Todo sobre la tecnología 5G, el futuro de las redes móviles

Todo sobre la tecnología 5G, el futuro de las redes móviles

Sergio De Luz

Sin duda el 5G es el futuro de las telecomunicaciones, nos ofrece mejoras sobre las generaciones de comunicaciones anteriores prácticamente sin peros. Más velocidad, menos latencia y sin pérdida de rendimiento por conectar múltiples dispositivos a una misma antena de telefonía. ¿Podemos pedir más? Hoy en RedesZone os traemos un completo artículo donde hablaremos todos los detalles sobre la tecnología 5G que está a la vuelta de la esquina.

La llegada del 5G va a permitir que diferentes dispositivos que ya conocemos puedan funcionar mejor conectados a la red. Esto es una realidad, ya que aportará más velocidad y calidad de la conexión. Sin embargo, también va a provocar el surgimiento de nuevos dispositivos. La demanda de los usuarios va a cambiar cuando las condiciones sean las adecuadas. Van a surgir nuevos dispositivos de lo que se conoce como el Internet de las Cosas. Algunos autores también dan el nombre de Industria 4.0. Es todo aquello que va a aportar la conectividad de los equipos conectados a la red hoy en día. Tenemos un gran abanico de posibilidades en este sentido, pero la tendencia será que en los próximos años surjan nuevos dispositivos. Lógicamente esto va a hacer que nuestras redes deban estar protegidas. El objetivo no es otro que evitar la entrada de amenazas, malware y problemas que comprometan nuestra seguridad y privacidad. El 5G va a ser vital para el buen funcionamiento, pero también lo será la seguridad.

 

Historia de la tecnología 5G hasta hoy

A lo largo de los últimos años hemos leído una enorme cantidad de noticias que nos comunican las futuras ventajas de las redes 5G. A colación de esto, multitud de compañías han aprovechado la estela de dichas noticias, para anuncias sus novedades en chips, tecnologías y todo tipo de proyectos que llevarán a cabo para la próxima generación de redes móviles 5G. Entre toda la aglomeración de información de tantas fuentes distintas, solo deberemos poner atención a una sola autoridad, la 3GPP, quién ha sido la encargada de definir el estándar que dará cuerpo a las redes 5G en los años venideros.

La 3GPP es la organización internacional que rige los estándares de comunicación móvil. Finalmente, la 3GPP, aprobó el estándar conjunto a las especificaciones finales para las redes móviles 5G en su versión final llamada New Radio (NR). Esto significa que el estándar de red móvil 5G será un sistema de redes independiente que no se apoyará en los sistemas de redes actualmente existentes.

Conforme a esto, todas las compañías deberán preparar sus productos bajo las especificaciones de estas nuevas reglas para las redes 5G. De todo el grueso de noticias entre las que es fácil perderse, lo que cabe destacar de las noticias relacionadas con las redes 5G, es lo que por fin se aprobó en 2017, que fue, el estándar para las redes 5G denominado “non-standalone”, una versión que no es independiente y que debería apoyarse en la ya estructurada red de antenas 4G/LTE que ya están instaladas.

Las redes 5G se preparan para su despliegue y aunque el estándar de la quinta generación de redes móviles todavía estaba por definirse, se esperaba que, a finales del 2018, operadores y fabricantes de equipamiento ya se estuviesen preparando para comenzar un despliegue que se espera para 2020, y, así ha sido. Para no quedarse atrás en esta tecnología, países como España ya han preparado planes nacionales para desplegar la infraestructura.

Este nuevo estándar 5G NR, denominado “standalone”, permitirá tener una infraestructura de telecomunicaciones allá donde ahora mismo no hay comunicación con redes ni siquiera 4G/LTE, es decir, que se construirá desde cero un sistema para crear una red real y funcional con el estándar 5G.

A pesar de que actualmente son muchos los usuarios para los que el 4G todavía es un sueño lejano, fabricantes y operadores ya están teniendo en cuenta esto y mirando por encima. Las redes 4G de hoy en día nos ofrecen hasta unos 300 Mbps de bajada, parecen no ser suficientes para las demandas futuras y la industria ya está preparando el nuevo salto, la llegada del 5G. Una nueva tecnología con la cual los fabricantes que prácticamente están empezando a ser padres de sus primeros dispositivos para esta tecnología que ya ha demostrado que puede llegar a ofrecer hasta más de 7 Gbps en entornos reales.

Georg Mayer, presidente de 3GPP CT, mencionó:

«El resultado es un asombroso conjunto de estándares que no sólo proporcionarán mayores velocidades de datos y ancho de banda a los clientes finales, sino que también será lo suficientemente abierto y flexible para satisfacer las necesidades de comunicación de diferentes industrias: 5G será la plataforma de integración para empresas heterogéneas.»

En este punto están claras las dos especificaciones de las dos variantes de las redes 5G, el estándar está oficialmente acabado y la parte interesante de ello es la que conlleva el mayor trabajo. Con ello, nos olvidaremos de pequeños “monopolios” de desarrollos en diferentes compañías al crear sus propios estándares, ahora todos deberán seguir las mismas reglas creadas por la 3GPP para la fabricación de todos sus componentes y productos.

Ahora las compañías y diversos miembros de la industria de las telecomunicaciones ya podrán basar sus nuevos proyectos en unas reglas de fabricación homogéneas para todo su hardware, infraestructuras, chips, módems, smartphones, y antenas para que todo sea compatible con esta nueva corriente de vanguardia, las redes móviles 5G. Todas estas implementaciones ven su luz al final del túnel en 2020, y en este punto, es donde empieza la pequeña guerra por la licitación de frecuencias, que ahora al tener definido el estándar para las frecuencias de los diferentes gobiernos podrán ponerse manos a la obra y así poder acelerar el despliegue de las redes 5G en cada uno de los países participantes.

