Se acerca la quinta generación de redes móviles, que promete grandes mejoras en el rendimiento, así como la posibilidad de interconectar personas con cosas e incluso seres vivos de otras especies. Su llegada no solo representa una mejora en la forma en que podemos comunicarnos, sino también en cómo se puede comunicar todo y, más que eso, la apertura de un mercado con multitud de nuevos productos. En este artículo damos los aspectos básicos de la tecnología utilizada en esta quinta generación de redes móviles, 5G.
La amplitud de información que podemos tener sobre esta nueva generación de redes es extremadamente amplia, al igual que su gama de usos. Así, en un solo artículo, no podremos trasmitir al lector todo lo que existe.
Nuestro propósito con este artículo es presentar al lector, conceptos básicos que, con el tiempo, en forma de otros artículos, irán ampliando el conocimiento de todos con la creciente posibilidad de crear productos y nuevas aplicaciones.
Lo que nos promete la 5G
Eso sí, como quinta generación de comunicaciones móviles, el 5G debería ser mejor que los anteriores, y si es posible, aprovechar todo lo que ya existe. En particular, se debe centrar la atención en la posibilidad de utilizar toda la infraestructura existente.
En muchos países ya está presente, como en México desde el segundo trimestre de 2021 y en otros está llegando.
Así, mirando a versiones anteriores, lo que se espera es que seamos capaces de incrementar la velocidad del tráfico de información y el número de usuarios, incluidos en este caso los usuarios “no humanos”.
El número de usuarios humanos no debería crecer demasiado, sin embargo, abre la necesidad de que tengamos una gran cantidad de dispositivos instalados en objetos, animales e incluso plantas.
En una proyección realizada, se cree que alrededor de 2022 tendremos más de 12 mil millones de dispositivos asociados a no humanos conectados a la red. Es el Internet de las cosas, incluidos los dispositivos conectados a animales y plantas.
Todo esto requiere que tengamos una tecnología capaz de soportar un tráfico de información mucho mayor y esto incluye no solo la cantidad de dispositivos, sino también su ubicación, ya que tendrán una distribución global.
En un viaje a China, es posible que desee ver cómo es su hogar en su país latino, accediendo a una cámara en su teléfono celular.
Una proyección muestra que para el 2022, el 79% de los datos transmitidos por la red serán imágenes. Comparativamente, este número fue del 59% en 2017.
Esto representa una enorme cantidad de datos, con la necesidad de una velocidad de transmisión muy rápida, pero los propios teléfonos inteligentes serán los responsables de un aumento considerable en la cantidad de datos generados.
Una encuesta muestra que para 2022, cada teléfono celular será responsable de producir 11 GB de datos móviles por mes. En 2017 solo había 2 GB.
Pero el hecho principal es que las comunicaciones móviles estarán en todas partes y esto requerirá la creación de nuevos dispositivos electrónicos con mayor velocidad, mayor eficiencia y sensibilidad, en el caso de la recepción.
La tecnología y las características
Para cumplir con estos avances, las modificaciones del dispositivo deben realizarse de manera marcada.
Por ejemplo, para la velocidad típica actual de 100 Mbps, tendremos un salto a 10 Gbps o incluso más rápido. La latencia se reducirá 10 veces o más hasta ser inferior a 1 ms,
Todo esto dará lugar a nuevas posibilidades para aplicaciones como videos 3D, UHD, automatización industrial, vehículos autónomos, ciudades inteligentes, hogar inteligente, reconocimiento de voz, como se sugiere en la figura 3.
Implantación
El uso de bandas de frecuencias más altas, divididas en bandas por debajo de 6 GHz y entre 28 y 86 GHz (ondas milimétricas) requerirá una distribución diferente de las estaciones.
Se implementarán redes hiperdensas con un número mucho mayor de células para superar los obstáculos de la propagación de la señal. En la figura 4 tenemos un ejemplo.
Tecnología electrónica
Hoy ya podemos contar con una serie de componentes desarrollados por diferentes fabricantes para su uso en todas las futuras aplicaciones 5G.
Además de los componentes básicos que sirven para implementar el acceso a la tecnología en sí, con características de velocidad, consumo, potencia, etc., tenemos que considerar los componentes de soporte e interfaz como cargadores de baterías, escudos, memorias, etc.
El diseñador que tenga la intención de desarrollar un producto 5G, una aplicación de Internet de las cosas u otros debe estar al tanto de los lanzamientos.
Como toda tecnología, tu vida puede ser efímera. Tanto es así, que ya se habla de 6G con el uso de las llamadas ondas T, es decir, ondas en la banda de terahertz que tienen un comportamiento bastante diferente a las ondas que todavía se utilizan en 5G.
Se trata de ondas submilimétricas que se comportan mucho más como la luz que las señales de radio, en una transición al infrarrojo que dará lugar a aplicaciones aún más rápidas, pero con el manejo de los dispositivos de recepción y transmisión realizados de una forma sin precedentes.
Las tecnologías de microespejos en lugar de antenas, la emisión de señales por fuentes de luz tradicionalmente son cosas que pueden aparecer en las generaciones futuras.