5G: ventajas y desventajas

¿Qué es 5G?

5G es la quinta generación de redes móviles, una tecnología móvil inalámbrica que se propaga por enlaces radio. Sustituye a la anterior generación 4G.

En 2018 se completó la primera norma 5G en una versión inicial del Release 15 del 3GPP(3rd Generation Partnership Project, una organización de estándares de telecomunicaciones), avanzando enormemente en la definición de nuevas capacidades técnicas para la 5G y permitiendo que el despliegue de redes comenzara ya desde finales de dicho año. Posteriormente, esta asociación fue lanzando nuevas actualizaciones a esta norma inicial (Release 16, 17 y beyond).

Las capacidades flexibles de la 5G habilitan un amplio abanico de modelos de negocios, entre ellos el acceso fijo-inalámbrico, banda ancha móvil optimizada, y soporte para IoT (Internet de las cosas). La norma tecnológica para 5G brinda las especificaciones para utilizar nuevo espectro de ondas milimétricas (mmWave) que nunca antes había sido empleado para comunicaciones por tecnología celular.

Podemos decir que se trata de la tecnología móvil que más rápido está evolucionando en comparación con las generaciones anteriores. Las conexiones a este tipo de infraestructuras se han ido duplicando cada año desde su introducción comercial a finales de 2018.

Entre los principales factores que impulsan esta tendencia se encuentran la disponibilidad de dispositivos de múltiples proveedores, con una caída de precios más rápida que en el caso de 4G, y los primeros grandes despliegues en China.

Aportaciones técnicas de 5G

-Una tasa de datos de hasta 10Gbps – > de 10 a 100 veces mejor que las redes 4G y 4.5G

• Latencia de 1 milisegundo
• Banda ancha 1.000 veces más rápida por unidad de área
• Hasta 100 dispositivos más conectados por unidad de área (en comparación con las redes 4G LTE)
• Disponibilidad del 99.999%
• Cobertura del 100%
• Reducción del 90% en el consumo de energía de la red
• Hasta 10 diez años de duración de la batería en los dispositivos IoT (Internet de las Cosas) de baja potencia

Evolución de5G en el mundo

La evolución de 5G en el mundo sigue dos velocidades. Las suscripciones globales a la tecnología 5G siguen en camino de superar los 1.000 millones a finales de 2022 y los 5.900 millones a finales de 2027, lo que representa más del 55% de todas las suscripciones mundiales. En ese mismo plazo, se prevé que la cobertura de la población con 5G alcance el 85%, mientras que se espera que las redes 5G transporten alrededor del 70% del tráfico móvil y representen todo el crecimiento del tráfico contemporáneo.

El avance de esta generación de redes móviles es evidente en Estados Unidos, líder en la adopción de conexiones 5G inalámbricas, y también Asia. Países como Corea del Sur y China comenzaron a trabajar e investigar en 6G antes que cualquier otro. De hecho, prevén que esta tecnología estará disponible en 2026.

En Europa se ha avanzado en la estandarización del espectro. La inversión e investigación se están centrando en aplicaciones, es decir, cómo podemos utilizar esta conectividad, ya sea 5G o 6G, para hacer más fácil nuestro día a día y mejorar los servicios, al mismo tiempo que se trabaja en la regulación y control de estas redes.

España se sitúa como uno los países más avanzados del viejo continente en 5G, siendo considerado el tercero con mejor cobertura. Desde el Gobierno se está impulsando el despliegue de la tecnología 5G desde diferentes iniciativas como la subasta de frecuencias o la Estrategia para el Impulso de la Tecnología 5G, laLey General de Telecomunicacionesy la Ley de Ciberseguridad 5G.

