Muchas veces al hacer referencia a la “redes móviles 5G” se piensa casi exclusivamente en la velocidad de transmisión y descarga de datos que tendrá, pero “sus prestaciones son muy amplias, y marcarán un salto histórico en materia de comunicación, en distintas esferas de la vida” según destaca el Ing. Juan Chiozza, especialista en Sistemas de Comunicaciones de la UNNE. Señaló que Argentina está demorada en las etapas de implementación de 5G y resaltó las posibilidades que implica el 5G para desarrolladores locales, a nivel de país, provincia y ciudad.
Se denomina 5G a las redes móviles que utilizan tecnología de quinta generación, las cuales son capaces de conectar varios dispositivos inalámbricos a la vez para brindarles acceso a servicios de Internet y telefonía con características de velocidad y latencia muy superiores a las que utilizaban las generaciones anteriores.
Para realizar estas conexiones inalámbricas, las redes 5G usan típicamente mayor cantidad de bandas de frecuencias que las redes 4G, lo que permite aumentar la capacidad de la red, abarcando todos los escenarios posibles de propagación.
Entre sus características se encuentran una banda ancha más rápida por unidad de área, que llega a velocidades de 10 Gbps, cuando las actuales redes 4G permiten alcanzar velocidades del orden de 100 Mbps.
Se logrará una cobertura del 100% y disponibilidad de casi del 100% en el servicio.
Otro aspecto destacable es la disminución de la velocidad de respuesta o latencia.
A nivel mundial es una tecnología que se encuentra en activa implementación, con perspectivas de pleno auge en los próximos tres años.
NUEVA TECNOLOGÍA
Para conocer un poco más de esta tecnología y las perspectivas de implementación en Argentina, el Departamento de Comunicación Institucional del Rectorado de la UNNE, dialogó con el Ing. Juan Ángel Chiozza, docente de la Cátedra “Sistemas de Comunicaciones” de la carrera de Ingeniería Electrónica de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura de la UNNE.
“La tecnología 5G implicará una revolución en el área de las comunicaciones, será mucho más universal que las anteriores tecnologías, y representará un cambio notorio para los usuarios comunes, así como para los desarrolladores informáticos, las industrias y las distintas actividades de la sociedad” resaltó.
Entre los desarrollos que favorecerá la red 5G se encuentra lo que se conoce como IoT o “Internet de las Cosas”, que es el proceso que permite conectar elementos físicos cotidianos a Internet y manejarlos de manera remota, además de potenciar al sector de la industria, ciudades inteligentes y demás desarrollos.
Ello gracias a que 5G está orientada a obtener, según sea el caso de utilización, alta fiabilidad, muy baja latencia y comunicación de banda ancha móvil mejorada.
Esos son los tres objetivos que se persiguieron con ese estándar de la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) denominado IMT Advanced, y conocido como 5G.
CÓMO FUNCIONA
Para comprender las diferencias entre las tecnologías “4G” y “5G” el Ing. Chiozza detalló que, en un sistema de comunicación, por acceso de radio o RAN, la comunicación llega al usuario a través de una antena que a su vez está conectado a un “Core” o núcleo de red de datos formado por fibra óptica, radioenlaces, y el hardware como switch, router y otros componentes.
En la tecnología 5G la modificación más importante es el Core, que se “virtualizará”.
De esta forma, cada parte del hardware del Core que hasta la tecnología 4G se usaban de manera específica, con 5G, al virtualizarse, puede cumplir distintas funciones de acuerdo a los requerimientos del funcionamiento del sistema.
Es decir que cada equipo del Core puede ser usado en algún momento como switch, como router, servidor, almacenamiento de datos, o todos ellos en un mismo equipo por ejemplificar, dotando así de mayor flexibilidad al sistema.
Es lo que se conoce como “Virtualización de las Funciones de Red” por sus siglas NFV.
“Se virtualiza la red y se maneja por medio de un sistema llamado orquestación, porque se opera como una orquesta, de manera sincronizada” comentó el especialista de la UNNE.
Por otra parte, en la actual tecnología 4G existe una antena sola como base para distribuir la señal a muchos usuarios, mientras que la red 5G, en cambio, utiliza antenas múltiples o arreglos de antenas para comunicarse con los usuarios.
En 5G el enfoque de la antena puede ir de manera específica a varios planos. El haz de la señal va concentrado a los usuarios, evitando la pérdida de 4G que enfocaba áreas y no grupos de usuarios.
Otra forma de explicar la manera de funcionamiento de la nueva tecnología, es diferenciar la nube de la niebla.
La tecnología 4G se puede graficar como una “nube alta” donde se alojan y funcionan los sistemas de comunicación y servidores, y desde donde se provee la comunicación y servicios a los usuarios, mientras que en la tecnología 5G los sistemas funcionan, según la necesidad, en los extremos de las redes, por lo que se habla de “niebla” que se posiciona cerca del usuario y donde es necesario.
