Una nueva generación de tecnologías móvil

Los desafíos del 5G

Álvaro Saavedra Guevara
Publicado en Diciembre 2019 en La Migraña 33
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Vivimos en la llamada cuarta revolución industrial en la que el internet de las cosas, las tecnologías de cómputo en la nube y el big data, en una conjunción absolutamente particular, nos llevan hacia la optimización de procesos y recursos mediante la recolección y el aprovechamiento de datos, desafiando los viejos modelos y acercándonos a nuevas opciones estratégicas de mejora de la eficiencia de las empresas o la calidad de vida de las personas.

En esta coyuntura, el potencial que se proyecta es, sin duda alguna, enorme; sin embargo, el reto radica en una adecuada orquestación de los ámbitos tecnológicos, políticos, sociales, normativos, académicos y de negocios.

¿Estamos listos para dar paso a una realidad en la cual la dependencia tecnológica alcanza a dispositivos de nuestro propio hogar? ¿Cómo mirar hacia adelante si los modelos heredados se refieren a realidades delimitadas por fronteras cuando uno de los pilares fundamentales de desarrollo, el internet, obliga a pensar globalmente? ¿Estamos preparados para incursionar en un mundo conectado globalmente no solo entre personas, sino también entre máquinas, desde las más complejas como un vehículo sin conductor o un equipo médico de misión crítica, hasta un equipo doméstico, el horno o las luces, que podrán ser encendidos desde nuestros smartphones?
En primer lugar, es necesario comprender las corrientes tecnológicas que están revolucionando nuestro presente, además, de los factores geopolíticos puestos en juego en ello.

¿Qué es la tecnología 5G?

Desde la perspectiva de los servicios provistos a los usuarios a lo largo de la historia, la comunicación inalámbrica ha evolucionado a partir de la comunicación de voz tradicionalmente establecida entre dos teléfonos hasta la implementación de la banda ancha móvil (actualmente, denominada como 4G).

Esta larga ruta de evolución en las comunicaciones, en cada una de sus generaciones, permite evidenciar aspectos de innovación de alto impacto.

La generación 1G se origina en una tecnología enfocada en la transmisión de voz a partir de la estructuración de celdas o células (de ahí el término de teléfono celular) para lograr cobertura en las áreas de interés. De esta manera, gestionando el uso de frecuencias, se van añadiendo funcionalidades como la mensajería o servicio más conocido por el término SMS en la generación 2G para, posteriormente, permitir el uso de herramientas más completas de comunicación, a saber, el correo electrónico y uso de redes sociales mediante la conexión a internet del teléfono móvil que, a estas alturas, cambia su denominación a smartphone o teléfono inteligente (generación 3G), desembocando luego en la necesidad de mayores capacidades de transmisión de datos (4G) para, finalmente, proyectar otros ámbitos de desarrollo más exigentes a nivel técnico como la interconexión de dispositivos sin intervención humana (máquina a máquina o M2M), el internet de las cosas (IoT) y el análisis de altos volúmenes de datos e información que son generados en tiempo real tanto por usuarios convencionales como entre máquinas.

Esta última sinergia tecnológica debe visualizarse no solo como un nuevo escenario de velocidades superiores, sino como un nuevo ambiente tecnológico que implica revolucionar cada uno de los eslabones de la cadena de valor en los que, actualmente, operan las redes de telecomunicaciones y quebrar ciertos paradigmas en la arquitectura y las formas en las que se han desarrollado las tecnologías predecesoras. Es decir, el gran salto que pretende generar la implementación de la tecnología 5G no está solamente enfocado en una mejora de la velocidad de navegación de un teléfono inteligente al reproducir, por ejemplo, videos de alta calidad o descargar películas enteras en cuestión de un par de minutos, sino más bien en brindar una plataforma de tecnología integral que desarrolle nuevos servicios, hasta el momento no explotados, integrando las comunicaciones en diferentes sectores como el transporte, la salud y la industria.

