El amanecer de las telecomunicaciones 5G

El lanzamiento de 5G, la quinta generación de tecnología de banda ancha inalámbrica, está a la vuelta de la esquina.

Por el Dr. Syed Faraz Hasan.

Las mejoras en la tecnología de los teléfonos móviles son obvias cuando miras hacia atrás a los teléfonos del tamaño de un ladrillo de principios de la década de 1990, pero la red subyacente que envía datos hacia y desde los teléfonos móviles también ha evolucionado a lo largo de los años, en gran parte desapercibida.

Nuestra red actual de telefonía móvil se encuentra en su cuarta generación (4G). La transición de la versión más antigua (o 1G) a la versión actual ha sido impulsada principalmente por una demanda cada vez mayor de velocidades de transferencia de datos más rápidas. Nuestra sed perpetua de mayor velocidad y capacidad de red para ejecutar aplicaciones cada vez más complicadas significa que los gigantes de las telecomunicaciones ahora trabajan febrilmente en 5G, o en la quinta generación de tecnología de banda ancha inalámbrica.

Lo interesante de 5G es que todo el mundo sabe “qué” ofrecerá, pero nadie sabe “cómo” en términos prácticos. Muchas naciones en todo el mundo, incluidos los Estados Unidos, el Reino Unido, Corea del Sur y Japón, han anunciado ambiciosos planes para el lanzamiento de 5G, algunos de los cuales comenzarán en 2018.

Velocidades más rápidas, pero ¿cómo se entregarán?

Entonces, ¿qué podemos esperar de 5G? Bueno, dos cosas son ciertas. 5G traerá velocidades de red sin precedentes, 1000 veces más rápido que el 4G, de acuerdo con Huawei, y proporcionará conectividad inalámbrica a los miles de millones de dispositivos que se espera que surjan en 2020.

La característica distintiva de la tecnología 5G será su frecuencia de transmisión muy alta para ofrecer una mayor velocidad de red. En una red 5G típica, los datos viajarán a 28 o 38 GHz, en comparación con la norma existente de 2.6 GHz. Cuanto mayor sea la banda de frecuencias en uso, más rápida es la velocidad y capacidad de la red. Pero hay una desventaja de usar frecuencias más altas.

Una estación base 5G típica puede enviar su señal a no más de 250 m, según los estudios recientes, que es aproximadamente cuatro veces menos que una estación base 4G. Todos los teléfonos móviles se comunican a través de una estación base, por lo que su alcance es extremadamente importante. Tal como está, si reemplazamos las estaciones base 4G actuales con estaciones base 5G, un teléfono móvil solo puede enviar su señal si al menos otros tres dispositivos están listos para repetir su transmisión a lo largo del camino.

En lugar de utilizar esta transferencia de datos salto por salto, que no es común en las redes de telefonía móvil, el otro enfoque más costoso es desplegar más estaciones base 5G para cubrir por completo un área determinada. De cualquier manera, la cantidad de transmisores en nuestro entorno aumentará considerablemente una vez que se implemente la tecnología 5G. Cuando tengamos los 50 mil millones de dispositivos adicionales e esta realidad actual, ya de por sí densa, eventualmente tendremos una enorme cantidad de dispositivos que se comunicarán simultáneamente unos con otros.

¿Habrá un impacto en la salud humana?

Este aumento en el número de dispositivos de comunicación requiere nuevas iniciativas de investigación y desarrollo. Por ejemplo, si varios dispositivos están transmitiendo juntos, necesitamos técnicas innovadoras para evitar que interfieran entre sí.

Algunas preocupaciones que no están directamente relacionadas con la tecnología de la comunicación también plantean desafíos y oportunidades interesantes. Por ejemplo, ¿cómo vamos a proporcionar para el aumento de la demanda de electricidad cuando millones de dispositivos nuevos se unan a la red 5G? La idea de “aprovechar” la energía del medio ambiente y las transmisiones inalámbricas es algo que se está explorando en este momento.

Desde la perspectiva de Nueva Zelanda, 5G podría ser instrumental para abordar los esporádicos problemas de conectividad móvil en todo el país. Es posible permitir la comunicación de dispositivo a dispositivo significa que los dispositivos pueden intercambiar información sin pasar por la estación base. Esta comunicación directa entre teléfonos móviles es muy adecuada para la zonas rurales escasamente pobladas, donde la creación de nuevas estaciones base es económicamente inviable.

Pero quizás las mayores preocupaciones se relacionan con cómo el mayor número de transmisores (y en consecuencia sus transmisiones) afectará el bienestar humano. Varios estudios, incluido uno realizado por el Grupo de Investigación de Ingeniería de Redes y Telecomunicaciones de Massey, están investigando el impacto de las redes 5G en los cuerpos humanos. Hasta que se encuentren los hallazgos, será difícil determinar el efecto de estas llamadas transmisiones de ondas milimétricas en la salud humana.

El Dr. Syed Faraz Hasan dirige el Grupo de Investigación de Ingeniería de Redes y Telecomunicaciones en la Escuela de Ingeniería y Tecnología Avanzada de la Universidad de Massey.