Las subastas de espectro de frecuencias 5G en 2018 ya están asignadas. De esta manera, se espera que para 2020 podamos empezar a beneficiarnos de una tecnología que para nada tendrá mención únicamente en nuestros teléfonos móviles, sino que podría suponer una auténtica revolución en sectores de tecnología emergente, como el IoT, o “Internet de las cosas”, y cualquier red de dispositivos conectada a Internet mediante este nuevo estándar.

En cualquier caso, mientras que llegan estas fechas y se termina de establecer el estándar, lo normal es que los fabricantes sigan haciendo sus pruebas. Esto quiere decir que el logro anunciado por Samsung podría verse pronto superado por otros, mientras se van explorando los límites de velocidad de este tipo de conexiones.

 

Redes CDMA vs GSM: cuáles son las diferencias

Tanto GSM como CDMA son tecnologías de radio que sirven para que los teléfonos móviles puedan conectarse a la red. Depende de la compañía y del territorio donde nos encontremos, ya que en ocasiones utilizaremos una opción y en otras, la otra. Son bandas de frecuencia que se relacionan con el 2G y 3G. Aunque hoy en día tenemos tecnologías más recientes, como son el 4G y 5G, tanto el 2G como el 3G siguen muy presentes. De hecho, en ocasiones no queda más remedio que conectarnos a una de las dos para poder realizar llamadas o tener coberturas en determinados lugares donde las más recientes no llegan o lo hacen de forma muy limitada.

 

Qué significa CDMA

Si traducimos en español las siglas CDMA podemos decir que significa Acceso Múltiple por División de Código. Funciona a través de la conmutación de paquetes. Tiene una limitación importante, y es que con esta tecnología no podemos realizar llamadas y usar los datos de Internet al mismo tiempo. Los teléfonos compatibles con CDMA pueden funcionar tanto en redes CDMA 2G como en 3G. Sin embargo, es una tecnología más limitada geográficamente. Hay compañías en América que utilizan CDMA, como por ejemplo en Estados Unidos, Argentina, México, Canadá o Chile, así como en países asiáticos como Japón o India.

En Europa, aunque hace unos años había operadoras que sí utilizaban esta tecnología en países del este del continente, es algo residual. Para nada está extendido y, de hecho, cuando se usaba CDMA terminaron por adaptarse a GSM. Pero si hay un punto muy importante al utilizar CDMA en sus inicios era que los teléfonos móviles no utilizaban una tarjeta SIM física, sino que directamente ese terminal estaba adaptado para funcionar con una compañía específica. No existía eso de cambiar de operadora cuando queramos fácilmente y seguir usando el mismo teléfono. Con el paso del tiempo, sí se adaptaron al uso de tarjetas SIM.

Puntos esenciales de CDMA:

  • Limitado geográficamente
  • En los inicios no usaban tarjeta SIM
  • No permite llamadas y datos al mismo tiempo
 

En qué consiste GSM

Cuando hablamos de GSM lo hacemos de la tecnología móvil más utilizada en redes 2G y 3G. Sus siglas, en español, significan Sistema Global para Móviles. Ya podemos hacernos una idea de que está mucho más extendido en los diferentes países del mundo, incluyendo España. De hecho, hay países donde se utilizan tanto CDMA como GSM, pero esta última ha ido ganando terreno y ya hoy en día es mucho más usada. Es el más popular y el que tiene una mayor cuota de mercado global, lo que hace que los dispositivos móviles, en su mayoría, sean compatibles.

En este caso, GSM funciona en modo de conmutación de circuitos. Esto significa que va a permitir realizar llamadas al mismo tiempo que recibimos y enviamos datos a través de Internet. No tiene una limitación en este caso, lo cual es un punto positivo. Un punto fundamental para la tecnología GSM es que funciona a través de tarjetas SIM. Sirven para poder conectarnos a las redes, pero también en ellas podemos almacenar información, como la lista de contactos. Esto hace que sea muy útil para viajar de un lugar a otro, además de poder sacar la tarjeta y ponerla en cualquier otro terminal.

Puntos esenciales de GSM:

  • Ampliamente utilizado a nivel global
  • Permite realizar llamadas y recibir datos al mismo tiempo
  • Funciona a través de tarjetas SIM
  • Podemos cambiar fácilmente de dispositivo
 

Cómo saber si mi móvil usa CDMA o GSM

Hay que tener en cuenta que podemos estar ante tres escenarios distintos. Uno de ellos es tener un móvil que solo sea compatible con CMDA, un segundo en el que únicamente funcione con GSM y, por último, que sea compatible con ambos estándares. Dependerá de nuestro terminal y, también, de dónde proceda. Tenemos algunos métodos para saber si un móvil es compatible con GSM, CDMA o con ambos. Si tu teléfono móvil es antiguo y no tiene ranura para tarjetas SIM, eso significa que utiliza la tecnología CDMA. Es una señal física básica que identificaba cuándo se usaba una tecnología u otra. Pero otra opción más fiable hoy en día es a través de los ajustes del teléfono. Es posible comprobarlo tanto en iOS como en Android. Aunque puede depender del modelo exacto y la versión del sistema operativo, en el caso de Android hay que ir a Ajustes, entramos en Acerca del teléfono e Información de estado.

