5G: de qué manera afecta al rango y a la velocidad

Si bien es cierto que la tecnología 5G ofrece enormes mejoras con respecto a las redes inalámbricas con licencia de la generación anterior, numerosos expertos consideran que gran parte del impulso para empujarla hacia nuevas bandas de frecuencia proviene de la física anticuada.

Por ello, puede ser difícil determinar con precisión qué frecuencias utilizará la tecnología 5G, en parte porque varía mucho de un país a otro e incluso de un operador a otro. Sin embargo, hay tres grupos principales en los que la mayoría de las frecuencias de 5G serán capaces de encajar.

El extremo inferior: 650MHz a 1GHz

Las frecuencias más bajas, desde alrededor de 650MHz en la más baja hasta alrededor de 1GHz, son especialmente apreciadas por las compañías inalámbricas que despliegan 5G. Las señales en este rango se propagan a distancias relativamente largas, lo que significa que los proveedores de servicios pueden cubrir un área enorme con un solo punto de acceso.

"Estas son frecuencias muy populares", considera el analista de Gartner Bill Ray. Pero, en su opinión, existe un serio factor limitante para el uso de 5G en el rango más bajo del espectro de RF, "y los militares y las estaciones de televisión todavía poseen muchas de ellas", apostilla.

Eso es un problema, porque mientras que la capacidad del canal es la misma en el extremo inferior que en las frecuencias más altas —un canal de 5MHz de ancho en el rango de 850MHz ofrece el mismo rendimiento que un canal de 5MHz de ancho en el rango de 2.6GHz—, la falta de espectro disponible significa que simplemente no hay suficientes canales para proporcionar las altas velocidades de conexión que 5G anuncia.

Para alcanzar mayores velocidades, 5G utiliza canales más amplios. "En 3G, la transmisión estándar era de 5MHz de ancho", añade Ray. "En 5G, estamos hablando de ranuras que tienen 100MHz de ancho, por lo que su [canal] de transmisión puede ir de 2.4 a 2.5Ghz".

El medio: sub-6GHz y la fiebre del espectro

Gran parte de los aumentos de rendimiento y eficiencia prometidos por la tecnología de 5G dependen de partes del espectro que están cerca de Wifi —el rango de "sub-6GHz" entre 2.4GHz y 6GHz—, lo cual es una desviación para los proveedores de servicios acostumbrados a jugar un poco más bajo en el espectro inalámbrico.

La demanda de una gran conectividad en los grandes campus y espacios públicos va en aumento, y las empresas consideran que las soluciones de Huawei son fiables para mejorar la experiencia del usuario, lo que las hace favorables en medio de las competiciones.

Un aspecto adicional para tener en cuenta es que existe un espectro libre disponible en esta banda de frecuencias, particularmente en el espectro del servicio de radio de banda ancha/acceso general autorizado (CBRS/GAA) de los ciudadanos entre 3,5GHz y 3,7GHz. Este espectro utiliza un sistema de acceso prioritario, en el que se da prioridad a los titulares —en particular a la Marina de los Estados Unidos y a las estaciones terrestres de satélite—, pero otros pueden utilizar las frecuencias en cualquier lugar donde no interfieran con esos titulares. No hace falta decir que los portadores de espectro ya han mostrado su interés.

A medida que los portadores individuales tallen sus propias piezas de este valioso espectro, la cobertura de 5G continuará expandiéndose, y sus ventajas sobre el Wifi en un aspecto en particular se harán más claras. El espectro de 5G se reparte a un licenciatario por zona geográfica, mientras que el Wifi no ofrece tal exclusividad; cualquiera puede utilizarlo en cualquier lugar, sentando las bases para la superposición de señales e interferencias.

El lado bueno: onda milimétrica

A pesar de toda su optimización y sofisticación, 5G todavía requiere mucho, mucho ancho de banda para cumplir sus promesas de rendimiento a escala de gigabit. Y a pesar de la agresiva búsqueda de la industria inalámbrica de ancho de banda en frecuencias más bajas, simplemente no hay suficiente espacio disponible en los rangos más deseables de sub-6GHz y 1GHz.

Entra en la tecnología de ondas milimétricas, que funciona en cualquier lugar entre 24GHz y 60GHz, dependiendo del experto con el que se hable y de la tecnología particular involucrada. Estas bandas de alta frecuencia permiten canales de transmisión particularmente amplios, lo que permite esas velocidades de conexión ultrarrápidas, pero hay una serie de inconvenientes.

"Lo único bueno de las frecuencias [de ondas milimétricas]", cree Ray, "es que están vacías, así que hay mucho espacio".

Por un lado, gracias a la física básica, las señales en el rango de las ondas milimétricas simplemente no se propagan muy lejos en comparación con las de las regiones más bajas del espectro de RF, y no penetran en objetos sólidos como paredes y ventanas. Esto significa que, para cubrir un área determinada, incluso dentro de un solo edificio, requiere desplegar montones y montones de puntos de acceso.

La tecnología de ondas milimétricas existe desde hace al menos una década. El mundo inalámbrico sin licencia tiene desde hace mucho tiempo el estándar 802.11ad, que es, esencialmente, Wifi operando en frecuencias de ondas milimétricas. Tanto Qualcomm como Huawei fabrican equipos que funcionan en ese rango, pero las limitaciones de la tecnología, junto con la continua sequía de puntos finales que pueden aprovecharla, hacen que se haya quedado al margen.

Ese no será el caso para siempre, por supuesto. Las tendencias en la demanda de ancho de banda inalámbrico sugieren que habrá tanta necesidad de espectro que se requerirá una onda milimétrica para hacer frente a ella.

"El resto del mundo usará [la onda milimétrica] eventualmente, sólo que no la están usando ahora", pronostica Ray.

Por el momento, sin embargo, particularmente a la luz del hecho de que la adición de antenas y módems con capacidad de ondas milimétricas a los teléfonos móviles y ordenadores portátiles aumenta sus costos por unidad en unos fuertes 20 dólares, según Ray, las ondas milimétricas seguirán siendo una tecnología del futuro.