Explorando 6G: El Futuro de la Conectividad Ultra-Rápida

Explorando 6G: El Futuro de la Conectividad Ultra-Rápida

• 6G es la tecnología inalámbrica de sexta generación para redes celulares digitales.
• 6G utilizará los límites superiores del espectro de radio y soportará velocidades de 1 Tbps (terabytes por segundo).
• Reducirá la latencia de comunicación a un microsegundo — 1,000 veces más rápido que las latencias de 5G.

La implementación de servicios 5G ha iniciado una ola de competencia en todo el mundo, pero más importante aún, ha desencadenado una carrera para desarrollar 6G, el siguiente paso en el mundo de la conectividad móvil.

Parece demasiado pronto para hablar de 6G, pero varias corporaciones y universidades ya han comenzado a trabajar en esta idea. Esto muestra qué tan rápido avanza la tecnología: hemos logrado pasar de 1G a 5G en solo cuatro décadas, así que 6G es otra progresión natural hacia las telecomunicaciones digitales mejoradas.

¿Qué es 6G?

6G es la tecnología inalámbrica de sexta generación para redes celulares digitales. Siendo sucesor de las redes 5G, irá más allá de la comunicación personalizada hacia la realización completa del paradigma Internet de las Cosas, conectando no solo personas sino también vehículos autónomos, agentes robóticos y recursos de cómputo.

Las redes 6G usarán frecuencias más altas que las redes 5G, y así ofrecerán mayor capacidad y menor latencia. Uno de los principales objetivos del Internet 6G será reducir la latencia de comunicación a un microsegundo — 1,000 veces más rápido que las latencias de 5G.

En este momento, 6G (o como sea que se llame eventualmente) no es una tecnología funcional; de hecho, está lejos de la realidad. Dado que está en su infancia, es demasiado pronto para decir exactamente qué podría ser 6G o qué tipo de tecnologías mejoraría.

¿Qué Tan Rápido Será 6G?

Según el Ministerio Chino de Ciencia y Tecnología, 6G puede soportar velocidades de 1 Tbps (terabytes por segundo), aproximadamente 8,000 veces más altas que las velocidades existentes de 5G.

Además de proporcionar un rendimiento mucho mayor, las frecuencias más altas de 6G permitirán tasas de muestreo significativamente más rápidas. Esto mejorará aún más el rendimiento de aplicaciones 5G y desbloqueará el potencial de aplicaciones cada vez más hambrientas de datos en los ámbitos de imagen y detección inalámbrica.

También se espera que las redes 6G proporcionen extensión extrema de cobertura (incluyendo cobertura submarina, en gran altitud y en el espacio) mientras consumen poca energía. Sin embargo, esto requerirá un rediseño completo de la red central.

¿Cuándo Esperarlo?

Cada década más o menos, un nuevo estándar de red móvil toma el protagonismo. Esto significa que 6G podría introducirse a principios de la década de 2030, o al menos ese es el momento en que la mayoría de fabricantes de smartphones presentarán móviles compatibles con 6G, y veremos a empresas de telecomunicaciones ejecutando pruebas de 6G.

El ministerio chino está decidido a sentar las bases para construir tecnología 6G. Según el viceministro del ministerio de ciencia, 6G debería considerarse una prioridad para el desarrollo de la nación. El ministerio pronto creará una hoja de ruta para desarrollar 6G y explorar sus posibles aplicaciones.

NTT DoCoMo de Japón publicó un documento técnico en el que explicaron casos de uso y evolución tecnológica de 6G, así como la visión del mundo en la década de 2030 cuando se desplegará 6G. El documento también arroja luz sobre cómo ha evolucionado la tecnología de redes móviles en las últimas décadas, con 3G a principios de 2000, 4G en 2010 y 5G en 2020.

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Beneficios de 6G

La distinción más clara entre 5G y 6G será la velocidad y la latencia. Los mismos parámetros separan 4G y 5G en términos de rendimiento, así que podemos esperar que los futuros servicios 6G satisfagan las estrictas demandas de red de la década de 2030.

Evolución de redes celulares, con aplicaciones representativas para cada generación

Las soluciones de detección inalámbrica 6G podrían utilizar diferentes frecuencias para determinar absorción y configurar frecuencias en consecuencia. Mientras que la tecnología 5G usa frecuencias de radio altas que van desde 24 GHz a 72 GHz, 6G usará los límites superiores del espectro de radio (300 GHz) e incluso podría acercarse a rangos de terahercios. Cuanto más alto el espectro de radio, más datos puede transportar.

