Evolución de la arquitectura y tecnologías en 5G

Evolución de la arquitectura y tecnologías en 5G

BUENOS AIRES, 15 de febrero de 2024.- A medida que avanzan los despliegues de redes en el mundo, 5G continúa demostrando importantes avances en sus capacidades y ventajas, mejorando los servicios heredados
de 4G en una amplia gama de áreas. La superioridad tecnológica de 5G frente a sus antecesoras radica en su innovadora arquitectura y catalizadores tecnológicos que están abriendo paso a nuevos casos de uso actuales —como el acceso fijo inalámbrico (FWA, Fixed Wireless Access) y redes privadas (Private Networks)— y también futuros, a medida que otras tecnologías propias y complementarias prosiguen su maduración.

Las mejoras en la arquitectura introducidas en las redes de telecomunicaciones tienen como objetivo principal perfeccionar la eficacia operativa general. Recientemente,
se han observado avances arquitectónicos notables dentro de las redes 5G, con una trayectoria continua de mejoras, según muestra una infografía de 5G Americas. Dentro de estas innovaciones en la arquitectura de 5G, destaca la maduración de cuatro funcionalidades clave de vanguardia: el controlador de inteligencia de radio (RIC), las interfaces de programación de aplicaciones de red (API) para redes programables, la computación en el borde (Edge Computing) y la segmentación o rebanamiento de redes (Network Slicing). Estos cuatro elementos serán clave, considerando también que las implementaciones de redes de acceso de radio virtualizadas (vRAN, Virtualized Radio Access Networks) y abiertas (Open RAN) ya están rindiendo eficiencias y adaptabilidad para los operadores.

En Open RAN, el Controlador de Inteligencia de Radio (RIC) monitorea y analiza continuamente factores como las condiciones de la radio, los patrones de tráfico y el comportamiento del usuario para tomar decisiones informadas. Automatiza funciones esenciales dentro de la RAN, lo que lleva a una menor intervención humana, una mejor eficiencia operativa y respuestas rápidas a los cambios de la red. Las dos variantes de RIC (en tiempo real frente a no en tiempo real) contribuyen a una red que puede ofrecer adaptaciones en tiempo real e información de optimización de la red centrada en el futuro.

La segmentación de redes (Network Slicing) es un concepto revolucionario que solo es posible en 5G Autónoma (SA, Standalone) que permite la creación de múltiples redes virtuales (o lógicas) dentro de una infraestructura física compartida. Cada segmento de red se puede personalizar con las características y capacidades 5G apropiadas necesarias para cumplir con los requisitos únicos de un caso de uso (por ejemplo, garantizar la calidad del servicio para un servicio especializado).

La computación en el borde (Edge Computing) es un paradigma que lleva las tareas computacionales y el procesamiento de datos a las proximidades del lugar donde se generan o emplean los datos (por ejemplo, el borde de la red). Esto puede permitir aplicaciones de baja latencia y alto rendimiento. En el contexto de 5G, la computación de borde aprovecha la proximidad de los servidores de borde a los dispositivos de los usuarios, reduciendo los tiempos de transferencia de datos y mejorando la capacidad de respuesta de las aplicaciones en tiempo real.

Finalmente, las interfaces de programación de aplicaciones (APIs) de redes y servicios buscan a simplificar la complejidad asociada con las funcionalidades e información de red, permitiendo crear aplicaciones y servicios novedosos, aprovechado las capacidades de 5G. Las API pueden ser externas (diseñadas para ser consumidas por un tercero) o internas (para capacidades técnicas hacia el operador).

Además de la amplia evolución de la arquitectura de 5G, también existen catalizadores de la tecnología que han tenido un papel crucial para revolucionar la comunicación inalámbrica. Entre estos habilitadores se destacan los avances en materia de espectro compartido, las funcionalidades MIMO (Multiple-Input Multiple-Output, o Múltiples Entradas y Múltiples Salidas), y la agregación de portadoras (CA) y conectividad dual (DC), elementos estos dos últimos que suelen enmarcarse conceptualmente como multiconectividad. Estos habilitadores han allanado colectivamente el camino para mejorar el rendimiento, la capacidad y las posibilidades de las redes 5G FWA y P5G.