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¿Sabes qué es la red 5G y qué ventajas nos ofrece?

María Lopes

Después de casi una década de su creación, la red 5G se está convirtiendo en una realidad. Los operadores comenzaron a desarrollar sistemas 5G fijos en 2018, y la red 5G móvil ya está disponible en varias ciudades de los EEUU en 2019, con una implementación mayor prevista para 2020.

Pero aún hay más preguntas que respuestas. ¿Sabe la gente qué es la red 5G exactamente? Además, también se están desarrollando y lanzando al mercado los primeros teléfonos inteligentes 5G. Por supuesto, está el debate sobre qué operador ofrecerá el mejor servicio. Seguro que tienes preguntas, y estamos aquí para ayudarte. Te contamos en esta guía todo lo que necesitas saber sobre la red 5G.

Qué es y cómo funciona la red 5G

Antes de explicar cómo funciona, probablemente sea una buena idea explicar qué es 5G. Hay muchos detalles específicos de los que hablaremos más adelante en esta publicación, pero aquí hay una introducción rápida.

5G es la próxima generación de banda ancha móvil que eventualmente reemplazará –o, al menos, aumentará– tu conexión 4G LTE. Con 5G verás velocidades de carga y descarga serán exponencialmente más rápidas. La latencia –o el tiempo que tardan los dispositivos en comunicarse entre sí y en las redes inalámbricas– también disminuirá drásticamente.

Ahora que sabemos qué es 5G, habrá que entender cómo funciona, ya que esto lo hace de manera diferente a la red 4G LTE tradicional. Desde bandas de espectro hasta celdas pequeñas, aquí encontrarás todo lo que necesita saber sobre el funcionamiento interno de la red 5G.

Espectro

A diferencia de LTE, 5G opera en tres bandas de espectro diferentes. Si bien esto puedes parecernos que no es importante, la verdad es que tiene un efecto trascendental en tu uso diario.

El espectro de banda baja también se puede describir como un espectro sub 1GHz. Es principalmente la banda de espectro utilizada por los operadores en los EE. UU. para LTE, y se está agotando rápidamente. Si bien el espectro de banda baja ofrece una gran área de cobertura y penetración, hay un gran inconveniente: las velocidades de datos máximas alcanzarán los 100Mbps.

T-Mobile es el jugador clave cuando se trata del espectro de banda baja. El operador adquirió una cantidad masiva de espectro de 600MHz en una subasta de FCC en 2017 y está desarrollando rápidamente su red nacional 5G.

El espectro de banda media proporciona una cobertura más rápida y una mejor latencia que la que se encuentra en la banda baja. Sin embargo, no logra penetrar en los edificios, así como en el espectro de banda baja. Espera velocidades máximas de hasta 1 Gbps en el espectro de banda media.

La impresión tiene la mayoría del espectro de banda media no utilizado en los EE. UU. El operador está utilizando Massive MIMO para mejorar el área de cobertura y penetración en la banda media. MIMO masivo agrupa múltiples antenas en una sola caja, y en una sola torre celular, crean múltiples haces simultáneos a diferentes usuarios.

Sprint también utilizará Beamforming para mejorar el servicio 5G en la banda media. La formación de haces envía una única señal enfocada a todos y cada uno de los usuarios de la celda, y los sistemas que la usan monitorean a cada usuario para asegurarse de que tengan una señal consistente.

Pero en realidad, el espectro de banda alta es lo que la mayoría de la gente piensa cuando le nombras 5G. A menudo se le conoce como mmWave. El espectro de banda alta puede ofrecer velocidades máximas de hasta 10 Gbps y tiene una latencia muy baja. El principal inconveniente de la banda alta es que tiene un área de cobertura baja y la penetración del edificio es deficiente.