Algunas características adicionales relacionadas al funcionamiento de la quinta generación de la tecnología móvil (5G) son:

a) Frecuencias utilizadas

  • Las frecuencias por debajo de 1 gigahertz (GHz) son requeridas para reforzar la cobertura de banda ancha móvil de alta velocidad más allá de centros urbanos y al interior de recintos.
  • Las frecuencias entre 1 y 6 GHz se pueden constituir en una banda de inicio de implementación de redes 5G. Esta franja de espectro se caracteriza por la interesante combinación de cobertura y ancho de banda.
  • Las frecuencias superiores a 6 GHz son imprescindibles para aplicaciones que demandan velocidades extremadamente altas. Algunos lanzamientos de 5G en diversos países como Uruguay,
  • Estados Unidos, Reino Unido y España se han desplegado en 28 GHz.

b) Conexiones máquina a máquina (M2M)

La mayoría de las conexiones que nutrirán este nuevo ecosistema de dispositivos conectados serán efectuadas entre máquinas con interacción en tiempo real y necesidades de estabilidad suficientes para soportar desde tareas simples hasta complejos procesos industriales, además, de aplicaciones en el ámbito de la salud o la seguridad.

c) Alta concentración de dispositivos

Un factor diferenciador del 5G respecto a las tecnologías predecesoras es la cantidad total de dispositivos que pueden estar conectados o establecer una conexión respecto a una superficie delimitada. La comunicación entre máquinas representa un mayor número de dispositivos conectados a las redes de los operadores de servicio y no únicamente a teléfonos inteligentes como sucede ahora. En este sentido, además del dispositivo del usuario, se deben sumar todos aquellos dispositivos que posibilitan la interconexión de máquinas con máquinas.
Al respecto, el grupo de Asociaciones de Telecomunicaciones, denominado 3GPP, establece en la especificación técnica 22 261 V16.8.0 de junio 2019,13rd Generation Partinership Project, Technical Especification 3GPP: TS 22 261 V16.8.0 (junio de 2019), Technical Specification Group Services and System Aspects, Service requirements for the 5G System. tasas de transmisión para diversos tipos de escenarios y su correspondiente concentración de dispositivos, por ejemplo, en áreas comerciales extensas se requiere una velocidad de 1Gbps para una densidad aproximada de 250 000 dispositivos por km2, y en áreas rurales velocidades cercanas a 50 Mbps y una densidad de 100 dispositivos en un radio aproximado de 1 km2.

d) Eficiencia energética

La meta en 5G es aumentar la eficiencia energética de manera directamente proporcional al incremento previsto en la capacidad de transmisión, eso significa que si la red 5G pretende, por ejemplo, mejorar la velocidad diez veces más de lo que su tecnología predecesora ofrece, actualmente, el consumo energético debe buscar una mejora en esa misma proporción, tanto en uso de batería como en la energía consumida por las antenas.

e) Emisiones electromagnéticas y efectos en la salud

Las características de las señales de servicio móvil, particularmente las potencias de transmisión y las bandas de frecuencia en tecnologías vigentes en la actualidad (3G y 4G), no representan un cambio respecto a las bases funcionales del 5G, razón por la cual los resultados sobre riesgo para la salud siguen siendo similares, independientemente de la tecnología que propaga las ondas en un mismo rango de frecuencia.

Es lógico pensar que para cubrir la alta demanda de servicio requerido por las grandes concentraciones de equipos en una superficie reducida en 5G se tenga una mayor cantidad de instalaciones de antenas, sin embargo, esas nuevas antenas operarán bajo la premisa de reducción de potencia para evitar la interferencia entre ellas, por tanto, la exposición de la gente a las ondas continuará siendo muy baja.

Según un estudio de la Asociación GSM2GSMA, “Emisión electromagnética de la tecnología 5G, el internet de las cosas y accesorios tecnológicos”. en el cual se considera los resultados de las mediciones realizadas durante los últimos diez años en más de 25 países del mundo sobre la exposición a los campos electromagnéticos, se establece que el nivel medio de señales producidas por los sistemas de comunicaciones móviles suelen estar por debajo de los límites de exposición recomendados.

