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¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G?

19 febrero, 2020

¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G?
Incluso antes de que el estándar de comunicaciones móviles 5G se desplegara por completo, los ojos de muchos empezaron a dirigirse hacia la siguiente generación: el sistema de comunicaciones inalámbricas 6G.

6g

Aunque el estándar de comunicaciones móviles de 5G está todavía en los primeros días de su despliegue, están empezando a surgir ideas para considerar cómo podría ser la próxima generación, es decir, las comunicaciones móviles de 6G.

Es perfectamente normal empezar a mirar lo que la tecnología 6G podría incluir porque la tecnología para 6G tardará un poco en desarrollarse.

Si 6G va a ser capaz de satisfacer las necesidades de las comunicaciones móviles cuando se lance y durante algún tiempo después, entonces tendrá que utilizar tecnología de última hora, tecnología que no está disponible en este momento.

Sin embargo, se ha hablado de que 5G será el último estándar móvil lanzado como tal: se actualizará para proporcionar las mejoras de rendimiento requeridas y de esta manera supera la enorme inversión necesaria para lanzar un sistema completamente nuevo. Si esta idea se afianza, entonces 6G no será nombrado como tal, sino que será una importante mejora en el rendimiento de 5G para satisfacer las necesidades de los usuarios de comunicaciones móviles o inalámbricas en curso.

¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G – definición
En cuanto a la definición de lo que podría ser la tecnología 6G, es probablemente un poco pronto para dar una definición exacta.

Lo que se puede decir es que la 6G, o el sistema de comunicaciones inalámbricas de sexta generación es el sucesor de la tecnología celular de 5G. Se prevé que las redes de 6G podrán utilizar frecuencias más altas que las de 5G, lo que permitirá alcanzar mayores velocidades de datos y que la red de 6G tenga una capacidad general mucho mayor. Es casi seguro que se requerirán niveles de latencia mucho más bajos.

En general, se espera que la tecnología móvil de 6G sea capaz de soportar comunicaciones con una latencia de un microsegundo o incluso de submicrosegundos, lo que hace que las comunicaciones sean casi instantáneas.

Escalas de tiempo para 6G
5G comenzó su despliegue en 2019, y se prevé que será la principal tecnología de comunicaciones móviles hasta por lo menos 2030. Los despliegues iniciales de 6G podrían comenzar a aparecer en los plazos de 2030 a 2035, aunque esta es una estimación muy aproximada.

Sin embargo, estas escalas de tiempo para la 6G coinciden aproximadamente con las de las generaciones anteriores: 1G estaba disponible aproximadamente en los años 80, 2G en los 90, el despliegue de 3G comenzó alrededor de 2003, y los despliegues iniciales de 4G comenzaron en 2008 y 2009, y finalmente 5G en 2019.

Para que la tecnología 6G esté disponible a tiempo, las ideas iniciales deben comenzar a juntarse ahora.

Desarrollos de la tecnología 6G
Ya hay un número de proyectos de investigación de tecnología 6G investigando lo que podría ser posible y también lo que podría ser necesario.

El formato real de la 6G dependerá de cómo se desarrolle la 5G y dónde parecen estar sus carencias. Actualmente hay muchos casos de uso diferentes que se han planteado y sólo el tiempo dirá cuál es la captación y cómo se utiliza la 5G. Se espera que se utilice cada vez más para el Internet de las cosas, IO, así como para las comunicaciones entre vehículos para vehículos autónomos. La forma en que todo esto se desarrolla está por verse.

Si hay carencias en 5G, entonces éstas pueden ser incluidas en las propuestas de 6G.

Además de esto, una de las áreas que se espera que sea un elemento clave de la 6G son las comunicaciones TeraHerz. Utilizando estas frecuencias extremadamente altas, se dispondrá de enormes anchos de banda, aunque no se dispone de la tecnología para que esto suceda.

Proyectos de desarrollo de 6G
Ya hay un número de proyectos de tecnología 6G que están en marcha en este momento, y algunas organizaciones están comenzando ahora el desarrollo temprano.

