Si ha estado viendo las noticias últimamente, probablemente haya oído hablar de la tecnología 5G y cómo está configurada para transformar nuestras vidas.

Por: Interesting Engineering / Traducción libre del inglés de Morfema Press

Como red de datos móviles de próxima generación, se espera que mejore radicalmente las conexiones inalámbricas y las tasas de transferencia de datos, y que impulse algunas de las tecnologías de datos más avanzadas, como ciudades inteligentes, vehículos autónomos y más.

Sin embargo, ¿qué significa 5G? ¿Como funciona? ¿Es seguro ? ¿Y qué tan rápidas se espera que sean las velocidades de conexión 5G?

¿Qué es 5G?

El término 5G se refiere a la quinta generación de tecnología de datos móviles. Si bien no es una tecnología única en sí misma, 5G es una colección de tecnologías que trabajan juntas para formar un estándar tecnológico específico al que otros dispositivos pueden conectarse para acceder a Internet.

Según Qualcomm, empresa líder en tecnología móvil, «la tecnología inalámbrica 5G está destinada a ofrecer velocidades de datos máximas de varios Gbps, latencia ultrabaja, más confiabilidad, capacidad de red masiva, mayor disponibilidad y una experiencia de usuario más uniforme para más usuarios. Un mayor rendimiento y una mayor eficiencia potencian nuevas experiencias de usuario y conectan nuevas industrias».

Lo que hace que 5G sea emocionante para muchos es que las tasas de transferencia de datos para 5G son sustancialmente más altas, por lo que se espera que habilite todo tipo de nuevas tecnologías de consumo que simplemente no son posibles con la infraestructura de red 4G LTE existente. La más prometedora de ellas es la denominada infraestructura de «ciudad inteligente «, como líneas de autobuses autónomos, control y gestión mejorados del tráfico, gestión del sistema de electricidad y agua, y más.

Ventajas y desventajas de 5G

Las mayores ventajas de 5G serán la cantidad de conexiones simultáneas, así como las velocidades de transferencia de datos de esas conexiones. La parte del espectro de radio a la que accede 5G está casi completamente sin usar, por lo que hay mucha menos interferencia de diferentes señales de radio que pueden limitar la velocidad con la que se pueden transmitir los datos. Además, dado que está mucho menos congestionado, puede tener muchos más dispositivos conectados a la red que disfrutarán de todos los beneficios de las velocidades de datos mejoradas de una red 5G.

El mayor inconveniente de las redes 5G es que necesitará un equipo especial para acceder a ellas. Los teléfonos y tabletas antiguos no podrán conectarse a redes 5G, y cualquier infraestructura conectada existente deberá actualizarse para que funcione con 5G. Estas actualizaciones no son demasiado onerosas cuando se trata de su teléfono u otros dispositivos móviles, pero pueden ser bastante costosas cuando se trata de actualizar la infraestructura de la ciudad.

Más recientemente, las aerolíneas en los Estados Unidos protestaron porque los mástiles 5G cerca de los aeropuertos amenazaban con interferir con equipos críticos en aviones como altímetros que dependen de señales de radio cerca de las frecuencias que usan las nuevas redes 5G. Esto puede ser potencialmente peligroso cuando un avión intenta aterrizar, especialmente con mal tiempo, cuando el altímetro es importante para saber qué tan cerca está el avión del suelo. Como resultado, los proveedores de red están restringiendo sus redes alrededor de los aeropuertos y están buscando otras soluciones al problema.

¿Cómo funciona 5G?

5G es una red celular, lo que significa que opera utilizando un sistema de sitios celulares que dividen cada área en diferentes sectores y transmiten datos codificados a través de ondas de radio. Cada uno de estos sitios debe estar conectado a una «red troncal», generalmente una conexión física por cable, y la codificación que utilizan es diferente según el tipo de red.

En términos de infraestructura, no hay mucha diferencia entre 5G y los sitios celulares existentes, pero las nuevas redes 5G permitirán que esos sitios celulares accedan a una banda de frecuencias mucho más amplia que antes. Las redes 5G utilizan la codificación OFDM, que es similar al tipo utilizado en una red 4G LTE, pero proporciona una «interfaz aérea» con menor latencia y acceso a más ondas de radio que 4G LTE.

La característica más importante de 5G es que los sitios celulares tendrán acceso a ondas de radio de «banda alta» de corto alcance que eran inaccesibles con la tecnología 4G LTE. Además, 5G permite que los dispositivos usen canales más amplios en una porción más grande del espectro de frecuencia de radio. Los reguladores y los operadores tienen que desbloquear esos canales para que los utilicen los clientes, lo que recién ahora está comenzando a suceder. Pero a medida que esos canales se vuelven accesibles, las velocidades aumentarán dramáticamente.

¿Qué es la tecnología 5G y cómo transformará nuestras vidas?

