«Nationwide 5G» ya está aquí, pero para muchas personas, no supone una gran diferencia. Muchas compañías están ejecutando formas de redes 5G que iluminan un ícono de ‘5G’ en su nuevo teléfono inteligente, pero se sienten y funcionan exactamente como 4G.
Eso puede llevar a la gente a preguntarse cuál es el problema con la tecnología 5G. ¿Lo que estamos viendo en este momento es incluso 5G? La respuesta es sí, técnicamente. Resulta que la tecnología 5G y una «experiencia 5G» son cosas muy diferentes, y ahora mismo en la mayoría de los países estamos obteniendo la primera sin la segunda.
5G es una inversión para la próxima década, y en transiciones móviles anteriores, hemos visto la mayoría de los grandes cambios que ocurren años después del primer anuncio. Tome 4G, por ejemplo. Los primeros teléfonos 4G en los EE. UU. Aparecieron en 2010, pero las aplicaciones 4G que cambiaron nuestro mundo no aparecieron hasta más tarde. Snapchat llegó en 2012 y Uber se generalizó en 2013. Las videollamadas a través de redes LTE también se hicieron grandes en los EE. UU. Alrededor de 2013.
Con la transición 5G, hay otro giro. Hay tres tipos principales de 5G: banda baja, banda media y banda alta, resulta que la banda media es probablemente la mejor manera de hacerlo. T-Mobile tiene banda media, eso es lo de «ultra capacidad», pero AT&T y Verizon tuvieron que esperar a la subasta de banda C, que acaba de terminar, para obtener la suya.
Entonces, siguiendo ese plan, mientras estamos comenzando con 5G en este momento, debe esperar que las grandes aplicaciones 5G surjan en 2022.
Qué significan las siglas 5G
La G en este 5G significa que es una generación de tecnología inalámbrica. Si bien la mayoría de las generaciones se han definido técnicamente por sus velocidades de transmisión de datos, cada una también ha estado marcada por una ruptura en los métodos de codificación, o «interfaces aéreas», que la hace incompatible con la generación anterior.
1G era celular analógico. Las tecnologías 2G, como CDMA, GSM y TDMA, fueron la primera generación de tecnologías celulares digitales. En el caso de las tecnologías 3G, como EVDO, HSPA y UMTS, trajeron velocidades de 200 kbps a unos pocos megabits por segundo. Las tecnologías 4G, como WiMAX y LTE, fueron el siguiente salto incompatible hacia adelante, y ahora están escalando a cientos de megabits e incluso velocidades de nivel de gigabit.
5G trae tres aspectos nuevos a la mesa: canales más grandes (para acelerar los datos), menor latencia (para ser más receptivo) y la capacidad de conectar muchos más dispositivos a la vez (para sensores y dispositivos inteligentes).
No es una ruptura clara con 4G. Todos los teléfonos 5G necesitan redes y cobertura 4G. Al principio, todas las redes 5G usaban 4G para establecer sus conexiones iniciales, algo llamado «no autónomo». Estamos empezando a alejarnos de eso ahora hacia redes «independientes», pero pierden un rendimiento significativo sin la ayuda de 4G. Parte de la especificación 5G permite que los teléfonos 5G combinen canales 5G y 4G de manera invisible y sin problemas para el usuario. Por lo tanto, la mayoría de las conexiones se combinarán con enlaces 4G / 5G durante bastante tiempo.
Si bien 2G y 3G desaparecerán pronto, 4G tiene muchos años por delante como parte de la ecuación 5G.
Bajo, medio y alto en 5G
5G ofrece a los operadores más opciones en términos de ondas de radio que 4G. En particular, abre ondas de radio de corto alcance de «banda alta» que no funcionaban con la tecnología 4G. Pero 5G puede ejecutarse en cualquier frecuencia, lo que lleva a tres tipos muy diferentes de experiencias 5G: baja, media y alta.
