En telecomunicaciones , 5G es el estándar tecnológico de quinta generación para redes celulares , que las empresas de telefonía celular comenzaron a implementar a nivel mundial 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 células . Todos los dispositivos inalámbricos 5G en un celular están conectados a Internet y a la red telefónica mediante ondas de radio a través de una estación base y antenas en el celular. Las nuevas redes tienen mayores velocidades de descarga , con una velocidad máxima de 10 gigabits por segundo (Gbit/s) cuando hay un solo usuario en la red. [1] 5G tiene 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 generales de Internet (ISP), compitiendo con los ISP existentes, como Internet por cable , y también harán posibles nuevas aplicaciones en la Internet de las cosas. (IoT) y áreas de máquina a máquina . Los teléfonos móviles con capacidad 4G por sí solos 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 células . Todos los dispositivos inalámbricos 5G en una celda se comunican mediante 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 de la red telefónica y enrutadores para el acceso a Internet mediante fibra óptica de gran ancho de banda o conexiones de backhaul inalámbricas . Como en otras redes celulares , un dispositivo móvil que se mueve de una celda a otra se transfiere automáticamente y 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 el software 5G NR (5G New Radio), una definición que se generalizó a finales de 2018.
Varios operadores de redes utilizan ondas milimétricas llamadas FR2 en la terminología 5G, para obtener capacidad adicional y mayores rendimientos. Las ondas milimétricas tienen un alcance más corto que las microondas de menor frecuencia , por lo tanto las células son de menor tamaño. Las ondas milimétricas también tienen más dificultades para atravesar las paredes de los edificios y a los seres humanos. Las antenas de ondas milimétricas son más pequeñas que las antenas grandes utilizadas en las redes celulares anteriores.
El aumento de la velocidad de datos se logra en parte mediante el uso de ondas de radio de mayor frecuencia adicionales además de las frecuencias de banda baja y media utilizadas en las redes celulares anteriores. Para brindar una amplia gama de servicios, las redes 5G pueden operar en tres bandas de frecuencia: baja, media y alta.
5G se puede implementar en ondas milimétricas de banda baja, media o alta. El 5G de banda baja utiliza un rango de frecuencia similar al de los teléfonos móviles 4G, 600 a 900 MHz , que potencialmente puede ofrecer velocidades de descarga más altas que el 4G: 5 a 250 megabits por segundo (Mbit/s). [3] [4] Las torres de telefonía móvil de banda baja tienen un alcance y un área de cobertura similar a las torres 4G. La 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 implementado y se implementó en muchas áreas metropolitanas en 2020. Algunas regiones no están implementando la banda baja, lo que convierte a la banda media en el nivel de servicio mínimo. La 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), comparables al servicio de Internet por cable coaxial. Sin embargo, las ondas milimétricas (mmWave o mmW) tienen un alcance más limitado y requieren muchas células pequeñas. [5] Pueden verse obstaculizados o bloqueados por materiales en paredes o ventanas o peatones. [6] [7] Debido a su mayor costo, los planes son implementar estas células 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 alcanzadas en pruebas reales en 2020 y se espera que aumenten durante el lanzamiento. [3] El espectro que va de 24,25 a 29,5 GHz ha sido el rango de espectro 5G mmWave con mayor licencia y despliegue en el mundo. [8]
El lanzamiento de la tecnología 5G ha generado un debate sobre su seguridad y su relación con los proveedores chinos . También ha sido objeto de preocupaciones de salud y desinformación, incluidas teorías de conspiración desacreditadas que lo vinculan con la pandemia de COVID-19 .
El UIT-R ha definido tres áreas de aplicación principales para las capacidades mejoradas de 5G. Se trata de banda ancha móvil mejorada (eMBB), comunicaciones ultrafiables de baja latencia (URLLC) y comunicaciones de tipo máquina masiva (mMTC). [9] En 2020 solo se implementará eMBB; Faltan varios años para URLLC y mMTC en la mayoría de los lugares. [10]
La banda ancha móvil mejorada (eMBB) utiliza 5G como una progresión de los servicios de banda ancha móvil 4G LTE , con conexiones más rápidas, mayor rendimiento y más capacidad. Esto beneficiará a 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 sólido e ininterrumpido. La transmisión de datos de paquetes cortos se utiliza para cumplir con los requisitos de confiabilidad y latencia de las redes de comunicación inalámbrica.
Las comunicaciones masivas tipo máquina (mMTC) se utilizarían para conectarse a 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 coches autónomos no necesitan 5G, ya que tienen que poder funcionar donde no tienen 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 los EE. UU., mientras que Corea del Sur 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]
La forma más utilizada de 5G, la 5G sub-6 GHz (banda media), es capaz de ofrecer velocidades de datos que oscilan entre 10 y 1000 megabits por segundo (Mbps), con un alcance mucho mayor que las bandas mmWave. La banda C (n77/n78) fue implementada 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 .
