5G. Inicios y proyección

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5G. Inicios y proyección

Techedge | Jul 29, 2020

Inicios del 5G

Los inicios de la telefonía móvil se remontan a la Primera Generación (1G), que comenzó en Japón en 1979. Esta fue lanzada por la empresa de comunicaciones pionera, Nippon Telegraph and Telephone (NTT), y funcionaba en sus inicios en el área metropolitana de Tokio, aunque tardó solamente cinco años en extenderse por todo el país. Fueron los Países Nórdicos, a partir de 1981, con el sistema Nordic Mobile Telephony (NMT), los siguientes en utilizar esta red. Y posteriormente, en 1983, se sumó Estados Unidos con la compañía Ameritech.

El sistema 1G, de red analógica, no contaba con buena comunicación por voz, y fue sustituido en los años 90, por la red digital 2G. La Segunda Generación de redes móviles reemplazó casi por completo en poco tiempo a la Primera Generación, debido a sus grandes ventajas. Aunque a día de hoy aún se sigue utilizando un servicio NMT de 1G en zonas poco pobladas de Rusia.

La red 2G se comenzó a utilizar comercialmente en Finlandia en diciembre de 1991 por GSM (Global System for Mobile Communications). Las principales ventajas del uso de esta red fueron que las conversaciones telefónicas se pudieron cifrar digitalmente, se podían enviar datos, como mensajes de texto, el espectro de radiofrecuencia utilizado llegaba a más usuarios, y la calidad de voz era mejor que en la red 1G.

La Tercera Generación de red de comunicación inalámbrica (3G) fue lanzada de forma precomercial en 1998, nuevamente en Japón por el operador NTT DoCoMo, pero no estuvo disponible hasta 2001. Esta nueva generación de telefonía, implementa tecnologías de comunicación utilizadas previamente con éxito en el ámbito militar, como es el CDMA. Con esto se mejora la potencia de las antenas y la seguridad de transmisión de datos, lo que hace también que se puedan conectar más personas a la vez y se aumenta la velocidad de transmisión de datos. Esto permite el acceso a internet con una velocidad aceptable para que se puedan enviar imágenes, archivos de audio y hacer videollamadas.

Poco a poco se fue extendiendo por Europa, Corea del Sur, Estados Unidos y Australia. Esta tecnología también ofrecía un servicio de conexión a internet con un módem USB, sin necesidad de disponer de un teléfono móvil.

La primera versión de la Cuarta Generación de redes móviles (4G), comenzó a utilizarse en 2009 en los Países Nórdicos. Tenía como finalidad proveer alta velocidad, seguridad, servicios de bajo coste para voz, datos e internet, con una mejor estructuración de protocolos de comunicación entre terminales y estaciones base.

Captura de pantalla 2020-07-28 a las 19.33.13Figura 1. Evolución de las generaciones de redes móviles. Fuente: CNNESPANOL.CNN.COM

Su gran desventaja llega a la hora de viajar o cambiar de compañía, ya que el teléfono debe tener una banda de frecuencia que coincida con la del país u operador local. Esto puede generar problemas de compatibilidad y hacer que el teléfono se conecte a la red 3G.

Esto nos lleva a la Quinta Generación de redes móviles, que empezó a instalarse en 2019. El 5G utiliza un rango de frecuencia más alto del que emplea el 4G, en torno al 3.5 GHz, por lo que las redes 5G proporcionan una mayor velocidad, rendimiento y cobertura. Puede alcanzar 10 gigabits por segundo (Gbps), lo que hace que sea entre 10 y 100 veces más rápido que la red 4G.

El 5G permite muchos más usuarios conectados al mismo tiempo, aproximadamente 100 más que en comparación a una red 4G. Y otra ventaja es que su latencia es muy baja, es decir, se obtiene una alta velocidad entre el envío y la recepción de información.

Una desventaja de la red 5G es que, al operar en frecuencias mayores, la señal se vuelve más débil a una cierta distancia, y en muchos casos no pueden atravesar paredes, ventanas o tejados, por tanto, se necesita una mayor cantidad de antenas.

Las antenas, en una zona urbana, deben estar colocadas en forma de pequeñas torres en la mayoría de los edificios.