En las antiguas redes 4G LTE, un dispositivo puede combinar hasta siete canales de 20 MHz o 140 MHz de uso total del espectro, aunque los teléfonos generalmente no alcanzan eso (alrededor de 60 MHz o menos). El 5G de banda baja y media permite que un dispositivo combine hasta tres canales de 100 MHz con varios canales de 20 MHz de la red 4G LTE para mejorar considerablemente las velocidades de la red, pero no es la «cuarta revolución industrial» que nos prometieron durante varios años ahora. El verdadero cambio de juego es la señal de radio de corto alcance de onda milimétrica («mmWave») ( 24-39 GHz) conocida como 5G de banda alta, que le permite apilar hasta ocho canales de 100 MHz para mejorar enormemente las velocidades de transferencia de datos y latencia.

Los operadores celulares también pueden unir frecuencias 4G y 5G de banda baja utilizando algo llamado uso compartido dinámico del espectro, basado en el tráfico de la red, para aprovechar al máximo su red 4G existente. Pero esto es principalmente solo una mejora de la red 4G actual, en lugar de algo realmente nuevo, por lo que no ve las velocidades de datos significativamente más rápidas de las verdaderas redes 5G. Esto no ha impedido que algunos operadores de red comercialicen estas ligeras mejoras en las redes 4G LTE como 5G o similar, lo que ha llevado a algunos a confundirlas con redes 5G reales. Y dado que estas redes no son mucho más rápidas que 4G LTE, esto ha dejado a muchos con la impresión de que 5G no es tan importante. Sin embargo, estas no son redes 5G reales, al menos no lo que la gente quiso decir cuando hablaban de 5G en los últimos años. Lo que todos realmente quieren decir es 5G de banda alta, que comenzará a implementarse en serio en los EE. UU. y en otros lugares en 2022, por lo que las percepciones de estas redes seguramente cambiarán con bastante rapidez.

¿Quién inventó el 5G?

Ni un individuo ni una empresa inventaron la tecnología 5G. Varias empresas en el espacio de la tecnología móvil se unieron para desarrollar los nuevos estándares de red inalámbrica 5G para ayudar a optimizar la tecnología para que todas las empresas y clientes pudieran beneficiarse de la misma tecnología. Algunas de las empresas líderes involucradas en la construcción de equipos de red son Qualcomm, Huawei, Samsung y Ericsson. Los proveedores móviles de todo el mundo también se han involucrado a nivel regional para instalar torres de red y desarrollar la infraestructura física que conformará la red 5G.

¿Qué tan rápido es 5G?

El estándar de tecnología 5G requiere velocidades significativamente más rápidas que las tecnologías de red 4G LTE existentes. En su pico teórico, 5G tiene una velocidad de descarga máxima de 10 Gbps con una latencia de tan solo un milisegundo. Por supuesto, estas velocidades de datos no estarán disponibles durante muchos años; e incluso entonces, dependerá de la cobertura de la red y de las circunstancias específicas. Pero una velocidad base de 50 Mbps debería ser el mínimo absoluto de lo que está disponible, mientras que eventualmente deberíamos ver velocidades que son más de 100 veces más rápidas que las velocidades promedio de la red 4G. Sin embargo, las velocidades más rápidas provendrán de las señales de banda alta mmWave, pero dado que estas señales son bastante débiles y tienen un alcance bastante corto, es probable que se reserven para áreas especiales de cobertura que requieren estas velocidades más rápidas.

¿Es seguro el 5G?

Hay dos respuestas a esta pregunta, dependiendo de lo que entienda por seguro. Si te refieres a seguro para los humanos, entonces sí, 5G es seguro. La mayoría de las señales 5G usan el mismo tipo de ondas de radio que las redes de radio y televisión han estado usando durante muchas décadas, así como las que las redes celulares y Wi-Fi han estado usando durante mucho tiempo sin problemas.

La tecnología genuinamente nueva en 5G, las señales de frecuencia milimétrica de la tecnología mmWave, son técnicamente microondas, que naturalmente serán malinterpretadas por muchas personas. Estas señales son muy débiles, no viajan muy lejos y ni siquiera pueden penetrar las hojas de los árboles cercanos, y mucho menos las paredes de su hogar. Las señales de televisión UHF anticuadas son mucho más poderosas que cualquier cosa que emitan las torres 5G, pero esas señales han estado en uso desde la década de 1960 y, como resultado, están muy congestionadas. Las ondas de radio de los transmisores mmWave no cocinarán los cerebros de las personas. Incluso si tuviera que pararse junto a un transmisor, las señales ni siquiera son lo suficientemente fuertes como para atravesar su piel. También hay pautas de seguridad claras para esto. Por ejemplo, la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP) es un organismo científico mundial que ha determinado una norma para la radiación no ionizante emitida por los teléfonos móviles y las antenas de telecomunicaciones y monitorea continuamente sus efectos térmicos.

El valor de las señales de banda alta de 5G mmWave no es que sean mucho más poderosas que las señales de radio que hemos estado usando antes, sino precisamente porque nadie usa estas frecuencias, por lo que no hay nada que obstruya las ondas de aire. . Sin embargo, eso no ha impedido que las personas conviertan 5G en forraje de teoría de la conspiración. Ahora bien, si estamos hablando de si las señales 5G pueden interferir con otras señales de radio de manera insegura, ese es un tema muy diferente. Como todas las señales de radio, están sujetas a interferencias y pueden interferir con otras señales de radio.

