Todo sobre la tecnología 5G, el futuro de las redes móviles

Sin duda el 5G es el futuro de las telecomunicaciones, nos ofrece mejoras sobre las generaciones de comunicaciones anteriores prácticamente sin peros. Más velocidad, menos latencia y sin pérdida de rendimiento por conectar múltiples dispositivos a una misma antena de telefonía. ¿Podemos pedir más? Hoy en RedesZone os traemos un completo artículo donde hablaremos todos los detalles sobre la tecnología 5G que está a la vuelta de la esquina.

Historia de la tecnología 5G hasta hoy

A lo largo de los últimos años hemos leído una enorme cantidad de noticias que nos comunican las futuras ventajas de las redes 5G. A colación de esto, multitud de compañías han aprovechado la estela de dichas noticias, para anuncias sus novedades en chips, tecnologías y todo tipo de proyectos que llevarán a cabo para la próxima generación de redes móviles 5G. Entre toda la aglomeración de información de tantas fuentes distintas, solo deberemos poner atención a una sola autoridad, la 3GPP, quién ha sido la encargada de definir el estándar que dará cuerpo a las redes 5G en los años venideros.

La 3GPP es la organización internacional que rige los estándares de comunicación móvil. Finalmente, la 3GPP, aprobó el estándar conjunto a las especificaciones finales para las redes móviles 5G en su versión final llamada New Radio (NR). Esto significa que el estándar de red móvil 5G será un sistema de redes independiente que no se apoyará en los sistemas de redes actualmente existentes.

Conforme a esto, todas las compañías deberán preparar sus productos bajo las especificaciones de estas nuevas reglas para las redes 5G. De todo el grueso de noticias entre las que es fácil perderse, lo que cabe destacar de las noticias relacionadas con las redes 5G, es lo que por fin se aprobó en 2017, que fue, el estándar para las redes 5G denominado “non-standalone”, una versión que no es independiente y que debería apoyarse en la ya estructurada red de antenas 4G/LTE que ya están instaladas.

Las redes 5G se preparan para su despliegue y aunque el estándar de la quinta generación de redes móviles todavía estaba por definirse, se esperaba que, a finales del 2018, operadores y fabricantes de equipamiento ya se estuviesen preparando para comenzar un despliegue que se espera para 2020, y, así ha sido. Para no quedarse atrás en esta tecnología, países como España ya han preparado planes nacionales para desplegar la infraestructura.

Este nuevo estándar 5G NR, denominado “standalone”, permitirá tener una infraestructura de telecomunicaciones allá donde ahora mismo no hay comunicación con redes ni siquiera 4G/LTE, es decir, que se construirá desde cero un sistema para crear una red real y funcional con el estándar 5G.

A pesar de que actualmente son muchos los usuarios para los que el 4G todavía es un sueño lejano, fabricantes y operadores ya están teniendo en cuenta esto y mirando por encima. Las redes 4G de hoy en día nos ofrecen hasta unos 300 Mbps de bajada, parecen no ser suficientes para las demandas futuras y la industria ya está preparando el nuevo salto, la llegada del 5G.

Una nueva tecnología con la cual los fabricantes que prácticamente están empezando a ser padres de sus primeros dispositivos para esta tecnología que ya ha demostrado que puede llegar a ofrecer hasta más de 7 Gbps en entornos reales.

Georg Mayer, presidente de 3GPP CT, mencionó:

«El resultado es un asombroso conjunto de estándares que no sólo proporcionarán mayores velocidades de datos y ancho de banda a los clientes finales, sino que también será lo suficientemente abierto y flexible para satisfacer las necesidades de comunicación de diferentes industrias: 5G será la plataforma de integración para empresas heterogéneas.»

En este punto están claras las dos especificaciones de las dos variantes de las redes 5G, el estándar está oficialmente acabado y la parte interesante de ello es la que conlleva el mayor trabajo. Con ello, nos olvidaremos de pequeños “monopolios” de desarrollos en diferentes compañías al crear sus propios estándares, ahora todos deberán seguir las mismas reglas creadas por la 3GPP para la fabricación de todos sus componentes y productos.

Ahora las compañías y diversos miembros de la industria de las telecomunicaciones ya podrán basar sus nuevos proyectos en unas reglas de fabricación homogéneas para todo su hardware, infraestructuras, chips, módems, smartphones, y antenas para que todo sea compatible con esta nueva corriente de vanguardia, las redes móviles 5G. Todas estas implementaciones ven su luz al final del túnel en 2020, y en este punto, es donde empieza la pequeña guerra por la licitación de frecuencias, que ahora al tener definido el estándar para las frecuencias de los diferentes gobiernos podrán ponerse manos a la obra y así poder acelerar el despliegue de las redes 5G en cada uno de los países participantes.