5G en el mundo

En el marco de la geopolítica mundial una de las cuestiones que se ha venido debatiendo desde hace tiempo, es la de los desafíos que enfrenta la actual potencia hegemónica norteamericana. Varios autores (quizá uno de los más destacados, Giovanni Arrighi) plantearon la hipótesis de la emergencia de la próxima hegemonía mundial en Asia, particularmente, en referencia a China; en la actualidad, el ascenso que representa el país asiático en términos económicos es innegable. Y también es evidente que Estados Unidos ve a China como una “amenaza”; al respecto se pueden revisar documentos como la Estrategia de Seguridad Nacional de Estados Unidos de América (ESN) firmada por Trump en 2017 (Canosa y Fiore, 2019: 180).

Hace algunos meses, ambos países iniciaron una lucha arancelaria, una “guerra comercial”, precedida por la que algunos denominan como la “guerra fría”3Véase Muñoz, Ramón, “La nueva guerra fría del 5G”. Disponible en https://elpais.com/economia/2019/06/06/actualidad/1559835295_419007.html tecnológica asociada justamente a la pugna por el liderazgo de la tecnología 5G.

El centro de esta última disputa y “actor fundamental” para el desarrollo de la tecnología 5G es Huawei, la empresa china de equipos de telecomunicaciones que se ha convertido en “uno de los principales focos sobre el cual EE. UU. construye el imaginario geopolítico” acerca del país asiático; esta empresa ocupa el segundo lugar en la comercialización de móviles (Canosa y Fiore, 2019: 185 y 180), con 58 millones de unidades vendidas al primer trimestre de 2019, por debajo de Samsung (con casi 72 millones) y por encima de Apple (con cerca a 45 millones).4Véase Castañón, Nacho. “Ventas de Smartphones del primer trimestre de 2019: Huawei y Samsung muy por encima de Apple”. Disponible en https://andro4all.com/2019/05/huawei-samsung-ventas-smartphones.

En América Latina, la empresa opera en 14 países logrando en algunos de ellos, como Colombia, una participación en el mercado superior al 20 %.

En 2011, tras la apertura de una investigación en el Congreso Norteamericano por parte del, entonces, presidente Obama, se concluyó que Huawei y Zhong Xing Telecommunication Equipment Company Limited (ZTE) representaban “una amenaza para la seguridad nacional” y no “podían suministrar redes a las operadoras norteamericanas como AT&T o Verizon” (Canosa y Fiore, 2019: 185).
Con la firma de la National Defense Authorization Act (NDAA) en 2019, Trump básicamente validó y formalizó aquello, aplicando el veto a la compra de equipos de esas empresas chinas, por considerar que diseñan sus redes “bajo el designio del Gobierno y el Ejército comunista” a través de la creación de “capas ocultas (las llamadas puertas traseras)” para “controlar o espiar las comunicaciones cuando sea preciso”, es decir, acusándolas de ciberespionaje.5Véase nota 4.

Además, la administración de Trump arguye que el Gobierno chino le otorga a estas empresas “subvenciones extraordinarias” y, en el caso de Huawei, “asignaciones enormes para la investigación y el desarrollo”, que representan medidas anticompetitivas que sitúan a las empresas norteamericanas en desigualdad de condiciones para competir por el mercado (Canosa y Fiore, 2019: 185-186).

Al interior de esta nueva guerra fría, la Unión Europea pareciera no tener aún una posición única, mientras que Australia, Nueva Zelanda, Canadá y Japón ya se habrían unido a Estados Unidos. En medio de este contexto, se estima que la red 5G empezará a funcionar y operar “a pleno rendimiento” en las mayores poblaciones hasta el 2025; por su parte, la Asociación de Operadores GSA calcula que su contribución a la economía mundial será de 2.2 billones de dólares en los próximos 15 años6ibid..

Pero ¿Cuál es el avance que esta nueva tecnología ha logrado hasta ahora a nivel mundial?

En su reporte al mes de agosto (2019),7GSA, Evolution from LTE to 5G-Global Market Status. la GSA identifica que 296 operadores dieron sus primeros pasos para licenciar al menos bandas de prueba en 5G; de estos, 56 (que se encuentran operando en 32 países) anunciaron la activación de algún sitio 5G en su red comercial.