Las frecuencias de banda baja (como n5) ofrecen un área de cobertura mayor para una celda determinada, pero sus velocidades de datos son más bajas que 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 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 una correcta comparaciones. Verizon informó que la latencia en su implementación temprana de 5G es de 30 ms. [20] Los servidores perimetrales cercanos a las torres probablemente puedan reducir la latencia entre 10 y 15 milisegundos [ cita necesaria ] .
La latencia es mucho mayor durante los traspasos; que van desde 50 a 500 milisegundos dependiendo del tipo de traspaso. Reducir el tiempo de interrupción de la entrega es un área de investigación y desarrollo en curso; Las opciones incluyen modificar el margen de traspaso (compensación) y el tiempo de activación (TTT).
5G utiliza un esquema de codificación y modulación adaptativa (MCS) para mantener la tasa de error de bloque (BLER) extremadamente baja. Siempre que la tasa de error cruce 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, mmWave (por ejemplo: banda n258) tendrá un rango más bajo que la banda media (por ejemplo: banda n78) que tendrá un rango más bajo que la banda baja (por ejemplo: banda n5)
Dado el revuelo publicitario 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 teórica de descarga 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 (Nueva Radio) junto con LTE como su propuesta para su presentación al estándar IMT-2020. [21] [22]
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, que utilizan software 5G NR en hardware 4G ( no independiente ), son solo ligeramente mejores que las de los nuevos sistemas 4G, estimados entre un 15 y un 50% mejores. [23] [24] [25]
Los documentos estándar están organizados por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP), [26] [27] con su arquitectura de sistema definida en TS 23.501. [28] El protocolo de paquetes para la gestión de la movilidad (establecimiento de conexión y movimiento entre estaciones base) y la gestión de sesiones (conexión a redes y segmentos de red) se describe en TS 24.501. [29] Las especificaciones de las estructuras de datos clave se encuentran en TS 23.003. [30]
IEEE cubre varias áreas de 5G con un enfoque principal en las secciones de cable entre el cabezal de radio remoto (RRH) y la unidad de banda base (BBU). Los estándares 1914.1 se centran en la arquitectura de red y dividen la conexión entre RRU y BBU en dos secciones clave. La Unidad de Radio (RU) a la Unidad Distribuidora (DU) es la NGFI-I (Interfaz 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 han definido valores de rendimiento que deben compilarse para garantizar que se puedan transportar los diferentes tipos de tráfico definidos por la UIT. [ página necesaria ] El estándar IEEE 1914.3 está creando un nuevo formato de trama Ethernet capaz de transportar datos IQ de una manera mucho más eficiente dependiendo de la división funcional utilizada. Esto se basa en la definición de divisiones funcionales del 3GPP . [ página necesaria ]
5G NR (New Radio) es la interfaz aérea de facto desarrollada para redes 5G. [31] Es el estándar global para redes 3GPP 5G. [32]
El estudio de NR dentro del 3GPP comenzó en 2015, y la primera especificación estuvo disponible a finales de 2017. Mientras el proceso de estandarización del 3GPP estaba en curso, la industria ya había iniciado esfuerzos para implementar una infraestructura que cumpliera con el borrador del estándar, con la primera gran El lanzamiento comercial a gran escala de 5G NR se produjo a finales de 2018. Desde 2019, muchos operadores han implementado redes 5G NR y los fabricantes de teléfonos han desarrollado teléfonos habilitados para 5G NR. [33]
5Gi es una variante alternativa de 5G desarrollada en India. Fue desarrollado en una colaboración conjunta entre IIT Madras, IIT Hyderabad, TSDSI y el Centro de Excelencia en Tecnología Inalámbrica (CEWiT) [ cita necesaria ] . 5Gi está diseñado para mejorar la cobertura 5G en áreas rurales y remotas en diversos terrenos geográficos. 5Gi utiliza Low Mobility Large Cell (LMLC) para ampliar la conectividad 5G y el alcance de una estación base. [34]
En abril de 2022, 5Gi se fusionó con el estándar global 5G NR en las especificaciones 3GPP Versión 17. [35]
En Internet de las cosas (IoT), 3GPP presentará la evolución de NB-IoT y eMTC (LTE-M) como tecnologías 5G para el caso de uso LPWA (Low Power Wide Area). [38]
El 3GPP está desarrollando estándares para proporcionar acceso a dispositivos finales a través de redes no terrestres (NTN), es decir, equipos de telecomunicaciones por satélite o aéreos para permitir una mejor cobertura fuera de lugares poblados o de difícil acceso. [39] [40] La calidad de comunicación mejorada se basa en 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 5G se utilice para 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) [48] y no público. Redes (NPN) que operan en espectro licenciado. Se espera que entre mediados y finales de la década de 2020, las redes privadas independientes 5G se conviertan en el medio de comunicaciones inalámbricas predominante para respaldar la actual revolución de la Industria 4.0 para la digitalización y automatización de las industrias de fabricación y de procesos. [49] Se esperaba que 5G aumentara las ventas de teléfonos. [50]
Los lanzamientos iniciales de 5G NR dependieron del emparejamiento con la infraestructura LTE (4G) existente en modo no independiente (NSA) (radio 5G NR con núcleo 4G), antes de la maduración del modo independiente (SA) con la red central 5G. [51]
En abril de 2019, la Asociación Mundial de Proveedores de Móviles había identificado 224 operadores en 88 países que han demostrado, están probando o probando, o han obtenido licencia para realizar pruebas de campo de tecnologías 5G, están desplegando redes 5G o han anunciado lanzamientos de servicios. [52] Las cifras equivalentes en noviembre de 2018 eran 192 operadores en 81 países. [53] 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. [54] Además, planea invertir mil millones de reales (238,30 millones de dólares) en Brasil para agregar una nueva línea de ensamblaje dedicada a tecnología de quinta generación (5G) para sus operaciones en América Latina. [55]
Cuando Corea del Sur lanzó su red 5G, todos los operadores utilizaron estaciones base y equipos Samsung, Ericsson y Nokia, excepto LG U Plus , que también utilizó equipos Huawei. [56] [57] Samsung era el mayor proveedor de estaciones base 5G en Corea del Sur en el momento del lanzamiento, habiendo enviado 53.000 estaciones base en ese momento, de 86.000 estaciones base instaladas en todo el país en ese momento. [58]
Los primeros despliegues bastante importantes se produjeron en abril de 2019. En Corea del Sur, SK Telecom reclamó 38.000 estaciones base, KT Corporation 30.000 y LG U Plus 18.000; de los cuales el 85% se encuentran en seis ciudades importantes. [59] Están utilizando un espectro de 3,5 GHz (sub-6) en modo no autónomo (NSA) y las velocidades probadas fueron de 193 a 430 Mbit/s hacia abajo. [60] 260.000 se registraron en el primer mes y 4,7 millones a finales de 2019. [61] T-Mobile US fue la primera empresa del mundo en lanzar una red independiente 5G NR disponible comercialmente. [62]
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 . [63] [64] [65] [66] [67] [68] [69] 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 los equipos 5G en todo el mundo. estaciones base. [70] : 182
Se han asignado grandes cantidades de nuevo espectro de radio ( bandas de frecuencia 5G NR ) al 5G. [71] Por ejemplo, en julio de 2016, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) de EE. UU. liberó grandes cantidades de ancho de banda en espectro de banda alta infrautilizado para 5G. La Propuesta de Fronteras del Espectro (SFP, por sus siglas en inglés) 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. [72] En marzo de 2018, los legisladores de la Unión Europea acordaron abrir las bandas de 3,6 y 26 GHz para 2020. [73]
En marzo de 2019 [update], se informa que hay 52 países, territorios, regiones administrativas especiales, territorios en disputa y dependencias que están considerando formalmente introducir ciertas bandas de espectro para servicios 5G terrestres, están celebrando consultas sobre asignaciones de espectro adecuadas para 5G, han reservado espectro para 5G, han anunciado planes para subastar frecuencias o ya han asignado espectro para uso 5G. [74]
En marzo de 2019, la Asociación Mundial de Proveedores de Móviles publicó la primera base de datos de la industria que rastrea los lanzamientos de dispositivos 5G en todo el mundo. [75] En él, la GSA identificó 23 proveedores que han confirmado la disponibilidad de los próximos dispositivos 5G con 33 dispositivos diferentes, incluidas variantes regionales. Se anunciaron siete factores de forma de dispositivos 5G: (teléfonos (×12 dispositivos), puntos de acceso (×4), equipos interiores y exteriores en las instalaciones del cliente (×8), módulos (×5), dongles y adaptadores Snap-on (×2 ) y terminales USB (×1)). [76] En octubre de 2019, el número de dispositivos 5G anunciados había aumentado a 129, en 15 factores de forma, de 56 proveedores. [77]
En el ámbito de los conjuntos de chips 5G IoT, 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. [78]
El 4 de marzo de 2019, se lanzó el primer teléfono inteligente totalmente 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 . [79] El 19 de marzo de 2020, HMD Global , el actual fabricante de teléfonos de la marca Nokia, anunció el Nokia 8.3 5G , que afirmó tener una gama más amplia de compatibilidad 5G que cualquier otro teléfono lanzado hasta ese momento. Se afirma que el modelo de gama media es compatible con todas las bandas 5G desde 600 MHz hasta 3,8 GHz. [80]
Muchos fabricantes de teléfonos admiten 5G. Los dispositivos Google Pixel son compatibles con 5G, comenzando con el 4a 5G y el Pixel 5 . [81] Los dispositivos Apple también son compatibles con 5G, comenzando con el iPhone 12 y modelos posteriores. [82] [83]
La interfaz aérea definida por 3GPP para 5G se conoce como New 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 100 MHz, debido a la escasez de espectro continuo en este abarrotado rango de frecuencia. 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 superior de este rango de frecuencia que no se utilizaba en generaciones anteriores de comunicaciones móviles.
