Red 5G – Características y usos de esta tecnología (2019)

Las redes de telecomunicaciones de la próxima generación (5G) han empezado a aparecer en el mercado desde finales del 2018 y continuarán su expansión este año por el mundo. Más allá de las mejoras en la velocidad, se espera que la tecnología 5G desate todo un ecosistema del Internet de las Cosas masivo en el que las redes pueden satisfacer las necesidades de comunicación de miles de millones de dispositivos conectados a la internet, con un equilibrio justo entre velocidad, latencia y costo.

¿Qué es (y qué no es) la tecnología 5G y cuál es la diferencia entre las redes 4G / LTE y las 5G?

La red inalámbrica de la próxima (5ta) generación abordará la evolución más allá del internet móvil, y alcanzará al Internet de las Cosas masivo en el 2019 y 2020. La evolución más notable en comparación con las redes 4G y 4.5G (LTE avanzado) actuales es que, aparte del aumento en la velocidad de los datos, los nuevos casos de uso del Internet de las Cosas y de la comunicación requerirán nuevos tipos de desempeño mejorado; como la “latencia baja”, que brinda una interacción en tiempo real a los servicios que utilizan la nube, lo que resulta clave, por ejemplo, para los vehículos autónomos. Además, el bajo consumo de energía permitirá que los objetos conectados funcionen durante meses o años sin la necesidad de intervención humana. 

A diferencia de los servicios actuales del Internet de las Cosas que sacrifican rendimiento para sacar el máximo provecho a las tecnologías inalámbricas existentes (3G, 4G, WiFi, Bluetooth, Zigbee, etc.), lasredes 5G estarán diseñadas para alcanzar el nivel de rendimiento que necesita el Internet de las Cosas masivo. Esto hará posible que se perciba un mundo completamente ubicuo y conectado.

La tecnología 5G está caracterizada por 8 especificaciones:​

• Una tasa de datos de hasta 10Gbps - > de 10 a 100 veces mejor que las redes 4G y 4.5G 
• Latencia de 1 milisegundo
• Una banda ancha 1000 veces más rápida por unidad de área
• Hasta 100 dispositivos más conectados por unidad de área (en comparación con las redes 4G LTE) 
• Disponibilidad del 99.999%
• Cobertura del 100%
• Reducción del 90% en el consumo de energía de la red
• Hasta 10 diez años de duración de la batería en los dispositivos IoT (Internet de las Cosas) de baja potencia

Introducción a la tecnología 5G – Preguntas y respuestas

¿Cuáles son los casos de uso reales de la tecnología 5G?

Cada red inalámbrica de nueva generación ha venido con nuevos casos de uso. La 5G no hará ninguna excepción y se centrará en el Internet de las Cosas (IoT) y aplicaciones de comunicaciones críticas. En términos de agenda, podemos mencionar los siguientes casos de uso:

• Acceso inalámbrico fijo (desde 2018-2019 en adelante).
• Banda ancha móvil mejorada con retroceso 4G (desde 209-2020-2021).
• Massive M2M / IoT (desde 2021-2022).
• Comunicaciones críticas de IoT de ultra baja latencia (desde 2024-2025).

¿Cuál es la principal diferencia entre 5G y las generaciones móviles anteriores?

• Las redes 5G amplían los servicios inalámbricos de banda ancha más allá de Internet móvil a IoT y segmentos de comunicaciones críticos.
• Las redes 4.5G (LTE avanzada) duplicaron las velocidades de datos de 4G.
• Las redes 4G trajeron todos los servicios de IP (voz y datos), una experiencia rápida de internet de banda ancha, con arquitecturas y protocolos de redes unificadas.
• Las redes 3.5G trajeron una verdadera experiencia de Internet móvil ubicua, desatando el éxito de los ecosistemas de aplicaciones móviles.
• Las redes 3G trajeron una mejor experiencia de Internet móvil pero con un éxito limitado para desatar la adopción masiva de servicios de datos.
• Las redes 2.5G y 2.75G trajeron una leve mejora a los servicios de datos, respectivamente, con GPRS y EDGE.
• Las redes 2G trajeron servicios de telefonía celular digital y servicios de datos básicos (SMS, navegación WAP por Internet), así como servicios de roaming a través de redes.
• Las redes 1G trajeron la movilidad a los servicios de voz analógicos.

Algunas aplicaciones clave, como los autos que conducen por sí mismos (autónomos), requieren una latencia muy agresiva (tiempo de respuesta rápido) mientras que no requieren velocidades de datos rápidas.

Por el contrario, los servicios de base de nube empresarial con análisis de datos masivos requerirán mejoras de velocidad más que mejoras de latencia.

¿Redes virtuales 5G adaptadas a cada caso de uso?

5G podrá satisfacer todas las necesidades de comunicación, desde redes de área local (LAN) de baja potencia, como las redes domésticas, por ejemplo, hasta redes de área amplia (WAN), con la configuración correcta de latencia / velocidad. La forma en que se aborda esta necesidad hoy es agregando una amplia variedad de redes de comunicación (WiFi, Z-Wave, LoRa, 3G, 4G, etc.). 5G está diseñado para permitir configuraciones de redes virtuales simples para alinear mejor los costos de red con las necesidades de las aplicaciones. Este nuevo enfoque permitirá a los operadores de redes móviles 5G captar una porción más grande de la tarta del mercado de IoT al poder ofrecer soluciones rentables para aplicaciones de baja banda ancha y baja potencia.  

