5G

La semana pasada el 3GPP lanzó la primera versión oficial del nuevo estándar de comunicaciones móviles 5G. Este lanzamiento es algo especial. Por un lado es bastante apresurado según los tiempos marcados por el 3GPP. Se han adelantado seis meses al plan original, cosa que no suele suceder.

Y por otro lado es un estándar incompleto que no define la red, solo el interfaz radio. El motivo es que a partir de ahora se pueden implantar estaciones base 5G conectadas a las redes actuales LTE, sin tener que cambiar la infraestructura de red. Es lo que se llama 5G non-standalone, debido a que debe convivir con una red anterior y no es completamente independiente.

¿Por qué tanta prisa con estandarizar 5G? Para entenderlo hay que remontarse un poco en la historia y repasar cómo se estandarizaron 2G, 3G y 4G, y ver cómo no tener la aparente presión de la competencia puede, a veces, empujar más la definición de un estándar.

Historia de los estándares móviles

 

La definición de un estándar móvil es un proceso muy largo en el que tienen que ponerse de acuerdo mucha gente, con intereses similares pero distintos. No es lo mismo lo que quieren los operadores que los vendedores de infraestructura, por poner un ejemplo.

En el caso de 2G, hubo una batalla tecnológica entre Europa y EEUU. Cada región tuvo su estándar de segunda generación: por un lado en Europa se implantó el GSM y por otro el CDMA en EEUU. La batalla fue muy interesante, pero la gran compatibilidad que permitió el GSM y la posibilidad de roaming hizo que este estándar triunfara y se implantara en muchas regiones del mundo.

Cuando se vio que los datos móviles iban a ser el futuro se empezó a fraguar la tercera generación de telefonía móvil, el 3G. De nuevo hubo una batalla entre Europa y EEUU, en este caso entre UMTS (también llamado WCDMA) y el CDMA2000. De nuevo ganó Europa (y por tanto el 3GPP) con una versión de mayor velocidad y más flexible (aunque no hubo un estándar único, sino varios). Al final incluso los operadores americanos acabaron abrazando los estándares el 3GPP.

En el caso del 4G la cosa fue distinta. Los operadores americanos apostaron fuerte por los estándares del 3GPP, y los del 3GPP2 (que crearon el CDMA y CDMA2000) acabaron por extinguirse. Pero LTE, la versión del 3GPP del 4G, sí que tuvo competencia, Wimax Mobile. Wimax ofrecía una red más simple y un interfaz radio más moderno (tanto que LTE se puede considerar una copia con matices del Wimax Mobile), pero 3GPP acabó ganando la batalla de una forma abrumadora. LTE y sus mejoras se han comido a la competencia. Ningún operador de telefonía móvil del mundo se plantea implantar otra cosa.

En el campo de los operadores también se puede ver que hubo una gran presión por parte de un jugador clave para el desarrollo de los estándares. Cuando se implantó el 3G, NTT (Japón) llevó la batuta. Con el 4G (LTE), fue Verizon en EEUU quien marcó en ritmo. En cambio en 5G no hay un único jugador potente, son dos (Verizon en EEUU y SK Telecom en Corea del Sur) quienes presionan más.

Y sin embargo, sin competencia y sin un claro jugador con ganas de implantar 5G, se ha visto como el 3GPP ha pisado el acelerador. ¿Cuál es el motivo?

Lo cierto es que tanto Verizon como SK Telekon se han quejado de la lentitud del estándar y lo han hecho de una forma muy efectiva: lanzando su propio estándar. Esto ha hecho que el 3GPP acelere y, con el anuncio de la semana pasada, imponga su visión a estos operadores, que en un futuro cercano migrarán sus pilotos a lo que establece el 3GPP.

Otra cosa curiosa del 5G es que no estamos ante un gran cambio tecnológico en el interfaz radio. En 2G teníamos TDMA, y la migración a 3G implantó el CDMA, un cambio significativo. El salto de 3G a 4G también fue importante, pues pasó a usarse OFDMA. Sin embargo en 5G, y tras meses de especulaciones sobre un nuevo cambio tecnológico, se mantiene el OFDMA con algunas modificaciones menores. El efecto es que por primera vez no aumenta la eficiencia espectral por la tecnología, simplemente las mejoras de velocidad vendrán dadas por más ancho de banda y más antenas (MIMO masivo).

Los casos de uso de 5G

 

Las generaciones de telefonía móvil son definidas por alguien diferente al 3GPP, que no es más que una organización formada por grupos de interés. La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, por sus siglas en inglés) define los estándares en sus comités IMT (International Mobile Communications).

La especificación IMT-2000 definía los requisitios de un servicio de telefonía móvil para ser considerado 3G. Tanto el 3GPP como el 3GPP2 propusieron sus estándares, que pasaron el corte, aunque luego el del 3GPP se impuso comercialmente.

Con la especificación IMT-Advanced se definían los requisitos de 4G, y como se ha comentado Wimax Mobile y LTE pasaron el corte (bueno, concretamente LTE-Advanced, el LTE puro no llega a ser 4G aunque posteriormente se permitió anunciarlo como tal por presión de la industria y operadores y porque había un camino de actualización trazado).
Para 5G es la especificación IMT-2020 la que cuenta. Y lo cierto es que cumplir con todos los requisitos al mismo tiempo es imposible. Por lo tanto en 5G existen lo que se denomina casos de uso, y hay tres:

• eMBB (enhaced Mobile BroadBand): esto significa más ancho de banda, más velocidad en las comunicaciones. Se sigue la senda de LTE, LTE-Advanced y LTE-AdvancedPro que lo que hace es aumentar la velocidad de conexión de los usuarios
• mMTC (massive Machine Type Communication): aquí lo que se quiere es que millones de dispositivos se conecten a Internet en lo que también se denomina IoT (Internet of Things). Los requisitos son bastante distintos a los eMBB, no se necesita gran ancho de banda pero sí que las celdas admitan muchos dispositivos conectados. Este caso de uso promete mucho (hogar conectado, ciudad conectado, smartmeters), pero todavía está por ver su desarrollo. De hecho las expectativas y previsiones de este tipo de dispositivos eran más altas de lo que realmente se está desarrollando.
• URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communication): en este caso lo que se quiere tener es un acceso muy confiable a la red y con muy baja latencia. Por ejemplo, para que un cirujano pueda realizar una operación remota la red tiene que ser extremadamente confiable (no puede fallar) y el retardo tiene que ser mínimo. También se habla de procesado en la nube en situaciones que requieren tiempo real, como por ejemplo conducción autónoma. Este es el caso de uso más polémico ya que realmente requiere inversiones potentes en la red y no se está seguro de que al otro lado haya alguien dispuesto a pagarlo.

Por tanto lo que se va a ver próximamente en el mercado como 5G es una evolución de la velocidad, sin una aplicación clara (como sí ocurría antes, ya que en 3G se quería crear una red para datos y el 4G aumentar su velocidad ante la demanda del uso de datos). Es cierto que los operadores ven como el consumo de datos sigue aumentando de forma muy importante (siendo el vídeo online la aplicación clave) y necesitan aumentar la capacidad sin incrementar sus costes (ya que los precios no suben al mismo ritmo que el tráfico). Y 5G va a ayudar a que esto pueda seguir así.

Pero lo cierto es que el resto de casos de uso tienen un gran interrogante detrás, y con 5G lo que, al menos al principio, se va a ver es una evolución del 4G actual. Ni más ni menos.