El ancho de banda de canal mínimo definido para FR2 es 50 MHz y el máximo es 400 MHz, con agregación de dos canales admitida en 3GPP Versión 15. 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 el ancho de banda de un canal determinado ocupa una fracción menor de la frecuencia portadora, por lo que los canales de gran ancho de banda son más fáciles de realizar en frecuencias portadoras más altas.
5G en el rango de 24 GHz o superior utiliza frecuencias más altas que 4G y, como resultado, algunas señales 5G no son capaces de viajar grandes distancias (más de unos pocos cientos de metros), a diferencia de 4G o señales 5G de menor frecuencia (por debajo de 6 GHz). Esto requiere colocar estaciones base 5G cada pocos cientos de metros para poder utilizar bandas de frecuencia más altas. Además, estas señales 5G de mayor frecuencia no pueden penetrar fácilmente objetos sólidos, como automóviles, árboles, paredes e incluso humanos, debido a la naturaleza de estas ondas electromagnéticas de mayor frecuencia. Las celdas 5G se pueden diseñar deliberadamente para que pasen lo más discretas posible, lo que encuentra aplicaciones en lugares como restaurantes y centros comerciales. [84]
Los sistemas MIMO utilizan múltiples antenas en los extremos del transmisor y del receptor de un sistema de comunicación inalámbrica. Múltiples antenas utilizan la dimensión espacial para la multiplexación además de la de tiempo y frecuencia, sin cambiar los requisitos de ancho de banda del sistema.
Las antenas masivas MIMO (múltiples entradas y múltiples salidas) aumentan el rendimiento del sector y la densidad de capacidad utilizando una gran cantidad de antenas. Esto incluye MIMO de usuario único y MIMO multiusuario (MU-MIMO). Cada antena se controla individualmente y puede incorporar componentes de transceptor de radio. [ cita necesaria ]
En general, más antenas equivalen a un mejor rendimiento. Pero más antenas también requieren conjuntos más grandes que consumen más energía. Algunos de los lugares donde los proveedores de servicios implementan enlaces de radio tienen limitaciones muy estrictas, por lo que encontrar la solución adecuada significa sopesar las ventajas y desventajas. Para la cobertura dentro de edificios, el aumento de rendimiento suele merecer la pena. Para cobertura al aire libre o a nivel de calle, tal vez no. [85]
La computación perimetral se realiza mediante servidores informáticos más cercanos al usuario final. Reduce la latencia, 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 con un alcance de 10 metros a 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]
Hay dos tipos de formación de haces (BF): digital y analógica. La formación de haces digital implica enviar 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 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 la velocidad 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 se ha centrado en 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 utiliza Wi-Fi) y la agregación LTE-WLAN (LWA; convergencia con Wi-Fi). Fi Radio), pero las diferentes capacidades de la telefonía celular y Wi-Fi han limitado el alcance de la convergencia. Sin embargo, una mejora significativa en las especificaciones de rendimiento celular en 5G, combinada con la migración de la red de acceso por radio distribuida (D-RAN) a la RAN en la nube o centralizada ( C-RAN ) y el despliegue de celdas pequeñas celulares , pueden potencialmente reducir la brecha entre Wi-Fi Redes Fi y celulares en implementaciones densas e interiores. La convergencia de radio podría dar como resultado un intercambio que va desde la agregación de canales celulares y Wi-Fi hasta el uso de un único 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 mediante la asignación de energía. [96]
Inicialmente, las tecnologías de comunicaciones móviles celulares se diseñaron en el contexto de la prestación de servicios de voz y acceso a Internet. Hoy en día, una nueva era de herramientas y tecnologías innovadoras se inclina hacia el desarrollo de un nuevo conjunto de aplicaciones. Este conjunto de aplicaciones consta de diferentes dominios, como Internet de las cosas (IoT), una red de vehículos autónomos conectados, robots controlados remotamente y sensores heterogéneos conectados para servir aplicaciones versátiles. [97] En este contexto, el corte de red ha surgido como una tecnología clave para adoptar eficientemente 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 generalmente 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 servicio (SCP). Todas las interfaces entre los elementos utilizan 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 de escalar cada función de forma independiente según sea necesario. [99]
Además, el estándar describe entidades de red para roaming y conectividad entre redes, incluido el Security Edge Protection Proxy (SEPP), la función de interconexión no 3GPP (N3IWF), la función de puerta de enlace confiable no 3GPP (TNGF), el acceso por cable Función de puerta de enlace (W-AGF) y función de interfuncionamiento WLAN confiable (TWIF). Los operadores pueden implementarlos según sea necesario según 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, con miras a la versión 16 de 3GPP. [103] Qualcomm ha hecho una propuesta similar para LTE en espectro sin licencia .