Instituto de Investigación de Electrónica y Telecomunicaciones de Corea del Sur: Como era de esperar, Corea del Sur está muy por delante y este instituto está llevando a cabo la investigación sobre la tecnología de la banda de Terahertz para 6G. Esperan hacer la 6G 100 veces más rápida que la 4G LTE y 5 veces más rápida que las redes de 5G.
El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, MIIT, China: Con China invirtiendo grandes cantidades en tecnología, están ansiosos por ganar una ventaja en 6G. En consecuencia, MIIT está invirtiendo directamente y supervisando el proceso de investigación y desarrollo.
La Universidad de Oulu, Finlandia: Esta universidad ha comenzado una iniciativa de investigación 6G conocida como 6Genesis. Se espera que el proyecto dure al menos ocho años y que desarrolle ideas que sean adecuadas para la tecnología 6G casi hasta el 2040.
Iniciativas de los Estados Unidos: Los EE.UU. están planeando abrir el espectro de frecuencias de 6G en frecuencias entre 95 GHz y 3 THz para la investigación y desarrollo tempranos, aunque esto requerirá la aprobación de la Comisión Federal de Comunicaciones FCC para las frecuencias de más de 95 gigahertz GHz a 3 THz.

Tecnologías para 6G
La tecnología de comunicaciones móviles 6G se basará en la ya establecida para la 5G. Algunas de las nuevas tecnologías existentes se desarrollarán aún más para 6G

Tecnologías de ondas milimétricas: El uso de frecuencias mucho más altas en el espectro de frecuencias abre más espectro y también proporciona la posibilidad de tener un ancho de banda de canal mucho más amplio. Con enormes velocidades de datos y anchos de banda requeridos para 6G, las tecnologías de ondas milimétricas se desarrollarán aún más, extendiéndose posiblemente a la región de TeraHertz del espectro.
MIMO masivo: Aunque MIMO se está utilizando en muchas aplicaciones desde LTE a Wi-Fi, etc, el número de antenas es bastante limitado -. El uso de frecuencias de microondas abre la posibilidad de usar muchas decenas de antenas en un solo equipo se convierte en una posibilidad real debido a los tamaños de las antenas y los espacios en términos de longitud de onda.
Redes densas La reducción del tamaño de las células proporciona un uso mucho más efectivo del espectro disponible. Se requieren técnicas para asegurar que las células pequeñas de la macro red y desplegadas como femtocélulas puedan operar satisfactoriamente.
También se introducirán muchas nuevas tecnologías. Algunas de las que se están discutiendo podrían ser las siguientes.

Futuro PHY / MAC: La nueva capa física y MAC presenta muchas nuevas posibilidades interesantes en varias áreas:
Formas de onda: Un área de interés clave es la de las nuevas formas de onda que podrían utilizarse para las comunicaciones inalámbricas. OFDM se ha utilizado con mucho éxito en las comunicaciones móviles 4G y 5G, así como en otros sistemas de comunicaciones inalámbricas de alta velocidad de datos, pero tiene algunas limitaciones en algunas circunstancias. Otras formas de onda podrían incluir: GFDM, Multiplexación por División de Frecuencias Generalizada, así como FBMC, Multiportadora de Banco de Filtros, UFMC, Multiportadora Universal Filtrada. Cada una de ellas tiene sus propias ventajas y limitaciones y es posible que se empleen esquemas adaptativos, utilizando diferentes formas de onda de forma adaptativa para los sistemas de comunicaciones móviles 6G según los requisitos. Esto proporciona una flexibilidad considerablemente mayor para las comunicaciones móviles 6G.
Esquemas de acceso múltiple: Una vez más se están investigando una variedad de nuevos esquemas de acceso para la tecnología 6G
Modulación: Mientras que el PSK y el QAM han proporcionado un excelente rendimiento en términos de eficiencia espectral, resistencia y capacidad, el mayor inconveniente es el de una alta relación de potencia pico a media. Los esquemas de modulación como la APSK podrían proporcionar ventajas en algunas circunstancias. La MDP-4 tiene una relación de potencia pico a media mucho más baja, PAPR, se presta mejor para los sistemas de comunicaciones móviles, ya que el amplificador final puede funcionar más eficientemente cuanto más baja sea la PAPR.
Métodos dúplex: Hay varias formas candidatas de dúplex que podrían considerarse para el nuevo sistema de comunicaciones inalámbricas 6G. Actualmente los sistemas utilizan ya sea dúplex por división de frecuencia, FDD o dúplex por división de tiempo, TDD. Se están abriendo nuevas posibilidades para 6G, incluyendo el dúplex flexible, donde el tiempo o las frecuencias asignadas son variables según la carga en cualquier dirección o un nuevo esquema llamado dúplex sin división o dúplex completo de un solo canal. Este esquema para 6G permitiría la transmisión y recepción simultáneas en el mismo canal.

Aunque las comunicaciones móviles 6G están muy lejos, la investigación y el desarrollo, así como algunas ideas sobre cómo podría ser la 6G ya están empezando, y el ritmo sólo seguirá aumentando.

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