Tanto AT&T como Verizon se están desplegando en el espectro de banda alta. La cobertura de 5G para ambas operadoras se llevará a cuestas de LTE, mientras trabajan para construir redes a nivel nacional. Dado que el espectro de banda alta se desplaza fuera del área de penetración y usuario para el área de alta velocidad y cobertura, dependerán de celdas pequeñas.

Las celdas pequeñas son estaciones base de baja potencia que cubren áreas geográficas pequeñas. Con celdas pequeñas, los portadores que usan mmWave para 5G pueden mejorar el área de cobertura general. Combinadas con la formación de haces, las células pequeñas pueden ofrecer una cobertura extremadamente rápida con baja latencia.

Usos del 5G y beneficios

Banda ancha mejorada

Sin duda, la transformación a 5G cambiará la forma en que interactuamos con la tecnología en el día a día, pero también tiene un propósito serio. Es una necesidad absoluta si queremos seguir utilizando la banda ancha móvil.

Los transportistas se están quedando sin capacidad de LTE en muchas áreas metropolitanas importantes. En algunas ciudades, los usuarios ya están experimentando desaceleraciones durante las horas pico del día. 5G agrega enormes cantidades de espectro en bandas que no se han utilizado para el tráfico de banda ancha comercial.

Vehículos autónomos

Se espera que los vehículos autónomos aumenten al mismo ritmo que se implementa 5G en los EE. UU. En el futuro, tu vehículo se comunicará con otros autos en la carretera, brindará información a otros automóviles sobre las condiciones de la carretera y brindará información de rendimiento a los conductores y fabricantes de automóviles. Si un automóvil frena rápidamente hacia adelante, el tuyo puede aprender de inmediato y también frenar para prevenir una colisión.

Seguridad pública e infraestructura

5G permitirá que las ciudades y otros municipios operen de manera más eficiente. Las empresas de servicios públicos podrán rastrear fácilmente el uso a distancia, los sensores pueden notificar a los departamentos de obras públicas cuando se apaguen los desagües o las luces de la calle, y los municipios podrán instalar cámaras de vigilancia de forma rápida y económica.

Control remoto del dispositivo

Como 5G tiene una latencia notablemente baja, el control remoto de maquinaria pesada se convertirá en una realidad. Si bien el objetivo principal es reducir el riesgo en entornos peligrosos, también permitirá a los técnicos con habilidades especializadas controlar la maquinaria desde cualquier lugar del mundo.

Cuidado de la salud

El componente ultra confiable de comunicaciones de baja latencia (URLLC) de 5G cambiará fundamentalmente la atención médica. Dado que URLLC reduce la latencia de 5G incluso más de lo que verás con la banda ancha móvil mejorada, se abre un mundo de nuevas posibilidades. Espera ver mejoras en la telemedicina, la recuperación remota y la terapia física a través de la RA, la cirugía de precisión e incluso la cirugía remota en los próximos años.

¿Recuerdas las comunicaciones masivas de tipo máquina? mMTC también jugará un papel clave en el cuidado de la salud. Los hospitales pueden crear redes de sensores masivos para monitorear a los pacientes, los médicos pueden prescribir píldoras inteligentes para hacer un seguimiento del cumplimiento y las aseguradoras pueden incluso monitorear a los suscriptores para determinar los tratamientos y procesos apropiados.

IoT

Uno de los aspectos más emocionantes y cruciales de 5G es su efecto en el Internet de las cosas. Si bien actualmente tenemos sensores que pueden comunicarse entre sí, tienden a requerir muchos recursos y están agotando rápidamente la capacidad de datos LTE.

Con velocidades de 5G y bajas latencias, el IoT será alimentado por comunicaciones entre sensores y dispositivos inteligentes (aquí está nuevamente el mMTC). En comparación con los dispositivos inteligentes actuales en el mercado, los dispositivos mMTC requerirán menos recursos, ya que una gran cantidad de estos dispositivos pueden conectarse a una única estación base, lo que los hace mucho más eficientes.

