¿Qué inventos tecnológicos clave impulsarán la expansión 5G?

Parece que fue ayer cuando escribí por primera vez sobre los cinco inventos inalámbricos que definieron 5G NR. En ese momento, el 5G aún no se había implementado. Hoy, sin embargo, estamos en medio de la rápida expansión de la huella global del 5G. Hasta la fecha, más de 70 operadores móviles ya han implementado servicios comerciales 5G en todo el mundo, y esperamos que muchos más lo hagan a fines de este año.

5G NR Release 15 – estableciendo la base 5G

Nuestra visión para 5G era un tejido de conectividad unificado que admitiera diversos dispositivos, servicios, espectro e implementaciones. Para lograr este objetivo, contribuimos con inventos básicos al primer estándar 5G: 3GPP Release 15, que estableció la base tecnológica para la evolución 5G que se avecina en esta década.

Nuestros inventos clave en los estándares 3GPP 5G NR Release 15

Aquí algunos ejemplos que explican por qué nuestros inventos de Release 15 son tan vitales para realizar todo el potencial del 5G. Por ejemplo, el marco flexible basado en ranuras abre la puerta a la multiplexación eficiente de diferentes servicios 5G (es decir, banda ancha móvil mejorada, servicios de misión crítica e IoT masivo). La numerología OFDM flexible permite que el mismo diseño de 5G NR se escale a diferentes y nuevas bandas de espectro (es decir, desde menos de 1 GHz a más de 60 GHz), y mmWave móvil amplía enormemente la capacidad de red necesaria para la expansión de 5G y hace posible velocidades extremas. Para ilustrar mejor cómo estas invenciones del Release 15 son centrales para el sistema 5G, podemos usar las siguientes analogías del sistema de transporte.

Área de invención número 1: espectro sin licencia

Expandir 5G para operar en todos los tipos y bandas de espectro es un aspecto clave de nuestra visión 5G, que no solo traerá más capacidad sino también implementaciones más flexibles. En Qualcomm Technologies, hemos sido pioneros en tecnologías celulares que operan en espectro sin licencia desde hace casi una década. Release 16 agrega soporte para espectro sin licencia para 5G NR (NR-U) que incluye dos modos de operación: acceso asistido por licencia (LAA) y una opción de implementación independiente que no requiere ningún espectro con licencia.

Área de invención número 2: ahorro avanzado de energía y movilidad

Como la mayoría de los dispositivos móviles 5G funcionan con baterías, es imprescindible ampliar aún más la eficiencia energética. En Release 16, manejamos muchas funciones nuevas de ahorro de energía del sistema, que incluyen una nueva señal de activación (WUS) que minimiza la supervisión de la señalización de control en modo de baja potencia,  un procedimiento de acceso aleatorio simplificado (RACH) que también tiene beneficios más amplios y control de agregación de portadores de baja potencia que apaga eficientemente los portadores secundarios cuando no están en uso.

Área de invención número 3: posicionamiento de alta precisión

El posicionamiento preciso del dispositivo es un habilitador clave para muchas aplicaciones verticales, como la seguridad pública y la navegación interior. El beneficio del posicionamiento basado en celulares, que complementa los sistemas GNSS existentes,

es que funciona bien en exteriores e interiores. Durante mucho tiempo hemos sido pioneros en tecnología de localización y esto continúa con innovaciones que permiten el posicionamiento de Release 16. Esta version admite el posicionamiento basado en múltiples celdas / dispositivos y dispositivos, definiendo una nueva señal de referencia de posicionamiento (PRS) utilizada por varias técnicas de posicionamiento 5G, como el tiempo de ida y vuelta (RTT), el ángulo de llegada / salida (AoA / AoD) y diferencia horaria de llegada (TDOA).

Área de invención número 4: enlace lateral

Otra área clave de la invención de Release 16 es el enlace lateral basado en NR para el vehículo celular a todo (CV2X). Sobre la base de nuestro legado de conducción, versión 14/15 C-V2X, que proporciona seguridad básica, continuamos conduciendo esta version para ofrecer mejoras importantes en el enlace lateral, admitiendo aplicaciones avanzadas como la conducción coordinada y el uso compartido de sensores.

Área de invención # 5: diseño de misión crítica

5G NR en Release 16 agregó una colección de nuevas características que pueden elevar las capacidades del sistema 5G para casos de uso de misión crítica, como la automatización de fábrica de Industry 4.0. Un objetivo es que 5G NR cumpla con requisitos de confiabilidad más estrictos (es decir, hasta 99.9999%), mientras mantiene una latencia de nivel de milisegundos. El punto múltiple coordinado (CoMP) es uno de los habilitadores tecnológicos clave, que utiliza múltiples puntos de transmisión y recepción (multi-TRP) para crear diversidad espacial con rutas de comunicación redundantes.

Área de invención número 6: nuevos modelos de implementación

Para cumplir con la visión de 5G de soportar diversas implementaciones, Release 16 introdujo varias capacidades nuevas que ampliaron el alcance de 5G. El soporte ampliado para la red no pública (NPN) ayudará a acelerar las implementaciones de redes privadas 5G, como IoT industrial y redes empresariales. La red sensible al tiempo (TSN) permite que las redes 5G brinden servicios con estrictos requisitos de sincronización y latencia que son críticos para muchos casos de uso de IoT industrial (por ejemplo, control de máquinas).

¿Que sigue?

3GPP Release 16 es un resumen, pero nuestro trabajo impulsando la evolución de la tecnología 5G para aprovechar plenamente el potencial de este último G no se detiene aquí. Ya estamos trabajando con el ecosistema móvil en proyectos de Release 17 y estamos investigando tecnologías avanzadas para Release 18 y más allá. Estoy muy entusiasmado con nuestro futuro 5G. Hay una gran cantidad de innovación 5G en la tubería y alimentará avances continuos en esta década y más allá.

Por John Smee, Vicepresidente, Ingeniería, Qualcomm Technologies, Inc.

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