Cada vez que llega una nueva tecnología, tarda unos 5 años hasta que se ven los usos que pueden aportar esa innovación. Para desplegar masivamente el 5G con todas sus capacidades también hace falta la fibra óptica, porque hay que llevar el volumen de datos desde la torre de la antena con la capacidad del enlace de radio, y trasladarlo al corazón de la red y eso de hace a través de fibra óptica. España ocupa un lugar destacado en despliegue de fibra, de ahí que se auguren grandes opciones en el despliegue de 5G.

La Comisión Europea plantea un impacto directo anual, a partir de 2025, de más de 60.000 millones de euros en el conjunto de Europa y un impacto indirecto en España de unos 14.000 millones de euros, en sectores como automoción, salud o transporte. Son estas industrias, junto con la de los videojuegos, las que están liderando la implementación de la tecnología 5G en nuestro país.

Despliegue de 5G en España, plazos y cobertura

La hoja de ruta de la tecnología 5G en España se inició en 2017. Se licitaron las bandas de frecuencia en 2018 y se hicieron los primeros pilotos en 2019 y 2020, iniciándose el despliegue de la red en 2020-2021. Como consecuencia de la Covid-19 se retrasó la licitación en la franja de los 700 MHZ por lo que la implementación completa de la red móvil de quinta generación no llegó a finales de 2021 aunque ya en 2019 los fabricantes comenzaron a vender smartphones con esta tecnología.

Su implantación acelerada por parte de los operadores de telecomunicaciones está siguiendo un ritmo desigual, avanzando en la infraestructura, pero no en los servicios, y con velocidades de transferencia y latencias alejadas de lo que se supone que ha de permitir 5G. Además, se está circunscribiendo a núcleos de población grandes, por lo que estamos lejos de contar con un despliegue masivo de 5G. De acuerdo con las previsiones de los expertos, en 2025 los municipios con más de 20.000 habitantes podrán contar con esta tecnología. De acuerdo con el INE, en 2019, de los 8.131 municipios que había en España, 5.002 tenían una población inferior a 1.000 habitantes. En 2020, había 6.827 municipios con menos de 5.000 habitantes, lo que supone un 84%. De esta forma, alrededor de cinco millones de personas, no se beneficiarían de la tecnología 5G en España en 2025.

Ventajas de 5G

• Permitirá que, de una manera fácil y económica, haya muchos más puntos de acceso
• Menor saturación de las redes
• Reducción enorme de la latencia
• Incremento del ancho de banda
• Mejora del rendimiento
• Mayor autonomía de los dispositivos conectados
• Aumento del número de servicios y prestaciones de los smartphones
• Acceso a Internet a toda clase de dispositivos
• Menos Wi-Fi y cableado en hogares y oficinas
• Acceso en tiempo real a información
• Aliado de smart cities y smart factories
• Habilitador de nuevos modelos de negocio como el coche conectado y autónomo, la cirugía remota o la agricultura y ganadería inteligentes
• Tecnología horizontal orientada a todos los sectores de actividad empresarial
• Nueva revolución industrial

Bandas de frecuencia 5G

Para que 5G cumpla con el potencial prometido precisa de un espectro de bandas de frecuencia bajas, medias y altas. En España el Ministerio de Asuntos Económicos y Transformación Digital, a través de la Secretaría de Estado de Telecomunicaciones e Infraestructuras Digitales, es el encargado de la licitación de frecuencias. Es decir, de las concesiones estatales de dominio público radioeléctrico. Por subasta pública se conceden bloques de frecuencia por un periodo determinado de años, prorrogables.

En un primer momento el Gobierno subastó en julio de 2018 las frecuencias, que van desde los 3,6 hasta los 3,8 gigahercios (GHz), es decir, que se licitaron 200 megahercios (MHz). Anteriormente, ya se subastaron otros 200 MHz, entre las frecuencias de 3,4 y 3,6 MHz que llegan hasta 4 Gbps.

Pero no era suficiente. Así, la incorporación más seria de 5G en España comenzó con la subasta de la banda de 3.5GHz. Esta franja aúna cobertura, capacidad y velocidad óptima, pero necesita otras bandas.

