En telecomunicaciones , 5G es el estándar tecnológico de quinta generación para redes celulares , que las compañías de telefonía celular comenzaron a implementar en todo el mundo en 2019, y es el sucesor de la tecnología 4G que brinda conectividad a la mayoría de los teléfonos móviles actuales.
Al igual que sus predecesoras, las redes 5G son redes celulares, en las que el área de servicio se divide en pequeñas áreas geográficas llamadas celdas . Todos los dispositivos inalámbricos 5G en una celda están conectados a Internet y a la red telefónica mediante ondas de radio a través de una estación base y antenas en la celda. Las nuevas redes tienen velocidades de descarga más altas , con una velocidad máxima de 10 gigabits por segundo (Gbit/s) cuando solo hay un usuario en la red. [1] 5G tiene un mayor ancho de banda para ofrecer velocidades más rápidas que 4G y puede conectar más dispositivos, mejorando la calidad de los servicios de Internet en áreas concurridas. [2] Debido al aumento del ancho de banda, se espera que las redes 5G se utilicen cada vez más como proveedores de servicios de Internet (ISP) generales, compitiendo con los ISP existentes como Internet por cable , y también harán posibles nuevas aplicaciones en Internet de las cosas (IoT) y áreas de máquina a máquina . Los teléfonos celulares con capacidad 4G no pueden utilizar las redes 5G.
Las redes 5G son redes celulares , en las que el área de servicio se divide en pequeñas áreas geográficas llamadas celdas . Todos los dispositivos inalámbricos 5G en una celda se comunican por ondas de radio con una estación base celular a través de antenas fijas , sobre frecuencias asignadas por la estación base. Las estaciones base, denominadas nodos , están conectadas a centros de conmutación en la red telefónica y enrutadores para el acceso a Internet mediante conexiones de fibra óptica de alto ancho de banda o de backhaul inalámbrico . Al igual que en otras redes celulares , un dispositivo móvil que se mueve de una celda a otra se transfiere automáticamente sin problemas.
El consorcio industrial que establece estándares para 5G, el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), define "5G" como cualquier sistema que utilice software 5G NR (5G New Radio), una definición que comenzó a usarse de manera general a fines de 2018. 5G continúa utilizando codificación OFDM .
Varios operadores de red utilizan ondas milimétricas u MM-Wave, llamadas FR2 en la terminología 5G, para lograr capacidad adicional y mayor rendimiento. Las ondas milimétricas tienen un alcance más corto que las microondas de menor frecuencia , por lo que las células son de menor tamaño. Las ondas milimétricas también tienen más problemas para atravesar paredes de edificios y personas. Las antenas de ondas milimétricas son más pequeñas que las antenas grandes utilizadas en las redes celulares anteriores.
El aumento de la velocidad de transmisión de datos se logra en parte mediante el uso de ondas de radio de mayor frecuencia, además de las frecuencias de banda baja y media utilizadas en las redes celulares anteriores. Para proporcionar una amplia gama de servicios, las redes 5G pueden operar en tres bandas de frecuencia: baja, media o alta.
La tecnología 5G se puede implementar en ondas milimétricas de banda baja, banda media o banda alta. La tecnología 5G de banda baja utiliza un rango de frecuencia similar al de los teléfonos celulares 4G, de 600 a 900 MHz , que potencialmente puede ofrecer velocidades de descarga más altas que la tecnología 4G: de 5 a 250 megabits por segundo (Mbit/s). [3] [4] Las torres de telefonía celular de banda baja tienen un alcance y un área de cobertura similares a las torres 4G. La tecnología 5G de banda media utiliza microondas de 1,7 a 4,7 GHz , lo que permite velocidades de 100 a 900 Mbit/s, y cada torre de telefonía celular brinda servicio en un radio de varios kilómetros. Este nivel de servicio es el más ampliamente implementado y se implementó en muchas áreas metropolitanas en 2020. Algunas regiones no están implementando la banda baja, lo que hace que la banda media sea el nivel de servicio mínimo. La tecnología 5G de banda alta utiliza frecuencias de 24 a 47 GHz, cerca de la parte inferior de la banda de ondas milimétricas, aunque es posible que se utilicen frecuencias más altas en el futuro. A menudo alcanza velocidades de descarga en el rango de gigabits por segundo (Gbit/s), comparable al servicio de Internet por cable coaxial. Sin embargo, las ondas milimétricas (mmWave o mmW) tienen un alcance más limitado, lo que requiere muchas celdas pequeñas. [5] Pueden verse obstaculizadas o bloqueadas por materiales en paredes o ventanas o peatones. [6] [7] Debido a su mayor costo, los planes son implementar estas celdas solo en entornos urbanos densos y áreas donde se congregan multitudes de personas, como estadios deportivos y centros de convenciones. Las velocidades anteriores son las logradas en pruebas reales en 2020, y se espera que aumenten durante la implementación. [3] El espectro que va de 24,25 a 29,5 GHz ha sido el rango de espectro mmWave 5G más autorizado y desplegado en el mundo. [8]
El lanzamiento de la tecnología 5G ha generado debates sobre su seguridad y su relación con los proveedores chinos . También ha sido objeto de preocupaciones sanitarias y desinformación, incluidas teorías conspirativas desacreditadas que la vinculan con la pandemia de COVID-19 .
La UIT-R ha definido tres áreas de aplicación principales para las capacidades mejoradas de 5G: banda ancha móvil mejorada (eMBB), comunicaciones de baja latencia ultrafiables (URLLC) y comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC). [9] Solo la eMBB se ha implementado en 2020; las URLLC y las mMTC aún están a varios años de distancia en la mayoría de los lugares. [10]
La banda ancha móvil mejorada (eMBB) utiliza la tecnología 5G como una evolución de los servicios de banda ancha móvil 4G LTE , con conexiones más rápidas, mayor rendimiento y más capacidad. Esto beneficiará a las áreas de mayor tráfico, como estadios, ciudades y salas de conciertos. [11]
Las comunicaciones ultrafiables de baja latencia (URLLC) se refieren al uso de la red para aplicaciones de misión crítica que requieren un intercambio de datos ininterrumpido y sólido. La transmisión de datos en paquetes cortos se utiliza para cumplir con los requisitos de confiabilidad y latencia de las redes de comunicación inalámbrica.