La clave para entender aquí es que 5G no es mucho más rápido que 4G en los mismos canales de radio antiguos. En cambio, la especificación 5G permite que los teléfonos usen canales mucho más amplios en una gama más amplia de frecuencias. Sin embargo, los operadores y la FCC tienen que hacer que esos canales más amplios estén disponibles, y ahí es donde se han quedado cortos.
Con 4G, puede combinar hasta siete canales de 20MHz para usar un total de 140MHz de espectro. La mayoría de las veces, sin embargo, los teléfonos utilizan 60 MHz o menos.
Con los teléfonos nuevos en 5G de banda baja y media, puede combinar dos canales de 100MHz para un uso de 200MHz y agregar varios canales 4G de 20MHz más. En 5G de banda alta, puede utilizar hasta ocho canales de 100 MHz. Pero si no tienes las ondas de radio disponibles, no obtienes las velocidades.
Los operadores también pueden compartir canales de manera flexible entre 4G y 5G mediante el uso compartido de espectro dinámico (DSS). DSS hace que las paredes entre los canales 4G y 5G sean móviles, por lo que los operadores pueden dividir los canales entre 4G y 5G según la demanda. Eso es lo que Verizon ha estado usando para su 5G «nacional». No libera nuevas ondas de radio para 5G, solo reutiliza las probabilidades y los extremos de 4G, por lo que no hemos visto que DSS 5G ofrezca un mejor rendimiento que 4G.
El 5G de banda baja opera en frecuencias por debajo de 2 GHz. Estas son las frecuencias de televisión y celulares más antiguas. Recorren grandes distancias, pero no hay canales muy amplios disponibles, y muchos de esos canales se utilizan para 4G. Entonces, el 5G de banda baja es lento. Actúa y se siente como 4G, por ahora. Los canales 5G de banda baja tienen un ancho de 5MHz (para AT&T) hasta 15MHz (para T-Mobile), por lo que puede ver que no son más espaciosos que 4G.
El 5G de banda media está en el rango de 2 a 10 GHz. Eso cubre la mayoría de las frecuencias celulares y Wi-Fi actuales, así como las frecuencias ligeramente por encima de ellas. Estas redes tienen un rango decente desde sus torres, a menudo alrededor de media milla, por lo que en la mayoría de los demás países, estas son las redes de caballos de batalla que transportan la mayor parte del tráfico 5G.
La mayoría de los otros países han ofrecido alrededor de 100MHz a cada uno de sus operadores para 5G de banda media.
El 5G de banda alta, es lo realmente nuevo. Hasta ahora, se trata principalmente de ondas de radio en el rango de 20-100GHz. Estas ondas de radio no se han utilizado antes para aplicaciones de consumo. Son de muy corto alcance pero hay una gran cantidad de espectro sin usar allí, lo que significa velocidades muy rápidas que usan hasta 800MHz a la vez.
Hemos visto velocidades de más de 3Gbps en la red de banda alta de Verizon, a la que llama «banda ultra ancha». El mayor inconveniente es la poca cobertura que tiene actualmente.
Las bandas altas se han utilizado antes para backhaul, conectando estaciones base a enlaces remotos de Internet. Pero no se han utilizado antes para dispositivos de consumo, porque la potencia de procesamiento portátil y las antenas miniaturizadas no estaban disponibles. Las señales de ondas milimétricas también caen más rápido con la distancia que las señales de baja frecuencia, y la enorme cantidad de datos que transfieren requerirá más conexiones a Internet fijo.
Por lo tanto, los proveedores de telefonía celular tendrán que usar muchas estaciones base más pequeñas y de menor potencia (que generalmente producen de 2 a 10 vatios) en lugar de menos macrocélulas más potentes (que producen de 20 a 40 vatios) para ofrecer las velocidades de varios gigabits que las redes de ondas milimétricas promesa. Debido a la caída muy rápida, las olas son bastante débiles cuando llegan a ti.
