La 5G basada en el espacio y otros cambios llegarán en las versiones 17 y 18 de 3GPP

Los estándares de red no solo “suceden”, son el resultado de largos años de planificación, pruebas e incluso compromisos por parte de los participantes del 3GPP: el organismo regulador que desarrolla y establece los estándares 5G que mejoran progresivamente. La versión 17 de 3GPP está programada para completarse este año, con un puñado de nuevos beneficios de 5G en el horizonte. Pero la próxima versión después de esa, la versión 18, es la más grande que se espera, como la primera versión “5G avanzada”, con muchos cambios planeados.

Tuve la oportunidad de sentarme y acosar a Juan Montojo de Qualcomm (vicepresidente de ingeniería y uno de los encargados de los estándares 3GPP de Qualcomm) en el campus de la empresa en San Diego como parte de la “cumbre” 5G que realiza cada año. Divulgación completa: Qualcomm me envió a mí y a lo que parece ser un centenar de blogueros y analistas tecnológicos para el evento de tres días. La mayor parte se trataba de aplicaciones 5G que no son para teléfonos. Qualcomm realmente quiere que las empresas lo respalden, como IoT industrial, pero Montojo nos contó todo sobre los cambios de 3GPP Release 17 en 5G y los próximos planes de Release 18.

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Lanzamiento 17

El próximo lanzamiento de 3GPP es único entre todos los estándares de red numerados desarrollados hasta ahora como el primero en desarrollarse completamente de forma remota. Debido a la pandemia, los detalles se resolvieron mediante videollamadas, reuniones en línea y correo electrónico en lugar de las tradicionales reuniones en persona. Como muchos de nosotros trabajamos de forma remota en los últimos dos años, también lo hicieron quienes desarrollaron los estándares 5G.

La organización que determina los estándares se rige por consenso, y me han dicho que los participantes no siempre obtienen lo que quieren en estas negociaciones grupales. Pero las empresas rara vez se levantan contra cambios específicos; en el peor de los casos, no les importa si un determinado cambio no se aplica a ellos. Si un cambio es demasiado específico, simplemente no se utilizará, incluso si es parte del estándar. Me han dicho que a veces estos lanzamientos abarcan más de lo que los transportistas realmente adoptan; en cierto modo, es elegir tu propia aventura 5G. En última instancia, lo que es bueno para el gander es bueno para el ganso, pero es posible que no veas todas estas características en un teléfono inteligente.

Lo “más genial” en la versión 17 desde una perspectiva puramente nerd es el impacto abiertamente de ciencia ficción de establecer 5G para el espacio: el estándar NR NTN (o “red no terrestre”). Eso significa satélites conectados a 5G. No te emociones demasiado; su teléfono probablemente no se conectará a Internet por satélite, ya que entran en juego otros factores. Todo tipo de cosas, como la distancia y el tipo de órbita, afectarán el rendimiento y los casos de uso. Montojo me dice que el rendimiento práctico está en un nivel que hipotéticamente podría proporcionar la funcionalidad de “mensajes de texto”, pero también podría ser útil para conexiones de satélite a satélite más adelante.

En ese sentido, esta versión también mejora la llamada conectividad de “enlace lateral” en los estándares NR (léase: 5G). Si no está familiarizado con el término, también se usó en redes LTE y permite comunicaciones de dispositivo a dispositivo. El trabajo para esto comenzó en la versión 16 para uso en automóviles, pero se está extendiendo a más tipos de dispositivos, lo que permite el uso de un dispositivo intermediario como relé. Será curioso ver si se usa y cómo. En una demostración en persona destinada a mostrar aplicaciones industriales 5G (que podrían haber sido más ilustrativas de los planes de la versión 18, no puedo estar seguro), Qualcomm mostró una conexión de enlace lateral que se utiliza para el seguimiento de la ubicación del hardware dentro de una obstrucción del almacén. Con el auge de los automóviles autónomos y asistidos cargados con sensores, la capacidad de compartir información localmente podría ser invaluable y se desarrollará aún más con la versión 18.