¿Cuándo veremos la red 5G?

la red 5G

Entonces, ¿cuándo deberías ver la red 5G en tu vecindario? Esta pregunta es un poco más difícil de responder de lo que quisiéramos. Los principales operadores de EE.UU. están trabajando arduamente para crear las redes 5G, pero su despliegue en todo el país, sin embargo, tomará varios años.

También vale la pena señalar que cada operador tiene una estrategia de lanzamiento diferente. Esto significa que tu experiencia con la red 5G podrá variar mucho, dependiendo de la compañía que elijas. Te mencionamos a continuación algunos detalles. Si buscas smartphones, consulta nuestra guía sobre los teléfonos 5G que vienen en el futuro.

Verizon

En su búsqueda por ser la primera compañía en proporcionar 5G a sus clientes, Verizon comenzó a ofrecer una red 5G fija-estándar en hogares en octubre de 2018. El servicio fijo de 5G de Verizon está actualmente disponible en algunas partes de Houston, Indianápolis, Los Ángeles y Sacramento. Sin embargo, desde entonces, Verizon también ha comenzado a lanzar su oferta de 5G móvil y hasta ahora ha llegado a partes de Denver, Colorado, Minneapolis y Providence.

El operador más grande de Estados Unidos planea lanzar la telefonía móvil 5G en 2019; de hecho, está desplegando 5G en un espectro de frecuencias más altas conocido como mmWave (28-39GHz). Esto significa que, si bien el 5G de Verizon ofrecerá velocidades increíblemente altas cuando esté disponible, se reducirá a cuestas de su espectro LTE durante los próximos años.

En cuanto al hardware, Verizon ya ha anunciado dos dispositivos móviles 5G. En diciembre de 2018, Samsung y Verizon anunciaron que se asociarían para lanzar un teléfono 5G en la primera mitad de 2019. El operador también anunció que lanzará un Moto Mod 5G para el Moto Z3 en los próximos meses. Y no podemos olvidar el punto de acceso Inseego Mi-Fi 5G, que incluye un chip Qualcomm Snapdragon 855, programado para 2019.

AT&T

AT&T ganó oficialmente la carrera para ser el primer operador en implementar el verdadero servicio 5G. En diciembre de 2018, comenzó a ofrecer 5G en partes de Atlanta, Charlotte, Dallas, Houston, Indianápolis, Jacksonville, Louisville, Nueva Orleans, Oklahoma City, Raleigh, San Antonio y Waco.

A principios de 2019, el operador también comenzó a desplegar su red en partes de Orlando, Las Vegas, Nashville, Los Ángeles, Austin, Dallas y más.

AT&T inicialmente está limitando su servicio 5G a un grupo selecto de empresas y consumidores. Planea proporcionar servicios y equipos gratuitos a este grupo durante al menos tres meses, antes de extender el servicio a un público más amplio. El servicio estará disponible para el público en general a principios de 2019, e inicialmente estará disponible como servicio de punto de acceso, con un costo de $70 al mes por 15 GB de datos.

Al igual que Verizon, AT&T está desplegando su red móvil 5G en el espectro de mmWave. Este diciembre de 2018, AT&T dijo que trabajaría con Samsung para lanzar un teléfono 5G en la primavera de 2019. El operador también anunció el Punto de Acceso Móvil Netgear Nighthawk 5G a principios de este año.

Con respecto al servicio fijo de 5G, esto va a tomar un poco más de tiempo. La publicación comercial SDX Central ha dicho que AT&T implementará el servicio de LTE fijo a finales de 2019 en el espectro del Servicio de Radio Ciudadana de Banda Ancha (CBRS, por sus siglas en inglés) y eventualmente migrará al servicio 5G.

T-Mobile

En lugar de competir para ser la primera compañía, T-Mobile desea brindar un servicio más confiable con más área de cobertura.

