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¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G?

¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G?

Aunque el estándar de comunicaciones móviles 5G aún se encuentra en los primeros días de su implementación, están comenzando a surgir ideas para considerar cómo sería la próxima generación, es decir, las comunicaciones móviles 6G.

Es perfectamente normal comenzar a ver qué podría incluir la tecnología 6G porque la tecnología para 6G tardará un poco en desarrollarse.

Para que la 6G pueda satisfacer las necesidades de las comunicaciones móviles cuando se lance y durante algún tiempo después, deberá utilizar tecnología de última generación, tecnología que no está disponible en este momento.

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

¿Qué es la tecnología de comunicaciones móviles 6G? Definición

En términos de una definición de lo que podría ser la tecnología 6G, probablemente sea un poco pronto para dar una definición exacta.

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

En general, se espera que la tecnología móvil 6G admita comunicaciones de latencia de un microsegundo o incluso submicrossegundo, haciendo que las comunicaciones sean casi instantáneas.

Escalas de tiempo para 6G

5G comenzó su implementación en 2019 y se prevé que será la principal tecnología de comunicaciones móviles hasta al menos 2030. Las implementaciones iniciales de 6G podrían comenzar a aparecer en las escalas de tiempo de 2030 a 2035, aunque esta es una estimación aproximada.

Sin embargo, estas escalas de tiempo para 6G coinciden aproximadamente con las de generaciones anteriores: 1G estaba disponible aproximadamente en la década de 1980, 2G en los 90, 3G comenzó a implementarse alrededor de 2003 y las implementaciones 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 reunirse ahora.

Desarrollos de tecnología 6G

Ya hay varios proyectos de investigación de tecnología 6G que buscan lo que podría ser posible y también lo que podría ser necesario.

El formato real para 6G dependerá de cómo se desarrolle 5G y dónde parezcan estar sus deficiencias. Actualmente, hay muchos casos de uso diferentes que se han presentado y solo el tiempo dirá cuál es la adopción y cómo se usa 5G. Se espera que se utilice cada vez más para Internet de las cosas, IoT, así como comunicaciones entre vehículos para vehículos autónomos. La forma en que todo esto se resuelve aún está por verse.

Si hay deficiencias en 5G, estas se pueden incluir en las propuestas de 6G.

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

Proyectos de desarrollo 6G

Ya hay varios proyectos de tecnología 6G que están en marcha en este momento, y algunas organizaciones ahora están comenzando 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 realizando una investigación sobre la tecnología de banda de Terahercios para 6G. Esperan hacer 6G 100 veces más rápido que 4G LTE y 5 veces más rápido que las redes 5G.
  • Ministerio de Industria y Tecnología de la Información, MIIT, China: Con China invirtiendo grandes cantidades en tecnología, están ansiosos por obtener una ventaja en 6G. En consecuencia, el MIIT está invirtiendo y supervisando directamente el proceso de investigación y desarrollo.
  • La Universidad de Oulu, Finlandia: Esta universidad ha iniciado una iniciativa de investigación 6G conocida como 6Genesis. Se espera que el proyecto se ejecute durante al menos ocho años y desarrollará ideas que serán adecuadas para la tecnología 6G casi hasta 2040.
  • Iniciativas de Estados Unidos: EE. UU. Planea abrir el espectro de frecuencia 6G en frecuencias entre 95 GHz y 3 THz para la investigación y el desarrollo tempranos, aunque esto requerirá la aprobación de la Comisión Federal de Comunicaciones FCC para 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 5G. Algunas de las nuevas tecnologías existentes se seguirán desarrollando para 6G

  • Tecnologías de ondas milimétricas: El uso de frecuencias mucho más altas en el espectro de frecuencias abre más espectro y también brinda 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 seguirán desarrollando, posiblemente extendiéndose a la región TeraHertz del espectro.
  • MIMO masivo: Aunque MIMO se está utilizando en muchas aplicaciones, desde LTE hasta 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 y se convierte en una posibilidad real debido a los tamaños y espaciamientos de las antenas en términos de longitud de onda.
  • Redes densas La reducción del tamaño de las celdas proporciona un uso mucho más efectivo en general del espectro disponible. Se requieren técnicas para asegurar que las células pequeñas en la macro-red y desplegadas como femtocélulas puedan operar satisfactoriamente.

También se introducirán muchas tecnologías nuevas. Algunos candidatos de los que se está hablando podrían incluir los siguientes.

  • PHY / MAC futuro: La nueva capa física y MAC presenta muchas posibilidades nuevas e interesantes en varias áreas:
    • Formas de onda: Un área clave de interés es la de las nuevas formas de onda que podrían usarse para comunicaciones inalámbricas. OFDM se ha utilizado con mucho éxito en 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 frecuencia generalizada, así como FBMC, multiportadora de banco de filtros, UFMC, multiportadora filtrada universal. Cada uno tiene sus propias ventajas y limitaciones y es posible que se puedan emplear esquemas adaptativos, utilizando diferentes formas de onda de forma adaptativa para los sistemas de comunicaciones móviles 6G según lo dicten los requisitos. Esto proporciona una flexibilidad considerablemente mayor para las comunicaciones móviles 6G.
    • Esquemas de acceso múltiple: Nuevamente, se están investigando una variedad de nuevos esquemas de acceso para techno 6G
    • Modulación: Si bien PSK y QAM han proporcionado un rendimiento excelente en términos de eficiencia espectral, resiliencia y capacidad, el principal inconveniente es el de una alta relación de potencia pico a promedio. Los esquemas de modulación como APSK podrían proporcionar ventajas en algunas circunstancias. APSK tiene una relación de potencia pico a promedio mucho más baja, PAPR, se presta mejor para los sistemas de comunicaciones móviles, ya que el amplificador final puede operar de manera más eficiente cuanto menor sea el PAPR.
  • Métodos dúplex: Hay varias formas candidatas de dúplex que podrían considerarse para el nuevo sistema de comunicaciones inalámbricas 6G. Actualmente los sistemas utilizan dúplex por división de frecuencia, FDD o dúplex por división de tiempo, TDD. Se están abriendo nuevas posibilidades para 6G, incluido el dúplex flexible, donde el tiempo o las frecuencias asignadas son variables de acuerdo con 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 algunos pensamientos sobre cómo se vería 6G, ya están comenzando, y el ritmo seguirá aumentando.

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