También hay un estándar “RedCap” (capacidad reducida) que puede considerar como “5G lite” que requiere menos antenas y menos espectro para funcionar. Me dijeron que esto era realmente polémico porque existía la preocupación de que un estándar 5G simplificado solo alentaría a las empresas a fabricar peores productos, lo que podría obstaculizar la interoperabilidad y el progreso de los estándares. Pero es de esperar que RedCap termine en ciertas categorías de productos, como dispositivos portátiles, cámaras y dispositivos IoT, donde el ahorro de energía puede ser particularmente útil.

Cuando se trata de un futuro teléfono inteligente en su propio bolsillo, puede esperar una vida útil de la batería potencialmente mejorada en los módems compatibles con la versión 17, gracias a algunas mejoras de eficiencia en el modo inactivo, como cuando no está conectado y está activamente buscando una señal. Si bien los beneficios de los teléfonos inteligentes de mmWave han demostrado ser pocos, la versión 17 también amplía el soporte de frecuencia hasta 71 GHz (algunos con licencia, otros sin licencia), abriendo tonos de espectro adicional desde los 24,25-52,6 GHz anteriores.


Otras mejoras importantes pero menos resumidas incluyen ajustes un tanto ambiguos a MIMO masivo y “multi-haz”; más prácticamente, me dijeron que significa un mejor rendimiento y confiabilidad en algunas circunstancias. Otros cambios brindan detección de ubicación con precisión centimétrica a través de mmWave (útil en aplicaciones industriales), reducen la latencia, nos acercan a la informática de punta, amplían la cobertura, mejoran el consumo de energía, mejoran la compatibilidad con múltiples SIM y más. La versión 17 no es objetivamente liviana en cuanto a funciones, pero podría parecerlo si está buscando incluso más lejos afuera

Versión 18 — “5G Avanzado”

En el futuro posterior al Release 17, las cosas son un poco más ambiciosas y brumoso. Qualcomm compartió sus planes, pero advirtió todo esto con algunas advertencias: no está finalizado, las discusiones apenas comienzan y nada se materializará durante al menos dos años. De hecho, la primera reunión del 3GPP para la versión 18 solo se llevó a cabo el 9 de mayo, con una reunión en persona en junio (la primera desde antes de la versión 17). Pero se decidió un alcance preliminar en diciembre de 2021, con mejoras planificadas más grandes como la primera versión “5G avanzada”.


La versión 18 está destinada a ofrecer cambios más significativos a 5G como el “ecuador” esperado o el punto medio de la generación 5G. Montojo lo describió como “tomarse un descanso”, no para desacelerar el ritmo del cambio, sino para mirar más adelante para ver qué cambios podrían tener el mayor impacto a largo plazo en el futuro y los próximos estándares 6G. Eso significa que se esperan algunos cambios para las aplicaciones de palabras de moda como VR y AR que mejoran la calidad y la latencia de las transmisiones y reducen el consumo de energía para esos casos de uso. Si bien cada versión analiza cómo se usan las cosas para ver qué tipo de mejoras son posibles, en este caso, el 3GPP también tendrá que hacer algunas conjeturas con visión de futuro.

“MIMO dúplex completo” para transmisiones TDD es uno de los cambios más grandes y técnicamente más interesantes esperados, y es bastante fascinante. Si no sabía cómo funciona la transmisión actual de datos con redes 5G, TDD es un sistema que se usa para frecuencias más bajas donde no es práctico usar una separación de frecuencia para canales de carga y descarga separados. En cambio, divide las cosas en marcos cronometrados donde ocurre la descarga y la carga, lo que permite que su teléfono intercambie roles con la torre en un horario regular, básicamente. Pero esto presenta algunos problemas si varios dispositivos en el área están cargando y descargando.