Posteriormente se licitó a principios de 2021 la de 700 Mhz, una franja dedicada que estaba ocupada por los canales de la televisión TDT. Como ocurrió con los 800 Mhz para 4G. Ofrece una baja velocidad de 100 Mbps, pero amplia cobertura y gran penetración en el interior e implica cubrir grandes zonas de territorio con menor inversión.

Finalmente se ha abierto el proceso para la banda de 26 GHz. Con este espectro se permitirán velocidades mayores de hasta 10 Gbps en espacios abiertos como aeropuertos o estadios, pero su alcance es limitado.

5G Non Standalone vs 5G Standalone

La 5G Non-standalone aprovecha la infraestructura 4G existente, pero es más rápida y con más capacidad disponible. Supone poca disrupción frente a lo que existe actualmente. Por ejemplo, la IoT ya existe y también las redes privadas, y la 5G no autónoma no cambia mucho lo que se está haciendo con 4G.

La versión SA, Standalone, es la versión 100% autónoma que aprovecha 5G en su totalidad, tanto en la transferencia de datos como en el control con las estaciones base. Aporta muchas funcionalidades nuevas que permiten nuevos servicios, como la latencia, la fragmentación de la red o network slicing, etc. Siguiendo con el ejemplo de IoT, esto permite masificar las conexiones IoT, crear una “red virtual” con QoS dedicada y una mayor capacidad de controlar miles de dispositivos, lo cual no es posible hoy en día. Asimismo, hace posibles casos de uso con mucho potencial de negocio como la Realidad Aumentada inmersiva, el coche autónomo, el cloud gaming o el live streaming, entre otros aplicativos.

España aún se encuentra en la fase inicial de despliegue de 5G SA Core respecto a otros países como Estados Unidos, Japón, China, Sudáfrica, Australia y Oriente Medio.

Diferencia con 4G

4G fue la tecnología que democratizó el acceso a Internet. La saturación de las redes 5G mejora de manera considerable respecto a las redes 4G, lo que por un lado permitirá que las operadoras ofrezcan una mayor cantidad de datos o la misma cantidad que ahora, pero a un coste menor. Por otra parte, hará posible que se abastezcan, sin necesidad de Wi-Fi, los 12,5 dispositivos conectados por persona que habrá en 2025.

Asimismo, la mayor ventaja del 5G sobre la anterior generación de redes será una reducción enorme de latencia, que permitirá alcanzar la espectacular cifra de 4 milisegundos en condiciones ideales, por 20 de las redes 4G LTE.

También el rendimiento va a mejorar, tanto que, en condiciones ideales, cada nodo podrá suministrar 20 Gbps de bajada y 10 Gbps de subida. Podría ocurrir que, al dividir esas cantidades entre todos los dispositivos conectados, y al crecer tanto la cantidad de los mismos, la diferencia con 4G no será tan grande como la cifra puede dar a entender. Aun así, 5G hará posible dar servicio hasta a 100 dispositivos por metro cuadrado, un escenario en el que las redes 4G colapsan irremediablemente.

La eficiencia energética también aumentará hasta un 90%, por lo que podemos esperar mejores cifras de autonomía en nuestros smartphones, wearables y dispositivos domésticos. Los problemas que existieron en la adopción de 4G, cuyos primeros smartphones agotaban su batería en muy pocas horas, estarán solventados en la era de la 5G.

Los smartphones optimizarán sus prestaciones con nuevos servicios y usos gracias a la incorporación de avances como la realidad virtual y realidad aumentada, por ejemplo. Esto inaugurará una nueva era del cloud gaming. Pero también de las llamadas interactivas y enriquecidas mediante hologramas.