Saber si un móvil usa GSM o CDMA

Allí veremos un apartado que nos indicará si nuestro teléfono es compatible con GSM, CMDA o con ambos. Si aparece “Información de IMEI” significa que es compatible con GSM. Si aparece MEID o ESN, es que es compatible con CDMA. Si aparecen ambas opciones, es que puede funcionar con las dos tecnologías. En el caso de iOS, el proceso es similar. Hay que ir a Ajustes, General y pinchar en Acerca del teléfono. Allí veremos lo mismo que en el caso de Android y podremos comprobar si el móvil funciona con GSM o CDMA. Una tercera opción sería simplemente buscar el modelo exacto que tenemos y ver las especificaciones. Según dónde lo hayamos comprado, puede que sea compatible con una u otra opción, además de incluso funcionar con ambas para poder obtener red.

Podemos decir que, aunque siguen siendo tecnologías utilizadas, especialmente la de GSM, lo cierto es que ambas pueden estar abocadas a desaparecer en los próximos años. La llegada de tecnologías más recientes, como el 4G o 5G, van a provocar que cada vez utilicemos menos estas dos. Hemos visto que hay algunas diferencias claras, como la posibilidad o no de realizar llamadas y recibir datos al mismo tiempo. Sin embargo, no significa que una funcione mejor que la otra para el uso cotidiano. Sí podemos decir que GSM está mucho más extendida a nivel mundial.

 

Los primeros pasos de las redes 5G en el mundo

Con todas las mencionadas noticias de los últimos años sobre la red móvil 5G, a tan solo un año de que el estándar 5G comience a llegar a algunas partes del mundo, existe una pelea enorme entre los gigantes tecnológicos los cuales presumen cada vez que pueden de sus logros más recientes. Ha sido el gigante coreano Samsung quien ha sido el último en hacerlo.

La multinacional coreana ha proclamado que ha obtenido una velocidad a través de 5G de 1,7Gbps en un tren en movimiento según el medidor de Fossbytes. Esto supone un gran hito, no solo por el hecho de que la comunicación tuviese éxito en un tren en movimiento, sino porque, y aquí viene la parte que más celebra Samsung, ha sido capaz de superar a competidores como el titán de Intel el cual presentó un módem 5G capaz de transmitir datos eficientemente a una velocidad de 1,6 Gbps.

Esta prueba de velocidad ha sido el resultado de que el pasado octubre se efectuase el trayecto de un tren en Saitama, Japón. El tren estaba en movimiento a una velocidad de 100 km/h, y el objetivo de la operadora nipona KDDI, la cual pretende comercializar el estándar móvil 5G en el próximo 2020, era descargar un video con resolución 8K en el trayecto entre dos estaciones niponas la cuales estaban separadas por 1,5 kilómetros.

Previamente a este experimente oficial, ambas empresas trataron de realizar la prueba en un tren a 60 km/h, pero han decidido aumentar la aceleración y velocidad de este tren para que sea lo más análogo posible a lo que se enfrentará esta tecnología en 2020. En el mismo 2020 se celebrarán los juegos olímpicos en Japón y todos los eventos retransmitidos pretenden hacerlo en una resolución de 8K, de ahí que el video elegido para la descarga en la prueba haya sido de la misma resolución.

Tipo de redes 5G

Y para los que quieran soñar aún más los investigadores de la universidad de Surrey, en Reino Unido, han logrado un récord fuera de todas las quinielas, 1 Tbps de bajada. En su caso hablamos de pruebas en un entorno aislado, con una transmisión a tan solo 100 metros de distancia, todo apunta a que en un futuro los resultados de este tipo de transmisiones no van a diferir mucho de estos resultados, solo hay que dar tiempo a que se perfeccione esta tecnología que a fin de cuentas no ha nacido en pleno aún.

 

Objetivos que tuvo la tecnología 5G para 2020

Aunque aún queda bastante recorrido para que llegue a más países y territorios, ya está la maquinaria en funcionamiento para que llegue lo antes posible. Con el 4G aún en despliegue, al menos en países como España, casi todos los fabricantes de dispositivos de red, ya han marcado fechas específicas para comenzar a trabajar con el estándar 5G. Como se especificó en un inicio, hasta 2016 era tiempo de investigación, pruebas y creación de prototipos. Con la llegada del 2018 debía tenerse claro y definido el nuevo estándar de 5G, el 2019 se emplearía en el desarrollo de productos y finalmente el 2020 se emplearía para el despliegue de infraestructura.

 

Mejorando la velocidad y latencia de las redes 4G LTE

Quizá el objetivo más claro es la velocidad, queremos velocidades de vértigo si, pero no solo queremos conformarnos con eso, queremos una latencia mínima, es decir, una conexión realmente de calidad. El objetivo de cada una de las generaciones de redes móviles que hemos visto pasar ha sido la de multiplicar la velocidad de conexión, pero hay mucho más tras el nuevo estándar. Ya no queremos solo que se trate de ofrecer una velocidad que prácticamente no necesitamos, también queremos que las conexiones ganen en calidad, es decir, que los puntos a trabajar son, el número de terminales que pueden dar un servicio eficiente por cada antena simultáneamente, y reducir la latencia de las comunicaciones.

Pero no solo de velocidad vive este nuevo estándar, la latencia es uno de los puntos más importantes en las redes 5G del futuro. Estamos hablando de que en valores teóricos debemos estar muy próximos al milisegundo, la respuesta a lo que buscamos con esto es sencilla, mejorar la calidad de la comunicación, en juegos online sería evidente la mejora, pero dejando a un lado ese mundo, el mundo de las videoconferencias sin duda sería uno de los más aventajados, para las videoconferencias es vital tener una latencia mínima para obtener el menor retardo posible y mantener así una comunicación fluida y poder trabajar con alguien que está muy lejos de nosotros, por ejemplo. El mundo de las videoconferencias dará un salto enorme, ya que podremos establecer la comunicación muy rápidamente, y facilitará cualquier tipo de acción que llevemos a cabo como clases a distancia, operación de maquinaría en remoto o reuniones laborales.