Las subastas de espectro de frecuencias 5G en 2018 ya están asignadas. De esta manera, se espera que para 2020 podamos empezar a beneficiarnos de una tecnología que para nada tendrá mención únicamente en nuestros teléfonos móviles, sino que podría suponer una auténtica revolución en sectores de tecnología emergente, como el IoT, o “Internet de las cosas”, y cualquier red de dispositivos conectada a Internet mediante este nuevo estándar.

En cualquier caso, mientras que llegan estas fechas y se termina de establecer el estándar, lo normal es que los fabricantes sigan haciendo sus pruebas. Esto quiere decir que el logro anunciado por Samsung podría verse pronto superado por otros, mientras se van explorando los límites de velocidad de este tipo de conexiones.

Los primeros pasos de las redes 5G en el mundo

Con todas las mencionadas noticias de los últimos años sobre la red móvil 5G, a tan solo un año de que el estándar 5G comience a llegar a algunas partes del mundo, existe una pelea enorme entre los gigantes tecnológicos los cuales presumen cada vez que pueden de sus logros más recientes. Ha sido el gigante coreano Samsung quien ha sido el último en hacerlo.

La multinacional coreana ha proclamado que ha obtenido una velocidad a través de 5G de 1,7Gbps en un tren en movimiento según el medidor de Fossbytes. Esto supone un gran hito, no solo por el hecho de que la comunicación tuviese éxito en un tren en movimiento, sino porque, y aquí viene la parte que más celebra Samsung, ha sido capaz de superar a competidores como el titán de Intel el cual presentó un módem 5G capaz de transmitir datos eficientemente a una velocidad de 1,6 Gbps.

Esta prueba de velocidad ha sido el resultado de que el pasado octubre se efectuase el trayecto de un tren en Saitama, Japón. El tren estaba en movimiento a una velocidad de 100 km/h, y el objetivo de la operadora nipona KDDI, la cual pretende comercializar el estándar móvil 5G en el próximo 2020, era descargar un video con resolución 8K en el trayecto entre dos estaciones niponas la cuales estaban separadas por 1,5 kilómetros.

Previamente a este experimente oficial, ambas empresas trataron de realizar la prueba en un tren a 60 km/h, pero han decidido aumentar la aceleración y velocidad de este tren para que sea lo más análogo posible a lo que se enfrentará esta tecnología en 2020. En el mismo 2020 se celebrarán los juegos olímpicos en Japón y todos los eventos retransmitidos pretenden hacerlo en una resolución de 8K, de ahí que el video elegido para la descarga en la prueba haya sido de la misma resolución.

Y para los que quieran soñar aún más los investigadores de la universidad de Surrey, en Reino Unido, han logrado un récord fuera de todas las quinielas, 1 Tbps de bajada. En su caso hablamos de pruebas en un entorno aislado, con una transmisión a tan solo 100 metros de distancia, todo apunta a que en un futuro los resultados de este tipo de transmisiones no van a diferir mucho de estos resultados, solo hay que dar tiempo a que se perfeccione esta tecnología que a fin de cuentas no ha nacido en pleno aún.

Objetivos de la tecnología 5G para este año 2020

Como venimos diciendo, hasta 2020 es muy probable que no empiece a llegar esta tecnología a la mano de todos, pero ya está la maquinaria en funcionamiento para que llegue lo antes posible. Con el 4G aún en despliegue, al menos en países como España, casi todos los fabricantes de dispositivos de red, ya han marcado fechas específicas para comenzar a trabajar con el estándar 5G. Como se especificó en un inicio, hasta 2016 era tiempo de investigación, pruebas y creación de prototipos. Con la llegada del 2018 debía tenerse claro y definido el nuevo estándar de 5G, el 2019 se emplearía en el desarrollo de productos y finalmente el 2020 se emplearía para el despliegue de infraestructura.

Mejorando la velocidad y latencia de las redes 4G LTE

Quizá el objetivo más claro es la velocidad, queremos velocidades de vértigo si, pero no solo queremos conformarnos con eso, queremos una latencia mínima, es decir, una conexión realmente de calidad. El objetivo de cada una de las generaciones de redes móviles que hemos visto pasar ha sido la de multiplicar la velocidad de conexión, pero hay mucho más tras el nuevo estándar. Ya no queremos solo que se trate de ofrecer una velocidad que prácticamente no necesitamos, también queremos que las conexiones ganen en calidad, es decir, que los puntos a trabajar son, el número de terminales que pueden dar un servicio eficiente por cada antena simultáneamente, y reducir la latencia de las comunicaciones.