¿Cuándo llegará la 5G? ¿Dónde está la tecnología 5G en términos de estandarización y cuánto tiempo tomará esto?

• El UIT-R lanzó “IMT para 2020 y más allá” en 2012, preparando el escenario para 5G.
• Japón y Corea comenzaron a trabajar en los requisitos de 5G en 2013.
• NTT Docomo realizó los primeros ensayos experimentales 5G en 2014.
• Samsung, Huawei y Ericsson comenzaron a desarrollar prototipos en 2013.
• La coreana SK Telecom planea demo 5G en 2018 en los Juegos Olímpicos de Invierno de Pyeongchang.
• Ericsson y TeliaSonera planean que el servicio comercial esté disponible en Estocolmo y Tallin para fines de 2018.
• El objetivo de Japón es lanzar 5G para los Juegos Olímpicos de verano de Tokio 2020.

¿Qué tan rápido será la adopación de 5G?

La tasa de adopción proyectada para 5G difiere drásticamente de todas las redes de la generación anterior (3G, 4G): mientras que la tecnología anterior fue impulsada por el uso de Internet móvil y la disponibilidad de "aplicaciones asesinas", se espera que 5G sea impulsado principalmente por los nuevos usos de IoT, como Como los coches conectados y autoconducidos, por ejemplo.

5G alcanzará el 40 por ciento de cobertura de población y 1.500 millones de suscripciones para el año 2024, lo que la convertirá en la generación más rápida que se haya implementado a escala global.

¿Cuáles son las implicaciones de 5G para los operadores móviles?

• 5G sigue siendo una tecnología de banda ancha móvil y es una red de redes. La experiencia y el conocimiento de MNO en la construcción y operación de redes será clave para el éxito de 5G.
• Además de proporcionar servicios de red, los operadores de redes móviles podrán desarrollar y operar nuevos servicios de IoT.
• La implementación de redes 5G mientras se mantienen operativas las redes 3G y 4G probablemente generará un nuevo desafío para los MNO con respecto a la capacidad de las frecuencias en el espectro (especialmente si se produce el volumen masivo pronosticado en IoT). Los MNO deberán requerir que luego operen un nuevo espectro en el rango de 6 a 300 GHz, lo que significa inversiones masivas en la infraestructura de la red.
• Para alcanzar el objetivo de latencia de 1 ms, las redes 5G implican conectividad para la estación base mediante fibras ópticas.
• Por el lado del ahorro de costos, se planea que las redes 5G sean capaces de soportar redes virtuales como las redes de bajo rendimiento y bajo rendimiento (LPLT) para IoT de bajo costo. A diferencia de hoy, donde las redes LORA satisfacen esa necesidad, de forma separada de 4G.

¿La tecnología 5G será segura?

Las redes 4G de hoy en día utilizan la aplicación USIM para llevar a cabo una autenticación robusta mutua entre el usuario y su dispositivo conectado y las redes. La entidad que aloja la aplicación USIM puede ser una tarjeta SIM extraíble o un chip UICC integrado. Esta autenticación robusta mutua es crucial para habilitar servicios de confianza. Las soluciones de seguridad de hoy en día son una mezcla de seguridad en la periferia (dispositivo) y seguridad en el núcleo (red). En el futuro, pueden coexistir varios marcos de seguridad y es probable que las redes 5G vuelvan a utilizar las soluciones existentes que hoy en día se utilizan para las redes 4G y para la nube (SE, HSM, certificación, aprovisionamiento OTA y KMS).

El estándar para la autenticación robusta mutua para redes 5G no se ha finalizado aún. La necesidad de seguridad, privacidad y confianza va a ser tan fuerte como la necesidad de 4G, si no más aún, debido al aumento del impacto de los servicios del IoT. Los elementos seguros locales en los dispositivos no solo pueden asegurar el acceso a la red, sino también apoyar los servicios seguros, como la gestión de llamadas de emergencia y las redes virtuales para el IoT.

¿Qué significa la tecnología 5G para los consumidores?

Para los consumidores, la tecnología 5G no implica solo un Internet móvil más rápido, sino, sobre todo, una conectividad a Internet en muchos más objetos que los que se ven hoy en día, en 2016. Los vehículos y los hogares son dos ejemplos de la gran revolución del IoT que se avecina, con el apoyo de las redes 5G.

¿Cómo la tecnología 5G va a acelerar la comercialización de dispositivos del IoT que dependan de la tecnología celular en lugar del Wi-Fi?

La tecnología inalámbrica Wi-Fi es una tecnología de "red de área local", limitada en el alcance de su funcionamiento y muy limitada en velocidad, así como en latencia. Muchos de los servicios del IoT están exigiendo mayor ubicuidad, mayor movilidad, mayor rendimiento en cuanto a la velocidad, y mayor respuesta en cuanto al tiempo. Realmente la tecnología 5G va a desatar un verdadero ecosistema del IoT.

¿Cómo va a cambiar el mundo debido a los casos de uso/las redes 5G?

La "percepción" de la velocidad, el tiempo de respuesta instantáneo y el rendimiento del IoT se van a convertir en una realidad gracias a la tecnología 5G. Como ejemplo, el éxito bien esperado de los vehículos autónomos va a ser posible solo cuando las redes 5G estén disponibles.

¿Cómo afectará 5G al roaming?

Mientras viajan al extranjero, los usuarios de 5G podrán disfrutar de la experiencia de roaming 5G a la perfección en las redes visitadas. Se garantizará el retroceso a 3G-4G.

Fuente: gemalto.com