El futuro del 5G: una red inalámbrica de velocidad increíble se pone a prueba

La tecnología de Samsung para velocidades de datos ultra rápidas actualmente requiere un camión cargado de equipamiento

El mayor fabricante de teléfonos móviles del mundo, Samsung, causó un gran revuelo la semana pasada con el anuncio de una tecnología inalámbrica ultrarrápida que extraoficialmente ha apodado como ‘5G’. Y la tecnología, de hecho, se ha probado en las calles de Nueva York.

El sistema es impresionante, pero aún se encuentra en fase de desarrollo, y lo mismo puede decirse de todas las tecnologías que servirán de base para la próxima generación de comunicaciones inalámbricas. Cuando llegue el 5G, es probable que combine nuevos protocolos inalámbricos con nuevos diseños de red, esquemas de reparto del espectro y transmisores más pequeños.

Samsung señala que su nuevo transceptor puede enviar y recibir datos a una velocidad de más de un gigabit por segundo en hasta dos kilómetros, y que podría distribuir decenas de gigabits por segundo a distancias más cortas. Esto hay que compararlo con los aproximadamente 75 megabits por segundo del último estándar, conocido como 4G LTE. La tecnología de Samsung se basa en frecuencias de 28 gigahercios, que pueden transportar proporcionalmente más datos, pero pueden ser bloqueadas por edificios, personas, árboles e incluso lluvia.

Samsung afirma haber mitigado en gran medida estos problemas mediante el envío de datos a través de un máximo de 64 flujos de 64 antenas, configurando de forma dinámica el modo en que la señal se divide, e incluso controlando la dirección en la que se envía, haciendo cambios en decenas de nanosegundos en respuesta a las condiciones cambiantes (entre otras características, puede atrapar reflexiones perdidas de señales que hayan rebotado frente a una obstrucción). La compañía no aprobó una solicitud de entrevista, pero la tecnología se describe en esta solicitud de patente de 2010.

El trabajo también ha sido probado en el mundo real. El verano pasado, un laboratorio académico, el NYU Wireless, que forma parte del Instituto Politécnico de la Universidad de Nueva York, hizo pruebas de rendimiento para Samsung en la ciudad de Nueva York y en Austin, Texas, y encontró que la tecnología, que es también conocida como celular de ondas milimétricas, podría funcionar bien incluso a 200 metros de distancia del transmisor, e incluso en un ambiente cargado. «Mucha gente tiene la misma reacción y se pregunta cómo puede funcionar, pero hemos demostrado que se puede hacer», asegura Theodore Rappoport, director de NYU Wireless. «Nuestras medidas han contribuido a que Samsung y el resto de la industria inalámbrica confíen en que [la tecnología] inalámbrica (de 28 gigahercios) es viable».

Sin embargo, los rangos involucrados sugieren que será mejor usar las tecnologías de alta frecuencia en puntos calientes de corto alcance, señala Jeff Reed, director del centro de investigación inalámbrica en la Universidad Virginia Tech. «Veo con escepticismo que sean capaces de ofrecer altas velocidades de datos con la movilidad a la que nos hemos acostumbrado con los sistemas móviles 2G, 3G y 4G», señala. «Mientras tanto, aún tenemos mucho margen para mejorar los sistemas de 4G, que funcionan en rangos de frecuencia bajos más favorables».

Es cierto que hasta ahora la industria solo ha puesto en marcha las funciones más básicas del 4G LTE. El uso de características más sofisticadas permitirá mejoras en las tasas de datos. Una de ellos es ‘agregación de operadores’ o la capacidad de utilizar múltiples frecuencias al mismo tiempo para enviar una señal. Otra es el uso de múltiples antenas, de formas similares a la tecnología de Samsung. Por último, pueden usarse varios trucos de procesamiento de señales para aumentar con eficacia el ancho de banda de forma inteligente, coordinando los esfuerzos de las estaciones base y los dispositivos en las redes para evitar interferencias.

Más allá de estas mejoras, un mayor uso del espectro sin licencia, como el utilizado por los equipos wifi, puede descargar el tráfico en el interior de los edificios y proporcionar un gran impulso. Después de todo, un 70 por ciento del tráfico móvil procede de personas dentro de casas y oficinas.

Este concepto se ve ampliado por las, así llamadas, pequeñas células, es decir, transmisores celulares que captan la señal de unas pocas decenas de metros y la retransmiten a través de Internet por cable. Si se colocara una en cada casa, podrían proporcionar a todo un barrio o red urbana cobertura de telefonía móvil sin necesidad de una estación base de gran tamaño.

La realidad cotidiana para los consumidores es que, en muchos casos, los datos de alta velocidad mejoran cuando provienen de puntos calientes wifi, en vez de redes 3G y 4G, cuya velocidad máxima no siempre está disponibles en todas partes y en todo momento del día. «Esto plantea la siguiente pregunta: ¿Realmente necesitamos datos móviles más rápidos, o sería mejor si la red 5G mejorase aquello que los estándares celulares hacen mucho mejor que el wifi, es decir, ofrecer una amplia área de movilidad y una conectividad sin fisuras?», se pregunta Vanu Bose, director general de Vanu, una compañía de telefonía móvil en Cambridge, Massachusetts (EE.UU.). «A pesar de las altas velocidades de datos en las redes 3G y 4G, todavía se nos cortan las llamadas y tenemos mala cobertura en muchos lugares».

Una tecnología capaz proporcionar una mejor cobertura saltando entre las diferentes frecuencias y diferentes protocolos inalámbricos es la de la radio cognitiva. Partiendo de una base de segundo a segundo, estos tipos de radio podrían detectar y aprovechar los agujeros del espectro disponibles. «A medio plazo, se trata de una solución más probable para las altas tasas de datos y la movilidad que el uso de frecuencias más altas», señala Reed.

Si bien la tecnología de Samsung podría formar parte de la futura 5G (una tecnología de red ultrarrápida que funcione en puntos calientes) será necesaria una mayor mezcla de tecnologías y estrategias para proporcionar datos de forma más rápida y fiable. Los estándares son establecidos por la Unión Internacional de Telecomunicaciones, un organismo de las Naciones Unidas. Pasarán varios años hasta que la totalidad de las versiones de la red 4G LTE hayan sido desplegadas. Samsung señaló que su tecnología podría estar lista en 2020.

Fuente: Technology Review. Aportado por Eduardo J. Carletti

Más información: