El objetivo del whitepaper “Informe 5G: Tecnologías y verticales de aplicación” elaborado para Samsung, era conocer el estado de la tecnología 5G previa a la última fase del Release 16 y, sobre todo, tratar de recopilar la mayor información posible acerca de cómo cada una de sus ventajas iba a transformar las aplicaciones y los servicios que conocemos o si aparecerán otros nuevos, todo ello con la intención de poder predecir los principales sectores de aplicación del 5G.
Autores: Carlos Camacho Gómez y David Camacho Fernández. Revisión: Abraham Gutiérrez Rodríguez. Departamento de Sistemas Informáticos de La universidad Politécnica de Madrid (UPM).
La parte tecnológica del informe no pretende ser un exhaustivo análisis de la misma, sino una descripción de las características principales de las tecnologías más novedosas que presenta. De este modo nos podemos encontrar con los conceptos de la virtualización de red y cómo puede ser especialmente útil en las redes definidas por software (o SDN) y en la fragmentación de la red en capas o Network Slicing. También se abordan las técnicas de Edge Computing, MIMO masivo y beamforming, entre otras.
La metodología de estudio de la evolución de los diferentes sectores verticales de aplicación del 5G se compone de dos partes. En primer lugar, se han identificado todos los posibles sectores que puedan verse revolucionados con la llegada de una nueva tecnología móvil, que se podrían categorizar en: media y entretenimiento, salud, transporte, industria, smart cities, energía y agricultura.
En segundo lugar, se han identificado las principales ventajas de 5G, una alta velocidad de datos y una latencia ultra baja, y las tecnologías habilitadoras Big Data, Internet of Things (IoT) e Inteligencia Artificial (IA). Posteriormente, se han analizado las consecuencias que tendrán cada uno de estos puntos en los distintos sectores definidos que más impulso recibirán.
Por último, se ha realizado un estudio de los casos de uso de más impacto, basado en el número de pilotos realizados en Europa para cada uno de ellos. El resultado es que los más recurrentes son los pilotos en media y entretenimiento, automoción e industria. Con relación a esto, los pilotos en el mejor de los casos se realizaban bajo el estándar Non StandAlone (NSA), donde solo se incorpora la tecnología 5G NR y aún no se podía disfrutar de todas las ventajas que incorporará el núcleo de 5G principalmente en términos de tiempo de latencia.
Por tanto, la mayoría de los pilotos estaban basados en la transmisión de vídeo de alta calidad, independientemente del sector en el que se hiciera la prueba. El acceso a la versión completa del whitepaper “Informe 5G: Tecnologías y verticales de aplicación” se realiza previo registro y solicitud expresa en la comunidad de desarrolladores de Samsung Dev Spain (http://samsungdevspain.com/).
Posteriormente a este informe la tecnología 5G ha seguido avanzando con paso firme. Lo hace a pesar de las medidas de prevención que adoptó el 3GPP ante una pandemia que ha paralizado al mundo, y que ha retrasado, pero no parado, el trabajo de esta organización. En estas circunstancias, el pasado 31 de Julio, se publicó la primera versión final del Release 16, donde por primera vez un sistema de 5G ha quedado completamente descrito.
A partir de este hito las operadoras de red, junto con sus proveedores de tecnología, podrán iniciar el despliegue de sus redes 100% 5G, pues hasta entonces los despliegues realizados estaban basados en la arquitectura 5G NR NSA del Release 15. Con ello podrán conseguir probar servicios que requieren una latencia ultra baja y que hasta ahora no se podía contemplar.
El Release 16 aborda aquellas características técnicas que quedaron por completar relativas a las tecnologías ya introducidas en el anterior release, y que se han mejorado. En el Network Slicing, se ha mejorado el funcionamiento de la movilidad del núcleo de 4G al de 5G, se ha establecido el soporte para la autenticación y autorización de slices de red específicas y se ha mejorado la descripción de la gestión y orquestación de slices en escenarios multi-inquilino. Introduce mejoras en las comunicaciones de tipo Ultra Reliable and Low Latency (URLL) orientadas a alcanzar el milisegundo de latencia característico de un sistema 5G.
Por ejemplo, a nivel de núcleo se introducen nuevas características como el envío de información redundante para aumentar la fiabilidad, la monitorización de la calidad de servicio o la optimización de rutas que garanticen la calidad del servicio cuando el usuario se está moviendo. También se ha completado la descripción del acceso de 5G NR sobre espectro no licenciado para expandir la cobertura y capacidad de la red.
Una de las consecuencias de 5G NR es sin duda la alta carga de datos que sufrirá la red de transporte, por lo que las soluciones de backhaul basados en fibra óptica serán las más atractivas. A esta solución se le ha encontrado un interesante competidor en este Release 16, conocida como Integrated Access and Backhaul o IAB.
IAB consiste en utilizar el espectro de onda milimétrica para implementar una red de backhaul wireless en aquellas zonas donde la fibra óptica no pueda ser una opción, ya sea debido a geografía o a un coste excesivo, como por ejemplo en el centro de una ciudad. Esta versión también realiza mejoras genéricas de los sistemas 5G a través de técnicas de mitigación de interferencias, la descripción completa de las redes autoorganizadas o SON, mejoras para la localización y posicionamiento preciso en 5G, ahorro del consumo de potencia y mejoras de MIMO, entre otras.
En cuanto a servicios, el Release 16 se enfoca principalmente en tres sectores verticales: en streaming de vídeo, en las comunicaciones de tipo V2X características de la conducción autónoma, y en las comunicaciones de tipo IoT industrial donde se pretende añadir capacidades a 5G NR y sustituir el Ethernet industrial por Time Sensitive Networks o TSN. Curiosamente estos tres, son los tres sectores verticales donde las operadoras europeas más pilotos han realizado. La tendencia es clara, sin embargo, el ser humano a menudo es impredecible, por lo que será interesante observar las demandas de la sociedad y su adaptación a las posibilidades del 5G.