Hasta julio de 2019, la misma organización también identifica 20 países donde algún operador ha lanzado comercialmente servicios 5G bajo estandarización 3GPP. En la región, Uruguay es el único que ha logrado aquello, a través de su operador estatal de telecomunicaciones Antel.

Respecto al despliegue de manera plena de la tecnología 5G, el uso de bandas milimétricas (entre 24 y 86 GHz) permitirá soportar comunicaciones con velocidades bastante superiores a las pruebas que hoy están produciéndose a nivel mundial. Uno de los hitos más importantes en este ámbito es la próxima Conferencia de Radiocomunicaciones (CMR-2019) en Egipto, a realizarse entre octubre y noviembre de 2019, donde los delegados de 190 naciones se reunirán para analizar aspectos referidos a la asignación de frecuencias y, en la medida de las posibilidades, homogenizar el espectro radioeléctrico para la operación de 5G a nivel mundial y regional, lo que a su vez repercutirá en las proyecciones de fabricación de equipos de red y terminales de usuario, en la adopción de estándares de orden regulatorio a nivel nacional y en aspectos de interoperabilidad entre países.
5G en Bolivia

En nuestro país, la Empresa Nacional de Telecomunicaciones (ENTEL) ha iniciado pruebas de tecnología 5G en la ciudad de Santa Cruz, alcanzando velocidades de transmisión de datos superiores a los 1 000 Mbps, lo cual representa un paso importante en su adopción en territorio nacional generando gran expectativa en la población. El operador estatal ha anunciado también que, al 2020, proyecta el despliegue de la red 5G en las ciudades del eje troncal con una inversión de hasta 90 millones de dólares, sin considerar los montos asociados a la asignación de nuevas bandas de frecuencia.8El Deber, “Entel realiza pruebas con miras a implementar el 5G en 2020”. Disponible en https://www.eldeber.com.bo/economia/Entel-realiza-pruebas-con-miras-a-implementar-el-5G-en-2020-20190925-9567.html

Se debe prestar especial atención a las especificaciones gubernamentales sobre la distribución de bandas de frecuencia en las que se realiza esa proyección, considerando que el espacio físico por el cual viajan las ondas, según la normativa vigente, se constituye en un recurso natural de carácter estratégico, limitado y de interés público administrado por el Estado en su nivel central.9Véase el artículo 3 de la Ley No. 164 “Ley General de Telecomunicaciones, Tecnologías de Información y Comunicación”.

Según un estudio de 5G Américas,10“Análisis de las Recomendaciones de Espectro de la UIT en América Latina”. Bolivia cuenta con 284 MHz adjudicados a operadores para la oferta de servicios móviles, alcanzando el 14.5 % de la recomendación base de espectro para el 2020 de acuerdo con lo establecido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU, por sus siglas en inglés).11Recomendación técnica ITU-R M.2078. Son datos alentadores para cualquier tipo de despliegue futuro, ya que no existe saturación de espectro que condicione la asignación de bandas de frecuencia como sucede en otros países con mayor número de operadores de servicio. Sin embargo, el desafío local es generar un ordenamiento y canalización de frecuencias para buscar segmentos contiguos más amplios que la fragmentación de espectro asignable hasta ahora aplicada en el Plan Nacional de Frecuencias (PNF).

Por otro lado, es destacable que la normativa nacional permita el uso de frecuencia a un determinado tipo de servicio y no a tecnologías específicas como ocurre en otros países de la región. La normativa también considera la posibilidad de que los operadores compartan infraestructura a través de un acuerdo entre partes y el establecimiento de condiciones técnicas, comerciales, económicas y legales, lo que viabiliza el despliegue de redes de telecomunicaciones sin necesidad de inversiones redundantes.

