Tipos de 5G: ¿cuál es el adecuado para su organización?
21 de marzo de 2024
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La tecnología 5G no es una solución única que pueda permitir la transformación digital con solo tocar un botón. Hay tres tipos de 5G, cada uno con sus propios casos de uso y capacidades específicos, que los líderes empresariales deben comprender.

La tecnología inalámbrica 5G se divide en tres tipos: banda baja, media y alta, llamados así por el espectro de frecuencias de radio que soportan.

  • 5G de banda baja transmite datos en frecuencias entre 600 y 900 MHz
  • La banda media 5G transmite entre 1 y 6 GHz
  • El 5G de banda alta transmite de 24 a 47 GHz.

Todos los principales operadores de América del Norte, incluidos AT&T, Verizon y Google (y la mayoría de los operadores en todo el mundo) ofrecen las tres bandas. Antes de entrar en las capacidades que ofrece cada banda, echemos un vistazo más de cerca a la tecnología 5G en sí, cómo funciona y por qué las compañías de todo el mundo están interesadas en su potencial.

¿Qué es el 5G?

5G, o tecnología móvil de quinta generación, es una nueva especificación para redes inalámbricas desarrollada en 2018 por el 3rd Generation Partnership Project (3DPP) para guiar el desarrollo de dispositivos, incluidos teléfonos inteligentes, PC, tabletas y más, que están diseñados para ejecutar en Redes 5G.

Al igual que los estándares de tecnología inalámbrica anteriores, como 3G, 4G y 4G LTE, 5G envía y recibe datos en ondas de radio. Sin embargo, debido a las mejoras en la latencia y el ancho de banda, las redes 5G son capaces de velocidades de carga y descarga mucho más rápidas. Las velocidades de descarga de algunas redes 5G pueden alcanzar hasta 10 gigabits por segundo (Gbps), lo que las hace ideales para nuevas tecnologías como la inteligencia artificial (IA), el aprendizaje automático (ML) y el Internet de las cosas (IoT).

A medida que aumentan los casos de uso de 5G , también aumenta la demanda de redes que puedan admitir los dispositivos que se ejecutan en ellas. Solo en Norteamérica, más de 200 millones de hogares tienen actualmente acceso a velocidades de conexión 5G (enlace externo a ibm.com) y se espera que ese número se duplique en los próximos cuatro años.

Cómo funciona 5G

Al igual que otros tipos de redes inalámbricas, la tecnología 5G opera en un área geográfica de cobertura que se divide en "células". Dentro de cada célula, un dispositivo como un teléfono 5G, un PC o un sensor IoT puede conectarse a Internet a través de ondas de radio. Este mismo método de establecer conexiones se empleaba en generaciones anteriores de redes inalámbricas, pero con 5G, las mejoras tecnológicas permitieron velocidades mucho más rápidas.

Nuevo estándar RAT

El estándar 5G NR (New Radio) para redes celulares establecido por 3DPP en 2018 define la próxima generación de especificaciones de tecnología de acceso por radio (RAT) para todas las redes móviles 5G. Críticamente, el nuevo RAT lanzado en 2018 abre el espectro 5G por encima de 6 GHz, bandas de frecuencia que anteriormente no eran utilizadas por dispositivos celulares.

Segmentación de red

Otro desarrollo clave del despliegue de 5G en 2018 fue la incorporación de la segmentación de red. 5G ofrece a los proveedores de telecomunicaciones la capacidad de desplegar redes virtuales independientes además de redes públicas empleando la misma infraestructura 5G. Esta característica, exclusiva de 5G, brinda a los usuarios más funcionalidad cuando trabajan de forma remota, al tiempo que permite un alto nivel de seguridad.

Redes privadas

Las compañías habilitadas para 5G pueden crear redes totalmente privadas con características de personalización y seguridad que permiten un mayor control y movilidad para sus empleados en una amplia gama de casos de uso.

En qué se diferencia 5G de otras redes

El 5G fue elogiado por su potencial transformador en varias industrias, en gran parte debido a las frecuencias más altas que emplea y sus nuevas capacidades en torno a la transferencia rápida y segura de grandes volúmenes de datos. Desde que la tecnología de banda ancha se implementó por primera vez a principios de la década de 2000, la cantidad de datos generados por dispositivos inalámbricos aumentó exponencialmente. Hoy en día, las tecnologías de vanguardia, como la IA y el aprendizaje automático (ML), requieren demasiados datos para ejecutar en redes más antiguas. Los dispositivos 5G, por otro lado, son perfectamente adecuados para aplicaciones con grandes requisitos de datos. Estas son algunas diferencias clave entre 5G y sus predecesores.

  • Menor huella física: Los transmisores 5G son más pequeños que los utilizados en las redes 3G, 4G y 4G LTE, y las celdas pequeñas en las que se dividen las áreas de cobertura requieren menos energía.
  • Tasas de error mejoradas: la implementación de 5G se basa en un esquema de modulación y codificación adaptativo (MCS), un esquema para transmitir datos que es mucho más potente que los esquemas utilizados en las redes 3G y 4G. Como resultado, las tasas de error de bloque (BER) de la 5G—la frecuencia de errores en sus redes—son mucho más bajas.
  • Mejor ancho de banda: al emplear una gama más amplia de frecuencias de radio que las generaciones anteriores de redes, 5G puede admitir más dispositivos en sus redes a la vez.
  • Bajas latencias: la menor latenciade 5G, una medida del tiempo que tardan los datos en mover entre dispositivos en la red, hace que actividades como jugar juegos de video, descargar un archivo o trabajar en la nube sean mucho más rápidas que en otros tipos de redes inalámbricas.
Tipos de redes 5G

He aquí un vistazo más de cerca a los tres tipos de redes 5G y por qué las compañías deberían considerarlas.

5G de banda baja

La 5G de banda baja opera en frecuencias de entre 600 y 900 MHz, muy próximas a las de las emisoras de radio y televisión. Aunque no son "ultrarrápidas" ni mucho menos, estas frecuencias siguen siendo considerablemente más rápidas que las velocidades 4G -hasta 10 veces más en algunos casos- y son capaces de recorrer largas distancias y cubrir grandes áreas. Para los usuarios dispuestos a sacrificar velocidad por alcance, la banda baja 5G es una gran opción.

5G de banda media

Aunque es más rápido que la banda baja, el 5G de banda media aún no es capaz de alcanzar las velocidades que requieren aplicaciones de vanguardia como IA, ML e IoT. La banda media 5G opera en frecuencias que van de 1 a 6 GHz, lo que le da más capacidad para mover mayores volúmenes de datos, pero no sobre un área grande. Una consideración importante para las empresas que buscan aprovechar las redes 5G de banda media es el hecho de que los edificios y otras estructuras sólidas pueden interferir con la conectividad, especialmente en el extremo superior de su ancho de banda.

5G de banda alta

El 5G de banda alta no puede viajar muy lejos, pero es capaz de ofrecer las velocidades ultrarrápidas que demandan las aplicaciones más emocionantes de 5G. La banda alta 5G establece el estándar de oro para muchas tecnologías transformadoras, como los vehículos autónomos, la robótica y las ciudades más inteligentes. Gran parte de esta velocidad y rendimiento tan alardeados se debe a la tecnología de ondas milimétricas (mmWave) de 5G, un espectro particular entre 30 y 300 GHz.

  • Ondas milimétricas (wwWave): los casos de uso de mmWaves son ligeramente diferentes a otros tipos de redes 5G e incluyen centros de datos, transmisión de video y realidad aumentada/virtual (AR/VR) que requieren velocidades y rendimiento más altos que el espectro de banda baja y medio. de banda ancha que pueden ofrecer las redes 5G. Si bien mmWave 5G es superior a otros tipos de 5G en términos de velocidad y rendimiento, sufre de las mismas limitaciones cuando se trata de interrupciones en la línea de visión. Por ejemplo, los edificios, el follaje denso e incluso las fuertes lluvias pueden impedir las conexiones 5G mmWave.
  • Uso compartido dinámico del espectro (DSS): Para hacer frente a algunos de los problemas de línea de visión que presentan las frecuencias 5G de banda más alta, algunas operadoras despliegan 5G en las mismas frecuencias que suelen emplear con los teléfonos y dispositivos móviles 4G. El uso compartido dinámico del espectro, o tecnología DSS como se conoce, permite a las organizaciones alcanzar velocidades 5G sin sustituir su infraestructura actual.
Capacidades y normas 5G

Además de su velocidad, la tecnología 5G es más segura y confiable que las generaciones anteriores de redes inalámbricas, habilitando nuevas características y beneficios que las empresas de todo tipo deberían considerar.

