Desafío 5G: Conectividad Post Covid-19, diseño y densidad de las redes de fibra óptica

 

Por Renato Ohno - Market Manager de Furukawa Electric LatAm para Broadband Solutions.

Y Leandro Chalarca - Product and Application Engineering

Tras la pandemia del Covid-19, el consumo a nivel mundial del tráfico aumentó en un 30% debido al cambio en el hábito de consumo de internet. Se detecta un mayor consumo de plataformas de entretenimiento como Netflix y también en el uso de aplicaciones como Microsoft Teams, Zoom o Google Meet. Este incremento significativo en el upstream se da fundamentalmente por el teletrabajo y/o la modalidad home office y también por la educación llevada a cabo en plataformas virtuales.

Actualmente, tras algunas medidas de flexibilización de la cuarentena, el tráfico ha tenido una tendencia a la baja, y aunque esto ayudó a que la presión se reduzca, igualmente mantiene un porcentaje alto en todas las regiones.

Esta demanda de la nueva realidad generó que muchos proveedores de servicios a nivel mundial tengan que repensar qué camino tecnológico tomar para crecer de una forma eficiente a costos estables.

Por otro lado, también han crecido las conexiones de redes móviles, ya sea 3G, 4G y hasta 5G. Esto se dará de este año al 2024, ya que tanto el tráfico a través de redes móviles como la cantidad de dispositivos móviles conectados a la misma, serán los que continuarán en el tiempo y tendrán la mayor cantidad de usuarios conectados en masa.

A partir del año 2022 habrá un crecimiento considerable en la cantidad de los dispositivos conectados, sin embargo, la red 5G tiene pocos de ellos en la etapa inicial, pero igual demandará muchísimo tráfico de conectividad. Hablamos acerca de 500 MB por segundo de tráfico “pico” por usuario. Esto irá creciendo a medida que las nuevas tendencias de conectividad se vayan popularizando. Las principales aplicaciones que en la primera etapa estarán referenciadas en la red 5G son movilidad, servicios en la nube, manufactura, retail, gaming online, logística y transporte.

5G y el diseño de Redes

5G va a generar mucha presión en la forma en la que se diseñan y transportan las redes. Durante el uso de 2G, 3G y 4G típicamente se utilizan arquitectura de RAN centralizadas, en donde a cada RAN, principalmente la BBU, las antenas están normalmente ubicadas en un sitio cercano y desde la BBU se utilizan interfaces de un 1G o 10G ETH para hacer la conectividad.

Posteriormente evolucionamos hacia arquitectura de RAN centralizadas en donde ya se instala en un central office o data center, y desde ahí la BBU conecta hacia las antenas a través de interfaces CPR u OBSAI, pero se utilizan normalmente interfaces de 1G o 10G ETH.

Podemos ver que hay también una evolución muy grande en la red 5G dado que la arquitectura RAN de 5G plantea varias estrategias y metodologías, cada una de ellas con sus ventajas y desventajas, y esto nos lleva a tener un nuevo reto, porque un 5G redefine la manera en cómo se transportan los datos a través de un sistema óptico.

Inicialmente la red 5G va a permitir arquitectura de RAN distribuida tradicional, RAN centralizada, RAN distribuida Cloud y RAN centralizada Cloud. Cada una de estas arquitecturas presenta desafíos distintos.

La densificación de antenas móviles requiere mucha más fibra: 25x de 3G a 4G y 16x a 5G. El mayor desafío en este caso es la conectividad del fronthaul: ¿Cómo afrontar la conectividad de estas antenas a un costo eficiente?

Fibra Óptica y Espectro

Por otro lado, es importante la densificación de la fibra óptica en cuanto al espectro. Hay una correlación directa al espectro RF que utilizará el 5G. Se plantea que el 5G va a tener una parte de las antenas en la banda media entre los 3GHZ y otra parte en la banda alta de 30GHz. Hay una relación inversa en la que a más frecuencia voy a tener menos cobertura, pero a mayor frecuencia también lograría más ancho de banda. Este 5G presenta un nuevo reto en donde hay que verificar: las antenas de más alto espectro van a demandar mucha más conectividad y tráfico mientras en la banda media se obtendrá una red mucho más simple con una cobertura mayor, pero con menor cantidad de banda ancha.

En este sentido, se podría decir que los desafíos que plantea la red 5G es cumplir con los siguientes requerimientos:

• Ultra alta velocidad, ancho de banda y escalabilidad

• Ultra baja latencia

• Amplio alcance y cobertura para conectar las nuevas celdas

• Capacidad de procesamiento

• Requerimientos de sincronismo para las aplicaciones que demanden

• Inmunidad electromagnética para garantizar confiabilidad

• Que la construcción minimice el CAPEX.

El objetivo es que las redes nuevas que se construyan sean multiservicios, es decir que se pueda explotar de diversas formas.