Las comunicaciones masivas de tipo máquina (mMTC) se utilizarían para conectar una gran cantidad de dispositivos . La tecnología 5G conectará algunos de los 50 mil millones de dispositivos IoT conectados. [12] La mayoría utilizará el Wi-Fi menos costoso. Los drones, que transmiten a través de 4G o 5G, ayudarán en los esfuerzos de recuperación de desastres, proporcionando datos en tiempo real para los servicios de emergencia. [12] La mayoría de los automóviles tendrán una conexión celular 4G o 5G para muchos servicios. Los automóviles autónomos no requieren 5G, ya que tienen que poder operar donde no tienen una conexión de red. [13] Sin embargo, la mayoría de los vehículos autónomos también cuentan con teleoperaciones para el cumplimiento de la misión, y estos se benefician enormemente de la tecnología 5G. [14] [15]
5G es capaz de ofrecer velocidades de datos significativamente más rápidas que 4G, con velocidades de datos máximas de hasta 20 gigabits por segundo (Gbps). [16] Además, T-Mobile ha registrado velocidades de descarga promedio de 5G de 186,3 Mbit/s en EE. UU ., mientras que Corea del Sur , a mayo de 2022 , lidera a nivel mundial con velocidades promedio de 432 megabits por segundo (Mbps). [17] [18] Las redes 5G también están diseñadas para proporcionar una capacidad significativamente mayor que las redes 4G, con un aumento proyectado de 100 veces en la capacidad y eficiencia de la red. [19][update]
La forma más utilizada de 5G, la 5G sub-6 GHz (banda media), es capaz de ofrecer velocidades de datos que van desde 10 a 1.000 megabits por segundo (Mbps), con un alcance mucho mayor que las bandas mmWave. La banda C (n77/n78) fue desplegada por varios operadores estadounidenses en 2022 en las bandas sub-6, aunque su despliegue por parte de Verizon y AT&T se retrasó hasta principios de enero de 2022 debido a preocupaciones de seguridad planteadas por la Administración Federal de Aviación . El récord de velocidad 5G en una red desplegada es de 5,9 Gbps a partir de 2023, pero esto se probó antes del lanzamiento de la red. [20]
Las frecuencias de banda baja (como n5) ofrecen un área de cobertura mayor para una celda determinada, pero sus velocidades de datos son inferiores a las de las bandas medias y altas en el rango de 5 a 250 megabits por segundo (Mbps). [4]
En 5G, la "latencia aérea" ideal es del orden de 8 a 12 milisegundos, es decir, excluyendo los retrasos debidos a retransmisiones HARQ , traspasos, etc. La latencia de retransmisión y la latencia de backhaul al servidor deben agregarse a la "latencia aérea" para realizar comparaciones correctas. Verizon informó que la latencia en su implementación temprana de 5G es de 30 ms. [21] Los servidores Edge cerca de las torres probablemente puedan reducir la latencia a entre 10 y 15 milisegundos [ cita requerida ] .
La latencia es mucho mayor durante las transferencias, y varía entre 50 y 500 milisegundos según el tipo de transferencia. Reducir el tiempo de interrupción de la transferencia es un área de investigación y desarrollo en curso; las opciones incluyen modificar el margen de transferencia (desplazamiento) y el tiempo de activación (TTT).
La tecnología 5G utiliza un esquema de modulación y codificación adaptativo (MCS) para mantener la tasa de error de bloque (BLER) extremadamente baja. Siempre que la tasa de error supere un umbral (muy bajo), el transmisor cambiará a un MCS más bajo, que será menos propenso a errores. De esta manera, se sacrifica la velocidad para garantizar una tasa de error casi nula.
El alcance de 5G depende de muchos factores: potencia de transmisión, frecuencia e interferencias. Por ejemplo, la banda milimétrica (p. ej., banda n258) tendrá un alcance menor que la banda media (p. ej., banda n78), que a su vez tendrá un alcance menor que la banda baja (p. ej., banda n5).
Dada la exageración comercial sobre lo que 5G puede ofrecer, los proveedores de servicios celulares utilizan simuladores y pruebas de manejo para medir con precisión el rendimiento de 5G.
Inicialmente, el término se asoció con el estándar IMT-2020 de la Unión Internacional de Telecomunicaciones , que requería una velocidad máxima de descarga teórica de 20 gigabits por segundo y una velocidad de carga de 10 gigabits por segundo, junto con otros requisitos. [16] Luego, el grupo de estándares de la industria 3GPP eligió el estándar 5G NR (New Radio) junto con LTE como su propuesta para su presentación al estándar IMT-2020. [22] [23]
5G NR puede incluir frecuencias más bajas ( FR1 ), por debajo de 6 GHz, y frecuencias más altas ( FR2 ), por encima de 24 GHz. Sin embargo, la velocidad y la latencia en las primeras implementaciones de FR1, utilizando software 5G NR en hardware 4G ( no autónomo ), son solo ligeramente mejores que los nuevos sistemas 4G, estimándose que son entre un 15 y un 50 % mejores. [24] [25] [26]
Los documentos estándar están organizados por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), [27] [28] con su arquitectura de sistema definida en TS 23.501. [29] El protocolo de paquetes para la gestión de movilidad (establecer conexión y moverse entre estaciones base) y la gestión de sesiones (conectarse a redes y segmentos de red) se describe en TS 24.501. [30] Las especificaciones de las estructuras de datos clave se encuentran en TS 23.003. [31]
El IEEE cubre varias áreas de 5G con un enfoque central en las secciones de línea cableada entre la cabeza de radio remota (RRH) y la unidad de banda base (BBU). Las normas 1914.1 se centran en la arquitectura de red y dividen la conexión entre la RRU y la BBU en dos secciones clave. La unidad de radio (RU) a la unidad distribuidora (DU) es la NGFI-I (interfaz de fronthaul de próxima generación) y la DU a la unidad central (CU) es la interfaz NGFI-II, lo que permite una red más diversa y rentable. NGFI-I y NGFI-II tienen valores de rendimiento definidos que deben compilarse para garantizar que se puedan transportar los diferentes tipos de tráfico definidos por la UIT. [ página necesaria ] La norma IEEE 1914.3 está creando un nuevo formato de trama Ethernet capaz de transportar datos IQ de una manera mucho más eficiente según la división funcional utilizada. Esto se basa en la definición de divisiones funcionales de 3GPP . [ página necesaria ]
5G NR (New Radio) es la interfaz aérea de facto desarrollada para redes 5G. [32] Es el estándar global para redes 5G 3GPP. [33]
El estudio de NR dentro de 3GPP comenzó en 2015, y la primera especificación estuvo disponible a fines de 2017. Mientras el proceso de estandarización de 3GPP estaba en curso, la industria ya había comenzado los esfuerzos para implementar infraestructura compatible con el borrador del estándar, y el primer lanzamiento comercial a gran escala de 5G NR ocurrió a fines de 2018. Desde 2019, muchos operadores han implementado redes 5G NR y los fabricantes de teléfonos móviles han desarrollado teléfonos móviles habilitados para 5G NR. [34]
5Gi es una variante alternativa de 5G desarrollada en India. Fue desarrollada en una colaboración conjunta entre IIT Madras, IIT Hyderabad, TSDSI y el Centro de Excelencia en Tecnología Inalámbrica (CEWiT) [ cita requerida ] . 5Gi está diseñado para mejorar la cobertura 5G en áreas rurales y remotas en terrenos geográficos variables. 5Gi utiliza células grandes de baja movilidad (LMLC) para extender la conectividad 5G y el alcance de una estación base. [35]
En abril de 2022, 5Gi se fusionó con el estándar global 5G NR en las especificaciones 3GPP Release 17. [36]
En el Internet de las cosas (IoT), 3GPP va a presentar la evolución de NB-IoT y eMTC (LTE-M) como tecnologías 5G para el caso de uso LPWA (Low Power Wide Area). [39]
3GPP está desarrollando estándares para proporcionar acceso a dispositivos finales a través de redes no terrestres (NTN), es decir, equipos de telecomunicaciones satelitales o aéreos para permitir una mejor cobertura fuera de ubicaciones pobladas o de difícil acceso. [40] [41] La calidad de comunicación mejorada depende de las propiedades únicas del canal aire-tierra .