  • Comunicaciones ultra confiables de baja latencia: las comunicacionesultra confiables de baja latencia, o URLLC, son una nueva capacidad de comunicaciones que se diseñó específicamente para admitir los requisitos de latencia y confiabilidad de IoT y otras aplicaciones de alta demanda que se ejecutan en redes 5G. Con URLLC, las velocidades de comunicación son instantáneas sin importar dónde se encuentren físicamente dos partes. URLLC permite tareas tan amplias como la automatización y la operación remota de vehículos para jugar con fonos AR/VR.
  • Banda ancha móvil mejorada: la banda ancha móvil mejorada, o tecnología eMBB, es un nuevo estándar para los servicios 5G que mejora el ancho de banda y disminuye la latencia en comparación con 4G. Desarrolladas por 3GPP como parte de su estándar 5G NR, las pautas eMBB sirven para aumentar las velocidades de datos, el ancho de banda y el rendimiento en las redes 5G, mejorando una amplia gama de servicios de medios. Las aplicaciones cubiertas por el estándar eMBB incluyen transmisión de video, juegos y operaciones de RA/RV.
  • Comunicaciones masivas tipo máquina: Las comunicaciones masivas tipo máquina, o mMTC, es otro estándar que 3GPP implementó como parte de sus pautas 5G NR para tratar específicamente con servicios y aplicaciones que utilizan tecnología IoT. mMTC suele cubrir una arquitectura de red diseñada para comunicaciones de alta velocidad y baja latencia entre una gran cantidad de dispositivos y/o máquinas IoT en una sola red. Ejemplos de mMTC incluyen redes de transporte inteligentes, fábricas inteligentes y redes de energía inteligentes.
Casos de uso del 5g

Por su velocidad, requisitos de latencia y confiabilidad, la 5G se está convirtiendo rápidamente en una de las tecnologías facilitadoras más comentadas de la actualidad. Desde autos sin conductor a redes de energía inteligentes o quirófanos remotos, he aquí algunos de los avances más interesantes que el 5G está haciendo posibles:

  • Vehículos autónomos: desde taxis y drones hasta aviones sin piloto, 5G está detrás de algunos de los diseños más avanzados en vehículos autónomos. Hasta el 5G, los automóvil sin conductor eran un sueño imposible debido a los requisitos de datos que los estándares de red inalámbrica anteriores no podían cumplir. Hoy en día, las velocidades de conexión de 5G están permitiendo avances en la operación remota o autónoma de automóvil, trenes, aviones y más.
  • Fábricas inteligentes: 5G, junto con la tecnología AI, ML e IoT, está haciendo que las fábricas sean más seguras, más inteligentes y más eficientes gracias a los avances en todo, desde ahorro de combustible y reparación de equipos hasta cámaras operadas de forma remota que ayudan a prevenir el robo y hacen que los lugares de trabajo sean más seguros. Por ejemplo, en un almacén ocupado, los drones y las cámaras conectadas a través de IoT que opera en una red 5G pueden ayudar a localizar y transportar mercancías de manera más rápida y eficiente que los empleados humanos, y con una menor huella de carbono.
  • Ciudades inteligentes: los entornos urbanos hiperconectados están comenzando a depender de la red 5G para impulsar la innovación en áreas como la aplicación de la ley, la eliminación de residuos y la mitigación de desastres. Algunas ciudades utilizan sensores habilitados para 5G para rastrear patrones de tráfico en tiempo real y ajustar las señales para alterar el flujo, minimizar la congestión y mejorar la calidad del aire. Además, las redes eléctricas 5G monitorean la oferta y la demanda en áreas densamente pobladas e implementan aplicaciones de IA y ML para “aprender” en qué momentos la energía tiene una demanda alta o baja.
  • Atención médica inteligente: la industria de la atención médica fue uno de los mayores y primeros beneficiarios de las velocidades de conexión 5G. Un ejemplo es el área de cirugía remota que emplea robótica y una transmisión en tiempo real de alta definición conectada a Internet a través de una red 5G. Otro es la salud móvil, donde 5G permite a los trabajadores médicos en el campo acceder de forma rápida y segura a los registros de los pacientes, lo que permite tomar decisiones más rápidas e informadas con el potencial de salvar vidas. Finalmente, durante la pandemia, el rastreo de contactos habilitado por 5G y el mapeo de brotes desempeñaron un papel importante para mantener a las personas seguras.
  • Computación perimetral: la computación perimetral, un marco informático que permite realizar cálculos más cerca de las fuentes de datos, se está convirtiendo rápidamente en el estándar para las compañías que consideran el procesamiento de datos como una de sus competencias principales. De acuerdo con este informe técnico de Gartner (enlace externo a ibm.com), para 2025, el 75 % de los datos empresariales se procesarán en el edge (en comparación con solo el 10 % actualmente). Este cambio, impulsado por la conectividad y la velocidad 5G, ahorra tiempo y dinero a las compañías y permite controlar mejor grandes volúmenes de datos.
Soluciones 5G con IBM Cloud Satellite

Antes de que las compañías puedan aprovechar al máximo 5G, necesitan una plataforma diseñada para ello. IBM Cloud Satellite permite a las empresas de todo tipo implementar y ejecutar aplicaciones de manera consistente en entornos locales, de edge computing y de nube pública en una red 5G. Y todo ello gracias a las comunicaciones seguras y auditables dentro de IBM Cloud.

Autor
Mesh Flinders Writer