Inteligencia Artificial y 5G: nuevos paradigmas de las comunicaciones móviles (II)

Como parte de Open-VERSO, la red de excelencia Cervera para acelerar la evolución de las redes de comunicación móviles de próxima generación 5G y futuras, nos hemos propuesto publicar una serie de artículos que tienen como objetivo acercar esta novedosa tecnología a todo el mundo. Para entrar en materia, hace algunas semanas hablamos del nuevo paradigma que las tecnologías 5G abrían en el ámbito de las comunicaciones móviles. 

En esta segunda entrega, hablaremos de cómo el 5G y la Inteligencia Artificial se podrán aliar para ofrecer soluciones efectivas a muchos retos a los que nos enfrentamos como humanidad, más allá del ámbito puramente tecnológico. Aprovecharemos también para tratar los avances que supone la red 5G frente a sus antecesoras, y como, gracias a los avances en conectividad, los problemas de cobertura serán cosa del pasado en unos pocos años. 

La IA nos marca el camino

En los últimos años, la inteligencia artificial (IA) ha ido abriéndose camino en cada vez más aspectos de nuestra vida. Desde coches autónomos hasta sistemas de reconocimiento facial para desbloquear los teléfonos móviles, esta tecnología se ha convertido en una herramienta útil para todo, capaz de conseguir hazañas impensables y de compararse e incluso superar al ser humano en numerosos problemas que hasta ahora habían estado fuera del alcance de los ordenadores. 

La inteligencia artificial agrupa un conjunto de sistemas con capacidad para clasificar objetos o para tomar decisiones a partir de información de contexto y datos de referencia. Por ejemplo, un sistema de reconocimiento facial “decide” si la persona que tiene el teléfono en la mano es su legítimo propietario utilizando un modelo matemático que le permite comparar la cara que ve la cámara en un momento dado con la cara que ha usado el usuario al registrar el teléfono. Por otro lado, un coche autónomo detecta, a través de distintos sensores, el entorno en el que se encuentra, determina dónde está la carretera, qué obstáculos hay en su camino y qué señales de tráfico existen en la calzada, para así poder conducir de forma segura igual que lo haría un ser humano.

 

Pese a esta presencia casi ubicua de la IA, las redes de telefonía móvil no se han aprovechado mucho hasta ahora de ella. Aunque los propios teléfonos móviles y muchas de las aplicaciones más habituales que los usuarios instalan sí la utilizan para mejorar sus servicios, no es así en la propia red de telefonía. El 5G está llamado a cambiar esta situación, de forma integral a todos los aspectos de la red de telefonía móvil. En este artículo nos centraremos en algunos aspectos de las propias antenas de telefonía que pueden beneficiarse del uso de IA. 

El ‘sexto sentido’ del 5G

Uno de los problemas a los que se enfrentan las redes de telefonía es que a menudo es complicado para la red entender por qué empeora la cobertura de sus usuarios. Las antenas de telefonía y los terminales móviles intercambian mucha información destinada a que la red sepa con la mayor precisión posible cómo de bien reciben los terminales móviles la información que las primeras envían y a adaptar lo mejor posible la comunicación a la localización y condiciones de los terminales. Sin embargo, la red a menudo está “sorda” a otros efectos que pueden afectar a la comunicación, como sistemas ajenos a la red que estén “hablando” (o incluso gritando) al mismo tiempo que los terminales móviles o que las propias estaciones base, y por tanto impidiendo que antena y móvil se oigan entre sí. En estas situaciones, la IA puede dotar a las antenas de telefonía de un sexto sentido, que les permite detectar la existencia de estos sistemas ajenos a la red (sean atacantes maliciosos que quieren evitar que la red funcione correctamente, equipos estropeados o sistemas de comunicaciones sin permiso), obtener información sobre ellos e incluso localizar dónde se encuentran. Esto permite a la red avisar para que se tomen medidas contra esos atacantes o esos equipos estropeados y, también, tener en cuenta cuándo se conectan esos otros equipos para evitar hablar al mismo tiempo que ellos.

Por otro lado, igual que la IA permite a los coches autónomos tomar decisiones para conducir, también puede ayudar a las redes de telefonía a tomar mejores decisiones sobre cuándo y cómo hablar con cada uno de los teléfonos que se encuentran en su zona. Actualmente estas decisiones se toman en base a reglas configuradas manualmente, que no tienen en cuenta todas las características de una zona concreta y no se adaptan fácilmente a cambios. Una antena que se encuentre en mitad del campo, seguramente esté acostumbrada a tener un volumen de usuarios bajo, y no será capaz de adaptarse fácilmente a una alta cantidad de personas en la zona (por ejemplo, por volumen de turistas o un festival de música). Empleando IA, podemos incluir mucha más información en la decisión de cómo y cuándo comunicarse con cada dispositivo, de forma que la antena vaya aprendiendo sola cuál es la mejor manera de conseguir que todos los teléfonos móviles de su zona tengan una buena conexión.

 

Open-VERSO es una red de excelencia financiada por el Programa Cervera para Centros Tecnológicos, la apuesta nacional para desarrollar investigación orientada al mercado impulsada por el Ministerio de Ciencia e Innovación y el Centro de Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).

 


Autor: Pablo González Fernández, responsable técnico de procesado de señal en Gradiant.