Contenido
- ¿Qué es 5G y qué podemos esperar de él?
- 5G no independiente vs independiente
- ¿Qué significa 5G para los consumidores?
- 5G vs 4G: diferencias clave
- Redes 5G alrededor del mundo
- Implementación 5G de EE. UU.
- Europa sigue a los líderes
- Asia ambiciosa
- ¿Qué pasa con los teléfonos inteligentes 5G?
- Bandas de frecuencia 5G
- Relacionado
22 de julio de 2019
¿Qué es 5G y qué podemos esperar de él?
5G aumenta enormemente la cantidad de espectro utilizado para enviar y recibir datos.
Aquí hay un desglose de los términos clave de la tecnología 5G que necesita saber.
- mmWave - Muy alta frecuencia entre 17 y 100 GHz y alto ancho de banda para datos rápidos. La mayoría de los operadores tienen como objetivo el uso en el rango de 18-24 GHz. Tecnología razonablemente de corto alcance que se utilizará en áreas densamente pobladas.
- Sub-6GHz - opera en frecuencias similares a WiFi entre 3 y 6GHz. Puede desplegarse en pequeños cubos de celdas para uso en interiores o estaciones base exteriores más potentes para cubrir un rango medio muy similar al 4G LTE existente. La mayoría del espectro 5G se encontrará aquí.
- Banda baja - Muy bajas frecuencias por debajo de 800MHz. Cubre distancias muy largas y es omnidireccional para proporcionar una cobertura global de red troncal.
- Beamforming - Se utiliza en estaciones base mmWave y sub-6GHz para dirigir las formas de onda hacia los dispositivos de consumo, como el rebote de las olas de los edificios. Una tecnología clave para superar las limitaciones de rango y dirección de las formas de onda de alta frecuencia.
- Masivo mimo - múltiples antenas en estaciones base sirven múltiples dispositivos de usuario final a la vez. Diseñado para hacer que las redes de alta frecuencia sean mucho más eficientes y se puedan combinar con la formación de haces.
Aunque a muchos operadores les gusta hablar de avances sofisticados en la tecnología mmWave, las redes 5G en realidad serán una combinación de todo. Las diversas tecnologías se pueden considerar en tres niveles, que Huawei explica claramente en muchos de sus documentos.
Las bandas bajas que pueden reutilizarse desde la radio y la televisión constituyen la "capa de cobertura" a menos de 2 GHz. Esto proporciona una cobertura interior amplia y de área amplia y constituye la columna vertebral de la red. Existe la "Super capa de datos" compuesta por un espectro de alta frecuencia conocido como mmWave que se adapta a áreas que requieren velocidades de datos extremadamente altas o cobertura de población. Luego, la "capa de cobertura y capacidad" se encuentra entre 2 y 6 GHz, lo que ofrece un buen equilibrio entre ambos.
En pocas palabras, 5G permite a los consumidores conectarse y aprovechar los beneficios de esta amplia gama de espectro para una cobertura más rápida y confiable.
5G no independiente vs independiente
La clave para comprender las diferencias entre 5G NSA y SA reside en el backend de la red. Las primeras redes 5G basadas en el estándar NSA utilizan la infraestructura 4G LTE existente para manejar el plano de control. El plano de control maneja el tráfico de señales, administrando cómo los dispositivos de los usuarios se conectan a las estaciones base, verificando las suscripciones, etc. Mientras tanto, el plano de datos es lo que usted y yo usamos para enviar y recibir datos.
En cierto sentido, se puede pensar que la NSA 5G solo tiene una tubería de datos extra rápida conectada a la infraestructura 4G LTE existente. La adopción de la especificación 5G Standalone (SA) ve la transición del plano de control al 5G Core y marca cambios mucho más grandes en la forma en que operan las redes.
5G Standalone implementa el núcleo 5G y el plano de control.
Además de presentar el plano de control sobre las tecnologías de radio 5G, Standalone admite una división de red y una codificación de subportadora más flexibles.
Network Slicing es una forma de arquitectura de red virtual que permite una mayor flexibilidad para particionar, compartir y vincular partes de la red de fondo. Esto permitirá a los operadores de red ofrecer tráfico, aplicaciones y servicios más flexibles a sus clientes. Esta idea se considera clave para realizar ideas como vehículos autónomos y ciudades inteligentes.
Los cambios en las subportadoras son un poco más difíciles de explicar. Las tecnologías abarcadas por esto incluyen OFDM escalable y espaciado de subportadora, OFDM en ventana, numerología flexible e intervalos de tiempo de transmisión escalables. En pocas palabras, los marcos que transportan datos pueden ser más grandes y más rápidos cuando se requiere un mayor rendimiento con alta eficiencia. Alternativamente, estos marcos se pueden hacer más pequeños para lograr una latencia mucho menor para aplicaciones en tiempo real.