OMS y 5G. Problemas de salud o bulos

Uno de los grandes bulos de 5G durante la pandemia del coronavirus es que las compañías estaban aprovechando el confinamiento para instalar las antenas y sistemas capacitados para ofrecer esta nueva conexión, entre otras cosas para propagar el virus como un mecanismo de control de la población. Además, sigue existiendo el temor a los efectos adversos que pueden tener las ondas que emiten y reciben estas antenas. Este miedo ha ido provocando ataques contra empleados de telecomunicaciones en todos los países de la UE mientras los trabajadores reparaban redes existentes o instalaban equipos. Igualmente se han provocado incendios contra infraestructuras críticas.

Sin embargo, la Comisión Internacional de Protección contra la Radiación No Ionizante (ICNIRP) ha realizado diversos estudios, avalados por la OMS, en los que concluyen que la radiación de las ondas 5G no es perjudicial.

Además de la ICNIRP, el Comité Científico sobre Riesgos para la Salud Emergentes y Recientemente Identificados (SCENIHR) también recalca que las antenas móviles no representan riesgos para la salud. O el Comité Científico Asesor en Radiofrecuencias y Salud (CCARS) que en su informe sobre Radiofrecuencias y Salud 2016-2019 en que se destaca igualmente que no hay evidencias científicas de que 5G suponga un riesgo para la salud.

Es más, según los expertos de la GSMA, cuando usamos un móvil solo recibimos un 1% de la radiación permitida por la ICNIRP, que es la institución que establece los rangos seguros de emisión de frecuencias.

Previsiones sobre 6G

La principal diferencia de la tecnología 6G frente a 5G es la capacidad que tendrá de utilizar frecuencias más altas. Esto permitirá contar con una capacidad significativamente mayor y una latencia inferior (hasta 5 veces menos que con 5G). Este parámetro es crítico para evaluar este tipo de tecnologías y para determinar sus posibles aplicaciones, relacionadas con el tratamiento masivo de información en tiempo real. El diseño de 6G permitirá alcanzar velocidades de transferencia de datos de 1 TB/segundo, lo que supone una velocidad 100 veces superior a 5G.

Con esta nueva generación, se espera poder conectar 10 veces más dispositivos por kilómetro cuadrado de lo que permite 5G. Este avance hará realidad aproximaciones como edge computing, en cuanto a mínima latencia y fiabilidad máxima de la comunicación, así como la comunicación M2M asociada a IoT. 6G allanará el camino para la llegada de la Industria 5.0.

Según Nokia Bell Labs, las características tecnológicas clave que definirán a 6G estarán asociadas a la conectividad extrema (debida a la baja latencia), el aprovechamiento de nuevos espectros de frecuencias, la seguridad o la capacidad de integrar más información del entorno al multiplicarse la cantidad de dispositivos que podrán conectarse a la red.

Actualmente, se espera que se lance comercialmente en 2030, aunque algunos países como Corea del Sur o China prevén que esté disponible en 2026. Esto puede llevar a que en algunos lugares se pase de 4G a 6G directamente, porque se solapen los tiempos de implantación de 5G y 6G y sea más lógico y viable ir directamente a 6G. No se trata de una tecnología teórica, que aún esté en fase de conceptualización. El impulso del Gobierno de España al desarrollo de 5G ya incluye el desarrollo de la sexta generación de redes móviles. Es más, proveedores y laboratorios de investigación ya están manos a la obra. Prueba de ello y a nivel europeo está el consorcio Hexa-X, para investigar y desarrollar estándares en torno a esta tecnología.Tiene un presupuesto de casi 12 millones de euros y su objetivo es definir un ecosistema totalmente nuevo en el que se conectan el mundo digital, humano y físico con elementos clave para el desarrollo de la sexta generación.

Pero en un futuro no tan lejano, espera la 7G. La IEEE (Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos), organización dedicada a la normalización y el desarrollo de áreas técnicas, ya ha empezado a investigar sobre esta generación. Se espera que en 2024 se publiquen las especificaciones asociadas a esta evolución de las redes móviles.