Actualmente, está disponible en muchos lugares su primera versión. A lo largo de este año 2020 y del próximo 2021, se espera que se implemente en gran parte del mundo. España ya dispone de una infraestructura 5G ofertada por algunas operadoras a lo largo de 15 ciudades a nivel nacional. Se prevé que durante este año 2020, se sumen varias operadoras más a ofertar este servicio. Aún así, la red 5G sigue en una fase temprana de crecimiento, dado que no se ha terminado de amortizar la infraestructura de la red móvil 4G y hay muy pocos teléfonos aún que lo soportan.

Captura de pantalla 2020-07-28 a las 19.38.25Figura 2. Mapa de cobertura 5G disponible en España. Fuente: comparaiso.es

¿Peligros para la salud?

La nueva red 5G necesita de un mayor número de antenas instaladas para su funcionamiento, y en los últimos meses, ha sido motivo de crítica e incertidumbre, ya que hay cierta controversia con los riesgos de su uso. El uso mayor de antenas podría causar mayor exposición a estas ondas de radiofrecuencia para ciertos usuarios, pero no hay ninguna prueba científica que refute que las redes 5G tengan efectos adversos para la salud.

Aunque la tecnología 5G aún se está implementando, la Organización Mundial de la Salud (OMS), ha declarado las tecnologías inalámbricas de baja probabilidad cancerígena. Las bebidas alcohólicas, incluso la carne procesada, se encuentran en niveles por encima de probabilidad que las redes inalámbricas de producir cáncer, por tanto, el 5G no supone un peligro para la salud.

Usos de la red 5G

Es muy probable que la red 5G no sustituya por el momento a la 4G. Se prevé que estas dos redes coexistan y se complementen en los próximos años.

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Figura 3. Usos de la red 5G. Fuente: 5GMOBILE.FEL.CVUT.CZ

Con esta red podremos descargar, por ejemplo, archivos de vídeo de 8K o películas en 3D de una forma mucho más rápida que como lo haríamos con la red 4G.

El vídeo en alta definición supondrá que los videojuegos, videojuegos online y videojuegos de realidad virtual, tengan imágenes mucho más inmersivas.

Al existir latencias tan pequeñas entre terminales, habilita el uso del Edge Computing. En este no se requiere tener dispositivos tan potentes para el consumo de aplicaciones que requieran un gran procesador. Para este caso, se delega este a una granja de procesadores que se conecta con el terminal mediante 5G. Con las latencias tan bajas de comunicación entre equipos, proporciona una experiencia de usuario muy similar a si se estuviera consumiendo en un equipo con dichas prestaciones. Uno de los aplicativos que se empiezan a ver recientemente de este caso, es en el Google Stadia, que permite el consumo de aplicaciones que requieren de equipos con un potente procesamiento gráfico a distancia.

Esto se podrá utilizar para el funcionamiento de automóviles autónomos, debido a que, con las redes móviles anteriores, se obtenía un tiempo de latencia muy alto, y estos requieren de una comunicación mucho más rápida con la infraestructura, como son señales de tráfico o sensores de la carretera para evitar accidentes.

Esto puede ser interesante para sistemas autónomos en los cuales no se tenga que disponer de un procesador muy alto para realizar tareas de análisis de imágenes o bien sistemas cognitivos. Esto se puede extender al ámbito de la domótica, al mejorar la eficiencia energética en los hogares, centros de trabajo y lugares públicos.

Para líneas futuras, la baja latencia también permitirá el uso de robots quirúrgicos, permitiendo a los cirujanos realizar operaciones a distancia en centros remotos sin acceso a internet por cable. El 5G también va a suponer un antes y un después a la hora de agilizar los trámites de consultas médicas, ya que habilitará una mejor comunicación entre el paciente y el médico, pudiendo tener a tiempo real una monitorización de la salud del paciente y así ofrecer una mejor calidad de diagnóstico. Esto va a ser muy beneficioso incluso para personas de riesgo o con movilidad reducida.

 
Conoce a los autores

Beatriz Varona
Consultant - Rhinno Project
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Javier Vicente
Consultant - Data Intelligence
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Bibliografía:

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