Varios fabricantes han anunciado y lanzado hardware que integra 5G con redes satelitales:
Más allá de las redes de operadores móviles, también se espera que la tecnología 5G se utilice en redes privadas con aplicaciones en IoT industrial, redes empresariales y comunicaciones críticas, en lo que se describe como NR-U (5G NR en espectro sin licencia) [49] y redes no públicas (NPN) que operan en espectro con licencia. Para mediados o fines de la década de 2020, se espera que las redes 5G privadas independientes se conviertan en el medio de comunicaciones inalámbricas predominante para respaldar la revolución en curso de la Industria 4.0 para la digitalización y automatización de las industrias de fabricación y procesos. [50] Se esperaba que la tecnología 5G aumentara las ventas de teléfonos. [51]
Los lanzamientos iniciales de 5G NR dependían del emparejamiento con la infraestructura LTE (4G) existente en modo no autónomo (NSA) (radio 5G NR con núcleo 4G), antes de la maduración del modo autónomo (SA) con la red central 5G. [52]
En abril de 2019, la Asociación Global de Proveedores Móviles había identificado 224 operadores en 88 países que han demostrado, están probando o ensayando, o han sido autorizados para realizar pruebas de campo de tecnologías 5G, están implementando redes 5G o han anunciado lanzamientos de servicios. [53] Los números equivalentes en noviembre de 2018 fueron 192 operadores en 81 países. [54] El primer país en adoptar 5G a gran escala fue Corea del Sur, en abril de 2019. El gigante sueco de telecomunicaciones Ericsson predijo que Internet 5G cubrirá hasta el 65% de la población mundial para fines de 2025. [55] Además, planea invertir mil millones de reales (238,30 millones de dólares) en Brasil para agregar una nueva línea de ensamblaje dedicada a la tecnología de quinta generación (5G) para sus operaciones en América Latina. [56]
Cuando Corea del Sur lanzó su red 5G, todos los operadores usaban estaciones base y equipos Samsung, Ericsson y Nokia , excepto LG U Plus , que también usaba equipos Huawei. [57] [58] Samsung era el mayor proveedor de estaciones base 5G en Corea del Sur en el lanzamiento, habiendo enviado 53.000 estaciones base en ese momento, de las 86.000 estaciones base instaladas en todo el país en ese momento. [59]
Los primeros despliegues bastante importantes se realizaron en abril de 2019. En Corea del Sur, SK Telecom afirmó tener 38.000 estaciones base, KT Corporation 30.000 y LG U Plus 18.000; de las cuales el 85% están en seis ciudades importantes. [60] Están utilizando el espectro de 3,5 GHz (sub-6) en modo no autónomo (NSA) y las velocidades probadas fueron de 193 a 430 Mbit/s de bajada. [61] 260.000 se inscribieron en el primer mes y 4,7 millones a finales de 2019. [62] T-Mobile US fue la primera empresa del mundo en lanzar una red autónoma 5G NR disponible comercialmente. [63]
Nueve empresas venden hardware de radio 5G y sistemas 5G para operadores: Altiostar , Cisco Systems , Datang Telecom/Fiberhome , Ericsson , Huawei , Nokia , Qualcomm , Samsung y ZTE . [64] [65] [66] [67] [68] [ 69] [70] A partir de 2023, Huawei es el fabricante líder de equipos 5G y tiene la mayor participación de mercado de equipos 5G y ha construido aproximadamente el 70% de las estaciones base 5G en todo el mundo. [71] : 182
Se han asignado grandes cantidades de nuevo espectro radioeléctrico ( bandas de frecuencia 5G NR ) a 5G. [72] Por ejemplo, en julio de 2016, la Comisión Federal de Comunicaciones de los Estados Unidos (FCC) liberó grandes cantidades de ancho de banda en el espectro de banda alta subutilizado para 5G. La Propuesta de Fronteras del Espectro (SFP) duplicó la cantidad de espectro de ondas milimétricas sin licencia a 14 GHz y creó cuatro veces la cantidad de espectro flexible para uso móvil que la FCC había autorizado hasta la fecha. [73] En marzo de 2018, los legisladores de la Unión Europea acordaron abrir las bandas de 3,6 y 26 GHz para 2020. [74]
En marzo de 2019 [update], se informó que había 52 países, territorios, regiones administrativas especiales, territorios en disputa y dependencias que estaban considerando formalmente la posibilidad de introducir ciertas bandas de espectro para servicios terrestres 5G, estaban celebrando consultas sobre asignaciones de espectro adecuadas para 5G, habían reservado espectro para 5G, habían anunciado planes para subastar frecuencias o ya habían asignado espectro para el uso de 5G. [75]
En marzo de 2019, la Asociación Global de Proveedores Móviles publicó la primera base de datos de la industria que rastrea los lanzamientos de dispositivos 5G en todo el mundo. [76] En ella, la GSA identificó a 23 proveedores que han confirmado la disponibilidad de los próximos dispositivos 5G con 33 dispositivos diferentes, incluidas las variantes regionales. Se anunciaron siete factores de forma de dispositivos 5G: (teléfonos (×12 dispositivos), puntos de acceso (×4), equipos para instalaciones de clientes en interiores y exteriores (×8), módulos (×5), adaptadores y dongles Snap-on (×2) y terminales USB (×1)). [77] Para octubre de 2019, el número de dispositivos 5G anunciados había aumentado a 129, en 15 factores de forma, de 56 proveedores. [78]
En el campo de los conjuntos de chips IoT 5G, en abril de 2019 había cuatro conjuntos de chips de módem 5G comerciales y un procesador/plataforma comercial, y se esperan más lanzamientos en el futuro cercano. [79]
El 4 de marzo de 2019, se lanzó el primer teléfono inteligente 5G, el Samsung Galaxy S10 5G . Según Business Insider , la función 5G se presentó como más cara en comparación con el Samsung Galaxy S10e 4G . [80] El 19 de marzo de 2020, HMD Global , el fabricante actual de teléfonos de la marca Nokia, anunció el Nokia 8.3 5G , que afirmó tener un rango más amplio de compatibilidad 5G que cualquier otro teléfono lanzado hasta ese momento. Se afirma que el modelo de gama media admite todas las bandas 5G desde 600 MHz hasta 3,8 GHz. [81]
Muchos fabricantes de teléfonos son compatibles con 5G. Los dispositivos Google Pixel son compatibles con 5G, comenzando con el 4a 5G y el Pixel 5. [ 82] Los dispositivos Apple también son compatibles con 5G, comenzando con el iPhone 12 y modelos posteriores. [83] [84]
La interfaz aérea definida por 3GPP para 5G se conoce como Nueva Radio (NR), y la especificación se subdivide en dos bandas de frecuencia, FR1 (por debajo de 6 GHz) y FR2 (24–54 GHz)
También conocido como sub-6, el ancho de banda máximo del canal definido para FR1 es de 100 MHz, debido a la escasez de espectro continuo en este rango de frecuencias abarrotado. La banda más utilizada para 5G en este rango es la de 3,3 a 4,2 GHz. Los operadores coreanos utilizan la banda n78 a 3,5 GHz.
