Se espera que la tan esperada tecnología de telecomunicaciones móviles de quinta generación, conocida como 5G, suponga un cambio en las redes móviles, prometiendo velocidades de descarga exponencialmente más rápidas y el intercambio de datos en tiempo real.
A finales de este año, varios operadores de telefonía móvil pondrán en marcha pruebas de la primera iteración de la 5G en diferentes ciudades del Reino Unido y, a nivel mundial, ya se han puesto en marcha varias zonas piloto. La empresa estadounidense Verizon ha activado por primera vez el 5G comercial en Estados Unidos, al igual que Swisscom y Ericsson en Suiza, con otras zonas habilitadas para el 5G en vivo en China, Japón, Australia y Noruega.
Ericsson predice que 1.500 millones de usuarios -el 40% de la cobertura de la población mundial- tendrán acceso a una red 5G en 2024; pero, ¿cómo funciona realmente la tecnología y puede la realidad estar a la altura de las expectativas?
¿Cómo funciona el 5G?
El 5G es un nuevo sistema digital de transformación de bytes -unidades de datos- por aire. Utiliza una interfaz de Nueva Radio 5G, junto con otras nuevas tecnologías, que utiliza frecuencias de radio mucho más altas (28 ghz en comparación con los 700 mhz – 2500 mhz de 4G) para transferir exponencialmente más datos por el aire para lograr velocidades más rápidas, reducir la congestión y disminuir la latencia, que es el retraso antes de que una transferencia de datos comience a seguir una instrucción.
Esta nueva interfaz, que utiliza el espectro de ondas milimétricas, permite utilizar más dispositivos dentro de la misma área geográfica; el 4G puede soportar unos 4.000 dispositivos por kilómetro cuadrado, mientras que el 5G soportará alrededor de un millón. Esto significa más streaming de Netflix, llamadas de voz y You Tube transportadas, sin interrupción, a través del limitado espacio aéreo.
La 5G también utiliza una nueva tecnología digital llamada Massive MIMO, que significa entrada múltiple, salida múltiple, que utiliza múltiples haces dirigidos para enfocar y seguir a los usuarios alrededor de un sitio celular, mejorando la cobertura, la velocidad y la capacidad. Las tecnologías de red actuales funcionan como focos, iluminando una zona pero con mucho desperdicio de la luz/señal. Parte del despliegue del 5G implica la instalación de Massive MIMO y 5G New Radio en todas las estaciones base de las redes móviles sobre la infraestructura 4G existente.
¿En qué se diferencia el 5G del 4G?
En comparación con la tercera generación de redes móviles, el 4G permitía una transmisión de vídeo de calidad hasta ahora imposible y llamadas sobre la marcha, lo que significa que la televisión en directo se ve ahora de forma rutinaria en los desplazamientos diarios. Sin embargo, el aumento del streaming de vídeo ha incrementado la congestión de la red.
«El 4G está alcanzando los límites técnicos de la cantidad de datos que puede transferir rápidamente a través de bloques de espectro», explica Chris Mills, jefe de análisis de la industria, en Tutela. «Una gran diferencia entre el 5G y el 4G es que esta congestión se eliminará». Esto significa que se acabaron las cinco barras de señal de red en hora punta y la imposibilidad de acceder a un navegador web.
Pero podría decirse que el mayor diferenciador del 5G con respecto al 4G será como puerta de entrada al mundo conectado al Internet de las Cosas a escala. Se espera que las iteraciones posteriores de la red 5G sean revolucionarias para las industrias impulsadas por los datos, las ciudades inteligentes y la gestión de infraestructuras, ya que será posible tener muchos más dispositivos funcionando, de forma fiable, segura e ininterrumpida en la misma zona. En general, debido a las nuevas tecnologías, el espectro y las frecuencias que utiliza, el 5G tiene varias ventajas sobre el 4G; mayores velocidades, menor latencia, capacidad para un mayor número de dispositivos conectados, menos interferencias y mayor eficiencia.
¿Cómo funciona el 5G en términos de ancho de banda, latencia y espectro?
Cada operador posee bloques de espectro, que es una gama de radiofrecuencias electromagnéticas utilizadas para transmitir sonido, datos y vídeo en todo un país. Este espectro se suma para crear la capacidad total de la red, que determina la velocidad a la que se pueden transferir los datos.
«Hoy en día, un operador puede tener 100 mhz de espectro completo para utilizarlo para todos sus clientes del Reino Unido, pero con el 5G esto aumentará a unos 1.000 mhz; ese es el verdadero cambio con el 5G», explica el Sr. Mills.
Esto también creará mucha menos latencia en el sistema, lo que significa que los datos se transferirán en tiempo real.
La latencia para el 4G es de unos 20-30 milisegundos, pero para el 5G llegará muy por debajo de los 10 milisegundos, y en el mejor de los casos alrededor de 1 milisegundo de retraso, según Mats Norin, director del programa 5G For Industries, Ericsson Research.
«Para los consumidores esto no es tan importante, pero hará que las cosas parezcan más rápidas, sin embargo, para la industria -para la maquinaria pesada de larga distancia y controlada a distancia, por ejemplo- será fundamental», afirma.
3G vs 4G vs 5G
Entonces, ¿cómo de rápido será realmente el 5G?
Según Vodafone, el 5G promete velocidades de los dispositivos alrededor de 10 veces más rápidas que el 4G, lo que significa que las descargas de vídeo 4K de alta calidad y ultra alta resolución -el estándar utilizado para el cine digital comercial- llegarán aún más rápido a los smartphones y las tabletas. La transferencia de datos de menos de 20 milisegundos será el estándar.