Las primeras redes 5G se basarán en la especificación no independiente, antes de cambios más grandes con la especificación independiente completa después de 2021.
El corte de red ya se puede hacer con redes 4G, pero 5G tiene como objetivo mejorar el rango de flexibilidad y estandarizar el soporte. La especificación 5G Standalone (SA) aún por finalizar (3GPP Release 16) divulgará más detalles sobre las tecnologías de back-end que impulsarán las redes de próxima generación.
Leer a continuación: No les creas a los operadores, la revolución 5G aún está a años de distancia (SA vs NSA)
¿Qué significa 5G para los consumidores?
Más importante que la pregunta "qué es 5G", es cómo afectará realmente a los consumidores. En pocas palabras, si necesita velocidad, 5G lo ayudará a abrir nuevas puertas.
Las estaciones base de radio IMT-2020 5G deberán ofrecer al menos velocidades de descarga de 20 Gbps y de carga de 10 Gbps a los consumidores. Esto se refiere a un enlace compartido, por lo que las velocidades reales serán más bajas. La especificación establece que los usuarios individuales deberían ver una velocidad de descarga mínima de 100Mbps y velocidades de carga de 50Mbps. Es posible que algunos de ustedes tengan la suerte de ver estas velocidades en su red LTE-Advanced, pero esto se convertirá en un nivel de referencia para todos los consumidores en redes 5G.
Las estaciones base 5G tendrán que cubrir a los usuarios estacionarios hasta los vehículos que viajan hasta 500 km / h (310 ~ millas), por lo que esperamos que su conexión de datos no se caiga en el tren en el futuro. Las redes de quinta generación deberían ofrecer a los consumidores una latencia máxima de solo 4 ms. También se menciona una latencia de 1 ms para las comunicaciones ultra confiables de baja latencia (URLLC). A modo de comparación, mi conexión 4G LTE en Londres tiene una latencia cuestionable de 82 ms, mientras que el promedio de EE. UU. Es de alrededor de 61 ms.
5G también quiere habilitar la conectividad simultánea a miles de dispositivos de Internet de las cosas (IoT) de baja potencia y admite la conectividad de dispositivo a dispositivo (D2D) para conexiones de baja latencia entre dispositivos cercanos.
5G vs 4G: diferencias clave
En comparación con 4G LTE, las redes 5G serán consistentemente más rápidas. La velocidad mínima del usuario aumenta de solo 10Mbps a 100Mbps, un aumento de 10x. La latencia se reducirá en una cantidad similar, de 10 ms a solo 1 ms en comparación con LTE-Advanced. El gran aumento en el ancho de banda también significa que 5G podrá manejar hasta un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado, otro aumento de 10 veces con respecto a LTE-A, todo con un aumento de 10 veces en la eficiencia energética de la red.
Como hemos cubierto anteriormente, la gama de tecnologías de red también aumenta considerablemente. LTE ha experimentado muchas mejoras a lo largo de los años. Desde la introducción de 256QAM y la agregación de operadores con LTE-A para admitir el uso más amplio del espectro sin licencia a través de LAA, LWA y Multefire con LTE-A Pro. Esta es la razón por la cual la red 4G de hoy es mucho más rápida que las creadas durante el lanzamiento inicial hace tantos años.
5G avanza un paso más, ordenando el uso de 256QAM y mejorando la tecnología de agregación de portadora para admitir bandas de portadora más flexibles en frecuencias de espectro sin licencia, sub-6GHz y mmWave. La imagen a continuación de Arm en 2016 explica esta diferencia central de manera bastante sucinta.
Redes 5G alrededor del mundo
El mundo se está preparando para el lanzamiento de 5G, tanto operadores de red como fabricantes de dispositivos. Al igual que con la adopción de redes 4G LTE, 5G será un proceso por etapas y algunos países lanzarán sus redes mucho antes que otros.
A mediados de 2019 es la fecha para vigilar, ya que tanto los teléfonos inteligentes 5G como las redes estarán disponibles para la primera ola de consumidores. Sin embargo, no se espera que la implementación aumente a una escala más global hasta 2020 y 2021. Incluso para 2023, se anticipa que solo el 50 por ciento de los consumidores tendrán un teléfono inteligente 5G y conexión de red.
Implementación 5G de EE. UU.
Estados Unidos es uno de los primeros países en utilizar sus redes 5G en varios operadores y en una buena selección de ciudades en la primera mitad de 2019. Los operadores estadounidenses han sido algunos de los mayores defensores de la tecnología de ondas milimétricas. Verizon fue el primero con el consumidor 5G a través de su servicio de acceso inalámbrico fijo, pero Sprint y T-Mobile están muy cerca con los lanzamientos a mediados de 2019.