La segmentación de la red es una característica distintiva de la tecnología 5G, la cual permite que los proveedores dediquen segmentos virtuales de sus redes a usos específicos, propiciando segmentos para comunicaciones de alta velocidad, para comunicaciones que requieren mucha transmisión de datos, o de alta seguridad.
EVOLUCIÓN TECNOLÓGICA
Para dimensionar la relevancia de la tecnología 5G, el Ing. Chiozza, indicó representa un salto muy significativo.
Detalló que la telefonía “1G” era comunicación de voz, luego comenzó transmisión de datos en “2G” con voz y mensajes de texto. Un gran avance se registró con “3G” que posibilitó la conexión web, para luego dar paso al “4G” que proporcionó el acceso a Internet de banda ultra ancha, y la disponibilidad de aplicaciones.
En tanto, la tecnología 5G abarcará prestaciones más numerosas y avanzadas, posibilitando usos que superan ampliamente lo que necesita una persona común.
Para el funcionamiento de la tecnología 5G se plantearon algunos requerimientos, como mejorar de 10 a 100 veces la velocidad de datos; disponibilidad total del sistema; y cobertura del 100% respecto a la actualidad que registra lugares sin cobertura o baja señal.
Además, se propone la reducción del consumo de energías del 90% en la implementación del sistema y de los equipos necesarios para que funcione el sistema.
Se plantea más cantidad de conexiones por horario y aumentar el ancho de banda por unidad de áreas hasta 1000 veces.
Uno de los aspectos más importante es la latencia, o retardo entre ida y vuelta de una comunicación, la cual llega a ser menor a 5 milisegundos o incluso alcanzar 1 milisegundo. Esto significa que las comunicaciones son prácticamente en tiempo real, en relación a las redes 4G que presentan latencias superiores a los 10 milisegundos.
El docente de la UNNE refirió a que las anteriores generaciones de telefonía celular en cada avance mejoraban la velocidad y reducían el retardo para todas las conexiones, mientras que con la tecnología 5G “habrá más velocidad y menos retardo, pero no para todos los usuarios”, mediante la referida segmentación.
Por ejemplo, para un auto que se conduce solo, o para las ayudas a la conducción, la información que transmiten los sensores representa pocos datos, pero el retardo que se necesita en la transmisión de esos datos debe ser el mínimo para la rápida toma de decisiones del vehículo, caso contrario chocaría.
En ese aspecto, con 5G se proyecta una categorización de usuarios para hacer más eficiente el sistema.
Así, se estima que el servicio de internet “rural” demandará más cobertura y menor capacidad, con una antena que cubrirá mayor distancia, en este caso es útil una banda de frecuencias bajas, mientras que, en ámbitos urbanos, se cubrirá la demanda con las bandas actuales más bandas hasta los 6GHz.
Por otro lado, para pequeñas celdas (Small Cells) se necesita poco alcance, pero gran ancho de banda para atender una gran concentración de usuarios, por ejemplo, en trenes, o lugares reducidos con alta concentración de personas. En estos casos es donde se proyectan las bandas de frecuencias más altas, a partir de los 20 GHz.
Explicó que antes, en 4G, la velocidad de internet llegaba a una cierta distancia de la base y perdía calidad, pero con 5G, las prestaciones en todo el radio de cobertura de la base serán mucho más uniformes.
“Se hace un uso más eficiente de la capacidad de la red, para que el servicio llegue en relación al uso potencial que tendrá”.
POSIBILIDADES DE DESARROLLO
La virtualización del sistema es lo que potencia sus prestaciones, abriendo nuevos horizontes en cuanto a desarrollos tecnológicos basados en el uso de internet, reiteró el especialista de la UNNE.
Con las redes 5G se habla de “Open RAN”, pues en el punto de acceso a la red será abierto a proveedores de servicios, cuando en la tecnología 4G el acceso a la red está restringido a las grandes empresas prestadoras del sector de las telecomunicaciones.
Con “Open RAN”, un desarrollador local, de una ciudad, como Corrientes o Resistencia, o cualquier otra localidad, podrá diseñar y desarrollar servicios para celular sin tener que recurrir a servidores de otros países que le garanticen la conexión.
Se estima que la red 5G promoverá la creación de numerosas empresas en el plano local que diseñen soluciones informáticas y de comunicaciones para distintos aspectos de la vida cotidiana.
Por otra parte, y muy vinculado a lo anterior, recordó que la tecnología 5G se considera una herramienta clave para la consolidación del fenómeno conocido como “Internet de las Cosas” (IoT) y también IIoT conocido como IoT Industrial.
IOT Industrial no se refiere sólo a las industrias en sí, sino también por ejemplo a los sistemas conocidos como SCADA, que permiten el manejo remoto de redes de agua, gas, electricidad, petróleo, etc.
