Evolución de las Tecnologías de Comunicación Móvil: De 4G a 5G

Incluye capacidades que superan las de la comunicación móvil IMT-2000 (3G). La ITU se refiere a IMT-Advanced como una tecnología de comunicaciones móviles 4G, aunque debe señalarse que no existe una definición universalmente aceptada del término 4G.

Tecnología LTE y sus Características

La tecnología de acceso por radio LTE ha sido desarrollada por el 3GPP para la plataforma móvil de banda ancha con capacidad 4G [9]. LTE es una tecnología ortogonal de multiplexado por división de frecuencia (OFDM) basada en radio que soporta un ancho de banda de transmisión escalable hasta 20 MHz y una transmisión avanzada de múltiples antenas.

Múltiples Flujos de Datos

Como tecnología clave para soportar altas velocidades de transmisión de datos en sistemas 4G, Multiple-Input Multiple-Output (MIMO) permite la transmisión de múltiples flujos para una eficiencia de alto espectro, calidad de enlace mejorada y adaptación de patrones de radiación para la ganancia de señal y mitigación de interferencias vía modelado adaptativo de haz utilizando matrices de antenas [10] - [12].

Coexistencia de Tecnologías

La coexistencia de HSPA y LTE aumentará las velocidades máximas de datos móviles de los dos sistemas, con tasas de datos que exceden los 100 Mbps, y también permitirá un balance de carga dinámico óptimo entre las dos tecnologías [8].

Demanda de Capacidad en Comunicaciones Móviles

A medida que la demanda de capacidad en las comunicaciones de banda ancha móvil aumenta dramáticamente cada año, las compañías inalámbricas deben estar preparadas para soportar hasta un aumento de mil veces el tráfico móvil total para el año 2020, exigiendo a los investigadores buscar mayor capacidad y encontrar un nuevo espectro inalámbrico más allá del estándar 4G [13].

Avances hacia LTE-Advanced

Para mejorar la red LTE existente, la hoja de ruta de la tecnología inalámbrica se extiende ahora a IMT-Advanced con LTE-Advanced, definida para cumplir con los requisitos de IMT-Advanced, que teóricamente es capaz de alcanzar velocidades máximas de 1 Gigabit por segundo (Gbps). LTE-Advanced es compatible con redes heterogéneas con grandes células macro, micro y pico coexistentes y puntos de acceso Wi-Fi. El despliegue de bajo costo se realizará mediante características auto-organizadas y repetidores/relés.

Desarrollo de la Quinta Generación (5G)

A medida que se desarrolla e implementa la quinta generación (5G), creemos que las principales diferencias con respecto a 4G serán:

• Uso de asignaciones de espectro mucho mayores en bandas de frecuencia de onda mm sin explotar.
• Antenas de forma de haz altamente direccionales tanto en el dispositivo móvil como en la estación base.
• Duración de la batería mejorada y menor probabilidad de interrupciones.
• Tasas de bits mucho más altas en partes más grandes del área de cobertura.
• Menores costos de infraestructura y mayor capacidad agregada para muchos usuarios simultáneos en espectro licenciado y sin licencia (por ejemplo, la convergencia de Wi-Fi y celular).

Las redes troncales de 5G pasarán de las conexiones inalámbricas de cobre y fibra a mm, permitiendo un despliegue rápido y una conectividad de tipo malla con la cooperación entre estaciones base.