A principios de 2018, T-Mobile anunció que estaba construyendo su red 5G en 30 ciudades. A mediados de 2019, la compañía anunció que el móvil 5G estaba disponible en seis ciudades, incluidas partes de Atlanta, Cleveland, Dallas, Las Vegas, Los Ángeles y Nueva York. Y la previsión es que la red 5G de T-Mobile llegue a 30 ciudades a finales de 2019. El operador planea ofrecer 5G en todo el país para 2020. Asimismo, ofrece el Samsung Galaxy S10 5G para aquellos que viven en áreas con 5G y desean aprovechar las nuevas velocidades.

T-Mobile está utilizando una gama de bandas de frecuencia para su despliegue de 5G. Aunque inicialmente se pensó que el operador dependería principalmente del espectro de banda baja, T-Mobile también está usando tecnología mmWave, que incluye 39GHz en algunas ciudades y más 28GHz de banda media en otras áreas.

T-Mobile también está utilizando 600MHz para una conexión más confiable y estable. Para la red 5G fija, parece que T-Mobile, según un comunicado enviado a la FCC, la compañía dijo que proyecta más de 1.9 millones de clientes de banda ancha inalámbrica en el hogar para el 2021. Para el 2024, el operador desea proporcionar la red 5G fija a más de la mitad de los códigos postales en los EE. UU.

Desde que el CEO de T-Mobile, John Legere, criticó públicamente a AT&T y Verizon por el lanzamiento de su red 5G con hotspots móviles, es una apuesta bastante segura que el operador no planea lanzar su propio hotspot.

Sprint

Sprint tampoco corre para ser el primer operador en implementar una red 5G, pero finalmente comenzó a implementar su tecnología 5G y su red móvil ya está disponible en Atlanta, Houston, Dallas y Kansas City, aunque pronto a estas ciudades les seguirán 0tras como Nueva York, Phoenix, Chicago, Los Ángeles y Washington DC. También se añadirán mercados adicionales en un futuro próximo.

Sprint lanzará inicialmente su red 5G en su amplio espectro de banda media (2.5 GHz). Ese es el mismo espectro que el operador utiliza para su red de datos 4G, y planea usar equipos MIMO masivos de 128 radios en sus torres para crear una división 4G / 5G.

Dado que Sprint es uno de los pocos operadores con mucho espectro adicional de 2.5GHz, puede utilizar el exceso de banda media para implementar el servicio 5G de forma rápida y relativamente económica en ciudades más grandes.

En cuanto al hardware, Sprint ha prometido tres productos 5G para 2019. Sprint ofrece a sus clientes el LG V50 ThinQ, un 5G Mobile Smart Hub con HTC y el Samsung Galaxy S10 5G.

Fusión de T-Mobile y Sprint

Pero ¿qué pasa si T-Mobile y Sprint se fusionan? Bueno, ambas compañías afirman que la fusión sería buena para la economía y para el país. Las compañías también afirman que juntas como el Nuevo T-Mobile, tendrían los activos y el espectro en múltiples bandas para convertirse en el primer operador 5G a nivel nacional.

Si bien el ancho de banda combinado de las dos compañías probablemente conduzca a un lanzamiento de la red 5G a nivel nacional más rápido y más confiable, existen algunos problemas. Para empezar, habría menos opciones en el mercado de operadores de Estados Unidos y eso significa una menor competencia tanto para los consumidores como para los operadores de redes virtuales móviles (MVNO).

También está el tema de la propiedad extranjera. La empresa matriz de T-Mobile es la alemana Deutsche Telekom, y Sprint es propiedad del gigante japonés de inversiones SoftBank. Si bien Deutsche Telekom no puede llamar la atención durante la revisión de la FCC o el DOJ, existe una pequeña posibilidad de que estas agencias tengan problemas con SoftBank, ya que tiene vínculos importantes con las compañías de telecomunicaciones chinas.

Las noticias más recientes sugieren que T-Mobile y Sprint tendrán que vender algunos de sus activos para ayudar a crear un cuarto operador, y se espera que Dish compre muchos de esos activos.

