Los sistemas inalámbricos de 5º generación (5G), dice el optimista, revolucionarán nuestra vida como lo hicieron los sistemas 3G / 4G. Mientras que la mayoría todavía está esperando para conectarse a la red 4G, las principales empresas de telecomunicaciones han comenzado la guerra para la próxima generación de comunicaciones móviles. Se espera que 5G traiga a la realidad el automóvil autónomo, realidad virtual e Internet de las cosas y haga realidad la ciencia ficción.

Entonces, ¿por qué la gente está tan interesada en 5G? Los primeros esfuerzos en 5G se han llevado a cabo y se han centrado en tres características principales (como se resume en la figura 1).
Banda ancha móvil mejorada (eMBB): las telecomunicaciones esperan que 5G pueda ofrecer más de 1 Gbit / s. El primer chip 5G seguido por Qualcomm en 2017 ha alcanzado este número con éxito, y los rastros de Ericsson y NTT DoCoMo incluso alcanzaron 10 Gbit / s en la banda de 15 GHz. La cifra más rápida hasta el momento es de 35 Gbit / s por M1 y Huawei para una prueba en Singapur.

Conexiones de tipo máquina masivas (mMTC): las conexiones masivas admitirán una gran cantidad de dispositivos conectados, lo que permitirá que florezca el Internet de las cosas (IoT). 5G permitirá más de 1 millón de conexiones de dispositivos por sitio celular, o por km2 (200-400 para redes actuales).
Comunicaciones de baja latencia ultra fiables (uRLLC): uRLLC se enfocará en aplicaciones de realidad virtual, vehículos autónomos, robots y servicios médicos remotos. La latencia puede ser tan baja como 1 ms de extremo a extremo (E2E) de retardo (53 ms para 4G y 64 ms para 3G)

4G no es el único competidor de 5G. Hay una serie de nuevas tecnologías de conexión, como NB-IoT, LoRa y Sigfox, que también ofrecen soluciones para el mercado emergente de IoT (para más detalles, lea el informe IDTechEx Research Networks IoT Low Power Wireless Networks and 5G 2019-2029: Global Forecasts , Technologies, Applications). Con un alto rendimiento y baja latencia, 5G es la técnica más prometedora para abordar las áreas de alto valor, incluido el control robótico 3D, la monitorización de la realidad virtual y el control médico remoto. Esos son los problemas que las tecnologías actuales aún no han abordado.

La evolución de la comunicación móvil nunca se ha tratado de borrar la anterior tecnología directamente, sino siempre progresivamente. Por ejemplo, algunos algoritmos y conceptos de programación de 3G se heredan y manipulan en 4G. Pasaron dos años desde la finalización de los estándares 4G (2008) hasta su comercialización (2010) y otros tres años para superar a 3G. Sin embargo, incluso ahora, el alcance 4G aún no es absoluto. Esperamos una evolución similar para 5G.

5G nunca tiene la intención de derrocar a 4G, al menos por el momento. De hecho, muchas de las técnicas esenciales son versiones actualizadas de 4G. La Figura 2 muestra algunas técnicas nuevas en la capa física utilizada para 4G y 5G, mientras que las últimas tecnologías solo están disponibles para 5G. La estación 4G continuará siendo utilizada para 5G como la macro estación base, y la infraestructura principal de 4G se mantendrá. Dicha red 5G soportada por la infraestructura 4G existente también se denomina Non-Standalone (NSA) 5G, que se adoptará por primera vez en el mercado.

5G es una colección de técnicas 4G optimizadas (tanto a nivel físico como arquitectónico) y nuevas características que provienen del cambio de frecuencia (principalmente dos frecuencias altas, sub-6GHz o 20-40 GHz) y gran ancho de banda. La Figura 3 resume la relación entre algunas técnicas esenciales y las características clave.

Las innovaciones más populares incluyen:
Massive MIMO
Edge computing y nublamiento (cloudification)
Rebanado de red

Sin embargo, IDTechEx Research encuentra que también existe un creciente pesimismo sobre la adopción generalizada de 5G, proveniente de muchos creadores de políticas y compañías de telecomunicaciones, como sorprendentemente, Huawei, uno de los principales contribuidores al estándar de 5G. Sostuvieron que 5G se volverá increíblemente costoso para que los operadores lo desplieguen, lo que requerirá decenas de miles de nuevas estaciones base por país y una enorme inversión en la actualización de las estructuras. Algunos afirman que la mayoría de los consumidores no notarían sus beneficios y que los operadores tendrían problemas para ganar dinero con ello. Hay preguntas que se mezclan. ¿Por qué queremos desplegar 5G mientras que 4G todavía no está completamente desplegado? ¿Habrá suficiente cobertura fiable 5G o solo en algunas áreas?, lo que limitará algunos beneficios a ciertas ubicaciones. ¿Es realmente bueno para IoT en función de los requisitos de energía frente a los otros tipos, que también pueden tener un plan de menor coste de datos debido a su infraestructura más barata? El futuro de 5G aún está lejos de la certeza.

Para todas las tecnologías revolucionarias, nunca podemos predecir completamente lo que nos traerán y cómo cambiarán nuestras vidas hasta que ya lo hayan hecho. A pesar de todos los desafíos, la estandarización de 5G se ha hecho rápidamente. Se espera que 3GPP apruebe la primera versión de todos los estándares necesarios para 5G a fines de este año, y la primera implementación comercializada podría llegar muy pronto. No hay duda de que 5G está por llegar.

Estados Unidos y China son los principales países para impulsar el estándar, llevar a cabo vastos ensayos, mientras que Europa también comienza a actuar en la actividad. IDTechEx resume las características y pruebas más recientes y más importantes en 5G en el nuevo informe IoT Low Power Wireless Networks y 5G 2019-2029: Global Forecasts, Technologies, Applications.

Autor: Dr. Luyun Jiang, analista de tecnología, IDTechEx