El camino hacia el 5G

Gabriele Boccolini

Los operadores móviles ofrecen ya -o bien ya se encuentran preparados para ofrecer- conectividad a sus usuarios con la nueva tecnología conocida como LTE (Long Term Evolution) o, erróneamente denominada, 4G. En la práctica, los usuarios de telefonía móvil todavía tendrán que esperar unos años antes de poder aprovecharse realmente de los beneficios de la cuarta generación de telefonía móvil, conocida como LTE-A (LTE Advanced), la cual, teóricamente, promete proporcionar tasas de pico binarias de hasta 3 Gbit por segundo en el canal de bajada y 1.5 Gbit por segundo en el de subida. (fuente: http://www.3gpp.org/technologies/keywords-acronyms/97-lte-advanced).

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Mientras tanto, la comunidad científica, la industria y los sectores públicos a nivel mundial tratan de descifrar cuál será el escenario en la próxima década, a la vez que establecen nuevos requisitos que tendrán que ser afrontados por la próxima generación de tecnología móvil. Vídeo de ultra alta resolución, internet táctil (con una latencia de menos de 1 ms) o entornos ultraconectados donde un gran número de objetos cotidianos intercambian información de manera continua (Internet de las cosas)  son algunos de los futuros escenarios que requerirán un rediseño de las infraestructuras de comunicaciones.

 

Entre los objetivos a nivel operacional, identificados a través de iniciativas europeas como el 5G Public Private Partnership (5G PPP), para dar respuesta a las demandas de las comunicaciones de la próxima década, se encuentran:

  • Aumentar la capacidad de las redes inalámbricas hasta mil veces y ofrecer una mayor variedad de servicios que en 2010.
  • Facilitar despliegues muy densos de enlaces de comunicaciones inalámbricos para conectar más de 7 billones de dispositivos sirviendo a más de 7 mil millones de personas.
  • Conseguir latencias de menos de 1 ms.

Estos objetivos pueden ser alcanzados a través del uso de bandas de frecuencias más elevadas como las ondas milimétricas, hasta los 90 GHz, y un uso del espectro más flexible integrado con tecnologías de Radio Cognitiva. Adicionalmente, están siendo propuestas nuevas formas de onda como clave para las infraestructuras 5G como Filter Bank Multicarrier (FBMC), Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM) o Universal Filtered Multicarrier (UFMC). Estas formas de onda pueden ser vistas como una evolución de la modulación multiportadora OFDM, la cual es la base de la interfaz aérea de los sistemas 4G. Por sus características, éstas se han convertido en atractivas alternativas para soportar un mejor uso del espectro, escenarios asíncronos como en el caso de las comunicaciones Máquina a Máquina y comunicaciones multiusuario en el canal de retorno.

 

En definitiva: el camino hacia el 5G ya ha comenzado y una gran actividad investigadora está prevista para los próximos años.

 

En el contexto del proyecto europeo BATS, Gradiant está estudiando la posibilidad de emplear formas de onda 5G sobre satélite para futuras redes integradas [1,2]. El Centro Tecnolóxico de Telecomunicacións de Galicia también forma parte de la plataforma europea Networld2020, contribuyendo activamente a white papers del 5G PPP. Asimismo, Gradiant ha estado presente en el stand “Next Generation Satellite Broadband Systems” de la conferencia EUCNC’14 en Bolonia (24-26 de junio), en la que se han presentado los puntos de vista y oportunidades de 5G PPP.

 

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[1] Dommel J., Boccolini G., Jaeckelz S., González Prelcic N, Raschkowskix L.. “5G in Space: PHY-Layer Design for Satellite Communication using non-orthogonal Multi-carrier”  accepted to ASMS 2014, Livorno, Italy

 

 

[2] Dimitrov S., Boccolini G., Jaeckelz S., Benfatto D., Privitera N., Suffritti R., Awoseyila A. B., Evans B. G. “FFT-based Waveforms for Satellite Communications: Opportunities and Challenges” accepted to KAconf 2014, Salerno, Italy 

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