5G-Advanced (también conocido como 5.5G ) es el nombre de la versión 18 de 3GPP , que a partir de 2021 [update]se encuentra en desarrollo conceptual. [104] [105] [106] [107] [108] Se espera que 5G-Advanced aparezca en productos comerciales a mediados de 2024. [109]
Un informe publicado por la Comisión Europea y la Agencia Europea de Ciberseguridad detalla los problemas de seguridad que rodean al 5G. El informe advierte contra el uso de un único proveedor para la infraestructura 5G de un operador, especialmente aquellos con sede fuera de la Unión Europea. ( Nokia y Ericsson son los únicos fabricantes europeos de equipos 5G). [110]
El 18 de octubre de 2018, un equipo de investigadores de ETH Zurich , la Universidad de Lorena y la Universidad de Dundee publicaron un artículo titulado "Un análisis formal de la autenticación 5G". [111] [112] Alertó que la tecnología 5G podría abrir terreno para una nueva era de amenazas a la seguridad. El documento describe la tecnología como "inmadura y insuficientemente probada", y que "permite el movimiento y el acceso a cantidades mucho mayores de datos y, por lo tanto, amplía las superficies de ataque". Al mismo tiempo, empresas de seguridad de redes como Fortinet , [113] Arbor Networks , [114] A10 Networks , [115] y Voxility [116] 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 en 2025. [117] Esto puede aumentar la superficie de ataque de estos dispositivos a una escala sustancial, y la capacidad para DDoS Los ataques, el cryptojacking y otros ciberataques podrían aumentar proporcionalmente. [112] Además, la solución EPS para redes 5G ha identificado una vulnerabilidad de diseño. La vulnerabilidad afecta el funcionamiento del dispositivo durante el cambio de red celular. [118]
Debido a los temores de un posible espionaje a los usuarios de proveedores de equipos chinos, varios países (incluidos Estados Unidos, Australia y el Reino Unido a principios de 2019) [119] han tomado medidas para restringir o eliminar el uso de equipos chinos en sus respectivos 5G. redes. Un informe del Comité Selecto 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". [120] 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 compañía podría realizar "espionaje no detectado". [121] Además, una investigación realizada en 2017 por el FBI determinó que los equipos Huawei fabricados en China podrían interrumpir las comunicaciones del arsenal nuclear de EE. UU. [122] Los proveedores chinos y el gobierno chino han negado las acusaciones de espionaje, pero los expertos han señalado que Huawei no tendría más remedio que entregar los datos de la red al gobierno chino si Beijing los solicitara debido a la Ley de Seguridad Nacional de China. [123]
En agosto de 2020, el Departamento de Estado de EE. UU. lanzó " The Clean Network " como un esfuerzo bipartidista liderado por el gobierno de EE. UU. 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". al mundo libre de actores autoritarios malignos". Los promotores de la iniciativa han afirmado que ha resultado en 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 planeado. [124] 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 las 37 naciones de la OCDE , 11 de las 12 naciones 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, estará cerca del de la teledetección pasiva , como la de los satélites meteorológicos y de observación de la Tierra , en particular para el seguimiento del vapor de agua a 23,8 GHz. [125] Se espera que se produzcan interferencias debido a dicha proximidad y sus efectos podrían ser significativos sin controles eficaces. Ya se produjo un aumento de la interferencia con algunos otros usos anteriores de bandas próximas . [126] [127] 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 . [128] [129]
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. [130] Los presidentes del Comité de Asignaciones de la Cámara y del Comité de Ciencias de la Cámara 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. [131] El director interino de la NOAA, Neil Jacobs, testificó ante el Comité de la Cámara de Representantes 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 una falla en la predicción. la pista y, por lo tanto, el impacto de la supertormenta Sandy en 2012. En marzo de 2019, la Marina de los Estados Unidos redactó un memorando advirtiendo sobre el deterioro e hizo sugerencias técnicas para controlar los límites de fuga de banda, para pruebas y despliegue, y para la coordinación de la industria inalámbrica y reguladores con organizaciones de pronóstico del tiempo. [132]