El Sr. Mills advierte, sin embargo, que mucho de lo que se publica sobre la velocidad del 5G es una exageración, especialmente para los consumidores.
«Las velocidades de gigabytes son útiles para un puñado de aplicaciones, como la transmisión en directo de un auricular VR de 8k a través de una red 5G, sin embargo, para el usuario medio, no hay mucha necesidad de ese tipo de velocidad en un dispositivo móvil», afirma. «La transmisión en directo o la descarga de vídeo HD es muy factible utilizando una red 4G.»
«La gente podría utilizar un router WIFI 5G en lugar de pagar por la banda ancha en el hogar – esto se adaptará a los inquilinos que no quieren necesariamente contratos atados a una propiedad», dice. Verizon y AT&T ya están invirtiendo en pruebas en EE.UU.
¿Qué permitirá hacer el 5G a las empresas y a la industria?
Se prevé que el 5G será el catalizador para conectar a los humanos y a las máquinas a una escala sin precedentes para nuevas oportunidades empresariales y económicas. De hecho, un informe de los analistas de la industria IHS Markit estima que el 5G permitirá una producción económica mundial de 12,3 billones de dólares en 2035. Mientras que un estudio de International Data Corporation (IDC) estima que la cantidad de datos creados, capturados y replicados en todo el mundo podría crecer de 33 Zettabytes (ZB) en 2018 a 175 ZB en 2025.
Los casos de uso incluyen el desarrollo de aplicaciones verdaderamente hápticas -donde la sensación o experiencia táctil puede ser compartida en vivo- para que los operadores remotos de robótica puedan «sentir» y «tocar» a través de una máquina a pesar de estar a miles de kilómetros de distancia. Esto podría utilizarse en fábricas, minas o incluso para la cirugía a distancia.
«Para las aplicaciones críticas, reducir la latencia a uno o dos milisegundos cambiará las reglas del juego para la coordinación a distancia», afirma el Sr. Mills.
Una red en tiempo real, rápida y fiable puede permitir a las industrias liberar a las máquinas del cableado para la conexión a la red y pasar a la tecnología inalámbrica para realizar operaciones más flexibles y autónomas que pueden aumentar la productividad y reducir los costes. Por ejemplo, en la mina sueca de Boliden Aitik, la automatización basada en el 5G, utilizada para la perforación y la voladura, ha reducido los costes en un 1%, ahorrando 2,5 millones de euros al año.
Por su parte, los fabricantes pueden lograr un aumento de la productividad del 1% al 3%, lo que supone un ahorro de millones de libras, gracias a unas líneas de producción más flexibles y mejor gestionadas a través de fábricas inalámbricas impulsadas por el 5G, según una investigación del Worcestershire 5G Consortium.
También se espera que el 5G cree ciudades verdaderamente conectadas e inteligentes, así como que sea la red de apoyo para los vehículos autónomos.
¿Cómo de seguro es el 5G?
Muchos de estos casos de uso podrían beneficiarse del network slicing -división de la red para adaptar la velocidad, la capacidad, la cobertura, el cifrado y la seguridad-, que puede lograrse con mucha más facilidad con el 5G.
«El slicing ofrece a los fabricantes y a otros una red dedicada con la que pueden controlar y respaldar totalmente sus soluciones de IoT para lograr comunicaciones fiables, con calidad de servicio garantizada y computación basada en la nube o en el borde», afirma Dritan Kaleshi, responsable de Tecnología, 5G en Digital Catapult.
Esto puede proporcionar un elemento adicional de seguridad que no ofrece el WIFI, que se comparte con otros en el espectro y, por lo tanto, es más fácil de interferir, y menos fácil de conseguir con el 4G.
«Si una empresa tiene datos especialmente sensibles regidos por requisitos normativos que pueden enviarse a través de trozos de red fundamentalmente diferentes para salvaguardar la privacidad, el slicing puede permitirlo para el 5G de forma muy fluida», dice el Sr. Mills.
¿Cuándo llegará el 5G?
Ayer, es lo que dirá la mayoría del sector. Sin embargo, aunque se han realizado pruebas en todo el mundo, para que la cobertura 5G sea realmente amplia en el Reino Unido, se necesita espectro de banda baja (rango de 700-900 ghz), que no estará disponible hasta 2020, dice el Sr. Petty. Vodafone ha anunciado que lanzará el 5G en 19 ciudades de todo el Reino Unido en algún momento de este año.
«Los primeros lanzamientos del 5G se centrarán principalmente en zonas urbanas densas, o donde la gente quiera construir y probar nuevas aplicaciones 5G para la industria 4.0 o aplicaciones de automoción», explica.
Según el gobierno británico, es poco probable que haya un momento de «big bang» en el que las redes 5G se «enciendan», por así decirlo. En su lugar, será un «proceso evolutivo».
Pero es probable que los consumidores puedan adquirir fácilmente teléfonos y encontrar zonas de cobertura 5G en las ciudades a partir de 2020, afirma el profesor William Webb, director general de Weightless SIG y presidente de la Institución de Ingeniería y Tecnología.
«La adopción masiva en el mercado se prevé en torno a 2022, siendo Corea del Sur, China, Japón y EE.UU. los países que más la impulsan, pero la mayoría de los países desarrollados les seguirán de cerca»
Escrito por
Heidi Vella