La alta velocidad y la baja latencia no son los únicos retos que plantea esta nueva tecnología. El primer pequeño escollo es que todos los países se pongan de acuerdo para ver qué frecuencia y en qué banda se destinarán a la red 5G, para que el espectro correspondiente a cada país quede libre Quizá el problema más grave que se plantea es que al ser frecuencias tan altas, no penetren en los edificios como deberían para conseguir una comunicación adecuada, problema que tendremos que esperar al despliegue para ver el alcance del mismo. No obstante, se espera que también tengamos disponible 5G en la banda de 700MHz en el año 2020.

Otro problema importante también, quizá más a nivel usuario, pero latente en todos los niveles, es el consumo de batería de los dispositivos al usar este estándar de comunicación, los fabricantes nos prometen que disminuirá. Otro problema a observar es el coste del despliegue, Corea del Sur y Europa ya han anunciado que el objetivo común es comenzar el despliegue de infraestructura en 2020, aunque a los operadores también les tocará la labor de invertir, y como está claro ellos mirarán como rentabilizar las mencionadas inversiones en infraestructura.

 

El 5G en España: frecuencias utilizadas y subasta

Ahora vamos a valorar cual es la situación actual de nuestro país en cuanto a cómo ha quedado la subasta de frecuencias que se cerró el pasado 25 de Julio por el Ministerio de Economía y Empresa. El resultado es que somos poseedores de una de las bandas más importantes para el 5G: la que oscila entre los 3.6 GHz y los 3,8 GHz.

  • Vodafone fue quien tuvo que realizar la mayor inversión económica con una cantidad que cerca ha quedado de los 200 millones de euros por 90 MHz dentro del espectro. El coste por cada MHz fue de 2,201 millones de euros. Vodafone sin duda es quién más dinero ha tenido que desembolsar en toda la operación.
  • Orange decidió invertir 132 millones de euros por la adquisición de 60 MHz dentro del espectro. El coste por MHz fue de 2,2 millones de euros, ha quedado muy cerca de titán rojo en cuanto a desembolso por MHz, pero puede presumir de haber gastado menos.
  • Telefónica (Movistar) se hizo con 50 MHz por 107,4 millones de euros. El coste por MHz ha sido menor al de sus rivales: 2,148 millones de euros por cada unidad, quedando, así como ganadora en la carrera por perder menos liquidez.
  • MásMóvil también estuvo presente en la subasta, pero como mero espectador, ya que no logró adjudicarse ninguna franja del espectro radioeléctrico del 5G. Suponemos que la operadora pondrá en marcha negociaciones con sus competidoras para hacerse con alguna franja para poder seguir estando a la altura de las circunstancias.

 

Vodafone inició la marcha por detrás de sus competidores

Telefónica, MásMóvil y Orange, partían con ventaja en esta carrera ya que el operador rojo carece de licencias para operar entre los 3,4 y los 3,6 GHz. Para competir en igualdad de condiciones ante esta situación, el operador británico se vio obligado a ser quién más gasto produjese ya que tuvo que realizar una fuerte puja por las licencias del espectro situado entre los 3,6 GHz y los 3,8 GHz y así equilibrar la balanza en cierta medida.

Como comentamos el resto de operadoras, llegaron a subasta con varias franjas espectrales entre los 3,4 y 3,6 GHz en posesión, con lo que su interés por las licencias de operado en banda se vio ligeramente reduciendo.

  • Telefónica (Movistar). El gigante azul poseía ya un espectro de banda que vino heredado de Iberbanda, la operadora nacional ya era propietaria de 40 MHz entre los 3,4 y los 3,6 GHz antes de que empezara la subasta.
  • Orange. El gigante francés adquirió en 2016 40 MHz de espectro en la subasta ofertada por el Ministerio. La inversión aproximada que tuvo que realizar para llevar a cabo la compra fue de 20 millones de euros.
  • Másmóvil. Por último, el emergente operador amarillo se hizo en 2018 con 80 MHz del espectro provenientes de Neutra y Eurona por 45 millones de euros en total.

Así pues, si sumamos las cantidades que tuvieron que invertir las operadoras con las que han tenido que desembolsar en esta última subasta, obtendremos todas las franjas del espectro licenciadas por operadora quedando de la siguiente manera:

  • Orange es el operador poseedor de la mayor cantidad de MHz licenciados quedando con un total de 100 MHz.
  • Vodafone es el operador que más ha tenido que gastar, ha realizado una inversión de 198 millones de euros.
  • Vodafone es el operador que más ha pagado por cada MHz licenciado (2,201 millones por cada unidad).
  • MásMóvil es el operador que menor cantidad del espectro posee y menos ha tenido que invertir habiendo gastado 40 millones de euros por un total de 80 MHz.
  • MásMóvil es el operador que menos ha desembolsado por cada MHz licenciado (0,57 millones de euros por cada unidad).
  • Ningún de los operadores se ha acercado al límite de 120 MHz (entre los 3,4 y los 3,8 GHz) impuesto por el Ministerio.
  • El Gobierno ha recaudado un total de 437,6 millones de euros para sus arcas.
 

Los 700 MHz a espera de su venta

Para Europa la banda de los 3,4 a los 3,8 GHz se ha designado como la principal para el despliegue de servicios dirigidos al 5G, pero esta no será la única sobre la que se apoyen los despliegues de 5G en España. La banda de 700 MHz se alza como una de las más importantes en el espectro, la cual saldrá a subastada a lo largo de los meses venideros. Pero el Ministerio tiene claro, antes de proceder a ello, que se ha de liberar de dicha frecuencia los canales de TDT, es decir, la televisión digital terrestre, obteniendo así otro nuevo dividendo digital.

