¿A quién le importa la telefonía móvil de 5G? – A usted le importará–

El Internet de las Cosas, la transmisión de la realidad virtual y muchas otras tecnologías no podrán existir si no repensamos la forma en la que los dispositivos móviles se conectan en línea.

Puede que los aparatos móviles hayan cambiado la forma en la que vivimos y trabajamos, pero esa capacidad de transmitir vídeo en directo a un smartphone que hoy nos parece innovadora nos parecerá que se queda rancia en comparación con las promesas de la próxima generación de tecnología inalámbrica. Se espera que la llamada quinta generación de la tecnología, o 5G, podrá conectar miles de millones de aparatos –electrodomésticos, aparatos médicos y automóviles, entre otros– entre ellos y a la Web, creando así la tan esperada Internet de las Cosas. La 5G promete ser hasta 100 veces más rápida que las redes actuales, lo que podría significar la descarga de una película de alta definición de larga duración en un smartphone en cuestión de segundos en lugar de minutos. Por eso los planes para las redes inalámbricas del futuro incluyen la capacidad de transmitir contenido de realidad virtual en línea sin las molestas interrupciones causadas por cuellos de botella en la transmisión de datos.

¿El principal defecto de 5G? Que todavía no existe. Eso tiene a los fabricantes de dispositivos electrónicos, los proveedores de redes inalámbricas y las agencias gubernamentales luchando para crear una hoja de ruta hacia el futuro inalámbrico que han prometido desarrollar para principios de los 2020. Ha habido algunos avances, pero hay un largo camino por recorrer. En julio, la Comisión Federal de Comunicaciones abrió áreas de mayor frecuencia del espectro de radio para las comunicaciones inalámbricas, para así dar cabida al incremento previsto en el tráfico de datos desde dispositivos móviles 5G. Con la anterior generación de tecnología inalámbrica, la 4G, el tráfico de datos aumentó 4.000 veces en la última década y no hay signos de que se esté desacelerando. La parte del espectro entre 30 megahercios y 3 gigahercios (en el que actualmente se llevan a cabo la mayoría de las comunicaciones inalámbricas) ofrece poco espacio para la futura explosión de la 5G, porque está atascada por las emisiones de radio y televisión, así como las comunicaciones celulares 3G y 4G, los radares, los satélites y los radios utilizados por los trabajadores de seguridad pública.

Los defensores de la 5G están presionando para que se amplíe el espectro disponible legalmente, lo que permitirá a las empresas mover el tráfico inalámbrico hacia rangos de frecuencias más altos que están menos abarrotados. Esas bandas del espectro permitirían el uso de ondas milimétricas por las que se podría transmitir vídeo y contenido multimedia, de forma más rápida y con mayor calidad. Se pensaba que este espectro libre no podía ser utilizado por dispositivos móviles debido a que sus antenas no se hicieron para recoger esas señales de alta frecuencia, dice Doug Brake, un analista de políticas de telecomunicaciones en la Fundación de Tecnología de la Información e Innovación, un grupo de análisis de políticas públicas.

Los nuevos diseños de antena realizados por empresas de telecomunicaciones, incluyendo al fabricante de equipos Qualcomm, permitirán a los dispositivos móviles enviar y recibir señales en las gamas de frecuencias más altas. El tamaño de la antena es inversamente proporcional al tamaño de la frecuencia –las señales con frecuencias de mayor tamaño requieren de antenas más pequeñas–, dice Mustafa Cenk Gursoy, profesor asociado de ingeniería eléctrica y ciencias informáticas en la Universidad de Siracusa. Como resultado, los fabricantes de dispositivos serán capaces de colocar varias antenas en sus dispositivos 5G para mejorar la recepción y tratar de compensar la débil fuerza de las señales de onda milimétrica.

Además de conseguir más espectro de radio y rediseñar la antena, el éxito de la 5G dependerá del uso creciente de estaciones base portátiles llamadas “células pequeñas”. Las células pequeñas vienen en una variedad de tamaños –algunas tan pequeñas como un dispositivo de control remoto de televisión–,y se utilizan para incrementar las señales de las antenas de telefonía móvil, proveyendo una mejor cobertura en interiores y en áreas remotas. Las células pequeñas harán posible que las ondas milimétricas, que son fácilmente bloqueadas por edificios y por el follaje –y que tienen un alcance de transmisión que se mide en metros en vez de kilómetros– puedan transmitir datos de una célula a otra para así cubrir distancias más largas. La FCC avanzó en sus preparativos para la 5G el mes pasado, flexibilizando la regulación (pdf) para facilitar que los proveedores de servicios inalámbricos y los propietarios de edificios instalen células pequeñas en los postes de servicios públicos, en centros comerciales y en edificios antiguos, aunque estén designados como históricos.

Las dos mayores empresas de telecomunicaciones de Estados Unidos, Verizon y AT&T, han comenzado pruebas limitadas de 5G en un puñado de sitios. En la próxima década se llevarán a cabo pruebas adicionales como parte de la Iniciativa de Investigación Inalámbrica Avanzada que la administración del presidente Barack Obama anunció recientemente y que cuenta con $400 millones de presupuesto que será administrado por la Fundación Nacional de Ciencia (NSF, por sus siglas en inglés). De acuerdo a esta iniciativa, se crearán cuatro sitios de prueba en varias ciudades para ver de primera mano cómo las células pequeñas, las ondas milimétricas y otros componentes esenciales de 5G funcionan en entornos urbanos densamente poblados. Los sitios aún no se han determinado y no se espera que la prueba comience hasta 2017, pero estos experimentos darán a los investigadores una oportunidad de experimentar con nuevos enfoques y tecnologías destinadas a aumentar el ancho de banda inalámbrico, reduciendo los retrasos y proveyendo servicios a una mayor cantidad de usuarios, dice Thyagarajan Nandagopal, que gestiona las redes inalámbricas y la investigación informática móvil dentro del programa de tecnologías de redes y sistemas de la NSF.

En los próximos años la 5G seguirá siendo una abstracta palabra de moda utilizada para convencer a los usuarios de que compren más productos y servicios inalámbricos a medida que la tecnología vaya tomando forma. Dado que las predicciones apuntan a que habrá entre 20.000 millones y 200.000 millones de dispositivos conectados de forma inalámbrica en el mundo en 2020, esta tecnología será necesaria para que fluyan cantidades de datos que una vez se creían inimaginables.