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Laboratorio de RedesDepartamento Enxeñería TelemáticaEscola Enxeñería Telecomunicación
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El amanecer de las redes 5G
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El amanecer de las redes 5G
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El amanecer de las redes 5G
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El amanecer de las redes 5G
Fuente: IBM
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El amanecer de las redes 5G
Fuente: IBM
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1981 1992 2001 2010 20202 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 100 Mbps 10 Gbps
Servicio básico de telefonía analógico
Servicio básico de telefonía digital
(GSM) + mensajes de texto
Llega Internet al móvil (UMTS)
Banda ancha real (streaming, vídeo HD)
bajo una norma unificada (LTE)
Internet táctilVídeo 4K, 3D
IoT
Empecemos hablando
de las comunicaciones
móviles
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1991: Moviline
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1981 1992 2001 2010 20202 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 100 Mbps 10 Gbps
Servicio básico de telefonía analógico
Servicio básico de telefonía digital
(GSM) + mensajes de texto
Llega Internet al móvil (UMTS)
Banda ancha real (streaming, vídeo HD)
bajo una norma unificada (LTE)
Internet táctilVídeo 4K, 3D
IoT
• En España, la telefonía GSM llegó en el año 1995 de la mano del nuevo servicio Movistar de Telefónica
• Se otorga licencia a un nuevo operador (Airtel) • En el 1998 aparece el tercer operador Amena• En 1998, consumo medio mensual es de
14.000 pesetas (84€)• Tarjeta SIM• Roaming
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1981 1992 2001 2010 20202 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 100 Mbps 10 Gbps
Servicio básico de telefonía analógico
Servicio básico de telefonía digital
(GSM) + mensajes de texto
Llega Internet al móvil
Banda ancha real (streaming, vídeo HD)
bajo una norma unificada (LTE)
Internet táctilVídeo 4K, 3D
IoT
2002: Llega 3G (UMTS) a EspañaEl 4º operador (Xfera, hoy Yoigo) se retrasa 4 años
Se reguló el proceso de portabilidad
• La 3G (UMTS) llega a España con algún retraso en el año 2002
• El 4º operador, Xfera(hoy Yoigo) se retrasa 4 años
• Se reguló el proceso de portabilidad
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2007: Llega el iPhone, el primer smartphonetal y como hoy los conocemos
• GSM• Pantalla táctil• Cámara de 2 MP• WiFi, Bluetooth• iPhone 3G y App Store llegan un año
después• El smartphone supuso el despegue
definitivo de la tecnología 3G, con poco éxito hasta entonces
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1981 1992 2001 2010 20202 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 100 Mbps 10 Gbps
Servicio básico de telefonía analógico
Servicio básico de telefonía digital
(GSM) + mensajes de texto
Llega Internet al móvil
Banda ancha real (vídeo HD)
Internet táctilVídeo 4K, 3D
IoT
La tecnología 4G suponeuna mejora espectacular de las posibilidades del smartphonedebido a su significativo aumento del ancho de banda.
Es la era del vídeo en el móvil
![Page 14: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/14.jpg)
Por qué necesitamos 5G?
Conexiones Latencia Velocidad
![Page 15: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/15.jpg)
Conexiones
4G Milespor celda
10X
1000X
3G Cientospor celda
5G Millonespor KM 2
La elevada densidad de conexiones resulta esencial en muchas aplicaciones relacionadas con los vehículos, hogares y ciudades inteligentes
![Page 16: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/16.jpg)
Latencia
3G 100-250 ms
4G 50ms
5G 1-5 ms
• Tiempo entre una solicitud (una orden) y una respuesta,
• Muy importante en aplicaciones de tiempo real, donde es necesaria la sensación de inmediatez, como es el caso del control remoto
![Page 17: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/17.jpg)
Velocidad 5G 10G
66X
4G 150 Mb/s3G 2Mb/s
75X
![Page 18: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/18.jpg)
Descarga1 Hora
película HD 60 min 6 min 6 sec
3G 4G 5G
• A esta velocidad, los móviles no necesitarán tanta memoria, pudiendo usar la nube como una memoria de acceso rápido
• Incluso tampoco es necesaria una gran capacidad de procesado, pues puede usarse también la nube para procesar muchas operaciones
5G no es sólo comunicación, sino también capacidad de almacenamiento y procesado
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Otras características importantes que puede ofrecer la tecnología 5G
Ultra fiabilidad 99.99999%y elevada disponibilidad
Cobertura total (100 Mb/s en cualquier parte)
Duración de batería de hasta 10 años para dispositivos de baja potencia
90% de ahorro energético en la red con respecto a 4G
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• Las anteriores tecnologías móviles estaban centradas en las comunicaciones entre personas
• 4G supuso el salto definitivo a la “Internet de las personas” con la popularización del uso de las redes sociales desde el móvil
![Page 21: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/21.jpg)
![Page 22: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/22.jpg)
1981 1992 2001 2010 20202 Kbps 64 Kbps 2 Mbps 100 Mbps 10 Gbps
Servicio básico de telefonía analógico
Servicio básico de telefonía digital
(GSM) + mensajes de texto
Llega Internet al móvil
Banda ancha real (vídeo HD)
Internet de las cosas
![Page 23: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/23.jpg)
Internet de las cosas (Internet of Things - IoT)
Los objetos cotidianos intercambian datos obtenidos, entre sí y con centros de control, a través de Internet, sin intervención
humana, con el objetivo de monitorización y operación
![Page 24: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/24.jpg)
Te dije que compraras leche cuando vinieras para casa!!!Tú me escuchas cuando te
hablo???
