4G y 5G inalámbrica: en qué se parecen y en qué se diferencian

Ejecutivo de investigación de Ericsson, Magnus Frodigh, ya ha mostrado su entusiasmo para hablar de la tecnología celular 6G en el reciente Mobile World Congress (MWC) 2015 en Barcelona. El juego generación no sólo mantiene el espíritu de innovación con vida, sino que también gana la industria preciosa kilometraje inalámbrica de marketing que de otro modo tener miles de millones de dólares.

Así que vamos a comenzar con una comprensión clara y sucinta de 4G.

La anatomía de 4G

4G es sinónimo de la tecnología Long Term Evolution (LTE), que es una evolución del estándar inalámbrico 3G existente. De hecho, LTE es una forma avanzada de 3G que marca un cambio audaz de datos híbridos y redes de voz a una red IP sólo de datos.

Hay dos tecnologías clave que permiten a LTE para lograr un mayor rendimiento de datos que predecesoras redes 3G: MIMO y OFDM. Múltiplex por división de frecuencia ortogonal (OFDM) es una técnica de transmisión que utiliza un gran número de portadores estrechamente espaciados que se modulan con velocidades de datos bajas. Es un esquema de eficiencia espectral que permite altas velocidades de datos y permite a múltiples usuarios compartir un canal común.

La industria móvil está ampliamente como objetivo 2020 para el amplio despliegue de redes 5G.

-Múltiple salida (MIMO) técnica Multiple-Input mejora aún más el rendimiento de los datos y la eficiencia espectral mediante el uso de múltiples antenas en el transmisor y el receptor. Utiliza complejo de procesamiento de señal digital para configurar múltiples flujos de datos en el mismo canal. El LTE temprana redes de apoyo MIMO 2x2, tanto en el enlace descendente y de enlace ascendente.

El estándar LTE utiliza ambas formas de operaciones dúplex por división de frecuencia: dúplex (FDD) y dúplex por división de tiempo (TDD). Sin embargo, los gobiernos de todo el mundo se han apresurado a la subasta del espectro de frecuencias para LTE, y ganar dinero, sin ningún tipo de planificación y consulta. El resultado es la proliferación de operación LTE a una serie desordenada de 44 bandas.

Por último, una nota rápida acerca de las categorías de LTE. Hay diferentes categorías de redes LTE, y desde la perspectiva del consumidor, se diferencian principalmente en términos de velocidad teórica. Vale la pena señalar que estas velocidades son números teóricos que se utilizan para comparar el potencial máximo de la red LTE en condiciones ideales.

LTE-Advanced: El puente entre 4G y 5G

LTE Advanced o LTE-A es la evolución de la tecnología LTE originales hacia anchos de banda aún más altos. LTE-A promete casi tres veces mayor velocidad que la red LTE básica y consta de los siguientes cinco componentes básicos:

1. Carrier Aggregation
2. Aumento MIMO
3. Multipunto coordinada (COMP)
4. Estación repetidora
5. Heterogénea red o HetNet

Agregación Carrier o agregación de canales es un esquema de transmisión que permite hasta 20 canales de diferentes espectros que se combinan en un único flujo de datos. A continuación, LTE-A sube el listón para configuraciones de antena MIMO 8x8 para aumentar el número de flujos de radio utilizando la técnica de orientación del haz.

En tercer lugar, comp o MIMO cooperativo, permite a los dispositivos móviles para enviar y recibir señales de radio de múltiples celdas para reducir la interferencia de otras células y garantizar un rendimiento óptimo en los bordes celulares. SK Telecom, que afirma haber lanzado primero-A LTE red del mundo en el verano de 2012, en realidad desplegó una forma temprana de comp.

LTE-A norma crea un puente entre los mundos 4G y 5G.

En cuarto lugar, un relé en un entorno LTE-A es una estación base que utiliza comunicaciones multi-hop en el celular edges- recibe una señal débil y la retransmite con una calidad mejorada. Quinta y el más crucial es HetNet, un sistema de múltiples capas de la superposición de células grandes y pequeños para bombear ancho de banda barato.

HetNet, una evolución gradual de la arquitectura celular, es una red mucho más compleja como células pequeñas se suman cientos o incluso miles de puntos de entrada en el sistema celular. La red concepto de auto-organización (SON) es una de las tecnologías facilitadoras esenciales que se están considerando para aplicaciones LTE-A.