En muchas ciudades importantes, los operadores instalaron estas «celdas pequeñas» para aumentar la capacidad 4G a partir de 2017. En esas ciudades, solo necesitan atornillar una radio adicional en el sitio existente para convertirlo en 5G. Sin embargo, hay una lucha en otros lugares, donde existen problemas para convencer a las ciudades para que les permitan agregar celdas pequeñas a los vecindarios suburbanos. Eso es similar a las luchas anteriores sobre el establecimiento de un servicio celular en muchas de estas ciudades.
¿Cómo funciona 5G?
Al igual que otras redes celulares, las redes 5G utilizan un sistema de mallas celulares que dividen su territorio en sectores y envían datos codificados a través de ondas de radio. Cada sitio celular debe estar conectado a una red troncal, ya sea a través de una conexión backhaul cableada o inalámbrica.
Las redes 5G usan un tipo de codificación llamado OFDM, que es similar a la codificación que usa 4G LTE. Sin embargo, la interfaz aérea está diseñada para una latencia mucho menor y una mayor flexibilidad que LTE.
Las redes 5G deben ser mucho más inteligentes que los sistemas anteriores, ya que hacen malabarismos con muchas más celdas más pequeñas que pueden cambiar de tamaño y forma. Pero incluso con las macrocélulas existentes, Qualcomm dice que 5G podrá aumentar la capacidad cuatro veces más que los sistemas actuales al aprovechar anchos de banda más amplios y tecnologías de antenas avanzadas.
El objetivo es tener disponibles velocidades mucho más altas y una capacidad por sector mucho más alta, con una latencia mucho más baja que 4G. Los organismos de estándares involucrados apuntan a velocidades de 20 Gbps y latencia de 1 ms, momento en el que comienzan a suceder cosas muy interesantes.
¿Qué teléfonos 5G están saliendo?
Los teléfonos 5G son la corriente principal ahora; Espere que cualquier teléfono de más de $ 500 tenga 5G a bordo. El próximo objetivo es la banda C, las frecuencias que AT&T y Verizon activarán el próximo año. Hasta ahora, la serie Apple iPhone 12, la serie Galaxy S21, Google Pixel 5 y LG Wing tienen banda C.
La 5G de banda baja y media es menos costosa de implementar que la 5G de banda alta, por lo que muchos teléfonos AT&T y T-Mobile carecen de 5G de banda alta. Más tecnología es mejor, y las empresas poseen muchas ondas de radio de banda alta. Pero han sido extremadamente reticentes sobre lo que planean hacer con ellos, porque no está claro qué ventaja le brindará la banda alta en los teléfonos. Si desea marcar todas sus i, el Galaxy Note 20 Ultra, el Galaxy Z Fold 2, la serie Galaxy S21, la serie iPhone 12, el Pixel 5 y el LG Wing tienen banda alta.
¿Es 5G seguro?
Si. Las teorías de la conspiración en línea han culpado a 5G de todo, desde el cáncer hasta el coronavirus, pero tienden a desmoronarse con el más mínimo toque de hechos reales. El 5G de banda baja y media se basa en frecuencias de radio que se han utilizado durante décadas. El 5G de banda baja utiliza bandas de TV UHF, que se han utilizado desde 1952. La banda media de Sprint se ha utilizado al menos desde 2007; partes de él se utilizaron por primera vez en 1963.
Las mayores preocupaciones sobre el 5G en los EE. UU. Tienden a estar en torno al 5G de banda alta u onda milimétrica. Este es el tipo de corto alcance que requiere muchos sitios de celdas pequeñas, por lo que la infraestructura es más visible que antes. Lo irónico de preocuparse de que la onda milimétrica fríe sus células no es que sea demasiado fuerte, sino demasiado débil: está bloqueado por hojas, paredes, vidrios, automóviles, ropa y piel.
Los niveles de potencia son extremadamente importantes. Los hornos de microondas y Bluetooth funcionan con la misma frecuencia. Debido a que las señales de ondas milimétricas se denominan técnicamente microondas, algunas personas están convencidas de que son hornos microondas literales que nos van a freír. Pero una luciérnaga no es un soplete, y los sistemas 5G están más en el extremo de las luciérnagas.