Algunas partes utilizaron el término frecuencia de "banda media" para referirse a la parte más alta de este rango de frecuencia que no se utilizaba en generaciones anteriores de comunicaciones móviles.
El ancho de banda mínimo de canal definido para FR2 es de 50 MHz y el máximo de 400 MHz, con agregación de dos canales compatible con la versión 15 de 3GPP. Las señales en este rango de frecuencia con longitudes de onda entre 4 y 12 mm se denominan ondas milimétricas. Cuanto mayor sea la frecuencia portadora, mayor será la capacidad de soportar altas velocidades de transferencia de datos. Esto se debe a que un ancho de banda de canal determinado ocupa una fracción menor de la frecuencia portadora, por lo que es más fácil lograr canales de alto ancho de banda a frecuencias portadoras más altas.
Las señales 5G en el rango de 24 GHz o superior utilizan frecuencias más altas que las 4G y, como resultado, algunas señales 5G no son capaces de viajar grandes distancias (más de unos pocos cientos de metros), a diferencia de las señales 4G o 5G de frecuencia inferior (sub 6 GHz). Esto requiere colocar estaciones base 5G cada unos cientos de metros para poder utilizar bandas de frecuencia más altas. Además, estas señales 5G de frecuencia más alta no pueden penetrar fácilmente objetos sólidos, como automóviles, árboles, paredes e incluso humanos, debido a la naturaleza de estas ondas electromagnéticas de frecuencia más alta. Las células 5G pueden diseñarse deliberadamente para que sean lo más discretas posible, lo que encuentra aplicaciones en lugares como restaurantes y centros comerciales. [85]
Los sistemas MIMO (múltiples entradas y múltiples salidas) utilizan múltiples antenas en los extremos transmisor y receptor de un sistema de comunicación inalámbrica. Las antenas múltiples utilizan la dimensión espacial para la multiplexación, además de las de tiempo y frecuencia, sin cambiar los requisitos de ancho de banda del sistema. Las ganancias de multiplexación espacial permiten un aumento en el número de capas de transmisión, lo que aumenta la capacidad del sistema.
Las antenas MIMO masivas aumentan el rendimiento del sector y la densidad de capacidad mediante el uso de un gran número de antenas. Esto incluye MIMO de usuario único y MIMO multiusuario (MU-MIMO). Cada antena se controla individualmente y puede incorporar componentes transceptores de radio. [ cita requerida ]
La computación de borde se ofrece mediante servidores informáticos más cercanos al usuario final. Reduce la latencia y la congestión del tráfico de datos [86] [87] y puede mejorar la disponibilidad del servicio. [88]
Las celdas pequeñas son nodos de acceso de radio celular de baja potencia que operan en espectro con y sin licencia y que tienen un alcance de entre 10 metros y unos pocos kilómetros. Las celdas pequeñas son fundamentales para las redes 5G, ya que las ondas de radio de 5G no pueden viajar largas distancias debido a las frecuencias más altas de 5G. [89] [90] [91] [92]
Existen dos tipos de formación de haces (BF): digital y analógica. La formación de haces digital implica enviar los datos a través de múltiples flujos (capas), mientras que la formación de haces analógica da forma a las ondas de radio para que apunten en una dirección específica. La técnica de BF analógica combina la potencia de los elementos del conjunto de antenas de tal manera que las señales en ángulos particulares experimentan interferencia constructiva, mientras que otras señales que apuntan a otros ángulos experimentan interferencia destructiva. Esto mejora la calidad de la señal en la dirección específica, así como las velocidades de transferencia de datos. 5G utiliza formación de haces tanto digital como analógica para mejorar la capacidad del sistema. [93] [94]
Un beneficio esperado de la transición a 5G es la convergencia de múltiples funciones de red para lograr reducciones de costos, energía y complejidad. LTE ha apuntado a la convergencia con la banda/tecnología Wi-Fi a través de varios esfuerzos, como el Acceso Asistido por Licencia (LAA; señal 5G en bandas de frecuencia sin licencia que también son utilizadas por Wi-Fi) y la Agregación LTE-WLAN (LWA; convergencia con Wi-Fi Radio), pero las diferentes capacidades de celular y Wi-Fi han limitado el alcance de la convergencia. Sin embargo, la mejora significativa en las especificaciones de rendimiento celular en 5G, combinada con la migración de la Red de Acceso de Radio Distribuida (D-RAN) a la Nube o RAN Centralizada ( C-RAN ) y el despliegue de pequeñas celdas celulares pueden potencialmente reducir la brecha entre Wi-Fi y las redes celulares en implementaciones densas e interiores. La convergencia de radio podría resultar en un uso compartido que va desde la agregación de canales celulares y Wi-Fi hasta el uso de un solo dispositivo de silicio para múltiples tecnologías de acceso de radio. [95]
NOMA (acceso múltiple no ortogonal) es una técnica de acceso múltiple propuesta para futuros sistemas celulares a través de la asignación de energía. [96]
Inicialmente, las tecnologías de comunicaciones móviles celulares fueron diseñadas en el contexto de brindar servicios de voz y acceso a Internet. Hoy, una nueva era de herramientas y tecnologías innovadoras tiende hacia el desarrollo de un nuevo conjunto de aplicaciones. Este conjunto de aplicaciones consta de diferentes dominios, como la Internet de las cosas (IoT), la red de vehículos autónomos conectados, robots controlados de forma remota y sensores heterogéneos conectados para brindar servicios a aplicaciones versátiles. [97] En este contexto, la segmentación de red ha surgido como una tecnología clave para adoptar de manera eficiente este nuevo modelo de mercado. [98]
La arquitectura basada en servicios 5G reemplaza la arquitectura basada en referencias del núcleo de paquetes evolucionado que se utiliza en 4G. La SBA divide la funcionalidad principal de la red en funciones de red interconectadas (NF), que normalmente se implementan como funciones de red nativas de la nube . Estas NF se registran en la función de repositorio de red (NRF), que mantiene su estado, y se comunican entre sí mediante el proxy de comunicación de servicios (SCP). Las interfaces entre los elementos utilizan todas las API RESTful . [99] Al dividir la funcionalidad de esta manera, los operadores móviles pueden utilizar diferentes proveedores de infraestructura para diferentes funciones y la flexibilidad para escalar cada función de forma independiente según sea necesario. [99]
Además, el estándar describe las entidades de red para la itinerancia y la conectividad entre redes, incluyendo el Proxy de Protección de Perímetro de Seguridad (SEPP), la Función de Interfuncionamiento No-3GPP (N3IWF), la Función de Puerta de Enlace No-3GPP Confiable (TNGF), la Función de Puerta de Enlace de Acceso por Cable (W-AGF) y la Función de Interfuncionamiento WLAN Confiable (TWIF). Estas pueden ser implementadas por los operadores según sea necesario, dependiendo de su implementación.
Las técnicas de codificación de canales para 5G NR han cambiado de códigos Turbo en 4G a códigos polares para los canales de control y LDPC (códigos de verificación de paridad de baja densidad) para los canales de datos. [101] [102]
En diciembre de 2018, 3GPP comenzó a trabajar en especificaciones de espectro sin licencia conocidas como 5G NR-U, apuntando a 3GPP Release 16. [103] Qualcomm ha hecho una propuesta similar para LTE en espectro sin licencia .
