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Columnas de opinión

Superando el hype - Despliegues de 5G: ¿Cuál es la situación?

Por: Andres Madero, CTO de Infinera Latin America & Caribbean

[01/07/2021] En las últimas décadas, la industria móvil ha lanzado un nuevo "G" en general una vez por década. Con los despliegues iniciales de 5G ya muy avanzados, algunos en la industria ya están mirando hacia la siguiente "G, la 6G, que está previsto potencialmente que se haga realidad alrededor de 2030. Por supuesto, mucha gente dirá "espera, ¿ya hemos resuelto realmente el 5G?", y tienen una buena razón para ello. Aunque es muy interesante empezar a considerar la 6G y a la profunda investigación necesaria para poner en marcha las futuras redes, aún tenemos mucho que hacer para terminar la migración al 5G.

La innovación en las redes móviles es un proceso continuo con una secuencia de lanzamientos de estándares de la 3rd Generation Partnership Project (3GPP). La serie de lanzamientos del 3GPP se ha extendido desde la era 3G hasta hoy, con el lanzamiento (Release) 15, el primer conjunto completo de estándares 5G, que alcanzó su caída final a mediados del 2019. A esto le siguió el Release 16, que se congeló a mediados del 2020, y el equipo está muy comprometido con el Release 17. Cada versión agrega más capacidades y funcionalidades avanzadas a las herramientas disponibles para crear redes móviles. Este proceso continuará, probablemente hasta que empecemos a ver las especificaciones de la 6G.

Lo importante de esto es que cualquier "G" es, en realidad, una serie de especificaciones y avances tecnológicos que forman una evolución continua de una generación a la siguiente. Los servicios 5G iniciales que se están desplegando rápidamente en todo el mundo utilizan las primeras especificaciones 5G, utilizando principalmente el núcleo inicial no autónomo (NSA), lo que limita las ofertas de servicio a ofertas 4G, esencialmente de mayor velocidad. Todavía no vemos la disponibilidad comercial de los nuevos servicios que 5G acabará ofreciendo, como los basados en las definiciones de servicio de comunicaciones ultra confiables y baja latencia (uRLLC) que utilizan el núcleo inicial autónomo (SA) que se incluyó en el Release 16. Estos servicios llegarán con el tiempo a medida que la funcionalidad definida en el Release 16 y posteriores se extiende a través de nuevas especificaciones y requisitos de los productos, y, eventualmente en productos lanzados que se implementan en las redes.

Al usuario final le puede parecer que las ofertas iniciales 5G son excelentes en términos de velocidad/capacidad, pero quizás aún no están a la altura de las expectativas sobre la posible gama de nuevos tipos de servicio 5G. Los usuarios finales también pueden pensar que los operadores de redes móviles solo se centran en la expansión de esta presencia inicial de 5G fase 1. No verán que, en fondo, los operadores móviles están llevando a cabo actualizaciones de red significativas en preparación para la segunda fase de los servicios 5G avanzados que serán habilitados por las últimas versiones de 3GPP.

Es difícil saber con exactitud cuándo llegarán al mercado los nuevos servicios avanzados 5G, pero los operadores móviles están actualmente trabajando intensamente y llevando a cabo una reingeniería significativa de sus redes para habilitarlos. Todas las redes móviles están respaldadas por una red de transporte óptico que desempeña un papel fundamental y requiere una atención especial mientras los operadores móviles se preparan para estos servicios avanzados de la fase 2.

