¿Por qué 5g no está dirigido a usuarios de teléfonos móviles?

Después de que las redes 2G dieron paso a 3G, las redes 3G dieron paso a 4G, por lo que es de esperar que las redes 5G reemplacen a 4G LTE. Pero eso no es probable que suceda, o al menos no en el corto plazo, según varios oradores del Brooklyn 5G. Cumbre a la NYU Tandon School of Engineering la semana pasada.

En cambio, los oradores con los que hablé me ​​explicaron que se espera que 4G forme la columna vertebral o el ancla para las redes en el futuro, y probablemente seguirá siendo la forma en que la mayoría de nosotros obtenemos nuestros datos móviles, con 5G para complementar 4G y proporcionar datos para otras aplicaciones.

"5G es el primer G que no reemplazará al anterior", dijo Tod Sizer, quien dirige la investigación de radio móvil para Bell Labs. Sizer dijo que las soluciones 4G LTE actuales funcionan muy bien para voz, navegación web e incluso video, pero que las nuevas redes 5G proporcionarán más flexibilidad para aplicaciones como el control de máquinas en una fábrica, una mayor confiabilidad en comparación con Wi-Fi y una mejor latencia que LTE Pero dijo que tales redes probablemente aprovecharán 4G y Wi-Fi y agregarán nuevas capacidades en la parte superior.

La gran diferencia en la cumbre de este año, en comparación con las reuniones anteriores, es que la industria ahora está "pasando de cómo a qué", dijo Sizer, ya que las especificaciones para 5G se establecen más, a pesar de que las aplicaciones no son tan claras.

Ken Budka, de Bell Labs Consulting, habló sobre cómo 5G permitirá "la próxima revolución industrial", que se logrará combinando interfaces digitales y sensores en dispositivos y máquinas con avances en aprendizaje automático e inteligencia artificial, todo en la red futura.

La clave para esto, dijo Budka, es el poder transformador de los servicios de baja latencia. Algunas aplicaciones requieren un gran ancho de banda y otras requieren baja latencia, pero la mayoría no necesita ambas, a excepción de VR y AR.

Budka señaló que, en general, 5G tendrá como objetivo proporcionar de uno a tres milisegundos de latencia, en comparación con aproximadamente 100 milisegundos en 4G. Esto es importante para varias aplicaciones. Por ejemplo, Budka dijo que en un automóvil que se mueve a 100 kilómetros por hora, la diferencia de latencia entre 1 ms y 100 ms es la mitad de la longitud del automóvil. También enumeró otras aplicaciones, incluyendo robótica industrial, impresión 3D en construcción, cooperativa robot y control de drones, y teleoperación, en los cuales los humanos operan dispositivos desde una ubicación remota.

Desde el punto de vista del diseño, habló sobre una red central tradicional que funciona bien para 4G y la mayoría de las aplicaciones, pero que se necesitaría una "nube perimetral" para aplicaciones como VR / AR y control del sistema, donde la latencia es crucial.

5G New Radio

Durga Malladi, vicepresidente senior de ingeniería de Qualcomm Technologies, habló sobre 5G como un "tejido de conectividad unificador" que sirve a tres amplios grupos de aplicaciones con necesidades muy diferentes. La banda ancha móvil mejorada requiere velocidades mejoradas para algunas aplicaciones y la capacidad de manejar a más personas usando más datos cada año. Para una red masiva de Internet de las cosas, la mayoría de los dispositivos utilizan muy pocos datos, pero el consumo constante de energía baja es clave, ya que estos dispositivos deben funcionar durante años con baterías pequeñas. Y también tendrá servicios de misión crítica que no necesariamente usan muchos datos pero requieren una latencia muy baja.

Malladi habló sobre continuar usando 4G como base para proporcionar el núcleo de banda ancha móvil conexiones, y el uso del estándar 5G New Radio para espectro por encima y por debajo de lo que normalmente se usa para 4G para ayudar en casos básicos pero también para proporcionar nuevas aplicaciones. Esto incluye bandas de menos de 6 GHz para proporcionar una mayor cobertura móvil y bandas mmWave como las bandas de 28 y 39 GHz, que proporcionan un gran ancho de banda en distancias cortas, por lo que se están utilizando en implementaciones fijas iniciales, pero también se pueden usar en implementaciones móviles.