La energía inalámbrica 5G es una tecnología basada en estándares 5G que transfiere energía inalámbrica . [104] [105] Se adhiere a los estándares técnicos establecidos por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación , la Unión Internacional de Telecomunicaciones y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos . Utiliza ondas de radio de frecuencia extremadamente alta con longitudes de onda de uno a diez milímetros, también conocidas como mmWaves . [106] [107] Los investigadores de Georgia Tech han demostrado que se capturan hasta 6 μW de potencia de las señales 5G a una distancia de 180 m . [104]
Los dispositivos de Internet de las cosas podrían beneficiarse de la tecnología de energía inalámbrica 5G, dados sus bajos requisitos de energía que están dentro del rango de lo que se ha logrado utilizando la captura de energía 5G. [108]
5G-Advanced (también conocido como 5.5G ) es el nombre de la versión 18 de 3GPP , que se espera que aparezca en productos comerciales a mediados de 2024. [109] [110] [111] [112] [113] [114] [ necesita actualización ]
Un informe publicado por la Comisión Europea y la Agencia Europea de Ciberseguridad detalla los problemas de seguridad relacionados con la tecnología 5G. El informe advierte contra el uso de un único proveedor para la infraestructura 5G de un operador, especialmente aquellos que tienen su base fuera de la Unión Europea; Nokia y Ericsson son los únicos fabricantes europeos de equipos 5G. [115]
El 18 de octubre de 2018, un equipo de investigadores de la ETH de Zúrich , la Universidad de Lorena y la Universidad de Dundee publicó un artículo titulado "Un análisis formal de la autenticación 5G". [116] [117] Alertó de que la tecnología 5G podría abrir el camino para una nueva era de amenazas a la seguridad. El artículo describió la tecnología como "inmadura e insuficientemente probada" y que "permite el movimiento y acceso a cantidades mucho mayores de datos y, por lo tanto, amplía las superficies de ataque". Simultáneamente, empresas de seguridad de red como Fortinet , [118] Arbor Networks , [119] A10 Networks , [120] y Voxility [121] asesoraron sobre implementaciones de seguridad personalizadas y mixtas contra ataques DDoS masivos previstos después del despliegue de 5G.
IoT Analytics estimó un aumento en la cantidad de dispositivos IoT , habilitados por la tecnología 5G, de 7 mil millones en 2018 a 21,5 mil millones para 2025. [122] Esto puede aumentar la superficie de ataque para estos dispositivos a una escala sustancial, y la capacidad para ataques DDoS, cryptojacking y otros ciberataques podría aumentar proporcionalmente. [117] Además, la solución EPS para redes 5G ha identificado una vulnerabilidad de diseño. La vulnerabilidad afecta el funcionamiento del dispositivo durante la conmutación de la red celular. [123]
Debido a los temores de un posible espionaje a los usuarios de los proveedores de equipos chinos, varios países (incluidos Estados Unidos, Australia y el Reino Unido a principios de 2019) [124] han tomado medidas para restringir o eliminar el uso de equipos chinos en sus respectivas redes 5G. Un informe del Comité Permanente de Inteligencia de la Cámara de Representantes de Estados Unidos de 2012 concluyó que el uso de equipos fabricados por Huawei y ZTE, otra empresa de telecomunicaciones china, podría "socavar los intereses fundamentales de seguridad nacional de Estados Unidos". [125] En 2018, seis jefes de inteligencia estadounidenses, incluidos los directores de la CIA y el FBI, advirtieron a los estadounidenses contra el uso de productos Huawei, advirtiendo que la empresa podría realizar "espionaje no detectado". [126] Además, una investigación de 2017 del FBI determinó que los equipos Huawei fabricados en China podrían interrumpir las comunicaciones del arsenal nuclear estadounidense. [127] Los proveedores chinos y el gobierno chino han negado las acusaciones de espionaje, pero los expertos han señalado que Huawei no tendría más opción que entregar datos de la red al gobierno chino si Beijing los solicitara debido a la Ley de Seguridad Nacional de China. [128]
En agosto de 2020, el Departamento de Estado de Estados Unidos lanzó " The Clean Network " como un esfuerzo bipartidista liderado por el gobierno de Estados Unidos para abordar lo que describió como "la amenaza a largo plazo a la privacidad de los datos, la seguridad, los derechos humanos y la colaboración basada en principios que plantean al mundo libre los actores malignos autoritarios". Los promotores de la iniciativa han declarado que ha dado lugar a una "alianza de democracias y empresas", "basada en valores democráticos". El 7 de octubre de 2020, el Comité de Defensa del Parlamento del Reino Unido publicó un informe en el que afirmaba que había pruebas claras de colusión entre Huawei y el Estado chino y el Partido Comunista Chino . El Comité de Defensa del Parlamento del Reino Unido dijo que el gobierno debería considerar la eliminación de todos los equipos Huawei de sus redes 5G antes de lo previsto. [129] En diciembre de 2020, Estados Unidos anunció que más de 60 naciones, que representan más de dos tercios del producto interno bruto mundial, y 200 empresas de telecomunicaciones, se habían comprometido públicamente con los principios de The Clean Network. Esta alianza de democracias incluía a 27 de los 30 miembros de la OTAN , 26 de los 27 miembros de la UE , 31 de los 37 países de la OCDE , 11 de los 12 países de los Tres Mares , así como Japón, Israel, Australia, Singapur, Taiwán, Canadá, Vietnam e India.
