5G, los detalles de la nueva generación de telecomunicaciones

Si bien siempre se ha creado expectación previamente a la implementación de una nueva generación de telefonía móvil, en el caso del 5G o quinta generación de telefonía está siendo todavía más evidente y, a priori, más disruptivo en cuanto a posibilidades que la misma podrá ofrecer.

Y es que, al menos a nivel tecnológico, la evolución que promete esta nueva generación telefónica es de enorme calado. Veamos la siguiente gráfica para hacernos una idea aproximada de las principales características que se van a mejorar:

Fuente: El periodico

Ventajas del 5G

Tal y como se puede ver en la anterior imagen, las principales ventajas que supone el 5G son las siguientes:

• Más rápido. Pasaremos de los actuales 150 Mb/s teóricos que nos ofrece el 4G a una velocidad de descarga teórica de 20 Gb/s, es decir, se multiplicará por más de 100 veces la velocidad de descarga. Siempre son cifras teóricas que a la hora de la verdad dependen de múltiples circunstancias. Para hacernos una idea, con un 4G ya maduro en España, las máximas velocidades de 4G que se pueden obtener a finales de 2018 eran de unos 100 Mb/s en las 2 principales compañías, siendo algo menor en el resto. El 5G recién estrenado de Vodafone ha llegado a unos valores medios de unos 500 Mb/s en las primeras pruebas.
• Menor consumo. Se considera que el consumo energético necesario para mantener la conexión se reducirá en un 90 % lo cual tiene un efecto muy importante. Por un lado, la batería de los móviles durará más con la misma capacidad. Pero no solo los móviles, sino todo elemento conectado a esta red, favoreciendo en gran medida la proliferación de elementos conectados a internet (IOT) con un importante incremento de su autonomía.
• Menor latencia. Otro punto importante para determinadas aplicaciones es la latencia, es decir, el tiempo necesario para enviar la información desde nuestro terminal hasta su destino. Los valores obtenidos por el 4G son tan bajos que para la mayoría de las aplicaciones es inapreciable, pero el 5G aporta una mejora en este aspecto que será determinante en muchas otras aplicaciones, como por ejemplo la realidad virtual, o la aplicación en el coche autónomo.
• Incremento de la densidad de dispositivos conectados. Se va a posibilitar tener conectados hasta 100 dispositivos por metro cuadrado. Esta circunstancia, unida a la mejora de la cobertura y disponibilidad de red que también supone el 5G (siendo del 99,9999 %), impulsará multitud de aplicaciones que supondrán una gran revolución, como, por ejemplo, el coche conectado y autónomo.

Desventajas

Una de las principales desventajas viene del lado de poner a disposición de esta nueva tecnología nuevas bandas a frecuencias mucho más elevadas, lo que se conoce como expansión hacia los rangos de ondas milimétricas (hasta 100 GHz). Las características de dichas bandas garantizan su idoneidad para diversas aplicaciones tales como el video de alta definición, salud electrónica, comunicación vehículo a vehículo (V2V), realidad aumentada (AR) e internet táctil. De entre todas ellas, están siendo exploradas concretamente las correspondientes a 28 y a 39 GHz. En la actualidad las redes heredadas suelen funcionar por debajo de 6 GHz y por lo tanto no satisfacen los requisitos de alta velocidad de datos y capacidad de red necesarios para la implementación completa del 5G.

Además, esto supone un reto tecnológico adicional, puesto que una propiedad física intrínseca al hecho de incrementar la frecuencia es que se produce una atenuación de estas mucho más acentuada, reduciendo considerablemente la distancia que puede recorrer la onda. En este sentido, la infraestructura y localización juegan un papel fundamental. Así, por ejemplo, todavía resulta sorprendente como los vidrios de las ventanas de algunos edificios pueden actuar bloqueando las señales móviles 3G y 4G hacia hogares y oficinas. En anteriores generaciones de telefonía se ha utilizado bandas de frecuencias mucho más bajas, con lo cual es suficiente con un mínimo de estaciones de repetición. Ahora, con la implantación de la tecnología 5G, será necesario “llenar” el espacio de estos repetidores, añadiendo a su instalación todas las necesidades de alimentación, mantenimiento, seguridad, etc.

Probablemente, el 5G definitivo combinará el uso de estas bandas comentadas para las zonas urbanas, con bandas de frecuencias más bajas de las utilizadas hasta ahora para cubrir las zonas rurales y, al mismo tiempo, garantizar el cubrir el 100 % del área.

Despliegue de la tecnología 5G en España

Como muchos de los lectores ya conocerán, el pistoletazo de salida lo ha dado Vodafone, quien el pasado 15 de junio activó dicha tecnología en 15 ciudades españolas. Concretamente, estas ciudades son Madrid, Barcelona, Valencia, Sevilla, Málaga, Zaragoza, Bilbao, Vitoria, San Sebastián, La Coruña, Vigo, Gijón, Pamplona, Logroño y Santander. Movistar ha comenzado sus pruebas en 2 ciudades, concretamente en Segovia y Talavera de la Reina.