Pero no solo de velocidad vive este nuevo estándar, la latencia es uno de los puntos más importantes en las redes 5G del futuro. Estamos hablando de que en valores teóricos debemos estar muy próximos al milisegundo, la respuesta a lo que buscamos con esto es sencilla, mejorar la calidad de la comunicación, en juegos online sería evidente la mejora, pero dejando a un lado ese mundo, el mundo de las videoconferencias sin duda sería uno de los más aventajados, para las videoconferencias es vital tener una latencia mínima para obtener el menor retardo posible y mantener así una comunicación fluida y poder trabajar con alguien que está muy lejos de nosotros, por ejemplo. El mundo de las videoconferencias dará un salto enorme, ya que podremos establecer la comunicación muy rápidamente, y facilitará cualquier tipo de acción que llevemos a cabo como clases a distancia, operación de maquinaría en remoto o reuniones laborales.

La alta velocidad y la baja latencia no son los únicos retos que plantea esta nueva tecnología. El primer pequeño escollo es que todos los países se pongan de acuerdo para ver qué frecuencia y en qué banda se destinarán a la red 5G, para que el espectro correspondiente a cada país quede libre Quizá el problema más grave que se plantea es que al ser frecuencias tan altas, no penetren en los edificios como deberían para conseguir una comunicación adecuada, problema que tendremos que esperar al despliegue para ver el alcance del mismo. No obstante, se espera que también tengamos disponible 5G en la banda de 700MHz en el año 2020.

Otro problema importante también, quizá más a nivel usuario, pero latente en todos los niveles, es el consumo de batería de los dispositivos al usar este estándar de comunicación, los fabricantes nos prometen que disminuirá. Otro problema a observar es el coste del despliegue, Corea del Sur y Europa ya han anunciado que el objetivo común es comenzar el despliegue de infraestructura en 2020, aunque a los operadores también les tocará la labor de invertir, y como está claro ellos mirarán como rentabilizar las mencionadas inversiones en infraestructura.

El 5G en España: frecuencias utilizadas y subasta

Ahora vamos a valorar cual es la situación actual de nuestro país en cuanto a como ha quedado la subasta de frecuencias que se cerró el pasado 25 de Julio por el Ministerio de Economía y Empresa. El resultado es que somos poseedores de una de las bandas más importantes para el 5G: la que oscila entre los 3.6 GHz y los 3,8 GHz.

• Vodafone fue quien tuvo que realizar la mayor inversión económica con una cantidad que cerca ha quedado de los 200 millones de euros por 90 MHz dentro del espectro. El coste por cada MHz fue de 2,201 millones de euros. Vodafone sin duda es quién más dinero ha tenido que desembolsar en toda la operación.
• Orange decidió invertir 132 millones de euros por la adquisición de 60 MHz dentro del espectro. El coste por MHz fue de 2,2 millones de euros, ha quedado muy cerca de titán rojo en cuanto a desembolso por MHz, pero puede presumir de haber gastado menos.
• Telefónica (Movistar) se hizo con 50 MHz por 107,4 millones de euros. El coste por MHz ha sido menor al de sus rivales: 2,148 millones de euros por cada unidad, quedando así como ganadora en la carrera por perder menos liquidez.
• MásMóvil también estuvo presente en la subasta, pero como mero espectador, ya que no logró adjudicarse ninguna franja del espectro radioeléctrico del 5G. Suponemos que la operadora pondrá en marcha negociaciones con sus competidoras para hacerse con alguna franja para poder seguir estando a la altura de las ciscunstancias.

Vodafone inició la marcha por detrás de sus competidores

Telefónica, MásMóvil y Orange, partían con ventaja en esta carrera ya que el operador rojo carece de licencias para operar entre los 3,4 y los 3,6 GHz. Para competir en igualdad de condiciones ante esta situación, el operador británico se vio obligado a ser quién más gasto produjese ya que tuvo que realizar una fuerte puja por las licencias del espectro situado entre los 3,6 GHz y los 3,8 GHz y así equilibrar la balanza en cierta medida.

Como comentamos el resto de operadoras, llegaron a subasta con varias franjas espectrales entre los 3,4 y 3,6 GHz en posesión, con lo que su interés por las licencias de operado en banda se vio ligeramente reduciendo.

• Telefónica (Movistar). El gigante azul poseía ya un espectro de banda que vino heredado de Iberbanda, la operadora nacional ya era propietaria de 40 MHz entre los 3,4 y los 3,6 GHz antes de que empezara la subasta.
• Orange. El gigante francés adquirió en 2016 40 MHz de espectro en la subasta ofertada por el Ministerio. La inversión aproximada que tuvo que realizar para llevar a cabo la compra fue de 20 millones de euros.
• Másmóvil. Por último, el emergente operador amarillo se hizo en 2018 con 80 MHz del espectro provenientes de Neutra y Eurona por 45 millones de euros en total.