¿Quiénes son los principales actores de 5G?

Proyección de productos 5G de Qualcomm.

Distintos países están en la carrera de 5G. Si bien Estados Unidos, Corea del Sur, Japón y China fueron los primeros, otros siguen sus pasos. El despliegue a gran escala requiere inversiones en infraestructura y seis son las principales compañías en este ámbito.

Qualcomm

El gigante de las telecomunicaciones Qualcomm posee 15 por ciento de todas las patentes 5G y supera por lejos a sus rivales. Desde teléfonos hasta celdas pequeñas, Qualcomm participa en casi todas las facetas de 5G.

En los últimos años, Qualcomm anunció varias piezas para impulsar la revolución 5G móvil. En 2016, lanzó el primer módem 5G del mundo, el X50 5G. En 2018, presentó la primera antena integrada RF mmWave para celulares y la segunda para la banda bajo 6GHz. A fines de 2018, reveló Snapdragon 855, la primera plataforma móvil comercial del mundo con capacidades de 5G, IA y multi-gigabit de realidad extendida (XR).

Qualcomm también trabaja en hardware de red. Creó la primera solución 5G NR para celdas pequeñas y cabezales de radio remotos, y se asoció con Samsung para crear celdas pequeñas comerciales.

Huawei

Huawei se perfilaba como el líder en esta carrera, hasta que enfrentó obstáculos en 2018. Estados Unidos bloqueó al gigante chino por razones de seguridad y, según algunas versiones, ha presionado a Alemania, Italia, Canadá y Japón para que también lo hagan.

Estados Unidos, India y Australia prohibieron a Huawei proporcionar equipos 5G. Nueva Zelanda dejó de trabajar con la firma, pero no están claros los motivos. Alemania estaría planeando una prohibición, aunque no ha sido confirmado.

Huawei tiene 46 contratos comerciales de 5G en todo el mundo. Afirma que su equipo es seguro y que las prohibiciones se deben a problemas políticos y no a cuestiones de seguridad.

Nokia

El gigante finlandés Nokia se está asociando con países y operadores de todo el mundo para proporcionar equipos 5G.

En 2018, se asoció con el operador británico O2 para desarrollar dos pruebas MIMO a gran escala en Londres. A principios de 2019, firmó un acuerdo de $3.5 mil millones de dólares para construir la red de T-Mobile en el espectro de 600MHz y 28GHz. Además, proporcionará redes 5G para los Juegos Olímpicos de Tokio 2020.

Ericsson

La empresa sueca Ericsson también quiere entrar al mercado de 5G. Si bien no tiene una participación tan grande en Estados Unidos, está trabajando con los principales operadores chinos en pruebas en terreno.

Además, se está asociando con la industria automotriz. En 2018, la compañía firmó una asociación de cinco años con Volvo para colaborar en una serie de iniciativas de vehículos conectados a 5G.

Samsung

Cuando hablas de Samsung, inmediatamente piensas en sus teléfonos, pero la compañía también ofrece soluciones de red. En 2018, Verizon recurrió a Samsung para proporcionar soluciones fijas de red 5G para su primer lanzamiento comercial. También fue elegida por AT&T para suministrar equipos 5G para la red CBRS.

Samsung también trabaja en otros lugares. A fines de 2018, fue seleccionada por South Korea Telecom para suministrarle soluciones 5G. Además, el Galaxy S10 5G está disponible en Verizon y otros operadores.

ZTE

La firma china ZTE también quiere convertirse en uno de los grandes de 5G. En 2018, trabajó con el gobierno chino en pruebas de núcleo y banda media. Además, firmó un acuerdo con el operador Ooredoo Group, con sede en Qatar, para proporcionar soluciones para sus 164 millones de clientes.

¿Qué es exactamente 5G? Una breve historia

5G es la quinta generación de comunicaciones móviles celulares. Reemplazará 4G LTE para proporcionar un servicio más rápido y confiable con menor latencia. ¿Pero quién decide cómo es 5G?

La Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) es una agencia de las Naciones Unidas que desarrolla estándares para tecnologías de comunicación y establece las reglas para el uso del espectro radioeléctrico y la interoperabilidad de las telecomunicaciones. En 2012, creó el programa IMT-2020 para investigar y establecer los requisitos mínimos de 5G. En 2017, presentó un borrador con 13 requisitos mínimos.

Con ese documento, el 3er Generation Partnership Group (3GPP), una grupo de organizaciones de telecomunicaciones, diseñó los estándares. En diciembre de 2017, completó las especificaciones no autónomas (NSA), y en junio de 2018 siguió con las independientes (SA).

Objetivos 5G y estándares

La UIT desarrolló tres escenarios de uso para 5G:

  • Banda ancha móvil mejorada (eMBB): se ocupa principalmente del uso del consumidor. Con eMBB, habrá acceso a una banda ancha móvil más rápida y confiable para tareas como video HD y realidad aumentada/realidad virtual. Maneja el tráfico de manera más eficiente y garantiza una velocidad de transmisión de datos de al menos 100Mbps.
  • Comunicaciones ultra confiables y de baja latencia (URLLC): URLLC fue creada para servicios en tiempo real que requieren una latencia extremadamente baja. Está destinada a tareas de misión crítica, como cirugías remotas, interacción de vehículos autónomos y automatización industrial. Proporciona una cobertura de datos ultra confiable con una latencia teórica de menos de 1 milisegundo.
  • Comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC): según la UIT, se caracteriza por una “gran cantidad de dispositivos conectados que normalmente transmiten un volumen relativamente bajo de datos no sensibles al retraso”. Requiere dispositivos de bajo costo y con una batería de larga duración.

Los estándares NSA y SA comparten las mismas especificaciones, pero la primera utiliza las redes LTE existentes, mientras que la SA necesitará una red central de próxima generación. Los operadores comenzaron con la NSA, por lo que recurrirá a 4G LTE en un entorno que no sea 5G.

Los estándares establecidos por 3GPP están ligados a los objetivos de rendimiento:

  • Velocidad de datos máxima: 5G ofrecerá velocidades significativamente más rápidas. Pueden alcanzar 20 Gbps descendentes y 10 Gbps ascendentes por estación base móvil. No es la velocidad que experimentarías con 5G (a menos que tengas una conexión dedicada), sino la que compartirán los usuarios de la celda.
  • Velocidades del mundo real: las velocidades reales no serán iguales a las máximas. La especificación requiere velocidades de descarga de 100Mbps y de 50Mbps para carga.
  • Latencia: el tiempo que tardan los datos en viajar de un punto a otro debe ser de 4 milisegundos en circunstancias ideales y de 1 milisegundo para las URLLC.
  • Eficiencia: cuando están en uso, las interfaces de radio deben ser eficientes en materia energética y, cuando no, caer a un modo de baja energía. Deberían cambiar entre de estado en 10 milisegundos cuando ya no esté en uso.
  • Eficiencia espectral: es el ancho de banda para que la cantidad máxima de datos se transmita con la menor cantidad de errores de transmisión. 5G debería tener una eficiencia ligeramente mejorada sobre LTE, llegando a un enlace descendente de 30 bits/Hz, y de 15 bits/Hz ascendente.
  • Movilidad: con 5G, las estaciones base deben soportar movimientos de 0 a 310 mph. Si bien con redes LTE es fácil, esto puede ser un desafío en las nuevas redes de ondas milimétricas.
  • Densidad de conexión: 5G debería soportar un mayor número de dispositivos conectados que LTE. El estándar indica que debería ser 1 millón por kilómetro cuadrado. Es una cifra elevada, que considera el número dispositivos que impulsarán el Internet de las cosas (IoT).

*Artículo actualizado el 28 de octubre de 2019 por Rodrigo Orellana.