El espectro utilizado por varias propuestas 5G, especialmente la banda n258 centrada en 26 GHz, será cercano al de la teledetección pasiva , como la de los satélites meteorológicos y de observación de la Tierra , en particular para el monitoreo del vapor de agua a 23,8 GHz. [130] Se espera que se produzcan interferencias debido a dicha proximidad y su efecto podría ser significativo sin controles efectivos. Ya se produjo un aumento de la interferencia con algunos otros usos anteriores de la banda próxima . [131] [132] La interferencia a las operaciones satelitales perjudica el rendimiento de la predicción numérica del tiempo con impactos económicos y de seguridad pública sustancialmente perjudiciales en áreas como la aviación comercial . [133] [134]
Las preocupaciones llevaron al Secretario de Comercio de EE. UU., Wilbur Ross , y al Administrador de la NASA, Jim Bridenstine, en febrero de 2019, a instar a la FCC a retrasar algunas propuestas de subasta de espectro, lo que fue rechazado. [135] Los presidentes del Comité de Asignaciones de la Cámara de Representantes y del Comité de Ciencia de la Cámara de Representantes escribieron cartas separadas al presidente de la FCC, Ajit Pai, solicitando una mayor revisión y consulta con la NOAA , la NASA y el Departamento de Defensa , y advirtiendo sobre los impactos dañinos para la seguridad nacional. [136] El director interino de la NOAA, Neil Jacobs, testificó ante el Comité de la Cámara en mayo de 2019 que las emisiones fuera de banda de 5G podrían producir una reducción del 30% en la precisión del pronóstico meteorológico y que la degradación resultante en el rendimiento del modelo ECMWF habría resultado en la imposibilidad de predecir la trayectoria y, por lo tanto, el impacto de la supertormenta Sandy en 2012. En marzo de 2019, la Marina de los Estados Unidos escribió un memorando advirtiendo sobre el deterioro e hizo sugerencias técnicas para controlar los límites de desbordamiento de banda, para pruebas y puesta en servicio, y para la coordinación de la industria inalámbrica y los reguladores con las organizaciones de pronóstico meteorológico. [137]
En la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR) cuatrienal de 2019, los científicos atmosféricos abogaron por un fuerte buffer de -55 dBW , los reguladores europeos acordaron una recomendación de -42 dBW y los reguladores estadounidenses (la FCC) recomendaron una restricción de -20 dBW, que permitiría señales 150 veces más fuertes que la propuesta europea. La UIT decidió un -33 dBW intermedio hasta el 1 de septiembre de 2027, y después de eso un estándar de -39 dBW. [138] Esto es más cercano a la recomendación europea, pero incluso el estándar más alto retrasado es mucho más débil que el solicitado por los científicos atmosféricos, lo que provocó advertencias de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) de que el estándar de la UIT, al ser 10 veces menos estricto que su recomendación, trae el "potencial de degradar significativamente la precisión de los datos recopilados". [139] Un representante de la Sociedad Meteorológica Estadounidense (AMS) también advirtió sobre la interferencia, [140] y el Centro Europeo de Previsiones Meteorológicas a Plazo Medio (ECMWF), advirtió severamente, diciendo que la sociedad corre el riesgo de que "la historia se repita" al ignorar las advertencias de los científicos atmosféricos (haciendo referencia al calentamiento global , cuyo monitoreo podría estar en peligro). [141] En diciembre de 2019, se envió una solicitud bipartidista del Comité de Ciencias de la Cámara de Representantes de EE. UU. a la Oficina de Responsabilidad Gubernamental (GAO) para investigar por qué existe tal discrepancia entre las recomendaciones de las agencias científicas civiles y militares de EE. UU. y el regulador, la FCC. [142]
La FAA de los Estados Unidos ha advertido que los altímetros de radar en los aviones, que operan entre 4,2 y 4,4 GHz, podrían verse afectados por las operaciones 5G entre 3,7 y 3,98 GHz. Esto es particularmente un problema con los altímetros más antiguos que utilizan filtros de RF [143] que carecen de protección de las bandas vecinas. [144] Esto no es un problema tan grande en Europa, donde 5G utiliza frecuencias más bajas entre 3,4 y 3,8 GHz. [145] No obstante, la DGAC en Francia también ha expresado preocupaciones similares y ha recomendado que los teléfonos 5G se apaguen o se pongan en modo avión durante los vuelos. [146]
El 31 de diciembre de 2021, el secretario de Transporte de Estados Unidos, Pete Buttigieg , y Steve Dickinson, administrador de la Administración Federal de Aviación, pidieron a los directores ejecutivos de AT&T y Verizon que retrasaran la implementación de la tecnología 5G por cuestiones de aviación. Los funcionarios del gobierno pidieron un retraso de dos semanas a partir del 5 de enero de 2022, mientras se realizan investigaciones sobre los efectos en los altímetros de radar. Los funcionarios de transporte del gobierno también pidieron a los proveedores de telefonía celular que suspendieran su nuevo servicio 5G cerca de 50 aeropuertos prioritarios, para minimizar las interrupciones en el tráfico aéreo que se producirían si a algunos aviones se les prohibiera aterrizar en condiciones de poca visibilidad. [147] Después de llegar a un acuerdo con los funcionarios del gobierno el día anterior, [148] Verizon y AT&T activaron sus redes 5G el 19 de enero de 2022, a excepción de ciertas torres cerca de 50 aeropuertos. [149] AT&T redujo su despliegue incluso más de lo que exigía su acuerdo con la FAA. [150]
La FAA se apresuró a probar y certificar los altímetros de radar para detectar interferencias, de modo que se pudiera permitir a los aviones realizar aterrizajes por instrumentos (por ejemplo, de noche y con poca visibilidad) en los aeropuertos afectados. Para el 16 de enero, había certificado el equipo en el 45% de la flota estadounidense, y en el 78% para el 20 de enero. [151] Las aerolíneas se quejaron del impacto evitable en sus operaciones, y los comentaristas dijeron que el asunto ponía en tela de juicio la competencia de la FAA. [152] Varias aerolíneas internacionales sustituyeron aviones diferentes para evitar problemas al aterrizar en aeropuertos programados, y alrededor del 2% de los vuelos (320) fueron cancelados para la tarde del 19 de enero. [153]
Se espera que varias redes 5G implementadas en la banda de frecuencia de radio de 3,3 a 3,6 GHz provoquen interferencias con las estaciones satelitales de banda C , que funcionan recibiendo señales satelitales en la frecuencia de 3,4 a 4,2 GHz. [154] Esta interferencia se puede mitigar con convertidores descendentes de bloques de bajo ruido y filtros de guía de ondas . [154]
En regiones como EE. UU. y la UE, la banda de 6 GHz se abrirá para aplicaciones sin licencia, lo que permitiría el despliegue de 5G-NR sin licencia, la versión 5G de LTE en espectro sin licencia , así como Wi-Fi 6e . Sin embargo, podrían producirse interferencias con la coexistencia de diferentes estándares en la banda de frecuencia. [155]
Ha habido inquietudes en torno a la promoción de 5G, cuestionando si la tecnología está sobrevalorada. Hay dudas sobre si 5G realmente cambiará la experiencia del cliente, [156] la capacidad de la señal mmWave de 5G para proporcionar una cobertura significativa, [157] [158] la exageración de lo que 5G puede lograr o la atribución errónea de la mejora tecnológica continua a "5G", [159] la falta de nuevos casos de uso de los que los operadores puedan beneficiarse, [160] el enfoque equivocado al enfatizar los beneficios directos en los consumidores individuales en lugar de los dispositivos de Internet de las cosas o resolver el problema de la última milla , [161] y eclipsar la posibilidad de que en algunos aspectos pueda haber otras tecnologías más apropiadas. [162] Este tipo de inquietudes también han llevado a los consumidores a no confiar en la información proporcionada por los proveedores de telefonía celular sobre el tema. [ 163 ]
Existe una larga historia de miedo y ansiedad en torno a las señales inalámbricas que es anterior a la tecnología 5G. Los temores sobre la tecnología 5G son similares a los que han persistido durante las décadas de 1990 y 2000. Se centran en afirmaciones marginales y de teorías conspirativas de que la radiación no ionizante plantea peligros para la salud humana. [164] A diferencia de la radiación ionizante , la radiación no ionizante no puede eliminar electrones de los átomos. Según los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades (CDC) de EE. UU ., "la exposición a cantidades intensas y directas de radiación no ionizante puede provocar daños en los tejidos debido al calor . Esto no es común y es principalmente motivo de preocupación en el lugar de trabajo para quienes trabajan con dispositivos e instrumentos de grandes fuentes de radiación no ionizante". [165] Algunos defensores de la salud marginal afirman que los estándares regulatorios son demasiado bajos y están influenciados por grupos de presión. [164]