En la Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones (CMR) cuatrienal de 2019, los científicos atmosféricos abogaron por un fuerte amortiguador 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 potentes que la propuesta europea. La UIT decidió un estándar intermedio de -33 dBW hasta el 1 de septiembre de 2027, y después un estándar de -39 dBW. [133] Esto se acerca más a la recomendación europea, pero incluso el estándar más alto retrasado es mucho más débil que el solicitado por los científicos atmosféricos, lo que generó advertencias de la Organización Meteorológica Mundial (OMM) de que el estándar de la UIT, que es 10 veces menos estricto que su recomendación, trae el "potencial de degradar significativamente la precisión de los datos recopilados". [134] Un representante de la Sociedad Meteorológica Estadounidense (AMS) también advirtió sobre interferencias, [135] y el Centro Europeo de Pronósticos Meteorológicos a Plazo Medio (ECMWF), advirtió severamente, diciendo que la sociedad corre el riesgo de que "la historia se repita". ignorando las advertencias de los científicos atmosféricos (que hacen referencia al calentamiento global , cuyo seguimiento podría estar en peligro). [136] En diciembre de 2019, el Comité Científico de la Cámara de Representantes de los EE. UU. envió una solicitud bipartidista 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 los EE. UU. y el regulador, la FCC. [137]
La FAA de Estados Unidos ha advertido que los altímetros de radar de 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 [138] que carecen de protección contra las bandas vecinas. [139] Esto no es un gran problema en Europa, donde 5G utiliza frecuencias más bajas entre 3,4 y 3,8 GHz. [140] No obstante, la DGAC en Francia también ha expresado preocupaciones similares y recomendó que los teléfonos 5G se apaguen o se pongan en modo avión durante los vuelos. [141]
El 31 de diciembre de 2021, el secretario de Transporte de EE. UU., 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 5G por preocupaciones sobre la 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 causaría el hecho de que a algunos aviones no se les permitiera aterrizar con poca visibilidad. [142] Después de llegar a un acuerdo con funcionarios gubernamentales el día anterior, [143] Verizon y AT&T activaron sus redes 5G el 19 de enero de 2022, a excepción de ciertas torres cerca de 50 aeropuertos. [144] AT&T redujo su despliegue incluso más de lo que requería su acuerdo con la FAA. [145]
La FAA se apresuró a probar y certificar los altímetros de radar en busca de interferencias para que se pudiera permitir a los aviones realizar aterrizajes por instrumentos (por ejemplo, de noche y con poca visibilidad) en los aeropuertos afectados. El 16 de enero, había certificado equipos en el 45% de la flota estadounidense, y en el 78% el 20 de enero. [146] Las aerolíneas se quejaron del impacto evitable en sus operaciones y los comentaristas dijeron que el asunto ponía en duda la competencia de la FAA. [147] Varias aerolíneas internacionales sustituyeron diferentes aviones para evitar problemas al aterrizar en los aeropuertos programados, y alrededor del 2% de los vuelos (320) fueron cancelados en la tarde del 19 de enero. [148]
Se espera que varias redes 5G implementadas en la banda de radiofrecuencia de 3,3 a 3,6 GHz causen interferencias con las estaciones satelitales de banda C , que operan recibiendo señales de satélite en la frecuencia de 3,4 a 4,2 GHz. [149] Esta interferencia se puede mitigar con convertidores reductores de bloque de bajo ruido y filtros de guía de ondas . [149]
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 si coexisten diferentes estándares en la banda de frecuencia. [150]
Ha habido preocupaciones en torno a la promoción de 5G, cuestionando si la tecnología está sobrevalorada. Hay dudas sobre si 5G realmente cambiará la experiencia del cliente, [151] la capacidad de la señal mmWave de 5G para proporcionar una cobertura significativa, [152] [153] exagerar lo que 5G puede lograr o atribuir erróneamente la mejora tecnológica continua al "5G", [154] falta de nuevos casos de uso para que los operadores se beneficien, [155] enfoque erróneo al enfatizar los beneficios directos para los consumidores individuales en lugar de los dispositivos de Internet de las cosas o resolver el problema de la última milla , [156] y eclipsar la posibilidad de que en algunos aspectos pueda haber Habrá otras tecnologías más apropiadas. [157] Este tipo de preocupaciones también han llevado a que los consumidores no confíen en la información proporcionada por los proveedores de telefonía celular sobre el tema. [158]
Existe una larga historia de miedo y ansiedad en torno a las señales inalámbricas que son anteriores a la tecnología 5G. Los temores sobre el 5G son similares a los que han persistido durante las décadas de 1990 y 2000. Se centran en afirmaciones marginales de que la radiación no ionizante plantea peligros para la salud humana. [159] 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". sobre grandes fuentes de dispositivos e instrumentos de radiación no ionizante." [160] Algunos defensores de la salud marginal afirman que los estándares regulatorios son demasiado bajos y están influenciados por grupos de presión. [159]