Así pues, si sumamos las cantidades que tuvieron que invertir las operadoras con las que han tenido que desembolsar en esta última subasta, obtendremos todas las franjas del espectro licenciadas por operadora quedando de la siguiente manera:

• Orange es el operador poseedor de la mayor cantidad de MHz licenciados quedando con un total de 100 MHz.
• Vodafone es el operador que más ha tenido que gastar, ha realizado una inversión de 198 millones de euros.
• Vodafone es el operador que más ha pagado por cada MHz licenciado (2,201 millones por cada unidad).
• MásMóvil es el operador que menor cantidad del espectro posee y menos ha tenido que invertir habiendo gastado 40 millones de euros por un total de 80 MHz.
• MásMóvil es el operador que menos ha desembolsado por cada MHz licenciado (0,57 millones de euros por cada unidad).
• Ningún de los operadores se ha acercado al límite de 120 MHz (entre los 3,4 y los 3,8 GHz) impuesto por el Ministerio.
• El Gobierno ha recaudado un total de 437,6 millones de euros para sus arcas.

Los 700 MHz a espera de su venta

Para Europa la banda de los 3,4 a los 3,8 GHz se ha designado como la principal para el despliegue de servicios dirigidos al 5G, pero esta no será la única sobre la que se apoyen los despliegues de 5G en España.

La banda de 700 MHz se alza como una de las más importantes en el espectro, la cual saldrá a subastada a lo largo de los meses venideros. Pero el Ministerio tiene claro, antes de proceder a ello, que se ha de liberar de dicha frecuencia los canales de TDT, es decir, la televisión digital terrestre, obteniendo así otro nuevo dividendo digital.

Sin embargo, existe otra frecuencia designada dentro del Plan Nacional 5G, la que corresponde a los 26 GHz. Esta, nomenclaturizada como “mmWave”, y será licitada también a los operadores próximamente.

El Plan Nacional 5G también tiene planes para las franjas del espectro de 1,5 GHz, 2,3 GHz, 31,8-33,4 GHz y 40,5-43,5 GH, quiere incorporarlas a las tres principales que tenemos hoy en día.

Los Smartphones notarán el cambio, pero no solo ellos

Seguro que después de leer esto lo primero en lo que pensamos es en la rapidez con la que podremos descargar, por ejemplo, una película en nuestro móvil, o que por fin podremos usar cualquier videochat sin interrupciones, cortes o retardos, gracias al 5G. Pero el gran salto real que daremos gracias a este nuevo estándar, vendrá de la mano de la comunicación entre máquinas. Las redes móviles fueron diseñadas para la comunicación entre personas, pero con la llegada del 5G veremos un gran cambio en otros muchos ámbitos sin duda.

Dos puntos son los que designan la generación del 5G como la generación de las máquinas. El primer punto es sin duda las velocidades de comunicación de las cuales hemos hablado antes, que, no son velocidades que se repartirán entre todos los dispositivos conectados a la misma antena, sino que las estaciones base de antena serán capaces de entregar dicha velocidad a cada terminal conectado, eliminando así el problema que tienen ahora mismo, por ejemplo, las antenas cerca de grandes núcleos de población.

Cuando hablamos de esto, pensamos enseguida en cientos de personas con su móvil en mano, pero, el crecimiento de dispositivos conectados que llegará de aquí a 2020 (tales como coches, relojes, ropa y una infinidad de objetos que quedarán por llegar) tan solo representarán una pequeña parte de los aparatos conectados a las bases de antena.

Y el punto que nos queda que hace que la generación 5G sea la era de las máquinas es sin duda la capacidad para trabajar con distintos tipos y generaciones de redes. En la práctica, los dispositivos compatibles con la quinta generación de redes serán capaces de cambiar a otra red (bien sea red móvil, Wi-Fi u otro tipo de red) sin que el usuario perciba el cambio con un corte en su dispositivo.

El 5G en el MWC 2019

Con todo este mundo aún en investigación por parte de fabricantes y operadores, en el Mobile World Congress se marcará el arranque de la esperada carrera hacia el 5G. Samsung junto al operador coreano SK Telecom tratará de dejarnos, sin duda, con la boca abierta con varias demostraciones en el campo del 5G que todavía parece estar lejos en el camino.

Estamos convencidos de que nos serán los únicos que se dejen ver trayendo de la mano algo de este estándar, deberemos estar atentos a todo el giro que dará la siguiente generación de redes móviles, todos queremos seguir en la punta de la lanza.

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