Se rumorea que el uso de teléfonos móviles 5G puede causar cáncer, pero esto es un mito. [166] Se han publicado muchos libros populares de dudoso mérito sobre el tema [ cita requerida ], incluido uno de Joseph Mercola que afirma que las tecnologías inalámbricas causan numerosas afecciones, desde TDAH hasta enfermedades cardíacas y cáncer cerebral. Mercola ha recibido fuertes críticas por su antivacunación durante la pandemia de COVID-19 y la Administración de Alimentos y Medicamentos le advirtió que dejara de vender curas falsas para la COVID-19 a través de su negocio de medicina alternativa en línea . [164] [167]
Según el New York Times , uno de los orígenes de la controversia sobre la salud del 5G fue un estudio erróneo no publicado que el físico Bill P. Curry realizó para la Junta Escolar del Condado de Broward en 2000, que indicaba que la absorción de microondas externas por el tejido cerebral aumentaba con la frecuencia. [168] Según los expertos [ cita requerida ] esto era incorrecto, las ondas milimétricas utilizadas en el 5G son más seguras que las microondas de menor frecuencia porque no pueden penetrar la piel y llegar a los órganos internos. Curry había confundido la investigación in vitro con la in vivo . Sin embargo, el estudio de Curry se distribuyó ampliamente en Internet. Escribiendo en el New York Times en 2019, William Broad informó que RT America comenzó a emitir una programación que vinculaba el 5G con efectos nocivos para la salud que "carecen de respaldo científico", como "cáncer cerebral, infertilidad, autismo, tumores cardíacos y enfermedad de Alzheimer". Broad afirmó que las afirmaciones habían aumentado. RT America había emitido siete programas sobre este tema hasta mediados de abril de 2019, pero solo uno en todo 2018. La cobertura de la cadena se había extendido a cientos de blogs y sitios web. [169]
En abril de 2019, la ciudad de Bruselas en Bélgica bloqueó una prueba de 5G debido a las normas sobre radiación. [170] En Ginebra , Suiza , se detuvo una actualización planificada a 5G por la misma razón. [171] La Asociación Suiza de Telecomunicaciones (ASUT) ha dicho que los estudios no han podido demostrar que las frecuencias 5G tengan algún impacto en la salud. [172]
Según CNET , [173] "Los miembros del Parlamento de los Países Bajos también están pidiendo al gobierno que examine más de cerca el 5G. Varios líderes del Congreso de los Estados Unidos han escrito a la Comisión Federal de Comunicaciones expresando su preocupación por los posibles riesgos para la salud. En Mill Valley, California , el ayuntamiento bloqueó el despliegue de nuevas células inalámbricas 5G". [173] [174] [175] [176] [177] Se plantearon preocupaciones similares en Vermont [178] y New Hampshire . [173] Se cita a la FDA de EE. UU . diciendo que "sigue creyendo que los límites de seguridad actuales para la exposición a la energía de radiofrecuencia de los teléfonos móviles siguen siendo aceptables para proteger la salud pública". [179] Después de la campaña de grupos activistas, una serie de pequeñas localidades en el Reino Unido, incluidas Totnes, Brighton y Hove, Glastonbury y Frome, aprobaron resoluciones contra la implementación de más infraestructura 5G, aunque estas resoluciones no tienen impacto en los planes de implementación. [180] [181] [182]
Los campos electromagnéticos de bajo nivel tienen algunos efectos sobre otros organismos. [183] Vian et al. , 2006, encontró un efecto de las microondas sobre la expresión genética en plantas . [183] Un metaanálisis de 95 estudios in vitro e in vivo mostró que un promedio del 80% de la investigación in vivo mostró efectos de dicha radiación, al igual que el 58% de la investigación in vitro , pero que los resultados no fueron concluyentes en cuanto a si alguno de estos efectos representa un riesgo para la salud. [184]
Como la introducción de la tecnología 5G coincidió con la época de la pandemia de COVID-19 , varias teorías conspirativas que circulaban en línea postulaban un vínculo entre COVID-19 y 5G. [185] Esto ha llevado a docenas de ataques incendiarios en antenas de telecomunicaciones en los Países Bajos (Ámsterdam, Róterdam, etc.), Irlanda ( Cork , [186] etc.), Chipre, el Reino Unido ( Dagenham , Huddersfield , Birmingham , Belfast y Liverpool ), [187] [188] Bélgica (Pelt), Italia ( Maddaloni ), Croacia ( Bibinje ) [189] y Suecia. [190] Condujo a al menos 61 presuntos ataques incendiarios contra antenas de telefonía solo en el Reino Unido [191] y más de veinte en los Países Bajos.
En los primeros meses de la pandemia, se vio a manifestantes que protestaban contra el confinamiento en protestas por las respuestas a la pandemia de COVID-19 en Australia con carteles anti-5G, una señal temprana de lo que se convirtió en una campaña más amplia por parte de los teóricos de la conspiración para vincular la pandemia con la tecnología 5G. Hay dos versiones de la teoría de la conspiración 5G-COVID-19: [164]
En varias partes del mundo, los operadores han lanzado numerosas tecnologías con diferentes marcas, como " 5G Evolution ", que anuncian la mejora de las redes existentes con el uso de la "tecnología 5G". [192] Sin embargo, estas redes pre-5G son una mejora de las especificaciones de las redes LTE existentes que no son exclusivas de 5G. Si bien la tecnología promete ofrecer velocidades más altas y AT&T la describe como una "base para nuestra evolución a 5G mientras se ultiman los estándares 5G", no se puede considerar que sea 5G real. Cuando AT&T anunció 5G Evolution, 4x4 MIMO, la tecnología que AT&T está utilizando para ofrecer velocidades más altas, ya había sido implementada por T-Mobile sin llevar la marca 5G. Se afirma que dicha marca es una maniobra de marketing que causará confusión entre los consumidores, ya que no se aclara que dichas mejoras no son 5G real. [193]
En abril de 2008, la NASA se asoció con Geoff Brown y Machine-to-Machine Intelligence (M2Mi) Corp para desarrollar un enfoque de tecnología de comunicaciones de quinta generación, aunque en gran medida centrado en trabajar con nanosatélites. [194] Ese mismo año, se formó el programa de I+D de TI de Corea del Sur de "sistemas de comunicación móvil 5G basados en acceso múltiple por división de haz y relés con cooperación grupal". [195]
En agosto de 2012, la Universidad de Nueva York fundó NYU Wireless, un centro de investigación académica multidisciplinario que ha realizado un trabajo pionero en comunicaciones inalámbricas 5G. [196] El 8 de octubre de 2012, la Universidad de Surrey del Reino Unido obtuvo £35 millones para un nuevo centro de investigación 5G, financiado conjuntamente por el Fondo de Inversión de Asociación de Investigación del Reino Unido (UKRPIF) del gobierno británico y un consorcio de operadores móviles internacionales clave y proveedores de infraestructura, incluidos Huawei , Samsung , Telefónica Europe, Fujitsu Laboratories Europe, Rohde & Schwarz y Aircom International . Ofrecerá instalaciones de prueba a los operadores móviles interesados en desarrollar un estándar móvil que use menos energía y menos espectro de radio, al tiempo que ofrece velocidades superiores a las 4G actuales con aspiraciones de que la nueva tecnología esté lista dentro de una década. [197] [198] [199] [200] El 1 de noviembre de 2012, el proyecto de la UE "Mobile and wireless communications Enablers for the Twenty-twenty Information Society" (METIS) inició su actividad hacia la definición de 5G. METIS logró un consenso global temprano sobre estos sistemas. En este sentido, METIS jugó un papel importante en la construcción de consenso entre otras partes interesadas externas importantes antes de las actividades de estandarización global. Esto se hizo iniciando y abordando el trabajo en foros globales relevantes (por ejemplo, UIT-R), así como en organismos reguladores nacionales y regionales. [201] Ese mismo mes, se lanzó el proyecto iJOIN de la UE, centrado en la tecnología de " células pequeñas ", que es de importancia clave para aprovechar recursos limitados y estratégicos, como el espectro de ondas de radio . Según Günther Oettinger , el Comisario Europeo de Economía y Sociedad Digitales (2014-2019), "una utilización innovadora del espectro" es uno de los factores clave en el corazón del éxito de 5G. Oettinger lo describió además como "el recurso esencial para la conectividad inalámbrica de la que 5G será el principal impulsor". [202] iJOIN fue seleccionado por la Comisión Europea como uno de los proyectos pioneros de investigación 5G para mostrar los primeros resultados sobre esta tecnología en el Congreso Mundial de Móviles 2015 (Barcelona, España).