Sin embargo, existe otra frecuencia designada dentro del Plan Nacional 5G, la que corresponde a los 26 GHz. Esta nomenclatura es conocida como «mmWave», y será licitada también a los operadores próximamente. El Plan Nacional 5G también tiene planes para las franjas del espectro de 1,5 GHz, 2,3 GHz, 31,8-33,4 GHz y 40,5-43,5 GH, quiere incorporarlas a las tres principales que tenemos hoy en día.

 

Los Smartphones notarán el cambio, pero no solo ellos

Seguro que después de leer esto lo primero en lo que pensamos es en la rapidez con la que podremos descargar, por ejemplo, una película en nuestro móvil, o que por fin podremos usar cualquier videochat sin interrupciones, cortes o retardos, gracias al 5G. Pero el gran salto real que daremos gracias a este nuevo estándar, vendrá de la mano de la comunicación entre máquinas. Las redes móviles fueron diseñadas para la comunicación entre personas, pero con la llegada del 5G veremos un gran cambio en otros muchos ámbitos sin duda.

Dos puntos son los que designan la generación del 5G como la generación de las máquinas. El primer punto es sin duda las velocidades de comunicación de las cuales hemos hablado antes, que, no son velocidades que se repartirán entre todos los dispositivos conectados a la misma antena, sino que las estaciones base de antena serán capaces de entregar dicha velocidad a cada terminal conectado, eliminando así el problema que tienen ahora mismo, por ejemplo, las antenas cerca de grandes núcleos de población.

Cuando hablamos de esto, pensamos enseguida en cientos de personas con su móvil en mano, pero, el crecimiento de dispositivos conectados que llegará de aquí a 2020 (tales como coches, relojes, ropa y una infinidad de objetos que quedarán por llegar) tan solo representarán una pequeña parte de los aparatos conectados a las bases de antena.

Y el punto que nos queda que hace que la generación 5G sea la era de las máquinas es sin duda la capacidad para trabajar con distintos tipos y generaciones de redes. En la práctica, los dispositivos compatibles con la quinta generación de redes serán capaces de cambiar a otra red (bien sea red móvil, Wi-Fi u otro tipo de red) sin que el usuario perciba el cambio con un corte en su dispositivo.

 

El 5G en el MWC 2019

Con todo este mundo aún en investigación por parte de fabricantes y operadores, en el Mobile World Congress se marcará el arranque de la esperada carrera hacia el 5G. Samsung junto al operador coreano SK Telecom tratará de dejarnos, sin duda, con la boca abierta con varias demostraciones en el campo del 5G que todavía parece estar lejos en el camino.

Estamos convencidos de que nos serán los únicos que se dejen ver trayendo de la mano algo de este estándar, deberemos estar atentos a todo el giro que dará la siguiente generación de redes móviles, todos queremos seguir en la punta de la lanza.

 

Objetivos que tuvo la tecnología 5G para 2021

En el año 2021 vimos cómo los principales operadores en España siguen desplegando la tecnología 5G, generalmente en los principales núcleos urbanos donde hay más cantidad de personas y donde se podrá exprimir esta tecnología al máximo. A día de hoy, la gran mayoría de smartphones que se están lanzando al mercado incorporan la tecnología 5G para navegar de forma realmente rápida a través de Internet, con una velocidad media superior a los 150Mbps y con una latencia de menos de 20 ms en la gran mayoría de casos. No obstante, aún no disponemos del «5G bueno», ya que ahora los operadores se están apoyando en la infraestructura de las redes 4G para poder proporcionar esta conectividad 5G.

Los principales fabricantes de routers, smartphones, tablets, MiFi y módems están centrándose en lanzar equipos que sean compatibles tanto con el 5G NSA como el 5G SA, con el objetivo de que cuando estén disponibles por parte de los operadores, los usuarios puedan disfrutar de la mejor experiencia de usuario posible. Actualmente los procesadores como el Qualcomm Snapdragon 888 que es el tope de gama del fabricante, dispone de compatibilidad con 5G SA/NSA MIMO 4X4, con el que podremos conseguir velocidades de hasta 7,5Gbps de descarga y hasta 3Gbps de subida, no obstante, estos valores son teóricos y en la práctica conseguiremos muchísimo menos rendimiento. Sin embargo, algo que debemos destacar es que actualmente procesadores de gama media también incorporan compatibilidad con las redes 5G, por tanto, podemos afirmar que la tecnología 5G ha llegado para quedarse.

Ya en 2022 las previsiones de GSMA prevén alrededor de 1.000 millones de conexiones antes de que termine el año, cifra la cual será duplicada para 2025. A finales de este, la red 5G cubriría aproximadamente la quinta parte del total de las conexiones móviles a nivel mundial. Según The Mobile Economy Report 2022, más de dos de cada cinco personas a nivel global, tendrán a su alcance una red 5G. Esta red representa el despliegue más rápido para la industria, en comparación con otras redes de anteriores generaciones. El estudio de GSMA, compara los primeros 18 meses de vida de la red 5G, donde esta acaparaba el 5,5% de las conexiones móviles contra un 2,2% de las redes correspondientes al 3G y 4G.

Actualmente en el mundo hay casi 200 redes 5G activas, repartidas por setenta países con 68 operadores prestando un servicio de acceso inalámbrico fijo (FWA) 5G y 23 que suministrando servicios autónomos (SA) de esta red. Todo esto, respaldado por la creciente oferta de dispositivos que pueden hacer uso de los beneficios de esta.

5G representa una parte mucho mayor de las conexiones móviles globales que 3G o 4G en el mismo punto de sus ciclos de vida. El impulso se ha visto impulsado por factores que incluyen planes innovadores, servicios de transmisión de video, aumento de las ventas de teléfonos 5G y expansiones de cobertura de red”, dijo Alex Sinclair, director de tecnología de GSMA.

