante el MWA 2018, Jessica Rosenworcel, de la Comisión Federal de Comunicaciones estadounidense, ya dijo que el 6G avanzaría hacia las frecuencias de terahercios (THz). De hecho, LG ya ha logrado transmitir datos a través de la frecuencia del terahercio a 100 metros de distancia.

Es decir, de la velocidad de 20 Gbps del 5G, avanzaremos a 1 Tbps en 6G, y de la latencia de 1 ms del 5G, pasaremos a 0,1 ms en el 6G. Además, la sexta generación de redes será también más eficiente, consumirá menos energía y tendrá una mayor capacidad, de manera que admitirá la conexión simultánea de más dispositivos. De hecho, en China, ya han logrado transmitir 1 TB de datos a 1 kilómetro de distancia en sólo 1 segundo.

Para conseguir todo esto, Samsung asegura que tendremos que trabajar en las bandas de frecuencia de terahercios. El 4G alcanza los 6 GHz, el 5G llega a los 110 GHz y con el 6G habría que expandir el espectro hasta los 3.000 GHz. Eso supone un gran reto a nivel técnico, puesto que se tendrían que diseñar nuevas antenas e investigar tecnologías dúplex avanzadas. Además, la compañía ha destacado la necesidad de asegurar nuevas bandas para implementaciones comerciales de 6G, ya que las redes 5G seguirán operativas cuando comience la implementación de 6G.

Computación cuántica, la computación cuántica podría impulsar la capacidad de procesamiento y análisis de datos, lo que permitiría aplicaciones más avanzadas y eficientes en la red 6G.

Holografía y realidad extendida (XR), se espera que las capacidades de holografía y realidad extendida mejoren drásticamente, permitiendo experiencias más inmersivas y realistas en aplicaciones como videoconferencias y entretenimiento.

¿Cuándo se desplegará 6G?

Se podría decir que pasó toda una década para que 4G se desplegara y estandarizara en el mundo. Hoy, 5G se encuentra en proceso de implementación, por decirlo de algún modo, entonces, habrá que tener paciencia con 6G.

El mismo jefe de Tecnología de Ericsson, Erik Ekudden, en julio de 2019, declaró: “Es un poco temprano para hablar de 6G”. Sin embargo, también refirió que nunca es demasiado pronto para empezar a investigar la próxima evolución de la industria móvil. Lo diremos de nuevo: en este momento se trata de 5G.

Pero si la investigación recién está comenzando, ¿cuándo se lanzará 6G? Ekudden estima que pasará una década antes de que llegue 6G, una predicción que encaja con el fundador de Huawei, Ren Zhengfei, quien le dijo a CNBC en septiembre de 2019 que 6G estaba al menos a diez años. Un informe de 2021 de ABI Research predijo que el despliegue comercial se producirá en 2028 y 2029, y de forma más generalizada en los años siguientes.

¿Qué significará la red 6G para el usuario?

Básicamente, mayor velocidad y menor latencia. Como 5G, pero mejor. Los expertos indican que 6G va más allá de una red cableada, con dispositivos que actúan como antenas que utilizan una red descentralizada que no está bajo el control de un solo operador.

Si bien la tecnología que esperamos que surja de 5G, desde automóviles autónomos y drones hasta ciudades inteligentes, aún con 6G, también puede generar aplicaciones de ciencia ficción como la integración de nuestros cerebros con computadoras y sistemas de control táctil muy mejorados. NTT DoCoMo habla de que 6G permitirá que «el ciberespacio respalde el pensamiento y la acción humanos en tiempo real a través de dispositivos portátiles y microdispositivos montados en el cuerpo humano». Otros lo han llamado «Teletransportación de los sentidos» por motivos similares.

El informe apunta a que el reino de la ciencia ficción se convierta en un hecho científico, y dice que las velocidades superiores a 100 Gbps podrían hacer posibles interfaces sensoriales que se sienten y se ven como la vida real, eventualmente a través de lentes inteligentes o lentes de contacto. Habla de priorizar el bajo consumo de energía para la carga por aire y la cobertura que podría extenderse a través del mar e incluso al espacio.

¿Quién está trabajando en 6G?

Durante 2020 y principios de 2021, las iniciativas en 6G se hicieron más populares a medida que los gobiernos comenzaron a investigar posibilidades, ansiosos por adelantarse a sus rivales. Esto se puede dividir en varias inversiones clave realizadas recientemente.

• Según la agencia de noticias oficial de China, el país puso en órbita un satélite experimental 6G. Es uno de los 13 aparatos desplegados por China en el lanzamiento del cohete Long March-6 en noviembre de 2020. La Red de Televisión Global de China informó que el satélite pesa 70 kilogramos y que realizará pruebas de transmisión de datos en distancias a lo largo del espectro de terahertz. Podría usarse para monitorear cultivos, incendios forestales y otros datos ambientales. La CNIPA (Administración Nacional de Propiedad Intelectual de China) anunció que tiene 35 por ciento de las casi de 38,000 patentes relacionadas con 6G.
• En Europa, el proyecto Flagship 6G busca combinar la investigación sobre tecnologías 6G, actualmente centrada en la Universidad de Oolu de Finlandia.
• Japón está destinando $482 millones dólares para ayudar a que 6G se amplíe en los próximos años. Estos recursos también financiarán una instalación donde los investigadores desarrollarán proyectos inalámbricos. El objetivo del país es desarrollar las tecnologías móviles emblemáticas para 2025.
• En Alemania, Vodafone Alemania en 2021 que estaba estableciendo una instalación de investigación 6G en Dresde.
• En Corea del Sur, Samsung está trabajando en 6G y considera que es una herramienta prometedora para tecnologías avanzadas como los hologramas. Predice que el despliegue de 6G podía ocurrir en 2028.
• En Rusia, los institutos  I + D NIIR y de Ciencia y Tecnología de Skolkovo predijeron que las redes 6G podrían estar disponibles en 2035.
• En cuanto a Estados Unidos, el esfuerzo 6G es de carácter privado, aunque el gobierno federal anunció en 2021 una asociación con Corea del Sur para investigar la tecnología. Algunas compañías móviles de Estados Unidos también están progresando. En particular, AT&T, Verizon y T-Mobile lideran con ATIS una iniciativa llamada Next G Alliance para organizar y promover la investigación 6G en América del Norte. En mayo de 2021, Next G Alliance inició un programa para coordinar una serie de nuevos grupos de trabajo para desarrollar tecnología 6G. Si los números son correctos, Estados Unidos ocupa el segundo lugar detrás de China con alrededor del 18 por ciento de todas las patentes 6G .

Por ahora, 5G está comenzando a ponerse interesante. Y cuando todavía faltan diez años antes de que llegue el primer indicio de una red 6G, disfrutemos algo de todo lo que promete 5G. Con 6G en el horizonte en 2030 o más adelante, tendremos más información a medida que la tecnología se desarrolle y progrese.