El despliegue definitivo a nivel comercial, tanto de estas dos compañías como del resto, está previsto para el año 2020. Es importante recordar que para poder hacer uso de esta tecnología también es necesario disponer de terminales que ofrezcan esta posibilidad, por lo que en la actualidad todavía no son muchos y es algo a tener en cuenta en la compra de nuestros nuevos terminales.

Oportunidades previstas gracias al 5G

Por todas las ventajas anteriormente comentadas, se espera que la tecnología 5G suponga en si una revolución de las aplicaciones a todos los niveles de la sociedad.

Uno de los campos en el que se espera una gran revolución gracias al 5G es en el de la salud. Tanto en la prevención como en el control de enfermedades, la aparición de sensores de todo tipo permitirá monitorizar nuestro cuerpo para recibir alertas tempranas. En cirugía, la realidad virtual de alta definición permitirá realizar operaciones quirúrgicas de elevada dificultad a grandes distancias.

Otro de los grandes avances que se espera es el de los vehículos conectados. Disponer de una posición exacta de los objetos (gracias a la gran velocidad y baja latencia) permitirá dotar a los vehículos de todo tipo de alertas de advertencia que facilitarán al conductor su labor, sobre todo en aspectos de seguridad vial. Como última consecuencia, se espera que el 5G sea el espaldarazo final al coche autónomo.

Pero igual que en las dos áreas comentadas, las posibilidades del 5G serán aplicables a todos los ámbitos de la vida, siendo de especial transcendencia en el mundo industrial.

Oportunidades del 5G en la industria

El uso u oportunidad más evidente en cuanto a lo que puede significar el 5G en la industria va muy alineado con todo el proceso o revolución industrial que estamos viviendo y que se contempla bajo el concepto de Industria 4.0. El 5G será la herramienta perfecta para agilizar y acelerar este proceso, aportando flexibilidad y eficiencia, mejorando también aspectos de la seguridad y reduciendo costes de mantenimiento.

Uno de los sectores en los que se espera una gran revolución con la implantación del 5G es el de la agricultura. El monitoreo de las cosechas y los ganados alcanzaran una nueva dimensión pero, sobre todo, el gran avance vendrá de la automatización de procesos gracias al control en tiempo real que se podrá tener de la maquinaria, evitando así la necesidad de la conducción o manejo por personas.

La tecnología 5G supondrá el empujón definitivo de tecnologías ya existentes pero que, debido a la necesidad de un importante ancho de banda y una baja latencia, todavía no se han impuesto. Es el caso de la realidad virtual (VR) y la realidad aumentada (RA). El desarrollo maduro de estas tecnologías gracias al 5G llevará su aplicación desde entornos más de laboratorio o propositivos, a un uso general que permitirá el desarrollo de aplicaciones muy realistas de gran aplicabilidad en sectores como el retail, la medicina o la enseñanza, entre otros.

Pero, sin lugar a duda, una de las aplicaciones que se espera haga posible el 5G es el coche autónomo. Esta tecnología proporcionará todas las variables que en este momento no se alcanzan por lo que se supone que, bajo esta tecnología, por fin, la quimera del coche autónomo se convertirá en realidad. En cualquier caso, el 5G supondrá una revolución para el mundo del transporte. Desde el 1 de abril de 2018 es obligado que los vehículos fabricados en la UE dispongan del sistema de emergencia e-call, para lo cual es necesario que el vehículo disponga de una SIM activa. La combinación de esta circunstancia con el 5G dará lugar a un universo de vehículos totalmente conectados con un sinfín de posibilidades de optimización del transporte de mercancías, rutas, etc.

Oportunidades del 5G para los materiales cerámicos

Además de aplicar para el sector cerámico las ya comentadas para la industria en el anterior apartado, la implementación del 5G supone una gran oportunidad para los propios materiales cerámicos, aunque sea en la versión más avanzada o técnica de estos.

Parece ser que los materiales cerámicos más técnicos son una necesidad expresa recogida en algunos documentos de prospectiva que intentan avanzar cuáles serán las necesidades más importantes en el corto plazo para la implementación de esta tecnología a nivel mundial. El ejemplo más claro que recoge en un artículo varias de estas necesidades ligadas a los materiales cerámicos es el recién editado boletín del pasado mes de agosto de la “American Ceramic Society”.

En este boletín se dedica una parte importante del mismo a describir diferentes oportunidades que el despliegue de esta tecnología puede ofrecer al desarrollo de diferentes elementos con materiales cerámicos, teniendo en cuenta aspectos tales como el amplio rango de constantes dieléctricas, la estabilidad mecánica de secciones finas y la facilidad de metalización de sus superficies. Uno de los ejemplos cruciales que se comenta, es el desarrollo de una nueva generación de antenas, de un precio reducido, que a su vez garanticen una serie de valores críticos para el óptimo funcionamiento, como son la reducción de pérdidas dieléctricas, o la mejora de la conductividad térmica. Estos y otros aspectos son algunos de los valores que el uso de materiales cerámicos puede mejorar frente a los que en la actualidad se utilizan, especialmente materiales poliméricos.

Vicente Lázaro Magdalena

Responsable de Unidad de Inteligencia Competitiva del ITC