Además, el lanzamiento de servicios 5G en América Latina y África subsahariana durante el último año significa que la tecnología ahora está disponible en todas las regiones del mundo, por lo que estamos preparados para ver un mayor crecimiento y una mayor transformación de los servicios”.

Esta red que trae importantes beneficios no solo para la conectividad de nuestros smartphones y demás dispositivos, pues entre ellos podemos encontrar mejoras en el sector energético, mejorando el rendimiento de la tecnología de los parques eólicos con 5G. Pero no se acaba ahí, pues también nos puede repercutir en nuestra salud debido a que es posible crear ciudades inteligentes donde monitorizar costos sociales a nivel de contaminación de aire o peligros derivados del tráfico. Entre otros, podemos encontrar beneficios a nivel de entretenimiento, infraestructuras, mejoras en el sector industrial, construcción y transporte.

Creemos que la tecnología 5G no va a sustituir de ninguna forma a la conectividad inalámbrica WiFi, pero sí va a ser complementaria y en muchos casos trabajarán conjuntamente para conectar a Internet a todos los dispositivos. De hecho, el WiFi 6E que utiliza canales en la banda de los 6GHz podrían entrar en conflicto en determinados países donde la tecnología 5G también utiliza esta banda de frecuencias WiFi, por tanto, tendremos que esperar a que la WiFi Alliance y los fabricantes de equipos 5G lleguen a un acuerdo sobre las frecuencias a utilizar por una y otra tecnología, de lo contrario, podríamos encontrarnos con la mala noticia de tener interferencias entre ellas.

 

Ondas milimétricas y su uso en el 5G

Las ondas milimétricas corresponden a una serie de protocolos de comunicación que utilizan el rango de longitud de onda de 1 a 10 mm y sus bandas de alta frecuencia van de 30 a 300 GHz. Y esto es clave para la tecnología 5G, ya que permiten a los operadores poder ofrecer una conectividad de alta capacidad. El 5G ofrece velocidades muy superiores a otras tecnologías y las ondas milimétricas permiten velocidades de datos de incluso 10 Gbps.

Estas ondas milimétricas utilizan un espectro superior a los 30 GHz y tiene características distintas a las redes de menos de 6 GHz, como por ejemplo los 2,4 GHz, que se utilizan en redes 4G. Aquí juega también un papel fundamental en ofrecer una mayor cobertura. Permite aumentar la capacidad de rendimiento en un área determinada.

El 5G, a diferencia del 4G, va a requerir de celdas más pequeñas. La tecnología anterior necesitaba torres de celdas de 10-30 metros, con dispositivos de aumento de señal para poder alcanzar 70-80 kilómetros. Las ondas milimétricas van a permitir al 5G tener antenas más pequeñas y además no es necesario que estén en alto. Es muy útil para poder desplegarlas en zonas donde antes era más complicado.

Sitios como zonas dispersas, carreteras, lugares turísticos de gran afluencia… En todos estos lugares ahora va a ser más sencillo colocar celdas para ofrecer conexión de Internet móvil a través de redes 5G.

Pero las ondas milimétricas también aportan un beneficio importante al tener un mayor ancho de banda disponible. Esto significa que van a poder conectarse muchos más dispositivos a cada celda. Evitamos así la congestión que ocurría con el 3G y 4G en momentos puntuales donde había mucha gente, como podía ser en un partido de fútbol con miles de personas. Este problema, gracias a las ondas milimétricas aplicadas al 5G, va a disminuir considerablemente.

 

Ventajas que ofrece el 5G

Después de haber hecho un recorrido por la historia del 5G y sus diferentes objetivos con el paso de los años, vamos a hablar de qué beneficios realmente va a aportar en nuestro día a día. Es una tecnología ya presente en muchos territorios y compatible con muchos modelos de teléfonos móviles, pero lo cierto es que aún queda trabajo por delante. No obstante, las ventajas son evidentes y las podemos nombrar.

 

Velocidad

La ventaja más evidente si lo comparamos con tecnologías anteriores, como el 4G o 3G, es la velocidad. Podemos alcanzar picos muy superiores a lo que estábamos acostumbrados con la telefonía móvil. La velocidad máxima teórica del 5G es de 10 Gbps. Sin duda un salto bastante importante, ya que multiplica casi por 100 al 4G.

Esto va a permitir utilizar servicios online que requieren de una gran velocidad y que no aparezcan problemas. Por ejemplo, utilizar la nube, plataformas de reproducción de vídeo en Streaming en alta calidad o descargar grandes archivos en un menor tiempo. Son usos cotidianos que vamos a poder realizar en mejores condiciones.

 

Baja latencia

Un plus también muy importante que va a permitir el 5G es tener un ping o latencia inferiores. Hablamos de tener una latencia de 1 ms, algo que mejora totalmente lo que logramos con el 4G, pero también si lo comparamos con las redes Wi-Fi actuales que tenemos en nuestras viviendas.

Tener un ping bajo es muy útil para poder usar ciertos servicios de nuestro día a día, como puede ser hacer una videollamada, jugar online, etc. Pero también de cara a nuevas opciones que van a ir surgiendo, en la industria principalmente. El uso de lo que se conoce como el Internet de las Cosas va a mejorar gracias a esta tecnología y a su mayor despliegue.

 

Mejor cobertura en interiores

Si tenía un problema el 4G era la cobertura en interiores. Seguro que conoces algún sitio que sueles frecuentar y no tienes buena cobertura móvil. Puede que sigas navegando y tengas acceso a llamadas y SMS, pero la velocidad no va a ser 4G. Esto es algo que se mejora con esta tecnología.