Sin embargo, uno de los operadores del país ya ha sido sorprendido jugando rápido y suelto con el término 5G. "5G Evolution" de AT&T no es una red 5G en ningún sentido de la palabra, es simplemente una evolución de las redes LTE-Advanced de hoy en día.
Si desea mantenerse al día con los últimos detalles de implementación a medida que cada operador de EE. UU. Lleva a cabo su implementación 5G, consulte los enlaces a continuación.
- T-Mobile 5G
- AT&T 5G
- Sprint 5G
- Verizon 5G
Europa sigue a los líderes
Europa está detrás de Estados Unidos y no se espera que las primeras redes 5G del continente se activen hasta finales de 2019 como muy pronto. Aunque las implementaciones más amplias no están programadas hasta 2020 o más tarde.
Es probable que el Reino Unido sea el primero con 5G disponible en las principales ciudades. EE planea lanzar su servicio en 16 ciudades este año. Mientras tanto, O2, Vodafone y Three aún parecen listos para una fecha de lanzamiento 2020 5G. En el continente, los operadores han presentado algunos de sus planes, pero los principales jugadores Orange, Deutsche Telekom y Telefónica solo se han comprometido a un plazo de lanzamiento 2020.
Parte de este retraso es que los ministros europeos de telecomunicaciones solo dieron a conocer su hoja de ruta 5G para el bloque a fines de 2017.
La armonización técnica en todas las bandas de espectro no está programada para comenzar hasta 2019, con una asignación de baja frecuencia de 700MHz programada para 2020 y la disponibilidad se espera incluso más adelante en 2022.
Asia ambiciosa
Japón y Corea del Sur han liderado las pruebas de infraestructura durante todo el ciclo de desarrollo 5G y estarán a la altura de los EE. UU. Cuando se implementen.
En Corea del Sur, los principales operadores comenzaron su implementación comercial de 5G en la primera mitad, si no el primer trimestre de 2019. Corea del Sur alcanzó 1 millón de suscriptores de 5G en solo 69 días después del primer lanzamiento. Se espera que se complete un despliegue nacional para 2022. En Japón, los Juegos Olímpicos de 2020 son el próximo objetivo para las pruebas de olas milimétricas de 5G en áreas urbanas densas, y un acuerdo entre Nokia y NTT DoCoMo hará que los servicios comerciales comiencen más adelante ese año.
China se está convirtiendo rápidamente en un jugador importante de 5G, con la intención de acelerar más allá de sus rivales asiáticos y competir con los EE. UU. Por el tiempo de despliegue. El país alberga importantes empresas de infraestructura de telecomunicaciones como Huawei y ZTE, que proporcionarán equipos a operadores de todo el mundo. China también ha invertido $ 180 mil millones en infraestructura continental, cuatro veces la inversión de Japón. China Mobile está probando sus servicios en las principales ciudades este año y planea un lanzamiento comercial completo en 2020.
¿Qué pasa con los teléfonos inteligentes 5G?
Actualmente no hay muchos teléfonos inteligentes diseñados para redes 5G en el mercado. El 5G Moto Mod disponible para el Moto Z3 de Motorola, posiblemente, cuenta como el primero. Varios fabricantes de teléfonos inteligentes también han lanzado sus primeros teléfonos inteligentes 5G para que coincidan con los primeros lanzamientos de red.
Actualmente no hay chips de procesador de teléfonos inteligentes con módems 5G integrados dentro de ellos. En cambio, los fabricantes de teléfonos deben emparejar los procesadores existentes con módems externos 5G, junto con los módulos de antena de radio requeridos. Por lo tanto, no deberíamos esperar que los primeros teléfonos 5G sean más potentes que sus rivales 4G LTE. De hecho, pueden requerir baterías más grandes para hacer frente al consumo de energía adicional de 5G.
Si está buscando recoger uno, aquí hay una lista de teléfonos inteligentes 5G que están actualmente en el mercado:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Huawei Mate 20 X 5G
- LG V50 ThinQ
- OnePlus 7 Pro 5G
- Oppo Reno 5G
- Xiaomi Mi Mix 3 5G
- ZTE Axon 10 Pro
Por supuesto, se confirma que varios otros fabricantes importantes, incluidos HTC, Google y otros, están trabajando con el módem X50 de Qualcomm para los próximos teléfonos 5G.
- Todo lo que necesita saber sobre cada teléfono 5G confirmado hasta ahora
- ¿Por qué no hay módems 5G dentro de los SoC de próxima generación?
Bandas de frecuencia 5G
Al igual que con 4G, las redes y los teléfonos inteligentes admitirán diferentes bandas de frecuencia para la transferencia de datos. Además de las bandas LTE existentes, 5G New Radio estandariza una serie de nuevas para las próximas redes. 5G se divide en dos rangos, el primero para frecuencias entre 400MHz y 6GHz. El rango 2 representa las bandas mmWave entre 24 y 53GHz.
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