Desmitificando el 5G | Corning

A diferencia de sus predecesoras, la quinta generación de tecnología de redes de telefonía móvil hará más que simplemente hacer que los teléfonos móviles funcionen más rápido. El conjunto de tecnologías diseñadas en conjunto para habilitar 5G cambiará fundamentalmente la forma en que interactuamos con los dispositivos y cómo interactúan entre sí.

Se espera que sea hasta 10 veces más rápido que el LTE actual, con una latencia muy reducida*, el 5G ayudará a transformar las tecnologías con uso intensivo de datos donde la confiabilidad es crítica, como la realidad virtual (VR), la realidad aumentada (AR), la inteligencia artificial (AI), cirugía remota, vehículos autónomos, IoT y mucho más, en la realidad cotidiana.

*ITU-R IMT 2020

Más allá de simplemente ofrecer una red más rápida, 5G responderá a la demanda acumulada de un servicio de banda ancha inalámbrica más rápido, más flexible y confiable, permitiendo el despliegue de una clase de servicios completamente nueva.

5G-NR es un descendiente de la interfaz aérea LTE que ofrece:

• Un ancho de banda de espectro máximo de 400 MHz – LTE tiene 20 MHz.
• Dos modos de implementación llamados F1 y F2:

        - F1 admite espectro por debajo de 6 GHz, también conocido como sub-6 GHz.

        - F2 admite espectro de 24 GHz y superior, también conocido como onda milimétrica o mmWave.

La velocidad máxima es un tema complejo. Depende del espectro disponible para el operador móvil y de cómo configures tu red 5G. En el mejor de los casos, se espera que las velocidades máximas de red sean de 20 Gbps (20 veces el LTE actual) y velocidades de datos experimentadas por el usuario de 100 Mbps (10 veces el LTE actual).

Múltiples entradas y múltiples salidas (MIMO), pronunciado “my-moe”, es un método para multiplicar la capacidad de un enlace de radio utilizando múltiples antenas de transmisión y recepción. MIMO se utiliza ampliamente en Wi-Fi y LTE para brindar un mejor servicio a computadoras portátiles y dispositivos móviles. Normalmente, el número de antenas es de dos a ocho en el punto de acceso Wi-Fi o en la celda.

MIMO masivo consta de:

• Paneles de antenas: cada panel puede contener cientos de antenas.
• Formación de haz: cada antena de un panel se dirige digitalmente. Esto significa que en lugar de emitir una señal amplia y no dirigida, los controladores internos agrupan múltiples antenas para enfocar un haz de energía celular directamente en un dispositivo móvil específico. El haz aumenta enormemente la calidad de la señal, lo que permite velocidades de datos mucho más altas. El grupo de antenas que creó el haz también puede recibir mejor la señal del dispositivo móvil.
• Diversidad espacial: debido a que los haces enfocados no se cruzan, la formación de haces permite que los paneles MIMO masivos utilicen la misma frecuencia para admitir todos los dispositivos, por lo que se necesita menos espectro para atender a más dispositivos.
• MIMO multiusuario: las áreas donde se agrupan varios dispositivos móviles 5G pueden recibir un flujo de paquetes que contenga mensajes para todos los dispositivos dentro de paquetes de datos únicos, lo que aumenta la eficiencia de la red.

Los principales beneficios del MIMO masivo para la red y los propietarios de dispositivos móviles son:

• Mayor capacidad de la red: muchas más personas pueden estar en la red al mismo tiempo sin que el rendimiento se vea afectado negativamente.
• Cobertura mejorada: los propietarios de dispositivos móviles disfrutarán de una experiencia más uniforme en toda la red y podrán esperar servicios de alta velocidad de datos en casi todas partes, incluso en el borde de la telefonía móvil.
• Felices propietarios de teléfonos móviles: las mejoras en la capacidad y la cobertura darán como resultado una mejor experiencia de movilidad general.

URLLC es una colección de técnicas de software y hardware para permitir alta disponibilidad, baja latencia y, en algunos casos, fluctuación limitada para necesidades críticas de rendimiento de aplicaciones.

URLLC se define en las versiones 16 y 17 de las especificaciones 3GPP. Entre las técnicas incluidas en estas especificaciones se encuentran:

• Gran capacidad de diversidad espacial de antena MIMO para mantener múltiples conexiones a un dispositivo conectado
• Múltiples conexiones a un dispositivo conectado por múltiples antenas
• Permitir que los flujos privilegiados tengan acceso prioritario al enlace ascendente/descendente de radio
• Asignación de reservas en sistemas de flujos privilegiados
• Computación de borde para respaldar respuestas rápidas de las aplicaciones al alojar aplicaciones de borde independientes o un subconjunto de aplicaciones en la nube.

Requisitos de ejemplo: en un escenario de cirugía remota, la respuesta al cirujano debe ser lo más inmediata posible, para garantizar que sus acciones no se retrasen ni limiten por la latencia de la red. La respuesta táctil del cirujano, donde “siente” la resistencia de su herramienta durante el corte, requiere un tiempo de ida y vuelta de sólo 1 ms. La computación de borde, los flujos privilegiados y las reservas de recursos se combinan para cumplir con este requisito crítico de 1 ms.

En su debut, URLLC proporcionará una plataforma para que los desarrolladores de aplicaciones creen servicios en redes móviles que brinden la respuesta local rápida necesaria para la robótica industrial, la cirugía remota, la Industria 4.0 y otros escenarios de alto valor y urgentes.

El lanzamiento comercial de los sistemas está previsto para el periodo comprendido entre 2021 y 2022. Se prevé que la estructura de la tecnología URLLC evolucione continuamente con el tiempo a medida que se desarrolle la experiencia con ella.

La segmentación de red crea múltiples redes virtuales sobre una infraestructura física compartida común. Cada red virtual se personaliza para satisfacer las necesidades específicas de aplicaciones, servicios, dispositivos o clientes.