Arquitectura de red

El 5G requiere una nueva arquitectura xHaul que describí en un artículo anterior para "The Fast Mode. En ese artículo, expliqué la visión del futuro en la que estaban trabajando los proveedores de redes ópticas. Esa visión ahora se está convirtiendo en una realidad, con productos disponibles en el mercado que son compatibles con esta nueva arquitectura que se están desplegando en las redes de los operadores móviles. Si bien la nueva arquitectura xHaul se hace necesaria a medida que evoluciona el 5G, no se necesita específicamente para los servicios 5G de fase 1 iniciales basados en eMBB. Muchos operadores móviles colocaron inicialmente todos los dispositivos de procesamiento de radio 5G necesarios, la unidad centralizada (CU), la unidad distribuida (DU) y la unidad de radio (RU), junto con la infraestructura 4G existente en el emplazamiento de la célula para simplificar el despliegue inicial. Los operadores están construyendo ahora redes de transporte óptico listas para xHaul que soportan la funcionalidad avanzada de xHaul, como las redes sensibles al tiempo (TSN), de modo que puedan migrar sin problemas su infraestructura de radio en un futuro próximo, a medida que evolucione su arquitectura general. La TSN permite a una red de transporte priorizar el tráfico sensible a la latencia mediante un mecanismo llamado preemption para garantizar que una red fronthaul pueda tener el mejor rendimiento de latencia posible para el tráfico de baja latencia.

Redes abiertas

Tanto en la capa de transporte DWDM como en la capa de enrutamiento IP dentro de la red de transporte óptico, los operadores móviles también están buscando nuevas arquitecturas "abiertas" para abordar la economía de la red y acelerar la innovación. Un buen ejemplo de esta tendencia es la iniciativa "Disaggregated Cell Site Gateways (DCSG), liderada por el Telecom Infra Project (TIP). El enfoque DCSG divide el router tradicional de la pasarela celular en software y hardware abiertos de "caja blanca, creando un mercado más ágil e innovador. Los despliegues del TIP basados en DCSG ya han comenzado en muchas redes, lo que es un paso de validación importante en el camino hacia unas redes de transporte más abiertas.

Capacidad de red

El 5G impulsará un crecimiento significativo del ancho de banda en las redes móviles, con servicios cada vez más intensivos en ancho de banda que llegarán a una gama más amplia de dispositivos conectados. Este es un desafío al que el mundo de las redes ópticas está bien acostumbrado, ya que la capacidad en todas las redes ha estado creciendo exponencialmente durante décadas. El 5G y el paso a fronthaul en la arquitectura xHaul aumentan significativamente las demandas de ancho de banda dentro de la red de transporte óptico.

La mayoría de los operadores ahora están buscando entregar 10G a la torre, pero muchos también están empezando a evaluar el siguiente paso, cuando potencialmente se requerirán múltiplos de 25G a cada torre celular. Esto requiere un aumento de la capacidad en toda la red, y un enfoque que se está evaluando para abordar esto es una nueva arquitectura óptica de punto a multipunto.  La óptica punto a multipunto rompe con la arquitectura óptica tradicional punto a punto, donde se utiliza el láser de la misma velocidad en cada extremo de la conexión. En este nuevo enfoque, una única óptica de alta velocidad, por ejemplo, una óptica de 400G, se conecta con múltiples ópticas de baja velocidad y taza variable que pueden soportar conexiones 25-100G en incrementos de 25G. Esta tecnología aún está en desarrollo, pero los primeros estudios con operadores móviles muestran que tiene el potencial de reducir y simplificar considerablemente los costos de las redes de transporte móvil para permitir la capacidad y la economía necesarias para los futuros servicios 5G.

Habilitación de futuros servicios 5G de fase 2

Más allá de la arquitectura y la capacidad, los operadores de red también están considerando cómo abordar otros factores necesarios para permitir el transporte de los futuros servicios 5G, como la reducción de la latencia y el cumplimiento de las mejoras de rendimiento de la sincronización necesarias para soportar las técnicas más nuevas que se utilizarán en la red de acceso radioeléctrico. En general, mientras que el público puede ver los servicios 5G iniciales solo como versiones de mayor velocidad de los servicios 4G existentes, muchas cosas se están sucediendo en segundo plano para allanar el camino para los servicios 5G más nuevos que a veces se han exagerado en la preparación de la era 5G. Todos los aspectos de la red móvil deberán adaptarse para soportar estos nuevos servicios. Las redes ópticas desempeñan un papel clave a la hora de ofrecer las capacidades y el rendimiento necesarios para habilitar estos servicios, y los proveedores de redes están asumiendo el desafío de ofrecer las nuevas capacidades, arquitecturas y rendimiento que serán necesarios.