Las tecnologías clave en 5G New Radio incluyen Massive MIMO (que implica el uso de múltiples antenas), soporte robusto mmWave, codificación avanzada de canales y DFT-spread, y formas de onda basadas en OFDM para cargas y descargas. Ambas versiones independientes y no independientes de los estándares 5G están en camino de ser aprobadas el próximo año (como parte de la especificación 3GPP R15), con las primeras implementaciones previstas en 2019.

Gran parte de la conversación en la cumbre fue sobre el estándar 5G New Radio, con muchas discusiones sobre los detalles de muchas de las tecnologías, incluidos detalles sobre múltiples formas de onda MIMO.

Mikael Höök, Director de Radio Research para Ericsson Research, habló sobre cómo la nueva radio es necesaria para nuevos casos de uso, incluyendo banda ancha y medios en todas partes, redes de sensores, vehículos inteligentes, control de servicio y dispositivos remotos. Dijo que la estandarización es en a toda velocidad en la nueva línea de tiempo, y que tendría ganchos "a prueba de futuro" para permitir la evolución futura.

Höök dijo que los principios detrás del diseño de la nueva radio incluyen flexibilidad del espectro, baja latencia, un diseño centrado en el haz, conectividad e interfuncionamiento entre bandas de espectro.

Muchos de los detalles técnicos que describió Höök fueron interesantes, en particular sobre cómo está diseñado el sistema para permitir diferentes casos de uso. Por ejemplo, incluye la adaptación del ancho de banda para que pueda escuchar usando un ancho de banda estrecho, pero cambie a un ancho de banda amplio cuando reciba grandes cantidades de datos, ahorrando así energía. Se utilizan otras técnicas para proporcionar baja latencia y lo que él llamó URLLC ("Comunicaciones ultra confiables y de baja latencia").

En otras sesiones en la nueva radio, Huawei Fellow Peiying Zhu dio una charla sobre forma de onda , numerología y codificación de canales. Ella habló sobre muchos de los cambios necesarios para la nueva radio, junto con la necesidad de la coexistencia de LTE. Más tarde, Zhu se unió a Höök y otros en una mesa redonda. Höök dijo que hay casos de uso y despliegues de la nueva radio, por lo que sabemos que la tecnología funciona, pero que la adopción de nuevos servicios aún está en duda.

Docomo Keynote

Seizo Onoe CTO y EVP de NTT DOCOMO, dio un discurso generalmente positivo sobre 5G, pero puede haber sido el más realista sobre los desafíos que enfrenta.

Onoe dijo que la economía de 5G es el "elefante en la habitación", ya que la tecnología requerirá el uso de muchas células pequeñas y forzará una intensa modernización de backhaul y backbone, y por lo tanto un gasto de capital sustancial. Pero, dijo, la eficiencia de 5G ofrece la promesa de una mayor capacidad de datos sin aumentar el gasto de capital, y en particular citó el uso de Massive MIMO y otras tecnologías en lugar de solo pensar en el servicio como un "servicio de punto de acceso" para uso complementario.

Onoe dijo que no está preocupado por la fragmentación de las primeras versiones y dijo que los principales candidatos deberían asumir la responsabilidad de la compatibilidad. DOCOMO planea un lanzamiento en 2020, agregó, que es tiempo suficiente para establecer estándares.

Sin embargo, Onoe dio dos "premoniciones oscuras". En tecnología inalámbrica, la generación anterior a menudo se desarrolla justo antes del lanzamiento de la siguiente, como sucedió con 3G mejorado (HSPA +) antes del lanzamiento de 4G LTE. Esto podría suceder esta vez, dijo. Además, la industria históricamente ha visto un gran éxito solo con generaciones pares, y Onoe se pregunta si la industria tendrá que esperar a 6G para obtener todo lo que quiere.

Aún así, Onoe concluyó con una nota positiva y dijo que si bien existen muchos mitos sobre 5G, él cree que la industria debería "subirse al tren de la 5G" y crear nuevos modelos de negocios a través de la colaboración entre industrias.

Progreso hacia la implementación de 5G

Dave Wolter, AVP para Tecnología de Radio y Arquitectura RAN en AT&T, habló sobre cómo la compañía quiere acelerar la implementación sin dejar de respetar los estándares, y habló sobre una variedad de pruebas que la compañía ha realizado.