El 5G va a ser menos sensible a los interiores. Va a permitir que naveguemos por la red desde más lugares sin que haya una pérdida de velocidad. Incluso va a permitir que sea un sustituto real a las conexiones Wi-Fi en determinadas circunstancias, ya que en interiores va a funcionar también muy bien.

 

Menos consumo energético

Otra ventaja más del 5G es que va a consumir menos. Vamos a poder tener durante más tiempo un dispositivo conectado a la red. Esto va a ser muy interesante para nuestros móviles, ya que son aparatos que siempre generan problemas cuando hablamos de la autonomía, especialmente cuando hacemos un uso intensivo.

Pero también va a ser algo que va a impulsar el Internet de las Cosas. Vamos a poder tener más dispositivos conectados a la red y lograr que la autonomía de la batería dure más tiempo.

 

Principales desventajas que puede presentar 5G

Hoy en día, una de las principales desventajas que se presenta en el 5G, al menos de momento, es el hecho de que tiene una cobertura global bastante limitada, ya que se encuentra disponible en ubicaciones bastante específicas. De hecho, en la mayoría de los casos, solo podemos disfrutar del 5G como tal en las ciudades, en sitios un poco más alejados o rurales, la existencia del 5G es prácticamente nula y lo más probable es que continúe siendo de esta forma durante algunos años ya que para expandirse a estos sitios también hace falta realizar la instalación de la infraestructura necesaria.

Otro aspecto negativo que debemos destacar del 5G es el hecho de que, en comparación con el 4G, hay una disminución en la distancia a la que puede llegar su transmisión, a pesar de que es más rápido, su frecuencia se ve afectada por diversas estructuras e incluso por la lluvia. Esto hace que requiera la instalación de más infraestructuras, como antenas, para garantizar la cobertura.

Además de esto, se ha observado que en la mayoría de dispositivos que utilizan la conexión 5G una descarga más acelerada de la batería, esto está obligando a que los fabricantes, sobre todo de telefonía tengan que invertir más recursos para poder proteger las baterías y que no pierdan su vida útil de una forma tan acelerada.

Por otro lado, a nivel de seguridad, tenemos que decir que, la expansión del ancho de banda que conlleva la llegada del 5G, permite que se extraigan grandes cantidades de datos con mucha más facilidad. Esto se debe a que utiliza software que, de momento, es bastante vulnerable ya que carece de encriptación o de cifrado en su proceso de conexión por lo que los ataques y amenazas son más frecuentes bajo esta conexión.

 

Seguridad en las redes 5G

El IoT es una tecnología que mantiene su status de emergente y su crecimiento se da de forma permanente. El hecho de que las redes 5G se estén implementando poco a poco, permite que la cantidad de dispositivos conectados aumente en gran medida. Tanto dispositivos de uso personal como corporativo y/o industrial se conectan a la red cada día gracias a sus prestaciones IoT, permitiendo que se desempeñen de manera más inteligente. En consecuencia, el usuario final saca mayor provecho de cada dispositivo. El número de dispositivos IoT que se conectarán se acerca a los 5.000 millones, y este número será superior para el próximo año.

 

Resolver problemas de seguridad y privacidad al usar esta tecnología

Esto es algo que forma parte directa de los dispositivos que utilicemos. Es importante mitigar posibles problemas de seguridad y privacidad cuando vayamos a utilizar la red 5G. Vivimos en una época de transformación digital tanto por parte de dispositivos de usuarios particulares como también de empresas.

Se espera que para guardar la seguridad a la hora de usar dispositivos conectados a la red 5G estos presenten diferentes regulaciones. El objetivo no es otro que evitar esas vulnerabilidades que puedan ser aprovechadas para llevar a cabo ataques que pongan en riesgo la seguridad y privacidad.

 

Cifrado del tráfico

No hay manera de negar que el Internet de las Cosas, así como lo conocemos, ha facilitado la conectividad a la red a múltiples dispositivos. Pocas personas imaginaban que un foco de luz podría conectarse a Internet. Esto no tenía sentido. Hoy en día, es algo establecido y muchas personas lo utilizan. Sin embargo, esto es un terreno muy atractivo para los cibercriminales. Ni hablar de todos los datos que viajan a través de esta red. Las posibilidades de que los cibercriminales saquen provecho de tecnologías emergentes son muy altas, principalmente porque aún hay aspectos y estándares que definir. La seguridad no es una excepción a esto que mencionamos.

La conocida compañía de electrodomésticos Whirpool se encuentra trabajando, justamente, en relación a electrodomésticos que sean compatibles con las redes 5G. Una gran parte del esqueleto de los electrodomésticos está constituido por el metal, por lo que colocar una antena Wi-Fi en su interior no logrará que se conecte bien a la red inalámbrica, ya que la señal rebotará, sin embargo, la señal emitida por una antena 5G traspasa sin inconvenientes y ese electrodoméstico IoT podrá conectarse a Internet.

Pero, ¿qué pasa con el tráfico? No está cifrado. Para esto, Whirpool propone el cifrado del tráfico 5G. Así también, optó por la configuración de las antenas 5G para que acepten únicamente tráfico legítimo. Entonces, siempre que un dispositivo quiera conectarse a la «red interna» de Whirpool, esa antena 5G va a verificar si es un dispositivo autorizado. Si no lo está, simplemente lo ignora y no podrá conectarse. Si alguien quiere realizar un ataque de tipo Man in the Middle, será prácticamente inútil porque el tráfico capturado será ilegible por el cifrado. Por supuesto, su eficacia dependerá de cuáles son los algoritmos de cifrado que pudiesen implementar.

También contemplan la situación de cuando el tráfico generado dentro de esa red interna de Whirpool sale a Internet. La propia compañía comenta que se implementará un mecanismo adicional de seguridad que consiste en la utilización de túneles VPN.

