Una amplia visión general de las actividades de normalización 5G

C. 5G: Visión y Motivación

El efecto combinado del acceso al espectro de ondas milimétricas emergentes, la visión hiperconectada y los nuevos requisitos específicos de la aplicación va a desencadenar la siguiente evolución importante en las comunicaciones inalámbricas: la 5G (quinta generación) [7], [10], [11] . Como se muestra en la Fig. 2, las comunicaciones inalámbricas 5G prevén magnitudes de aumento en las tasas de datos inalámbricos, ancho de banda, cobertura y conectividad, con una reducción masiva en la latencia de ida y vuelta y el consumo de energía. Higo. 3 demuestra la amplia visión general de las actividades de normalización 5G [12]. Señala que la primera norma se espera madurar para el año 2020. La Asociación Móvil Especial del Grupo (GSMA) está trabajando con sus socios en la configuración final de la comunicación 5G.

Combinando las diferentes iniciativas de investigación de las industrias y el mundo académico, ocho requisitos principales [7], [10], [11] de la próxima generación de sistemas 5G se identifican como:[pic 1]

Fig. 3: Una amplia visión general de las actividades de normalización 5G (Cronograma Tentativo 3GPP) [12]:

1. Velocidades de datos de 1~10 Gbps en redes reales: Se trata de un aumento casi 10 veces superior a la velocidad de datos pico de la red LTE tradicional de 150 Mbps.
2. Latencia de ida y vuelta de 1 ms: Reducción de casi 10 veces desde el tiempo de ida y vuelta de 4G en 10 ms.
3. Alto ancho de banda en el área de la unidad: Es necesario para permitir gran número de dispositivos conectados con anchos de banda más altos para duraciones más largas en un área específica [10].
4. Enorme número de dispositivos conectados: Con el fin de realizar la visión de IoT, emergentes 5G redes deben proporcionar conectividad a miles de dispositivos [10].
5. Disponibilidad percibida de 99: 999%: 5G prevé que la red prácticamente siempre estará disponible.
6. Casi el 100% de cobertura para la conectividad "en cualquier momento y en cualquier lugar": las redes inalámbricas 5G necesitan asegurar una cobertura completa independientemente de la ubicación de los usuarios [10].
7. Reducción del consumo de energía en casi un 90%: El desarrollo de la tecnología verde ya está siendo considerado por los organismos estándar. Esto va a ser aún más crucial con las altas tasas de datos y conectividad masiva de 5G inalámbrica [10].
8. Vida de batería alta: La reducción en el consumo de energía por los dispositivos es fundamentalmente importante en las redes emergentes 5G [10].

Con estos ocho requisitos mencionados, las industrias inalámbricas, la academia y las organizaciones de investigación han comenzado a colaborar en diferentes aspectos de los sistemas inalámbricos 5G. La Tabla I muestra la visión de 5G de diferentes proveedores y operadores inalámbricos mundialmente famosos. Ericsson [13] espera que el desarrollo 5G empiece de manera compatible con las redes 4G LTE existentes. Esto ayudará a continuar los servicios utilizando la misma frecuencia portadora a los dispositivos tradicionales. Ericsson también está colaborando con el líder surcoreano SK Telecom, por demostrar las redes 5G en los Juegos Olímpicos de Invierno de 2018 [13]. Qualcomm [14] está desarrollando y conduciendo 4G y 5G en paralelo para lograr el máximo potencial.

[pic 2]

La plataforma unificada debe ayudar a mejorar el costo y la eficiencia energética, al tiempo que permite una amplia gama de nuevos servicios. Huawei está colaborando con asociaciones comerciales internacionales, muchas universidades, gobiernos y socios de ecosistemas para establecer innovaciones 5G cruciales [15]. La red de Docomo ha identificado dos tendencias importantes: (i) conectividad inalámbrica penetrante (ii) entrega extensa del contenido rico en tiempo real [16]. Considera que la integración tanto de las bandas de frecuencias más altas como de las más bajas contiene la clave para el despliegue de 5G. Las frecuencias más bajas serán responsables de la cobertura básica y las frecuencias más altas proporcionarán altas velocidades de transmisión de datos [16]. La optimización del uso del espectro, los avances revolucionarios en 5G, las células pequeñas densas y el rendimiento mejorado son conceptos clave de la realización de Nokia para 5G inalámbrica [17]. Miles de millones de dispositivos conectados de forma autónoma, lo que lleva al comienzo de IoT es la visión de Samsung para 5G [18]. METIS (Habilitación de Comunicaciones Móviles e Inalámbricas para la Veinticinco (2020) Sociedad de la Información) y HORIZON 2020 son el principal proyecto de investigación 5G iniciado y financiado por la Unión Europea (UE) [19], [20], [21]. Para implementar 5G en alineación con las demandas del mercado, 5GPPP está trabajando para los primeros acuerdos con los principales interesados ​​[19] para alquiler multiple y mercado único digital [19]. La iniciativa "5G Training and Certification" [22] de la sociedad de comunicaciones IEEE está coordinando la capacitación 5G en talleres y conferencias patrocinados por IEEE, con el proceso de desarrollar un programa de certificación 5G. Los esfuerzos colaborativos de investigación y desarrollo entre Corea del Sur, Japón y China han resultado en la formación del foro 5G [23]. Un resumen de las diversas actividades 5G se presenta en [26].

...