6G

Con cada generación de tecnología de comunicación, el enfoque de la red cambia. Las eras de 2G y 3G se centraron en la comunicación entre personas a través de voz y texto. 4G marcó un cambio fundamental hacia el consumo masivo de datos, mientras que la era 5G ha puesto énfasis en la conectividad del Internet de las Cosas (IoT) y los sistemas de automatización industrial.

En la era 6G, los mundos digital, físico y humano se fusionarán para crear experiencias excepcionales. Aunque aún hay mucha innovación en 5G, con la introducción de 5G Advanced y sus nuevos estándares, Nokia Bell Labs ya ha comenzado a investigar 6G, con el objetivo de hacerlo comercialmente disponible en 2030.

Al igual que las aplicaciones actuales están construidas sobre una base multimedia, las aplicaciones futuras utilizarán mundos digitales como estructura base. Los digital twin dinámicos serán representaciones precisas y de alta resolución del mundo físico y/o representaciones de mundos virtuales.

¿Cómo nos beneficiará la era 6G?

Cada mejora en la conectividad de red que 5G traerá a los usuarios finales será perfeccionada aún más con 6G. Ya sea en ciudades inteligentes, agricultura, fábricas o robótica, 6G llevará estas aplicaciones a un nivel superior. Gran parte de esto será posible gracias a 5G Advanced, la siguiente evolución de 5G, que ofrecerá mayor eficiencia, capacidades ampliadas y una mejor experiencia de usuario.

Si observamos el pasado, está claro que cada generación optimiza los casos de uso de la generación anterior e introduce nuevos casos de uso. Este patrón continuará. 6G se basará en las tecnologías y aplicaciones de 5G, impulsando su adopción a gran escala a través de optimización y reducción de costos, al mismo tiempo que permitirá nuevas aplicaciones.

Conectaremos el mundo físico con el mundo humano, gracias a la implementación masiva de sensores, inteligencia artificial y aprendizaje automático (AI/ML) con modelos digital twin y actualizaciones en tiempo real. Estos digital twin serán clave, ya que nos permitirán analizar lo que sucede en el mundo físico, simular resultados, anticipar necesidades y tomar acciones productivas en el mundo real.

Los digital twin ya están en uso con 5G, pero con 6G, esta tecnología operará a una escala mucho mayor. No solo estarán presentes en fábricas, sino también en redes de ciudades enteras e incluso en representaciones digitales de personas, lo que tendrá un gran impacto en la arquitectura de las redes.

Aunque el smartphone seguirá siendo un dispositivo clave en la era 6G, surgirán nuevas interfaces hombre-máquina que facilitarán el consumo y control de información. Escribir en una pantalla táctil será reemplazado gradualmente por gestos y control por voz, mientras que los dispositivos serán cada vez más pequeños. La atención médica será un área clave de innovación, con wearables que permitirán una monitorización continua de los parámetros vitales.

La madurez de la inteligencia artificial y la visión artificial, junto con su capacidad para reconocer personas y objetos, transformará las cámaras inalámbricas en sensores universales. La radio y otros métodos de percepción, como la acústica, recopilarán información del entorno. El dinero digital y las llaves virtuales serán la norma. Incluso podríamos llegar a controlar máquinas con sensores cerebrales.

6G también promoverá la sostenibilidad de diversas maneras. Al reducir los costos de conectividad, permitirá la recopilación de datos y el control en circuito cerrado de múltiples dispositivos. Los datos podrán analizarse con herramientas avanzadas para mejorar la eficiencia energética en la industria. La presencia de telepresencia multisensorial avanzada, facilitada por altísimas velocidades de datos, reducirá la necesidad de viajar mediante realidad mixta y colaboración remota.

6G será significativamente más eficiente en términos energéticos, apagando componentes y reduciendo la capacidad cuando la demanda sea menor. La eficiencia energética será un criterio clave en el diseño de 6G, junto con otros parámetros como capacidad, velocidad de datos máxima, latencia y fiabilidad.

La red 6G

6G requiere un cambio en la forma en que se diseñan las redes de comunicación. Se deben conciliar varios requisitos clave: gestionar el crecimiento exponencial del tráfico y el número de dispositivos y mercados, al mismo tiempo que se cumplen los más altos estándares en términos de rendimiento, eficiencia energética y seguridad, garantizando así un crecimiento sostenible y fiable.

