5G puede hacer una verdadera revolución en la calidad de vida, por lo que el interés en las nuevas tecnologías es mucho mayor de lo que solía ser en 4G. Por lo tanto, el número de empresas que lanzan dispositivos en la implementación inicial ha cambiado de cuatro para 4G LTE a 20 para 5G. Los lanzamientos de prueba y el desarrollo de servicios para el uso de 5G se llevan a cabo en todo el mundo, incluso a través de incubadoras para atraer nuevas empresas. Uno de ellos, de MTS, también trabaja en Rusia.
Existe una opinión generalizada de que las velocidades de LTE se adaptan a todos y por lo tanto, y no se requiere que ningún usuario común acelere a 10 Gb / s. Esto no es del todo cierto. Los escenarios de aplicación 5G se encuentran en el plano de conectar la infraestructura, creando nuevas oportunidades para el uso de AR y VR, drones y otras soluciones de infraestructura y negocios. Acelerar la recepción y la transmisión del tráfico permite liberar rápidamente los recursos de la red para el consumidor, a fin de no encontrar una situación en la que la página se abre muy lentamente cuando hay usuarios. Es imposible retrasar la expansión del ancho de banda de la red hasta que los suscriptores enfrenten un deterioro en la calidad de la comunicación debido a la congestión de la red.
La velocidad de la implementación de la red dependerá de la rapidez con que se determine una parte del espectro para 5G y cuál será.
La forma más fácil de explicar cómo funciona esto es a través de una radio tradicional. Sintoniza su radio a una onda, por ejemplo, 97 FM, donde una estación específica está transmitiendo a una frecuencia de 97 megahercios. Si desea encender otra estación de radio, por ejemplo, 103.5 FM, debe cambiar a ella. Es decir, dos estaciones nunca transmiten en el mismo espectro al mismo tiempo en la misma zona, de lo contrario interferirán entre sí. Al mismo tiempo, en otra región a la frecuencia de su estación de radio favorita, puede ubicarse otra estación, ya que las señales inalámbricas se transmiten solo a cierta distancia.
Para un lanzamiento completo de 5G, se requiere un cierto rango de espectro de radio. La cantidad de espectro asignada para 5G determinará qué tan rápido serán las redes basadas en esta tecnología. El espectro debería ser lo suficientemente versátil para todos los diferentes escenarios de uso, lo que probablemente significaría usar varias bandas de frecuencia diferentes. En general, las frecuencias son necesarias en tres bandas: hasta 1 GHz, 1-6 GHz y más de 6 GHz.
La señal en diferentes partes del espectro se extiende hasta cierta distancia. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia: es decir, las frecuencias altas tienen una longitud de onda más corta. Por ejemplo, 30 Hz (baja frecuencia) tiene una longitud de onda de 10,000 km (más de 6,000 millas), y 300 GHz (alta frecuencia) es solo 1 mm. Pero cuando la longitud de onda es realmente pequeña (por ejemplo, la frecuencia en el extremo superior del espectro), puede distorsionarse fácilmente. Por lo tanto, las frecuencias realmente altas no pueden propagarse como frecuencias bajas. La calidad de la conexión también se ve afectada por el ancho de banda, que se mide por la diferencia entre las frecuencias de señal más altas y más bajas. A medida que avanza en el espectro de radio para lograr rangos más altos, aumenta el ancho de banda y, por lo tanto, aumenta el ancho de banda (es decir, obtiene velocidades de descarga más altas).
Por ejemplo, las ondas milimétricas (mmWave, técnicamente cubre frecuencias en el rango de 30–300 GHz, pero más a menudo se refiere a bandas por encima de 24 GHz) están en el espectro de alta frecuencia y tienen la ventaja de la capacidad de transmitir grandes cantidades de datos. Pero también son más fácilmente absorbidos por gases en el aire, árboles y edificios cercanos. Por lo tanto, el espectro mmWave no se puede utilizar para transmitir datos a largas distancias. Estas deficiencias pueden superarse parcialmente mediante antenas direccionales, implementadas sobre la base de tecnologías como Massive MIMO y beamforming (formación de haz), pero la señal en estas frecuencias no puede propagarse de manera estable a largas distancias. Las frecuencias MmWave también se usarán en conjunto con rangos de frecuencia más bajos para proporcionar la cobertura y la capacidad que requerirá 5G.
Además de las frecuencias mmWave disponibles, puede borrar los rangos ya utilizados y volver a implementarlos. Este proceso se llama replanteo. De hecho, se puede comparar con el procesamiento del campo: si el campo se usa para tomates, no se puede plantar maíz allí hasta que se hayan cosechado todos los tomates. Este proceso se complica por el hecho de que las frecuencias ocupadas por generaciones anteriores de comunicación todavía se utilizan. Además, su rango de frecuencia es limitado, y para aprovechar todo el potencial de 5G, aproveche las velocidades más altas que ofrece esta especificación, la Asociación Internacional de Operadores de Telecomunicaciones Móviles (GSMA) propone asignar al menos 100 MHz en las frecuencias medias a cada operador móvil. Por ejemplo, a China Mobile se le asignarán 300 MHz en las bandas de 2.6 GHz y 4.9 GHz.
El rango principal para la quinta generación de comunicaciones en todo el mundo es de 3.5 GHz con un ancho de banda total de hasta 400 MHz en el rango de 3.4 a 3.8 GHz. Es más atractivo debido a una mayor disponibilidad en todo el mundo y a una gran cantidad de espectro. Su asignación ya ha sido acordada, por ejemplo, en Europa: los reguladores europeos han identificado la banda 3.4-3.8 GHz y planean armonizarla para que sea adecuada para 5G. En Rusia, la situación es diferente: los usuarios clave de este rango son el Ministerio de Defensa y Roscosmos. Por lo tanto, ahora estamos considerando la opción de implementar 5G en el rango de 4.4-4.99 GHz. Es utilizado por Japón y China.
La discrepancia en las frecuencias seleccionadas crea una serie de problemas. Existe el roaming de datos. Todos pudimos enfrentar esto cuando salió el primer modelo de iPhone con soporte 4G, pero no podías usar este servicio en Rusia: el chip en el teléfono fue diseñado para las frecuencias elegidas para LTE en los EE. UU. En Rusia, como en Europa, 4G trabajó en un rango diferente. Una situación similar se puede repetir con 5G, ya que el rango principal para el despliegue de tales redes en el mundo es 3.5 GHz y ondas milimétricas. Y uno de los mayores desarrolladores del ecosistema móvil de Qualcomm fabrica conjuntos de chips y módulos diseñados para estos rangos. Los mismos rangos son compatibles con los buques insignia ya presentados con soporte 5G, por ejemplo, Galaxy S10.
La tarea principal ahora es elegir el espectro universal de la capacidad requerida, de lo contrario, todos los "bollos" que esta tecnología puede proporcionarnos, desde el desarrollo de drones hasta el tráfico rápido, se retrasarán por un período indefinido.
Denis Panasenko
Jefe de la incubadora 5G MTS.