NBIoT y 5G como pilares fundamentales para el Internet de las Cosas (IoT)

Miércoles, 18 Diciembre, 2019

El 5G, quinta generación de las tecnologías inalámbricas de comunicación, comienza su puesta en marcha tras años de rumores y generación de expectativas. Su antecesor, el 4G o también denominado comúnmente tecnología LTE (Long Term Evolution), ha representado hasta ahora uno de los mayores despliegues en lo que hace referencia a las redes de comunicación. Este es uno de los motivos por los que tratará de reaprovecharse al máximo dicha infraestructura con el objetivo de optimizar futuros despliegues de 5G y tecnologías venideras.

Para enumerar las diferencias fundamentales entre ambas tecnologías, previamente es necesario analizar el trasfondo de las redes inalámbricas de telefonía móvil. En esta última década, el objetivo de dichas redes se ha trasladado desde un punto de partida inicial pensado para proporcionar cobertura al servicio de telefonía móvil a una red de acceso a Internet. Un acceso que ha ido adaptándose a la demanda del usuario, quien a fecha de hoy consume diariamente cantidades inmensas de contenido multimedia. Con el fin de adaptarse a esta demanda, las redes de telefonía móvil han sido saltando entre sus distintas generaciones (desde el 2G hasta el 5G) en tiempo récord si comparamos esta evolución con cualquier otra independientemente del sector que analicemos.

Las empresas de telecomunicación buscan ofrecer al usuario la mayor capacidad de descarga y tráfico de datos con el fin de cubrir estas necesidades cada vez más agresivas de consumo de Internet. Por ello, el 5G se construye bajo un reto tecnológico fundamental: aumentar la velocidad de transmisión de la información.

Desde un punto de vista técnico-teórico, gracias a los avances en el procesado de señal y las técnicas de comunicación inalámbrica, se consiguen tasas de transferencia de datos hasta 100 veces superiores a la de una tecnología de cuarta generación. Dicho de esta forma puede no sonar tan asombroso. Sin embargo, transmitirle al usuario que la descarga de una película a través de su plataforma favorita va a llevarle tan solo 1 minuto, cuando antes esto le llevaba más de una hora, cambia la forma de asimilar que la tecnología comienza a rozar límites inimaginables.

Del mismo modo, otro de los retos tecnológicos de las redes inalámbricas reside en lo que se denomina latencia. Es decir, ya no hablamos de la velocidad de descarga, sino del tiempo que va a tardar la solicitud realizada desde un dispositivo en viajar por la red hasta el destinatario.

La quinta generación busca reducir estos tiempos que en tecnología 4G oscilan en el mejor de los casos entre 20 milisegundos y 100 milisegundos, a tiempos por debajo de 1ms. Esto se ha convertido en un factor determinante ante el auge de tecnologías como las operaciones médicas a distancia o el coche autónomo. En estos casos, el viaje de la información tiene que ser prácticamente inmediato con el objetivo de simular los tiempos de reacción humanos.

Una de las propiedades más interesantes que tiene la tecnología y los campos de investigación científica es la capacidad de ofrecer símiles cotidianos para comprender evoluciones de distinta índole. A modo de ejemplo, la evolución entre el 4G y 5G descrita previamente puede redefinirse con el símil de una tubería o un río. Asumiendo que la conexión que representa el traspaso de información de un dispositivo móvil hasta el destinatario se ejemplifica físicamente con una tubería, cuando hablamos de velocidad de transmisión de datos hablamos de la “anchura de dicha tubería”. Es decir, del caudal que podrá circular a través de esa conexión. Sin embargo, si hacemos referencia a la latencia, hablamos del tiempo que tardará en recorrer dicha “tubería”. Por lo tanto, las comunicaciones más lentas, con mayor latencia, se representarían con tuberías más largas a través de las cuales la información tardará más tiempo en viajar. 

Por último, el 5G ha querido no dejar de lado ninguna de las revoluciones donde la conectividad conforma un eje fundamental. Este es el caso del Internet of Things (IoT), donde el modelo de conexión es totalmente distinto.  Estas conexiones requieren una baja tasa de transmisión de datos y la latencia no se identifica como un parámetro relevante. Pensemos en una aplicación básica de sensorización, donde a modo de ejemplo, identificar si la temperatura de una superficie es de 25ºC 100 milisegundos antes o después no tiene efecto relevante alguno.

Sin embargo, el reto tecnológico de este espacio reservado en el espectro radioeléctrico en la quinta generación, reside en el hecho de gestionar miles y millones de conexiones simultáneamente.

 

Miguel Sousa

División de Sistemas Inteligentes de ELT

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