Ha habido rumores de que el uso de teléfonos móviles 5G puede provocar cáncer, pero esto es un mito. [161] Se han publicado muchos libros populares de dudoso mérito sobre el tema [ cita necesaria ] , incluido uno de Joseph Mercola que alega que las tecnologías inalámbricas causaron numerosas afecciones, desde TDAH hasta enfermedades cardíacas y cáncer cerebral. Mercola ha recibido duras críticas por su antivacunas durante la pandemia de COVID-19 y la Administración de Alimentos y Medicamentos le advirtió que dejara de vender curas falsas de COVID-19 a través de su negocio de medicina alternativa en línea . [159] [162]
Según el New York Times , uno de los orígenes de la controversia sobre la salud del 5G fue un estudio erróneo e inédito 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. [163] Según los expertos [ cita necesaria ] esto estaba mal, las ondas milimétricas utilizadas en 5G son más seguras que las microondas de baja 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 tuvo una amplia distribución en Internet. En un artículo de The New York Times de 2019, William Broad informó que RT America comenzó a transmitir programación que vinculaba el 5G con efectos nocivos para la salud que "carecen de respaldo científico", como "cáncer de cerebro, infertilidad, autismo, tumores cardíacos y enfermedad de Alzheimer". Broad afirmó que las reclamaciones habían aumentado. RT America había emitido siete programas sobre este tema a 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. [164]
En abril de 2019, la ciudad de Bruselas, en Bélgica , bloqueó una prueba de 5G debido a las normas sobre radiación. [165] En Ginebra , Suiza , una actualización planificada a 5G se detuvo por el mismo motivo. [166] 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. [167]
Según CNET , [168] "Los miembros del Parlamento de los Países Bajos también están pidiendo al gobierno que analice 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. Mill Valley, California , el ayuntamiento bloqueó el despliegue de nuevas células inalámbricas 5G." [168] [169] [170] [171] [172] Se plantearon preocupaciones similares en Vermont [173] y New Hampshire . [168] 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". [174] Después de una campaña de grupos activistas, una serie de pequeñas localidades en el Reino Unido, incluidas Totnes, Brighton and Hove, Glastonbury y Frome, aprobaron resoluciones contra la implementación de más infraestructura 5G, aunque estas resoluciones no tienen ningún impacto en los planes de implementación. [175] [176] [177]
Los CEM de bajo nivel tienen algunos efectos en otros organismos. [178] Vian y otros. (2006) encuentra un efecto de las microondas sobre la expresión genética en plantas . [178] 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 como sobre si alguno de estos efectos supone un riesgo para la salud. [179]
Como la introducción de la tecnología 5G coincidió con la época de la pandemia de COVID-19 , varias teorías de conspiración que circulaban en línea postularon un vínculo entre COVID-19 y 5G. [180] Esto ha dado lugar a decenas de ataques incendiarios contra antenas de telecomunicaciones en los Países Bajos (Ámsterdam, Rotterdam, etc.), Irlanda ( Cork , [181] etc.), Chipre, el Reino Unido ( Dagenham , Huddersfield , Birmingham , Belfast y Liverpool ), [182] [183] Bélgica (Pelt), Italia ( Maddaloni ), Croacia ( Bibinje ) [184] y Suecia. [185] Provocó al menos 61 presuntos ataques incendiarios contra antenas telefónicas sólo en el Reino Unido [186] y más de veinte en los Países Bajos.
En los primeros meses de la pandemia, los manifestantes anti-bloqueo en las protestas por las respuestas a la pandemia de COVID-19 en Australia fueron vistos con carteles anti-5G, una señal temprana de lo que se convirtió en una campaña más amplia de teóricos de la conspiración para vincular la pandemia con 5G. tecnología. Hay dos versiones de la teoría de la conspiración 5G-COVID-19: [159]
En varias partes del mundo, los operadores han lanzado numerosas tecnologías de diferentes marcas, como " 5G Evolution ", que anuncian la mejora de las redes existentes con el uso de la "tecnología 5G". [187] Sin embargo, estas redes anteriores a 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 hacia 5G mientras se ultiman los estándares 5G", no puede considerarse que sea un verdadero 5G. Cuando AT&T anunció 5G Evolution, T-Mobile ya había implementado 4x4 MIMO, la tecnología que AT&T está utilizando para ofrecer velocidades más altas, sin llevar el apodo de 5G. Se afirma que dicha marca es una medida de marketing que causará confusión entre los consumidores, ya que no queda claro que tales mejoras no sean verdaderas 5G. [188]
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 se centró en trabajar con nanosatélites. [189] Ese mismo año, se formó el programa de I+D de TI de Corea del Sur de "sistemas de comunicaciones móviles 5G basados en acceso múltiple por división de haz y retransmisiones con cooperación grupal". [190]