6G tendrá impactos importantes en varios campos, tales como:

Realidad Aumentada/Realidad Virtual: Al igual que las aplicaciones de video saturaron las redes 4G, la proliferación de apps de RA y RV agotará el espectro 5G y requerirá redes con capacidad superior a 1 Tbps, en lugar de solo los 20 Gbps objetivo definidos para 5G. La baja latencia (nivel micro) de 6G permitirá interacción de usuario en tiempo real en entornos inmersivos.

Telepresencia Holográfica: Una pantalla holográfica 3D con paralaje completo, colores y 30 fps requeriría una tasa de datos de más de 4 Tbps y latencia sub-ms. 6G podrá cumplir tales requisitos: las redes tendrán suficiente ancho de banda para transferir los cinco sentidos humanos en forma digital para proporcionar una experiencia remota inmersiva.

Según Marcus Weldon, presidente de Nokia Bell Labs, 6G será una experiencia de sexto sentido para humanos y máquinas donde la biología se encuentra con la inteligencia artificial.

eHealth: La falta de retroalimentación táctil en tiempo real y el alto costo son dos limitaciones principales de los servicios de eHealth. Se espera que 6G elimine estas barreras a través de cirugía remota y optimizaciones mejoradas de flujos de trabajo en salud. La latencia ultra-baja, alta fiabilidad e inteligencia refinada de la tecnología 6G proporcionarán una ganancia de diez veces en eficiencia espectral.

Conectividad Pervasiva: Se espera que el número de dispositivos móviles supere los 125 mil millones para 2030. 6G conectará todos estos dispositivos así como vehículos autónomos y sensores. Sin embargo, debe ser 10-100 veces más eficiente energéticamente que las redes 5G para permitir despliegues económicos, escalables, con mejor cobertura y bajo impacto ambiental.

Robótica y Movilidad No Tripulada: Conectar grandes sistemas de transporte autónomos requiere baja latencia y niveles sin precedentes de fiabilidad para garantizar la seguridad de los pasajeros, incluso en escenarios de movilidad extremadamente alta (hasta 600 millas/h). Además, el creciente número de sensores en vehículos y drones requerirá más datos. La tecnología 6G podría allanar el camino para estos sistemas conectados a través de avances en software, hardware y nuevas soluciones de conectividad.

Referencia: arXiv:1903.12216

¿Quién Está Trabajando en 6G?

La tecnología 6G está a una década de distancia, pero algunos países y empresas de telecomunicaciones ya han comenzado a trabajar en ella.

La Universidad de Oulu en Finlandia fue la primera en enfocarse en investigación 6G. Crearon un programa insignia 6G para explorar varias áreas de investigación desafiantes como conectividad inalámbrica ilimitada confiable, computación distribuida e inteligencia, y materiales para utilizar en redes futuras.

En 2019, la Comisión Federal de Comunicaciones adoptó nuevas reglas para acelerar el despliegue de nuevos servicios en el espectro por encima de 95 GHz.

El Primer Informe y Orden de la Comisión, titulado "Horizonte del Espectro", desarrolla un nuevo segmento de licencia experimental para uso en frecuencias que van desde 95 GHz a 3 THz. Esto permitirá a emprendedores e innovadores acceder fácilmente a este espectro y desarrollar/probar nuevas tecnologías de comunicaciones.

Investigadores de Virginia Tech y empresas como LG y Samsung han comenzado a trabajar en tecnología 6G. Además, Japón está planeando supuestamente una estrategia integral para lanzar redes 6G para 2030.

¿Necesitamos 6G?

Aunque 5G está diseñado para mejorar todo, desde la salud hasta el entretenimiento y hacer internet más accesible, 6G tendría sentido si esas áreas tendrán margen de mejora más allá de 5G.

Quizás para 2030, habremos desarrollado mejores técnicas para transmitir grandes volúmenes de datos o amplificar señales lo suficientemente fuertes que no haya necesidad de instalar torres de celdas 6G.

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Eventualmente, ya sea 5G, 6G, u otra "G", tendremos velocidades increíbles y latencias ultra-bajas que no requerirán tiempos de espera o barras de progreso para acceder a cualquier cantidad justa de datos, al menos según los estándares de hoy. Lo que necesitemos estará ahí instantáneamente, y no tendremos que inventar nuevos términos para describirlo.