Así, gracias a internet, se podrán operar de manera remota grandes maquinarias y procesos industriales, manejar robots en red, realizar a distancia cirugías y otras prestaciones de salud de alta complejidad, hasta pequeñas tareas del hogar como prender una lámpara o abrir una ventana sin estar en el domicilio.
“Muchas de estas cosas ya se hacen, pero la mayor velocidad y emnor retardo de la tecnología 5G masificará los usos” destacó.
IMPLEMENTACIÓN
El ritmo de comercialización a nivel mundial de 5G no tiene precedentes.
Se espera que tarde tres años en lograr el ritmo de comercialización que demandó 9 años a la tecnología 3G y 6 años a las redes 4G.
En Argentina, la Secretaría de Tecnología de la Información y las Comunicaciones realizó una consulta pública para recibir aportes de cara al proceso de implementación de la tecnología 5G.
Desde un grupo de empresas del sector de las telecomunicaciones, se detalló que la cantidad de espectro estimado necesario para 2020 por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) era de entre 1.300 y 1.720 MHz, mientras que actualmente Argentina alcanzó sólo el 35% de lo señalado, con tan sólo 450 MHz disponibles a los operadores.
Para las empresas, la disponibilidad de espectro será crucial para que los países puedan comenzar a operar con 5G en forma anticipada y también para mejorar el servicio existente.
Argentina aún no estableció la disposición del espectro que se destinará a 5G. Cuando lo decida y publique dicha resolución, deberá realizarse el proceso de licitación de esas bandas, que aún no se hizo.
Se estima que en el país se necesitarán unas 40.000 nuevas antenas
Para responder a los desafíos que implica la llegada de 5G, se necesitarán 40.000 nuevas antenas, es decir 200% más que el actual número.
“Si esa es la inversión en antenas, imagínense la inversión en la parte de red” expresó el docente de la UNNE.
En una primera fase (Non-Standalone), se utilizará parte de la red 4G para el despliegue de la red 5G, mientras que en la segunda fase (Standalone), o 5G autónomo, toda la infraestructura será nueva y exclusiva para 5G.
Respecto a las experiencias en Argentina de implementación de 5G, comentó que en febrero de 2021 la compañía Personal, de Telecom Argentina, habilitó 10 antenas móviles para utilizar el servicio en Buenos Aires y Rosario, y Movistar junto a Ericcson, ya habían realizado en 2017 pruebas de 5G, sin embargo actualmente tienen su foco puesto en la ampliación de la Red 4G y no han dado pasos públicos en cuanto a 5G.
Debe resaltarse que para la plena funcionalidad de 5G es fundamental contar con la implementación del protocolo IPv6 en las red de redes, siendo que en la actualidad resta mucho por hacer en ese sentido.
DESAFÍOS A NIVEL REGIONAL
El Ing. Chiozza explicó que se espera que el avance de 5G sea equitativo en todo el territorio nacional, superando los déficits actuales de las redes 4G que no presentan un grado de desarrollo igual en todas las regiones o ciudades.
En el caso de Corrientes, para la expansión de 5G, será clave la existencia de la empresa provincial TELCO, que actualmente trabaja en el cierre de dos anillos de fibra óptica propios.
Ese despliegue de fibra óptica posibilita la mejora del servicio y su masificación, pues había muchos lugares de la provincia en los que no llegaba la fibra óptica y en breve contarán con la red.
“Tener fibra óptica bien desarrollada es fundamental para la primera etapa de la red 5G” desTACÓ.
Las demás provincias de la región también cuentan con planes propios de expansión sumados a los alcances de la red de fibra óptica federal que despliega el Estado Nacional a través de ARSAT.
FORMACIÓN ACADÉMICA
Por otra parte, señaló que el avance de la tecnología 5G acentúa aún más la necesidad de ampliar la formación profesional.
En ese sentido, recordó que antes estaba muy bien definido en ámbito de actuación del profesional en telecomunicaciones, orientadas a las redes y el hardware, y la del profesional en Sistemas de Información relacionado a programación o software.
Pero con el avance de las tecnologías de la comunicación y la información de los últimos años, desde la UNNE se viene vinculando ambas formaciones profesionales, y se viene trabajando de manera articulada.
Una muestra es la Maestría en Redes y Sistemas de Telecomunicaciones, de la Facultad de Ciencias Exactas y Naturales y Agrimensura (FaCENA-UNNE), pensada para las carreras de Ingeniería en Electrónica y de Licenciatura en Sistemas de Información.
POTENCIAL DE APROVECHAMIENTO
Para concluir, el Ing. Chiozza reiteró que la tecnología 5G “no es sólo más velocidad y baja latencia, sino la flexibilidad de adaptarse a la demanda de distintos tipos de usuarios y las posibilidades de desarrollo de nuevos avances tecnológicos”.
En ese aspecto, sostuvo que representa un desafío el aprovechar esta nueva tecnología que implica un nuevo escenario en el campo de las comunicaciones, en particular poder lograr un aprovechamiento en la faz local y regional.