Este sistema dúplex modifica cómo funciona eso al agregar una división de frecuencia para cargar y descargar junto con otra antena en el sitio de la celda, de modo que los dispositivos cliente conectados a una celda puedan cargar con más frecuencia en lugar de esperar esas ventanas. algo así como una mezcla de FDD y TDD, en cierto modo. Me dijeron que la interferencia aún podría ser un problema menor (están trabajando en los detalles técnicos), pero puede mejorar el rendimiento de la red en uso mixto para todos los dispositivos cliente y mejorar potencialmente la latencia de carga, y pude ver un hardware en vivo. demostración en el techo de la sede de Qualcomm. La versión corta es que esto debería ofrecer un mejor rendimiento y una capacidad de red potencialmente mayor en el espectro 5G de mayor alcance.

La funcionalidad mejorada del repetidor también está planificada para la versión 18. Si bien la mayoría de los repetidores solo captan lo que escuchan, lo amplifican y lo escupen, se espera que la versión 18 brinde algo de “inteligencia” a los relés para reducir la interferencia y el ruido mientras se amplía el alcance.

Si recuerda las aplicaciones de “satélite no terrestre” en la versión 17, se espera que la versión 18 también mejore el rendimiento allí. Montojo me dice que la versión 18 podría admitir cosas tan avanzadas como “voz” en dispositivos tipo teléfono; en otras palabras, aún no podrá transmitir Netflix desde el espacio, pero podría comenzar a ser práctico para más aplicaciones.

Simplemente encuentro la idea de 5G en el espacio intrínsecamente divertida, incluso si hay casos de uso legítimos.

Ya sea que vea la “IA” solo como un punto de marketing o no, en realidad se trata de mejoras en la tecnología en los últimos años, y se espera que la versión 18 envíe el código de algunas aplicaciones y casos de uso para la IA y el aprendizaje automático de manera visual. Si bien es difícil decir exactamente cómo podría usarse todavía, Montojo dice que debemos anticipar mejoras generales de rendimiento estructuradas de una manera que influya en la forma en que 3GPP implementa AI y ML en futuros estándares 5G y 6G.

Mientras que la Versión 17 amplía la compatibilidad con los enlaces secundarios de forma general, la Versión 18 esencialmente elimina el requisito de una red de host en el punto final. En lugar de simplemente actuar como un relé, puede comunicarse completamente de dispositivo a dispositivo. Cuando se trata de aplicaciones automotrices (recuerde: la versión 18 está destinada a ser particularmente progresista en términos de casos de uso), también se espera que lleve la comunicación de automóvil a automóvil a un espectro sin licencia, lo que facilita que las empresas jueguen con e incluirlo en sus productos. Agregación de portadores y formación de haces para casos de uso de enlace lateral podría suceda, pero me dijeron que actualmente está en espera, tal vez para un lanzamiento posterior.

Una vez más, esto es solo una parte de lo que podemos esperar en la versión 18. También se planean mejoras en la velocidad y la confiabilidad a través de otros mecanismos (mejor traspaso de mmWave a sub-6, agregación de portadora mejorada), además de ajustes para drones conectados a 5G y mucho de otras cosas no tan inteligentes.

Hasta ahora, Qualcomm no tiene conjuntos de chips o módems que se anuncien como compatibles con la versión 17 (y no me dio una línea de tiempo cuando se lo pregunté). Si la historia es un indicador, su chip insignia de 2023 podría tenerlo.

Aunque los nombres de marketing de los productos pueden estar en desacuerdo, acabamos de llegar al punto de la ubicuidad de 5G. Con el lanzamiento 17 ahora inminente, estamos a la mitad de la generación y casi listos para dar la vuelta a la “5G avanzada”. En el lento camino hacia 6G, todavía estamos trabajando con precisión en lo que traerá ese nuevo número, y los teléfonos inteligentes que compre en los próximos años con las características de la Versión 17 (y, más tarde, la Versión 18) ayudarán a guiarlo.


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