En febrero de 2013, el Grupo de Trabajo 5D (GT 5D) de la UIT-R inició dos temas de estudio: (1) Estudio sobre la visión de las IMT para 2020 y más allá, y; (2) Estudio sobre las tendencias tecnológicas futuras para los sistemas IMT terrestres. Ambos tienen como objetivo comprender mejor los aspectos técnicos futuros de las comunicaciones móviles con miras a la definición de la próxima generación de móviles. [203] El 12 de mayo de 2013, Samsung Electronics declaró que había desarrollado un sistema "5G". La tecnología central tiene una velocidad máxima de decenas de Gbit/s (gigabits por segundo). En las pruebas, las velocidades de transferencia de la red "5G" enviaron datos a 1,056 Gbit/s a una distancia de hasta 2 kilómetros con el uso de un MIMO 8*8. [204] [205] En julio de 2013, India e Israel acordaron trabajar conjuntamente en el desarrollo de tecnologías de telecomunicaciones de quinta generación (5G). [206] El 1 de octubre de 2013, NTT ( Nippon Telegraph and Telephone ), la misma empresa que lanzó la primera red 5G del mundo en Japón, gana el Premio del Ministro de Asuntos Internos y Comunicaciones en CEATEC por sus esfuerzos en I+D en 5G. [207] El 6 de noviembre de 2013, Huawei anunció planes para invertir un mínimo de 600 millones de dólares en I+D para redes 5G de próxima generación capaces de alcanzar velocidades 100 veces superiores a las redes LTE modernas. [208]
El 3 de abril de 2019, Corea del Sur se convirtió en el primer país en adoptar 5G. [209] Apenas unas horas después, Verizon lanzó sus servicios 5G en los Estados Unidos y cuestionó la afirmación de Corea del Sur de convertirse en el primer país del mundo con una red 5G, porque supuestamente, el servicio 5G de Corea del Sur se lanzó inicialmente para solo seis celebridades surcoreanas para que Corea del Sur pudiera reclamar el título de tener la primera red 5G del mundo. [210] De hecho, las tres principales empresas de telecomunicaciones de Corea del Sur ( SK Telecom , KT y LG Uplus ) agregaron más de 40.000 usuarios a su red 5G el día del lanzamiento. [211] En junio de 2019, Filipinas se convirtió en el primer país del sudeste asiático en implementar una red de banda ancha 5G después de que Globe Telecom lanzara comercialmente sus planes de datos 5G a los clientes. [212] AT&T ofrece servicio 5G a consumidores y empresas en diciembre de 2019, antes de los planes de ofrecer 5G en todo Estados Unidos en la primera mitad de 2020. [213] [214] [215]
En 2020, AIS y TrueMove H lanzaron servicios 5G en Tailandia , convirtiéndolo en el primer país del sudeste asiático en tener 5G comercial. [216] [217] Una maqueta funcional de una estación base 5G rusa, desarrollada por especialistas nacionales como parte de la división digital de Rostec, Rostec.digital, se presentó en Nizhny Novgorod en la conferencia anual "Industria digital de la Rusia industrial". [218] [219] Las velocidades 5G han disminuido en muchos países desde 2022, lo que ha impulsado el desarrollo de 5.5G para aumentar las velocidades de conexión. [220]
La Asociación Automotriz 5G ha estado promoviendo la tecnología de comunicación C-V2X que se implementará primero en 4G y que permite la comunicación entre vehículos e infraestructuras. [221]
Un gemelo digital en tiempo real del objeto real, como un motor de turbina , una aeronave, turbinas eólicas, una plataforma marina y tuberías. Las redes 5G ayudan a construirlo debido a la latencia y el rendimiento para capturar datos de IoT casi en tiempo real y respaldar a los gemelos digitales . [222]
Se espera que la comunicación de misión crítica "pulsar para hablar" (MCPTT) y los datos y videos de misión crítica se fomenten en 5G. [223]
Las conexiones inalámbricas fijas ofrecerán una alternativa a la banda ancha de línea fija ( conexiones ADSL , VDSL , fibra óptica y DOCSIS ) en algunas ubicaciones. [224] [225] [ se necesita una mejor fuente ]
Sony ha probado la posibilidad de utilizar redes 5G locales para sustituir los cables SDI que se utilizan actualmente en las videocámaras de difusión. [226]
Las pruebas de transmisión 5G comenzaron alrededor de 2020 (Orkney, Baviera, Austria, Bohemia Central) basadas en FeMBMS (servicio de multidifusión multimedia más evolucionado). [227] El objetivo es servir a un número ilimitado de dispositivos móviles o fijos con transmisiones de video (TV) y audio (radio) sin que estos consuman ningún flujo de datos o incluso sean autenticados en una red.
Para trayectorias sin línea de visión (non-LOS) obstruidas por edificios de varios materiales comunes, los resultados mostraron atenuaciones de señal superiores a 100 dB. Cuando la LOS siguió una trayectoria directamente a través de paredes de vidrio transparente, la atenuación fue pequeña en todas las frecuencias de la sonda. Sin embargo, cuando la pared de vidrio tenía un revestimiento metalizado para reducir la radiación ultravioleta e infrarroja, la atenuación aumentaba entre 25 y 50 dB por cada capa metalizada. En la mayoría de los casos, no se podían detectar señales a través de edificios de hormigón armado o de ladrillo.
Algunas de las empresas de telecomunicaciones más grandes del mundo han unido fuerzas con el gobierno del Reino Unido para financiar un nuevo centro de investigación 5G. La instalación, que tendrá su sede en la Universidad de Surrey, ofrecerá instalaciones de prueba a los operadores interesados en desarrollar un estándar móvil que utilice menos energía y menos espectro de radio, al tiempo que ofrece velocidades más rápidas que la tecnología 4G actual que se ha lanzado en alrededor de 100 países, incluidas varias ciudades británicas. Dicen que la nueva tecnología podría estar lista dentro de una década.
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