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. [191] El 8 de octubre de 2012, la Universidad de Surrey , en el Reino Unido , obtuvo 35 millones de libras esterlinas para un nuevo centro de investigación 5G, financiado conjuntamente por el Fondo de Inversión en Asociación para la Investigación del Reino Unido (UKRPIF, por sus siglas en inglés) del gobierno británico y un consorcio de operadores móviles y proveedores de infraestructura internacionales clave. incluidos Huawei , Samsung , Telefónica Europa, Fujitsu Laboratories Europa, Rohde & Schwarz y Aircom International . Ofrecerá instalaciones de prueba a operadores móviles deseosos de desarrollar un estándar móvil que utilice menos energía y menos espectro de radio, al tiempo que ofrezca velocidades superiores a las actuales 4G, con aspiraciones de que la nueva tecnología esté lista dentro de una década. [192] [193] [194] [195] El 1 de noviembre de 2012, el proyecto de la UE "Habilitadores de comunicaciones móviles e inalámbricas para la sociedad de la información Veinte Veinte" (METIS) inicia 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 creación de consenso entre otras partes interesadas externas importantes antes de las actividades de estandarización global. Esto se logró iniciando y abordando el trabajo en foros globales relevantes (por ejemplo, UIT-R), así como en organismos reguladores nacionales y regionales. [196] Ese mismo mes, se lanzó el proyecto iJOIN EU, 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 , Comisario Europeo de Economía y Sociedad Digital (2014-2019), "una utilización innovadora del espectro" es uno de los factores clave en el corazón del éxito del 5G. Oettinger lo describió además como "el recurso esencial para la conectividad inalámbrica del cual 5G será el principal impulsor". [197] iJOIN fue seleccionado por la Comisión Europea como uno de los proyectos de investigación pioneros sobre 5G para mostrar los primeros resultados de esta tecnología en el Mobile World Congress 2015 (Barcelona, España).
En febrero de 2013, el Grupo de Trabajo 5D del UIT-R (WP 5D) inició dos temas de estudio: (1) Estudio sobre la Visión de las IMT para 2020 y años posteriores, y; (2) Estudio sobre tendencias tecnológicas futuras para los sistemas IMT terrestres. Ambos tienen como objetivo tener una mejor comprensión de los futuros aspectos técnicos de las comunicaciones móviles hacia la definición de la próxima generación móvil. [198] 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. [199] [200] En julio de 2013, India e Israel acordaron trabajar conjuntamente en el desarrollo de tecnologías de telecomunicaciones de quinta generación (5G). [201] 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 de I+D en 5G. [202] 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. [203]
El 3 de abril de 2019, Corea del Sur se convirtió en el primer país en adoptar 5G. [204] 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, por lo que que Corea del Sur podría reclamar el título de tener la primera red 5G del mundo. [205] 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. [206] 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. [207] AT&T ofrece el 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. [208] [209] [210]
En 2020, AIS y TrueMove H lanzaron servicios 5G en Tailandia , convirtiéndolo en el primer país del sudeste asiático en tener 5G comercial. [211] [212] Una maqueta funcional de una estación base rusa 5G, 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". [213] [214]
5G Automotive Association ha estado promoviendo la tecnología de comunicación C-V2X que se implementará por primera vez en 4G. Prevé la comunicación entre vehículos e infraestructuras. [215]
Un gemelo digital en tiempo real del objeto real, como un motor de turbina , un avión, 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 admitir gemelos digitales . [216]
Se espera que la tecnología push-to-talk (MCPTT) y los videos y datos de misión crítica se impulsen en 5G. [217]
Las conexiones inalámbricas fijas ofrecerán una alternativa a la banda ancha de línea fija ( conexiones ADSL , VDSL , Fibra óptica y DOCSIS ) en algunas ubicaciones. [218] [219] [ 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 retransmisión. [220]
Las pruebas de transmisión 5G comenzaron alrededor de 2020 (Orkneys, Baviera, Austria, Bohemia Central) basadas en FeMBMS (servicio de multidifusión de transmisión multimedia más evolucionado). [221] El objetivo es servir a un número ilimitado de dispositivos móviles o fijos con transmisiones de vídeo (TV) y audio (radio) sin que estos consuman ningún flujo de datos o incluso estén autenticados en una red.
Para caminos sin línea de visión (sin LOS) obstruidos por edificios de varios materiales comunes, los resultados mostraron atenuaciones de señal superiores a 100 dB.
Cuando el LOS siguió un camino 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 para cada capa metalizada.
En la mayoría de los casos no se podían detectar señales a través de edificios de ladrillo o hormigón armado con acero.
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 ofrezca velocidades más rápidas que la actual tecnología 4G que se ha lanzado en alrededor de 100 países, incluidos varias ciudades británicas.
Dicen que la nueva tecnología podría estar lista dentro de una década.
Medios relacionados con 5G en Wikimedia Commons