El 5G está en el aire desde mediados de 2019 gracias a Vodafone, que fue el primero en empezar a utilizarlo en la banda n78, situada en 3,5 GHz. Hace un año se sumaron Orange y Movistar extendiendo la cobertura a gran velocidad gracias al DSS y desde entonces una avalancha de terminales 5G ha invadido el mercado, así que los usuarios queremos 5G, aun sin tener claro en qué nos va a beneficiar más allá de la velocidad.
La terminología técnica no ayuda, con conceptos confusos como 5G NSA, 5G SA o 5G DSS. ¿Cuál es el 5G de verdad y cuál es 4G maquillado? ¿Qué diferencias hay entre SA y NSA? ¿Desaparecerá el DSS cuando tengamos SA? Vamos a intentar entenderlo en este artículo.
5G NSA: Agregando un portadora 5G NR a una conexión 4G para dar más velocidad
La red de telefonía móvil está compuesta por 3 elementos principales: tu móvil, la red de acceso radio y el núcleo de red. El primero está en tus manos y es el equipo de usuario, un smartphone en la mayoría de los casos. El segundo es la red de acceso mediante radio, llamada NR (New Radio) en 5G. Su función es crear un canal de comunicación robusto y eficiente a través del aire para transportar datos entre el móvil y el núcleo.
5G NR define cómo se modula la señal de radio cuando se emite al aire en función de la frecuencia utilizada, anchura de la portadora, cómo ésta se divide en subportadoras, y decenas más de complejos parámetros. Trae varias mejoras técnicas respecto a 4G LTE que le permiten ser más eficiente, transportando hasta un 25% más de datos con las mismas condiciones.
El tercer elemento es el núcleo. Se encarga de orquestar el funcionamiento de toda la red, autorizar que la SIM de un usuario se conecte, darle acceso a los servicios contratados, controlar límites de velocidad, prioridad o volumen de datos, gestionar el cambio de antena desde la que accede, etc.
| Red de acceso radio | Núcleo | |
|---|---|---|
| 4G | LTE (Long Term Evolution) | EPC (Evolved Packet Core) |
| 5G | NR (New Radio) | 5GC (5G Core) |
En el núcleo 4G EPC todas estas funciones corren sobre hardware específico ubicado en un único centro de datos de la operadora de forma centralizada. Si la red crece hay que comprar nuevos equipos e instalarlos junto a los existentes. En el núcleo 5GC estas funciones están virtualizadas en programas independientes ejecutados en contenedores en la nube, que se distribuyen en centros de datos más cerca de las antenas y que pueden escalarse y replicarse dinámicamente en función del nivel de actividad de la red.
La virtualización del núcleo de 5G permite, además, crear redes móviles virtuales paralelas e independientes funcionando sobre una misma red física, lo que es útil para nuevos casos de uso más allá de la banda ancha móvil que usan los usuarios, como para dar servicio a millones de dispositivos IoT, para comunicaciones ultra fiables de baja latencia como los vehículos conectados o simplemente para que dos operadoras compartan la misma infraestructura física ahorrando costes.
Pero introducir un cambio de tecnología tan radical como un salto de generación de 4G a 5G en una red en marcha es una odisea, así que el propio estándar plantea opciones intermedias antes de que una operadora llegue a tener una red 100% 5G.
5G DSS: reutilizando frecuencias 4G
Ahora que ya sabemos qué es 5G NR podemos entender mejor qué es 5G DSS (Dinamic Spectrum Sharing) y la forma en la que comparte dinámicamente el espectro.
Los equipos SDR (Software Defined Radio) instalados en los últimos años en las antenas 4G definen su funcionamiento por software, así que pueden ser actualizados remotamente y empezar a trabajar con 5G NR sin intervenir físicamente en ellos. Pero reemplazar completamente la señal 4G LTE por 5G NR dejaría a los usuarios con un móvil antiguo sin servicio. Además hemos visto que 5G NSA necesita seguir usando como portadora principal una 4G LTE. Ahí es donde entra en juego DSS, que lo que hace es intercalar la señal 4G LTE y 5G NR en la misma frecuencia, alternando miles de veces por segundo entre ellas según lo que demanden los usuarios que haya conectados. Se trata de una solución necesaria para empezar a migrar bandas con tecnologías antiguas hacia 5G sin dejar de dar servicio a usuarios con terminales obsoletos.
Puedes ver qué bandas usan Movistar y Orange para DSS en este artículo: Qué bandas ha de tener tu móvil 5G para funcionar con las redes de operadoras en España
La facilidad para actualizar de forma rápida y remota las estaciones 4G existentes ha permitido además que operadoras como Movistar u Orange utilicen DSS para extender su huella de cobertura 5G rápidamente y poder presentar cifras de cobertura enormes en tiempo récord, a pesar de que esta cobertura no aporta ninguna mejora.
Lo que debes recordar es que con las redes actuales 5G NSA, si estás bajo cobertura DSS estás utilizando tanto la señal 4G LTE para que el núcleo 4G EPC pueda mantener el control, como la señal 5G NR para transportar más datos. En este caso además la parte 5G NR está limitada al ancho de la portadora 4G, así que no vas a beneficiarte de ningún incremento de velocidad, es más, el propio sistema DSS se come algo de ancho de banda, así que la velocidad puede ser incluso algo inferior que con solo 4G.
DSS se quedará bastantes años con nosotros, incluso cuando las operadoras activen el núcleo de red 5GC y conviertan su 5G NSA en SA, con el fin de dar servicio a terminales de generaciones anteriores en ciertas bandas.
5G SA: el nuevo núcleo 5GC toma el control de la red
Y finalmente llegamos al 5G SA, en el que el nuevo núcleo de red 5GC es el que gobierna. El móvil ya no necesita conectarse al menos a una portadora 4G para tener acceso al viejo núcleo 4G LTE. Puede agregar portadoras 5G NR en diferentes bandas, como 700 y 3500 MHz, para obtener cobertura fiable con enormes caudales, a la vez que se beneficia de la ínfima latencia que proporciona el nuevo núcleo, situado de forma distribuida en el edge, más cerca de las torres.
Ninguna operadora utiliza un núcleo 5GC en la actualidad en España, así que el 5G comercial que se ofrece en España es NSA. Vodafone anunció recientemente que tiene un núcleo en pruebas al que solo tienen acceso terminales Samsung, aunque se espera que en los próximos meses, una vez que las operadoras que han conseguido frecuencias en la banda 700 MHz tomen posesión de ellas, anuncien la puesta en marcha de 5G SA.
Visto en Bandaancha.eu
Hola veréis que todas las noticias no son de Radio afición, pero creo que son temas muy interesantes y los copio para que la gente pueda leerlos y aprender.
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