5G Advanced es un paso importante hacia algunas de las capacidades que queremos lograr a mayor escala con 6G. Durante los próximos cinco años, 5G continuará evolucionando hasta alcanzar su máximo potencial. En la era 5G, el diseño e implementación de redes requiere un nuevo nivel de inteligencia, gestionado mediante una red segmentada y potenciado por IA y Closed Loop Automation para manejar el crecimiento del tráfico. La evolución hacia 5G Advanced también exige un soporte óptimo para aplicaciones críticas de red, ya sea a través de proveedores de servicios de comunicación (CSPs) o mediante redes inalámbricas privadas industriales.

Seis áreas tecnológicas que caracterizarán a 6G

Inteligencia artificial y aprendizaje automático. Las técnicas de IA/ML, en particular el deep learning, han avanzado rápidamente en la última década y ya se han implementado en diversas áreas, desde la clasificación de imágenes y visión por computadora hasta redes sociales y seguridad. 5G liberará todo el potencial de estas tecnologías y, con los avances de 5G Advanced, la IA/ML se integrará en múltiples capas y funciones de la red. Desde la optimización de la formación de haces en la capa de radio hasta la planificación en la colocalización con redes autooptimizadas, la IA/ML permitirá mejor rendimiento con menor complejidad.

Espectro de frecuencias

El espectro es un elemento crucial para proporcionar conectividad inalámbrica. Cada nueva generación móvil requiere nuevas bandas pioneras para aprovechar al máximo sus beneficios. La reutilización del espectro existente para tecnologías móviles más nuevas será fundamental.

Se espera que los bloques de espectro pioneros para 6G sean:

• 7 – 20 GHz (bandas medias) para celdas urbanas exteriores, lo que permitirá mayor capacidad mediante MIMO extremo.
• 460 – 694 MHz (bandas bajas) para cobertura extrema.
• Sub-THz para velocidades de datos pico superiores a 100 Gbps.

Mientras que 5G Advanced ampliará 5G más allá de la comunicación de datos y mejorará la precisión del posicionamiento a nivel centimétrico, especialmente en interiores y entornos subterráneos donde las señales satelitales no están disponibles, 6G llevará la localización a un nivel superior mediante un uso más amplio del espectro, alcanzando frecuencias de hasta terahercios.

Conectividad extrema

El servicio Ultra Reliable Low Latency Communication (URLLC) introducido con 5G se perfeccionará en 6G para satisfacer requisitos extremos de conectividad, incluyendo una latencia inferior a 1 milisegundo. La fiabilidad de la red podrá mejorarse mediante transmisión simultánea, múltiples saltos inalámbricos, conexiones M2M y IA/ML.

El ancho de banda mejorado, junto con latencia reducida y mayor fiabilidad, mejorará la experiencia en comunicación de video en tiempo real, hologramas e incluso modelos digital twin con actualizaciones en tiempo real mediante sensores de video.

En la era 6G, veremos casos de uso con redes que tengan requisitos específicos en subredes, creando redes de redes, donde cada red sea un punto final.

• Las redes en entornos industriales, como una red de automóviles o una red corporal, podrían contener cientos de sensores en un área de menos de 100 metros.
• Estos sensores deberán comunicarse con fiabilidad extrema en menos de 100 microsegundos para permitir el funcionamiento eficiente de sistemas industriales y automatizados.

La conversión de redes en automóviles o robots a sistemas inalámbricos marcará el inicio de una nueva era en el diseño de dispositivos, eliminando la necesidad de instalar sistemas de cableado largos y voluminosos.

• Nuevas arquitecturas de red
  5G fue el primer sistema diseñado para entornos empresariales e industriales, reemplazando las conexiones cableadas. A medida que aumente la demanda y la carga sobre las redes, las industrias requerirán arquitecturas aún más avanzadas, que permitan mayor flexibilidad y especialización.

  5G introduce una arquitectura basada en servicios en el núcleo y despliegues nativos en la nube, que se extenderán a partes del RAN (Radio Access Network). Las redes se implementarán en entornos de nube heterogéneos, con una combinación de nubes privadas, públicas e híbridas.

  A medida que el núcleo de la red se vuelva más distribuido y las capas superiores del RAN se centralicen, surgirán oportunidades para reducir costos mediante la integración de funciones.

  Nuevas soluciones de orquestación de red y servicios, basadas en avances en IA/ML, permitirán un nivel sin precedentes de automatización de la red, lo que reducirá significativamente los costos operativos.