En este caso, vale la pena señalar que mientras que LTE-A norma crea un puente entre los mundos 4G y 5G, en muchos sentidos, la noción de HetNet sirve como pegamento entre LTE-A y mundos 5G. Es por eso que muchos observadores de la industria inalámbrica llaman 5G inalámbrico una forma mejorada de LTE-A.

Eso tiene sentido porque el concepto principal detrás de los sistemas 5G es expandir la idea de la red de células pequeñas a un nivel completamente nuevo y crear una red muy densa que pondrá células diminutas en cada habitación.

Introduzca 5G

La próxima generación de redes móviles (NGMN) Alianza define 5G de la siguiente manera:

"5G es un ecosistema de extremo a extremo para permitir a una sociedad totalmente móvil y conectado. Se faculta a la creación de valor hacia los clientes y socios, a través de casos existentes y emergentes de uso suministradas con experiencia consistente y habilitados por los modelos de negocio sostenibles."

Esencialmente, LTE-A es la base de la red de acceso de radio 5G (RAN) por debajo de 6 GHz, mientras que las frecuencias de 6 GHz a 100 GHz explorarán nuevas tecnologías en paralelo. Tome MIMO, por ejemplo, donde 5G sube el listón a la tecnología MIMO masiva, una gran variedad de elementos radiantes que se extiende la matriz de la antena a un nuevo nivel-16x16 a 256x256 MIMO-y da un salto de fe en la velocidad de la red inalámbrica y la cobertura.

El modelo temprana de redes piloto 5G comprende en su mayoría de la tecnología de formación de haz y pequeñas estaciones base celular. Las empresas como Ericsson, Nokia y Samsung han puesto en marcha proyectos piloto que utilizan estos dos bloques de construcción la tecnología y los resultados hasta ahora han sido alentadores.

Los objetivos de la tecnología 5G se pueden resumir en los siguientes puntos de valor:

• 1,000x aumento en la capacidad
• El apoyo a más de 100 mil millones de conexiones
• Hasta velocidades de 10 Gbit / s
• Por debajo de 1 ms de latencia

Cómo 4G y 5G difieren ...

1. En primer lugar, mientras que las redes 4G basada en LTE van a través de un despliegue rápido, redes 5G comprenden en su mayoría de trabajos de investigación y proyectos piloto. La industria móvil está ampliamente como objetivo 2020 para el amplio despliegue de redes 5G.

2. Las redes inalámbricas hasta 4G centraron principalmente en la disponibilidad de ancho de banda en bruto, mientras 5G es el objetivo de ofrecer conectividad omnipresente para sentar bases para un acceso rápido y flexible a los usuarios de Internet, ya sean en la cima de un rascacielos o hacia abajo en virtud de una estación de metro. Aunque estándar LTE está incorporando una variante llamada de comunicaciones del tipo de máquina (MTC) para el tráfico de la IO, tecnologías 5G se están diseñando de motivos para apoyar los dispositivos MTC-como.

3. Las redes 5G no van a ser una entidad de red monolítica y se construirán en torno a una combinación de tecnologías: 2G, 3G, LTE, LTE-A, Wi-Fi, M2M, etc. En otras palabras, 5G será diseñado para apoyar una variedad de aplicaciones, como la IO, wearables conectados, realidad aumentada y de juego inmersiva.

A diferencia de su contraparte 4G, 5G red ofrecerá la capacidad de manejar una gran cantidad de dispositivos conectados y un sinfín de tipos de tráfico. Por ejemplo, 5G proporcionará enlaces de ultra alta velocidad para la transmisión de vídeo de alta definición, así como las velocidades de baja velocidad de datos para redes de sensores.

4. Las redes 5G serán pioneros en nuevas arquitecturas como RAN nube y RAN virtual para facilitar un establecimiento de la red más centralizado y hacer el mejor uso de granjas de servidores a través de los centros de datos localizados en los bordes de la red.

5. Por último, 5G encabezará el uso de técnicas de radio cognitiva para permitir la infraestructura para decidir automáticamente sobre el tipo de canal que se ofrecerá, a diferenciar entre los objetos móviles y fijos, y adaptarse a las condiciones en un momento dado. En otras palabras, las redes 5G serán capaces de servir a la Internet industrial y aplicaciones de Facebook al mismo tiempo.