Wolter señaló que la fecha límite de diciembre para 5G-NR no autónomo (el estándar que usa LTE como un ancla) es crucial porque involucra todas las partes que afectan el hardware y es necesario para que los vendedores de silicio puedan comenzar a diseñar chips. La idea es garantizar la compatibilidad con la versión independiente cuando se complete en junio de 2018. Wolter dijo que AT&T espera un despliegue NR basado en estándares de 5G New Radio (NR) a principios de diciembre de 2018, muy probablemente con una conexión inalámbrica fija primero, pero con movilidad para seguir poco después. Aún así, quedan varios detalles por decidir, señaló.

Wolter describió cómo esto evolucionaría con el tiempo, con una conexión inalámbrica fija probablemente primero, luego una actualización al núcleo de la próxima generación y más tarde a una implementación generalizada de 5G a lo largo del tiempo. Dijo que AT&T priorizará un modo no independiente, y si bien tiene interés en el 5G independiente, ese esfuerzo llevará tiempo. Señaló que no hay espectro sub 6GHZ disponible para 5G en los EE. UU., Excepto alrededor de 3.5 GHz, que tiene otros problemas. (Actualmente se utiliza para el Departamento de Defensa y los servicios satelitales fijos, que en teoría podrían compartir el espectro).

Mientras tanto, AT&T está más interesado en la frecuencia de 39 GHz y ha realizado una serie de pruebas tanto móviles como fijas a 28 GHz y 39 GHz en asociación con Ericsson e Intel, utilizando técnicas como el seguimiento automático de haces y MIMO masivo.

Tuve la oportunidad de preguntarle a Wolter cuándo pensó que veríamos soporte 5G en los teléfonos, y dijo que podría tener que esperar a la versión 16 de 3GPP (a diferencia de los estándares de la versión 15 ahora en desarrollo). Pero dijo que la gran ventaja de 5G para la banda ancha móvil es su alta densidad, que proporciona una mejor experiencia cuando más personas ven videos simultáneamente, además de hacer realidad móvil aumentada y realidad virtual. trabajo mucho mejor.

En un panel de discusión, quedó claro que diferentes operadores en todo el mundo tienen diferentes visiones. YongGyoo Lee, vicepresidente sénior de Korea Telecom, habló sobre tener las especificaciones listas para poder ofrecer algunos servicios 5G para los Juegos Olímpicos de Invierno 2018 (aunque parece que gran parte de esto será una tecnología pre-estándar). Del mismo modo, Onoe de DOCOMO habló sobre tener un sistema en funcionamiento para los Juegos Olímpicos de Verano 2020.

Sin embargo, Frank Seiser, vicepresidente de Innovación Tecnológica de Deutsche Telekom AG, dijo que no veía un controlador para el 5G independiente como se propone actualmente, y agregó que los operadores europeos no tienen ni el espectro inalámbrico fijo que los operadores estadounidenses quieren usar ni el ímpetu de los Juegos Olímpicos. eso está impulsando a los operadores japoneses y coreanos.

En las diapositivas presentadas más adelante en la cumbre, Seiser propuso la idea de una arquitectura nativa de la nube con mucha más virtualización de funciones de red y una arquitectura basada en servicios, pero le preocupa que los estándares actuales de la Versión 15 en desarrollo no brinden estas características. Seiser dijo que se necesita un impulso conjunto de la industria para una arquitectura de sistema 5G mucho más innovadora para cumplir con la visión 5G. Por ahora, dijo Seiser, ve poco que puedas hacer mejor en 5G versus LTE y que puede ser 6G antes de resolver eso.

Mientras tanto, a casi todos les gustó la idea de usar 5G no autónomo, y todos indicaron que pasaría mucho tiempo antes de que cualquiera de los LTE actuales espectro se usará para 5G.

Michael J. Miller es director de información de Ziff Brothers Investments, una empresa de inversión privada. Miller, quien fue editor en jefe de PC Magazine desde 1991 hasta 2005, es el autor de este blog para PCMag.com para compartir sus opiniones sobre productos relacionados con PC. No se ofrece asesoramiento de inversión en este blog. Todos los deberes son denegados. Miller trabaja por separado para una empresa de inversión privada que puede invertir en cualquier momento en compañías cuyos productos se analizan en este blog, y no se divulgarán las transacciones de valores.