Los dos problemas más serios son con el equipo de radar que se usa en muchos aviones y con ciertos satélites de monitoreo del clima . En el caso de los satélites meteorológicos, las señales de frecuencia de 24 GHz utilizadas por las redes 5G pueden «filtrarse» en la banda de frecuencia cercana de 23,8 GHz utilizada por los satélites meteorológicos para monitorear la humedad atmosférica. Este monitoreo es fundamental para un pronóstico meteorológico adecuado, y existe la preocupación de que las redes 5G puedan reducir la precisión de los pronósticos meteorológicos hasta en un 30 % . Esto sería el equivalente a retrasar la precisión del pronóstico del tiempo varias décadas, lo que llevaría a tiempos de respuesta de preparación más bajos para tormentas importantes como los huracanes.

¿Es 5G realmente una amenaza para las aerolíneas?

La otra gran preocupación sobre la interferencia de 5G es con los altímetros de radar utilizados por los aviones para medir su altitud, algo en lo que todos podemos estar de acuerdo que es importante para la seguridad de todos. Recientemente, las aerolíneas en los EE. UU. han protestado porque las emisiones 5G en la frecuencia de banda C de 3,7 GHz a 3,98 GHz pueden interferir con el funcionamiento adecuado del altímetro de un avión., que utiliza frecuencias de radio entre 4,2 GHz y 4,4 GHz. Verizon y AT&T, que gastaron miles de millones de dólares para comprar los derechos de uso de frecuencias en el espectro de 3,7 a 3,98 GHz, han rechazado estos temores, diciendo que hay un espacio más que adecuado entre sus señales 5G y las utilizadas por los altímetros de radar. También expresaron su frustración con los reguladores que, según dicen, expresaron su preocupación en el último minuto a pesar de tener dos años para prepararse para la introducción de 5G en los aeropuertos.

» A nuestro exclusivo criterio, hemos acordado voluntariamente aplazar temporalmente el encendido de una cantidad limitada de torres alrededor de ciertas pistas de aterrizaje del aeropuerto mientras continuamos trabajando con la industria de la aviación y la FAA para brindar más información sobre nuestro despliegue de 5G, ya que no han utilizado los dos años que han tenido para planificar responsablemente este despliegue», dijo AT&T en un comunicado el 18 de enero de 2022.

Claramente, todavía hay cierta fricción entre los gigantes de la industria de la aviación y las telecomunicaciones, con los reguladores gubernamentales trabajando para navegar los dos intereses en competencia para encontrar una solución viable. Esto llegó a un punto crítico recientemente, cuando en enero de 2022, varias aerolíneas, incluidas British Airways, Emirates y Air India, cancelaron o cambiaron vuelos con destino a EE. UU. por preocupaciones sobre el despliegue de tecnología 5G cerca de los aeropuertos. La Autoridad Federal de Aviación también comenzó a actualizar su guía sobre qué aeropuertos y modelos de aeronaves se verán afectados por 5G y AT&T y Verizon anunciaron que pausarán temporalmente el despliegue de 5G cerca de aeropuertos clave.

De todas las preocupaciones en torno a 5G, los problemas de los satélites meteorológicos y los altímetros de los aviones son claramente legítimos y se están abordando activamente entre las distintas partes. Cómo terminarán en última instancia sigue siendo una pregunta abierta, sin embargo, dados los problemas de seguridad involucrados, es probable que los proveedores de la red 5G tengan que ceder terreno al final.

¿Cuándo se lanzará 5G?

Ha tardado mucho en llegar y, después de dos años de retraso, las principales redes 5G comienzan a activarse en las principales ciudades del mundo. Si bien aún llevará tiempo que las redes maduren y que la cobertura se expanda a más áreas rurales, el proceso ha comenzado y 5G finalmente podría comenzar a cumplir sus nobles promesas de velocidades de transformación y avances tecnológicos.

Cuáles serán esos avances es difícil de predecir. Cuando se lanzó 2G en la década de 1990, todos pensaron que las llamadas de voz digitales iban a ser el gran avance de la era, pero fueron los mensajes de texto SMS los que realmente llegaron a definir esa generación de tecnología. Con 3G, se esperaba que el servicio de Internet móvil fuera la «aplicación asesina» de la generación, pero resultaron ser las redes sociales y las aplicaciones para teléfonos inteligentes. Del mismo modo, 4G LTE vio la introducción de un catálogo completamente nuevo de aplicaciones como servicios de viajes compartidos, entrega de alimentos y servicios impulsados ​​por computación en la nube, pero los servicios de transmisión como YouTube, Netflix y servicios de videollamadas como FaceTime hicieron que 4G LTE se tratara solo de video. Dado el potencial de 5G, no hay forma de saber cuál será el próximo paso en tecnología.