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5G: El futuro de las comunicaciones móviles
Por Dr. Francisco Pizarro, Dr. Ariel Leiva y Dr. Mauricio Rodríguez, académicos de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.
Cuáles son los principales alcances e implicancias de las comunicaciones móviles 5G, así como los estudios que se han estado desarrollando en relación a esta tecnología, son algunos de los temas que se abordarán en este artículo.

La era de la quinta generación (5G) en telecomunicaciones está por comenzar. La industria a nivel mundial se encuentra trabajando arduamente y ha invertido para definir, desarrollar y entregar las especificaciones para las comunicaciones móviles 5G. Esta promete tener un rol fundamental en términos de la creación de nuevos servicios y negocios basados en IoT, la industria de las telecomunicaciones y la comunicación entre vehículos. Esta tecnología, además, responderá al persistente incremento en la demanda por servicios de comunicaciones móviles con las siguientes especificaciones: i) su alta tasa de transferencia (1 Gb/s) soportando imágenes de ultra alta definición (UHD) y aplicaciones de realidad virtual; ii) su baja latencia (menores a 1 ms), permitirá controlar dispositivos en tiempo real y aplicaciones de dispositivo a dispositivo (D2D); iii) su gran confiabilidad y conectividad, proveerá de servicio donde sea que se necesite.

Para lograr esto, es necesario implementar una serie de nuevas tecnologías, entre las cuales se incluye la implementación de celdas más pequeñas (small cells), la incorporación en forma masiva de técnicas que incluyan múltiples antenas en ambos extremos de los enlaces (MIMO), y de técnicas que permitan el direccionamiento del haz de las antenas directivas en forma electrónica (adaptive beamforming).

Uno de los aspectos clave en el que la industria e investigadores se han focalizado, es en el modelado y simulación del medio físico del canal inalámbrico en las nuevas bandas de frecuencia sobre los 6 GHz, tales como 28, 60 y 73 GHz. La razón es que la base de cualquier sistema de comunicaciones radica en el conocimiento del medio físico sobre el cual la información es transmitida. Sin esta información, los proveedores de servicios no podrían determinar adecuadamente la combinación de soluciones tecnológicas que pueda satisfacer la demanda del usuario en términos de cobertura, tasa de datos y calidad de servicio. En el caso de las comunicaciones inalámbricas, es un problema particularmente desafiante debido a la complejidad y variabilidad temporal del medio físico.

El Grupo de Telecomunicaciones de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Pontificia Universidad Católica de Valparaíso (PUCV) se encuentra desarrollando el conocimiento de técnicas avanzadas que serán necesarias para la próxima generación de sistemas de telecomunicaciones. Entre los proyectos que actualmente está llevando a cabo y que se encuentran relacionados a las comunicaciones 5G, destacan el VRIEA-PUCV 039.462/2017: “Modelado estadístico basado en datos empíricos de los efectos de la dinámica oscilatoria de edificios sobre comunicaciones 5G” y el Fondecyt de Iniciación n° 11171159: “Wireless channel modeling for implementing the future 5G communications”. Gracias a estos proyectos y al trabajo conjunto con investigadores del CCTVal de la UTFSM de Valparaíso e investigadores de NOKIA, Bell-Labs de EE.UU., han podido obtener resultados que permiten entender el comportamiento del medio físico del canal inalámbrico a 28 GHz. Esto gracias a un sistema de medición inalámbrico a 28 GHz fabricado en conjunto entre el CCTVal y NOKIA. En la actualidad, están trabajando en una réplica del sistema de recepción de 28 GHz en la banda de 60 GHz en conjunto con la PUCV, CCTVal y NOKIA que permitirá realizar el análisis de potencia y otras variables relevantes para comprender el alcance, impacto y requisitos de esta tecnología.

Para Chile es vital mantenerse a la vanguardia tecnológica, donde las investigaciones lideradas por el Dr. Mauricio Rodríguez, de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la PUCV, y gracias a importantes alianzas entre empresas y universidades, permiten obtener modelos de propagación para estudiar el comportamiento y alcances de esta tecnología.


Artículo gentileza del Comité de Educación Superior de AIE.
Marzo 2018
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