Tecnología 5G

5G: la evolución en telecomunicaciones

La tecnología 5G es el próximo eslabón evolutivo en la escala de telecomunicaciones que ha acompañado de cerca en la transformación de la telefonía móvil, desde una época donde los teléfonos analógicos 1G solo nos permitían llamar y nada más, luego surgió la tecnología de los mensajes de texto 2G, posteriormente nos conectamos al internet con 3G lo que terminó de cambiar nuestra manera de hacer las cosas para siempre impulsando todos los productos y servicios a volcarse hacia internet principalmente enfocado a los dispositivos móviles. Mientras más servicios se colgaban en el ciberespacio mayor se volvía la demanda por usarlos hasta que finalmente comenzamos a experimentar el dinamismo y rapidez de multitareas online con 4G.

Hoy en día nos volvemos a encontrar en una encrucijada desde un punto de vista de infraestructura tecnológica principalmente porque la demanda por conectividad creció exponencialmente gracias al Internet of Things (IoT) ó el "Internet de las cosas" en español. En una era de dispositivos inteligentes, todos necesitan estar conectados a un internet Wireless (sin cables) y los fabricantes se han dedicado a crear dispositivos que sean capaces de acceder al internet y también puedan comunicarse entre dispositivos como es el caso entre los productos Apple. Pero no solo los fabricantes de hardware, sino también con software donde algunas aplicaciones permiten manejar una base de datos conjunta entre distintos dispositivos como es el caso de Youtube, Spotify o Netflix.

Por ello, el reto yace en la creación de una plataforma de telecomunicaciones que sea capaz de soportar el gran intercambio de información que se viene en los próximos años donde veremos el ascenso de nuevas tecnologías como la Realidad Virtual, la Realidad Aumentada y la Inteligencia Artificial.

Ver artículo asociado: Inteligencia Artificial en Bienes y Servicios

A ciencia cierta 5G es difícil de explicar incluso para los expertos, sin embargo podría resultar más comprensible reseñar su desarrollo que ha girado en torno a las siguientes tecnologías:

1) Millimiter Waves: las millimiter waves ú ondas milimétricas tienen una longitud de 1 a 10 mm y se encuentran en frecuencias de radio muy altas que oscilan entre 30 y 300 GHz en el espectro electromagnético permitiendo abrir un área completamente virgen en términos de telecomunicaciones que puede facilitar la transferencia de información de una manera más eficiente ya que la mayoría de los dispositivos que conocemos hoy por hoy trabajan en una frecuencia alrededor de 6 GHz que ya no es capaz de soportar la nueva demanda. Sin embargo el problema de esta frecuencia es que puede disiparse con facilidad al encontrarse con obstáculos como árboles e incluso lluvia.

2) Small Cells: las small cells o antenas pequeñas funcionan como antenas repetidoras que impulsan la señal proveniente de las grandes antenas usadas actualmente para transmitir a largas distancias y así optimizar su cobertura. Las antenas pequeñas pretenden sectorizar la transmisión de la señal buscando mayor calidad, por otro lado la versatilidad en su tamaño disminuye considerablemente el consumo de energía y su fácil instalación reduce considerablemente los costos de infraestructura, de tal manera que la instalación en volumen de antenas pequeñas esparcidas en lugares estratégicos en una ciudad permitiría que un usuario con un dispositivo móvil cambie de un rango al otro a medida que se mueva aprovechándose de la red distribuida de pequeñas antenas y mantener su conexión a la mayor calidad y rapidez posible.

3) Massive MIMO: las siglas MIMO son un acrónimo de "Multiple Input, Multiple Output", es decir, entradas múltiples y salidas múltiples en una manera masiva. Las grandes antenas que manejan todo el tráfico de la infraestructura 4G de la actualidad permite el alojamiento de alrededor de una docena de puertos para generadores y receptores de señal, las nuevas antenas para 5G podrían alojar cerca de 100 puertos. Sin embargo, la manera en la que esta tecnología funciona actualmente cruza las señales tanto de entradas como de salidas en todas las direcciones simultáneamente causando interferencias cuando el tráfico incrementa, por ello para que la 5G prolifere debe complementarse con la próxima tecnología.

4) Beamforming: el beamforming busca dirigir la señal a direcciones definidas tal como ocurriría con un rayo de luz regulando el tráfico de señal de las antenas de Massive MIMO para evitar interferencias, similar a como lo haría un semáforo en el tránsito vehicular. Cuando las antenas o estaciones Massive MIMO reciben la señal de todas las direcciones entra en acción un algoritmo especializado que analiza distancias, tiempos de emisión, distancias recorridas, entre otras variables para triangular la ruta fuente de cada señal y en este punto es posible devolver una señal dirigida.

5) Full Duplex: por último Full Duplex afecta el canal más básico de la transferencia de información entre dispositivos. La infraestructura actual necesita que el emisor transmita el mensaje al receptor linealmente, dos mensajes no pueden superponerse al mismo tiempo remontándonos a los tiempos de los famosos "walkie talkies", es decir una antena básica solo puede transmitir o recibir a la vez, no puede realizar ambas al mismo tiempo. Esto ocurre por un principio científico llamado reciprocidad que consiste en la tendencia de las ondas de radio de viajar de un sentido a otro en la misma frecuencia, cuando dos ondas se encuentran entre sí en la misma frecuencia se produce interferencia, imaginemos por un momento que las ondas son un tren y la frecuencia son los rieles del tren, cuando este tren viaja en un sentido y se encuentra con  otro tren viajando en los mismos rieles pero en sentido contrario eventualmente fijaran un punto de colisión donde ninguno de los dos puede continuar su paso provocando una interferencia. Hasta los momentos la solución había sido darle turnos a los trenes viajando uno primero y el otro después, o cambiándoles de rieles, es decir cambiando las frecuencias. Sin embargo se ha descubierto que la manera más eficiente de resolver este problema es trabajar alrededor del principio de reciprocidad llevando al desarrollo de transistores de acción inmediata. Éstos, permitan momentáneamente cambiar de frecuencias automáticamente cuando encuentre interferencia en las rutas de la señal sin cambiar su fuente o perderse en interferencias.

Grandes empresas apuestan por esta tecnología invirtiendo fuertemente en toda su infraestructura. La gigante fabricante de procesadores Intel es una de ellas, que recientemente dio a conocer todos sus esfuerzos en esta área en su más reciente cumbre de 5G en Los Ángeles previo al Congreso Mundial de Tecnología Móvil. Este evento fue galantemente conducido por la Vicepresidenta Senior y Gerente General de Plataformas con ecosistemas de Redes en Intel, Sandra Rivera; persona responsable del desarrollo en las comunicaciones 5G, quien cabe destacar es de ascendencia hispana y lidera comité de liderazgo hispano como parte del programa de diversidad de Intel.

fotografía extraída de: Intel Newsroom

Durante su presentación, Rivera comentaba que esta tecnología representa mucho más que solo una conexión más rápida para nuestros teléfonos sino que se trata de inteligencia, innovación y eficiencia con el potencial de impulsar industrias enteras hacia adelante. Desde la infraestructura de ciudades hasta la automatización del transporte y el entretenimiento, entre otras tantas posibilidades volviéndose una fuerza disruptiva con el potencial de promover nuevas invenciones que podrán funcionar sobre la infraestructura de redes de Intel.

Según Rivera, 5G podrá abarcar un mercado de aproximadamente 2.5 trillones de dólares con un "efecto multiplicador" en toda la industria de hasta 10 trillones de dólares en ingresos brutos que ayudarían a todo el sector económico creando muchas oportunidades comerciales y millones de empleos.