 

La seguridad a nivel doméstico y de infraestructuras

Con el 5G van a llegar nuevas posibilidades, como hemos mencionado. Nuestros hogares estarán más preparados para conectarse a la red y poder utilizar una gran cantidad de dispositivos. Lo mismo ocurre con las infraestructuras, medios de transporte, etc.

Todo esto hace que sea imprescindible perfeccionar la seguridad a todos los niveles. Hemos visto casos de vehículos que van a utilizar las redes 5G, por ejemplo. También diferentes infraestructuras en las ciudades lo harán. Por supuesto también tendremos una gran cantidad de dispositivos conectados en nuestros hogares.

Las compañías móviles, las empresas encargadas de la seguridad en la red, tienen que hacer hincapié en estos asuntos. Esto hace que nos encaminemos a una era en la que las redes serán más seguras a nivel global. Al menos sobre el papel vamos a utilizar redes más robustas para evitar la entrada de intrusos.

 

Riesgo de ataques DDoS a mucha mayor escala

Una de las características más importantes de las redes 5G tiene que ver con la seguridad. Se caracteriza por tener un entorno de funcionamiento muy similar a los servicios web, en el cual se aplican robustos métodos de autenticación y medidas de seguridad en general. En consecuencia, las comunicaciones que se dan a través de estas redes, tienen una capa extra de protección. Sin embargo, esto también tiene su fuente potencial de amenazas. De acuerdo a lo indicado por un representante de Nokia Threat Intelligence Lab, que el 5G proporciona mayor ancho de banda a los dispositivos compatibles, daría paso a bots IoT con mayor capacidad. Esa capacidad aumentada permitirá la creación de botnets para ataques DDoS con ancho de banda altísimos.

Un detalle más que puede comprometer la seguridad de los dispositivos IoT conectados a 5G es la localización. ¿En qué sentido? Una de las ventajas de esta última generación de redes móviles es que facilita la conectividad en localizaciones remotas. Lo malo de esto es que, es probable, que muchos de los dispositivos compatibles con IoT tengan limitaciones a la hora de realizar mantenimiento o actualizaciones. Por lo que prácticamente por defecto, estos dispositivos se vuelven vulnerables a los ataques.

Por otro lado, muchos de estos dispositivos funcionan mediante distribuciones de Linux. Entonces, se usan prácticamente como ordenadores. Desafortunadamente, muchos usuarios no tienen en mente el hecho de que necesitan protección antivirus-antimalware y actualizaciones. En el caso de que se infecten, estos podrían alojar contenido ilegal, malware y/o virus, datos relacionados con Command & Control y cualquier otra prestación que colabore con los ataques de los cibercriminales.

¿Algo más preocupante? Varios de los dispositivos IoT no cuentan con la capacidad de almacenar logs del tráfico tanto entrante como saliente. Esto hace que los cibercriminales y sus ataques prácticamente no tengan rastro visible en el caso de que se quiera realizar seguimiento de eventos de ataques.

 

El peligro de las direcciones IPv6 y los ataques de suplantación

La cantidad de direcciones IPv6 es mucho mayor en relación a las que son IPv4. Sabemos que es un hecho que las direcciones IPv4 se encuentran ocupadas casi en su totalidad. El paso hacia las redes 5G va a implicar una enorme cantidad de dispositivos, los cuales no podrán ser soportados en absoluto por IPv4. Si es que estos dispositivos pasan a IPv6 por defecto, no tendrán direcciones privadas sino las públicas. Recordemos que una dirección IP pública es visible y rastreable en Internet. En consecuencia, es sumamente importante prestar atención a la migración de IPv4 a IPv6 que por defecto será pública, aquellos dispositivos que se usen en entornos corporativos deben migrar de forma obligatoria a IPv6 garantizando que las direcciones sean privadas y no se tenga acceso desde Internet.

¿Qué ocurre con los ataques de suplantación? Es bueno saber que las redes 5G no tienen una arquitectura de red independiente a las generaciones anteriores. Esto significa que cualquier vulnerabilidad presente, por ejemplo, en las redes 4G estará presente en esta última generación de redes móviles. Una de las vulnerabilidades más considerables de 4G tiene que ver con el protocolo GTP. Este último es un protocolo de comunicaciones propias de las redes móviles, sobre todo las de 3G y 4G. Permite la gestión y control del tráfico generado y la vulnerabilidad consiste en que es posible obtener e interpretar los datos de tráfico correspondientes a los usuarios. Entonces, se podrían llevar a cabo ataques de suplantación que por supuesto, perjudican la experiencia de los usuarios afectados.

Una de las vulnerabilidades más considerables de este protocolo consiste en que no verifica la localización del usuario, ni si quiera si fuese por triangulación. Este último dificulta la diferenciación de tráfico legítimo del ilegítimo. Los ataques de suplantación son sumamente fáciles de llegar a cabo, más aún si los datos necesarios para ellos son muy accesibles de conseguir a través de la dark web.

Finalmente, ¿es conveniente que avancemos con la adopción de dispositivos IoT para nuestro día a día? ¿Más aún si es que son compatibles con las redes 5G? Todo parece apuntar que esta generación en redes aún no ha llegado a su punto de madurez en cuanto a estándares de seguridad. Aunque, siendo honestos, generaciones anteriores como el 4G han mantenido las ya mencionadas vulnerabilidades con GTP. Por lo que es cuestión de ir ajustando tuercas en el camino hacia una tecnología móvil realmente beneficiosa y segura para todos.

En definitiva, como has podido ver el 5G es una tecnología que ya forma parte de nuestro presente, aunque todavía queda tiempo para que esté mucho más extendida y sobre todo que llegue a más dispositivos para poder aprovechar todas las ventajas que tiene si la comparamos con tecnologías anteriores.

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