Internet de las cosas
“Tendría usted un buen firewall para mi nevera?”
![Page 25: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/25.jpg)
Las comunicaciones inalámbricas resultan esenciales para IoT
• 4G permite comunicación ubicua pero no en el rango de casos de uso que requiere el futuro, y que permitirá 5G
• 5G no sólo será mucho más rápido, sino que sobre todo será mucho más flexible y escalable que la tecnología 4G
![Page 26: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/26.jpg)
Network slicing• Una de las grandes innovaciones de la tecnología 5G es el
concepto de “network slicing”, que permitirá a los operadores construir subredes virtuales extremo a extremo adaptadas a los requisitos de las aplicaciones, en cuanto a prestaciones y calidad de servicio
• Ello permitiría tener subredes independientes (slices) para distintos servicios, como emergencias, salud, tráfico, comunicaciones V2X, etc.
• Dado que sería demasiado costoso asignar una subred física completa extremo a extremo a cada slice, en 5G se emplearán técnicas de compartición (virtualización y cloud) entre operadores y entre múltiples tipos de slices sobre una misma infraestructura física de red
![Page 27: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/27.jpg)
Tipos de slices
• Inicialmente, 5G normalizarán tres tipos de slices:
• Uno específico para latencia ultra-baja y alta fiabilidad (para vehículos autónomos, por ejemplo), llamado URLLC (Ultra-Reliable Low-LatencyCommunication) o Critical IoT
• Otro específico para una gran densidad de dispositivos con pequeñas baterías y bajas necesidades de ancho de banda (como sensores), llamado mMTC (Massive Machine Type Comunnication) o Massive IoT. Este servicio será el que sustituya al actual Narrow-Band IoT (NB-IoT), muy limitado en densidad.
• Otro para un servicio de banda ancha móvil mejorado eMBB (Enhanced Mobile Broadband) que permita vídeo 4K o 3D inmersivo para realidad virtual
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5G es escalable
mMTC (Massive Machine TypeComunnication) o Massive IoTURLLC (Ultra-Reliable Low-Latency Communication) o Critical IoT
eMBB (Enhanced Mobile Broadband)
• Gran densidad de dispositivos conectados
• Conectividad ubicua• HW y SW simple y de bajo
coste• Bajo consumo energía
(baterías 10 años)• Bajo ancho de banda
(acceso esporádico)
• Monitorización y control en tiempo real
• Muy baja latencia (<2 ms)
• Gran fiabilidad(99.99999%) y disponibilidad
• 100 Mbps mínimo por usuario (> 10 Gbps pico)
• Gran cobertura, incluso en movilidad (500 Km/h)
• Escalable con número de usuarios
5G es flexible
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Smart City/Home
Bajo coste, baja energía, Volumen pequeño de datos,Gran densidad de dispositivos
Extremadamente fiable,Latencia muy baja,Elevada disponibilidad
Logística, Seguimiento y gestión de flotas
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Despliegue progresivo de 5G• Las primeras redes 5G serán una evolución sobre la infraestructura 4G
existente. Aquí, los teléfonos inteligentes habilitados con 5G se conectarán a frecuencias 5G para mejoras en el rendimiento de los datos, pero seguirán usando 4G para tareas que no sean de datos, como hablar con las torres de telefonía y los servidores.
• El despliegue inicial de la infraestructura celular 5G se centrará en la banda ancha móvil mejorada (eMBB) para proporcionar mayor ancho de banda de datos y fiabilidad de conexión a través de dos nuevas gamas de frecuencia de radio
• Si bien las redes 4G actuales y servicios como NB-IoT permiten ya desarrollar bastantes servicios IoT, su implantación masiva, de la que también dependen y de la que se realimentan muchos tipos de servicios, sólo será posible con las nuevas infraestructuras 5G, independientes ya de las 4G
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• Smart Parking 50 M€/año• Smart Gardens 58 M€/año• Smart Lights 37 M€/año
Smart Cities: Barcelona
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![Page 33: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/33.jpg)
Hogar inteligente
![Page 34: Laboratorio de Redes Departamento Enxeñería Telemática ...atlanttic.uvigo.es/wp-content/uploads/2018/07/Amtega-5G-2018.pdf · hablar con las torres de telefonía y los servidores](https://reader034.vdocumento.com/reader034/viewer/2022042100/5e7c79be9623bd0ad058881d/html5/thumbnails/34.jpg)
El coche conectado contribuye a las
smart cities• Comunicaciones entre vehículos (V2V)
• Evitar accidentes• Comunicaciones entre vehículos e
Infraestructura (V2I):• Aparcamiento• Semáforos• Peajes• Congestión, incidencias, obras,
estado carreteras, etc.
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