Otro desafío para la implementación de 5G son los montos para asignación de bandas de frecuencia, actualmente, establecidos bajo una valoración económica por cada 1 MHz.12Unidad de medida de ancho de banda asignable a un operador. 5G requiere segmentos contiguos amplios para asignación, lo que significa que si la valoración económica mantiene una distribución lineal por cada MHz, el monto base para la adquisición de frecuencias se incrementa significativamente, reduciendo el incentivo a la inversión por parte de operadores de servicio y produciendo, en consecuencia, implementaciones más lentas y costos de servicio muy altos para los usuarios. También deben revisarse los modelos de comercialización de servicio a los usuarios finales, ya que para las velocidades planteadas como objetivo en 5G, el cobro actual (establecido por el cobro de volúmenes de tráfico) generará cuentas elevadas repercutiendo en la asequibilidad del servicio como barrera de entrada.

Respecto a la posibilidad de potenciar el servicio de internet fijo domiciliario y de segmento pyme (que no cuenta con la capacidad económica de pago por servicios corporativos más robustos), el 5G abre nuevamente esa posibilidad.

Conclusiones

El rol de la tecnología 5G en el escenario geopolítico mundial es innegable. A nivel global, la tendencia de desarrollo y la nueva revolución industrial se ha centrado en esta tecnología que se constituye en una plataforma integral de desarrollo de la sociedad.

Los desafíos de su despliegue efectivo, principalmente en la región, están marcados desde una perspectiva local de múltiples partes interesadas que requieren plasmarse en un plan de implementación que establezca mínimamente tareas, mecanismos y plazos para la adecuación del espectro, los mecanismos regulatorios que viabilicen la etapa de pruebas e implementación de las redes, además, de las estrategias de incentivo de inversiones de los operadores. En Colombia, por ejemplo, se lanzó una consulta pública sobre aspectos relevantes de su plan 5G.

A la par de los desafíos regulatorios aún se tiene una reducida variedad de dispositivos comerciales en 5G, situación que no será atendida en tanto no se definan las bandas de frecuencia para su adopción en instancias nacionales. Por tanto, la preparación de cada mercado hacia el 5G es diversa y cada país se encuentra en diferentes etapas de madurez respecto a los retos que el despliegue de la nueva tecnología amerita. Se espera que al 2025 la cobertura 5G inicie su rápida expansión una vez que alcance a poco más del 40 % de la población.13Véase GSMA, “The Mobile Economy Latin America 2018”.

La 5G representa una oportunidad de desarrollo nacional, las pruebas en nuestro territorio ya se han iniciado y, en la medida en la que se pueda planificar y ordenar su despliegue en los ámbitos técnico, económico y social, la población podrá explotar sus beneficios.

Bibliografía

  • Global Mobile Suppliers Association (GSA)
    – 2019 (Julio): Global Progress to 5G-Trials, Deployments and Launches
    – 2019 (Agosto): Evolution from LTE to 5G.
  • GSM Association (GSMA)
    – 2017 (Septiembre) Emisión electromagnética de la tecnología 5G, el internet de las cosas y accesorios tecnológicos
    – 2018 (Julio): The Mobile Economy Latin America 2018.
    – 2019 (Julio): Mobile Economy 2019.
  • Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT o ITU por sus siglas en inglés)
    – 2015 (Septiembre) Recomendación Técnica UIT-R M.2083-0.
  • Canosa, Nicolás; Fiore Viani, Gonzalo, “China vs. Estados Unidos: Huawei y el núcleo de la disputa” en Revista de Política, Derecho y Sociedad, mayo-julio de 2019. Disponible en http://revistabordes.com.ar/china-vs-estados-unidos-huawei-y-el-nucleo-de-la-disputa/

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Álvaro Saavedra Guevara

Ingeniero de Sistemas Electrónicos graduado de la Escuela Militar de Ingeniería (EMI), con más de 10 años de experiencia en el sector de telecomunicaciones tanto en el ámbito de operación como en la regulación de servicios. Cuenta con diversos cursos de especialización dictados por los principales organismos a nivel internacional como AHCIET, LACNIC y UIT entre otros. Actualmente miembro del Directorio de Internet Society – Bolivia.


Nota: Artículo escrito para la línea de investigación “Estado y política” del Centro de Investigaciones Sociales (CIS) de la Vicepresidencia del Estado.