Los estudios de mmWave han demostrado que no penetra bien la piel humana y que su efecto más fuerte, a niveles de potencia superiores a los que utiliza cualquier red 5G, es que hace que las cosas sean un poco más cálidas. En los niveles que usan las redes 5G, no hay ningún efecto perceptible en las personas.
Pero lo que más se condena a sí mismos acerca de los conspiradores mutables de 5G es que no les importa ninguno de estos detalles. Una petición popular en el Reino Unido a principios de 2020 afirmó que 5G funciona a «60 megahertz» y está «absorbiendo todo el oxígeno del aire». Obtuvo más de 114.000 firmas en change.org antes de ser eliminado.
60 megahercios es mucho más bajo que cualquier frecuencia de red inalámbrica; pueden significar 60GHz, pero tampoco ninguna red 5G lo está usando todavía. En cuanto al oxígeno, bueno, hay una red de pseudocientíficos con títulos en cosas como «salud natural» que afirman todo tipo de tonterías en YouTube.
¿Para qué sirve el 5G?
La mayoría de las demostraciones de 5G del mundo real que hemos visto solo involucran a personas que descargan Netflix muy rápidamente en sus teléfonos. Ese tipo de uso está en juego, solo para construir las redes para que se puedan desarrollar aplicaciones más interesantes en el futuro.
Internet residencial 5G muestra una gran ventaja sobre 4G: gran capacidad. Los operadores no pueden ofrecer Internet residencial 4G a un precio competitivo porque simplemente no hay suficiente capacidad en los sitios celulares 4G para los 346 GB de uso mensual que la mayoría de los hogares esperan ahora.
Internet residencial 5G es más fácil de implementar para los operadores que las líneas de fibra óptica casa por casa. En lugar de excavar cada calle, los operadores solo tienen que instalar fibra óptica en un sitio celular cada pocas cuadras y luego darles a los clientes módems inalámbricos.
Los autos sin conductor pueden necesitar 5G para realmente entrar en acción, explica nuestro editor Oliver Rist. La primera generación de automóviles sin conductor será autónoma, pero las generaciones futuras interactuarán con otros automóviles y carreteras inteligentes para mejorar la seguridad y gestionar el tráfico. Básicamente, todo en el camino estará hablando con todo lo demás.
Para hacer esto, necesita latencias extremadamente bajas. Si bien todos los automóviles intercambian paquetes de información muy pequeños, deben hacerlo casi instantáneamente. Ahí es donde entra en juego la latencia de menos de un milisegundo de 5G, cuando un paquete de datos se dispara directamente entre dos automóviles o rebota de un automóvil a una celda pequeña en un poste de luz a otro automóvil.
Otro aspecto del 5G es que conectará muchos más dispositivos. En este momento, los módulos 4G son costosos, consumen energía y exigen planes de servicio complicados, por lo que gran parte del Internet de las cosas se ha quedado con Wi-Fi y otras tecnologías domésticas para los consumidores o 2G para las empresas. 5G aceptará dispositivos pequeños, económicos y de bajo consumo, por lo que conectará muchos objetos más pequeños y diferentes tipos de sensores ambientales a Internet.
El mayor cambio que puede traer el 5G es la realidad virtual y aumentada. A medida que los teléfonos se transforman en dispositivos destinados a ser utilizados con cascos de realidad virtual, la latencia muy baja y las velocidades constantes de 5G le brindarán un mundo con Internet aumentado, si lo desea y cuando lo desee.
Artículos Relacionados
Los 5 principales beneficios económicos de la computación en la nube
¿Qué es una computadora cuántica, qué ventajas tienen?
La primera computadora cuántica ‘minorista’ de IBM se dirige a la Clínica Cleveland
¿Qué son las Cookies? Todo lo Que Debes Saber
Los mejores IaaS: proveedores de infraestructura como servicio
