Con el concepto de una red de células “hexagonales” con transceptores en el centro, los ingenieros especialistas en tecnología de Bell Labs de AT&T idearon diseños para una red móvil que se desplegara por todo Japón, con el fin de que cada celda con tara con un Repetidor que recibe ondas de radio de los móviles cercanos y las transmite a un operador de centralita, quien luego sería reemplazado por interruptores electrónicos. Una vez que el llamado fuera dirigido a través de medios físicos, se obtendría la conversación en el otro lado .

Sin embargo , esta invención no fue suficiente , debido a que las llamadas únicamente eran capaces de ser sostenidas en caso de que las personas se posicionaran dentro de la radio de acción de la torre , esto provocó que muchas de las labores y actividades se vieran limitadas.

Consistía en:

• Tecnología - analógica

• Velocidad - 1kbps a 2,4 kbps

• Multiplexación - FDMA

• Conmutación - conmutación de circuitos

• Core Network - PSTN

• Frecuencia - 800- 900 MHz

• Ancho de banda de RF - 30 kHz. La banda tiene capacidad para 832 canales dúplex, entre los cuales 21 están reservadas para el establecimiento de llamada, y el resto para la comunicación de voz

Malas comunicaciones de voz y ninguna seguridad, ya que las llamadas de voz se reproducen en las torres de radio. 

La red 5G presenta nuevas tecnologías muy innovadoras respecto a su predecesor:

• Uso de ondas milimétricas (mmWAVE):

  • Son ondas de alta frecuencia (arriba de 30Hz) pero de longitud de onda reducida y menos penetración.

  
  

• Antenas masivas de MIMO (múltiple entrada y múltiple salida)

  • Consiste en conectar dispositivos simultáneamente mediante múltiples señales en lugar de una sola, mejorando así significativamente la velocidad.

    
    

• Conformación de haces (beamforming)

  • Las antenas móviles emiten señales en todas las direcciones, esta tecnología ajusta las conexiones WLAN para encontrar la mejor ruta hacia un dispositivo cliente en específico en un momento determinado, luego que se transfieran los datos, la señal se mueve hacia otro lugar donde esté el siguiente dispositivo que necesite conexión

• Virtualización de funciones de red.

  • Se trata de separar las funciones específicas de la red, como enrutamiento o firewall, del hardware físico. En lugar de depender de dispositivos dedicados, NFV utiliza software para crear segmentos virtuales que operan de manera independiente.

• Segmentación de la red

  • Permite a los proveedores de servicios asignar segmentos virtuales para usos específicos. Por ejemplo, los datos de entretenimiento, comunicación e Internet se asignan a un segmento, mientras que la transmisión de datos de máquina a máquina tiene su propio segmento.

• Velocidad de datos

  • 20 Gbit/s de descarga

  • 10 Gbit/s de subida

    • La velocidad máxima del 4G es de 1 Gbit/s de descarga.

• Eficiencia espectral

  • 30 bit/s/Hz. de descarga

  • 15 bit/s/Hz. de subida

    • La eficiencia espectral del 4G es de 18 bit/s/Hz. de descarga.

• Latencia de 4ms para la eMMB (banda ancha móvil mejorada)

  • En 4G, la latencia es de 20ms

Otras de las mejoras de esta tecnología es la cantidad de dispositivos que pueden conectarse por kilometro:

El 5G permite la conexión de hasta 1 millón de dispositivos, mientras que el 4G admite 10,000 dispositivos.

En el resto del mundo, no existía la infraestructura necesaria para el lanzamiento del 5G.

Como lo dice su nombre, el NSA 5G no era autónomo, por lo que dependía de la infraestructura de las redes LTE (pudiendo evolucionar a NR), lo que lo hacia a su vez retro compatible con el 4G (ya que utilizaba el mismo núcleo de red Evolved Packet), privándole de todas las ventajas que ofrecía el 5G

Un año después, en el 2018, se aprobaría el segundo estándar (o segunda fase) conocido como SA 5G NR (Standlone 5G), que utilizaría exclusivamente el NR y el nuevo núcleo Next Gen Core (NGCN). Lo que aprovecharía todas las ventajas de la tecnología 5G, como la segmentación de redes y comunicaciones de mayor prioridad.

Pero no fue hasta 2020 que empezaría su comercialización

• La principal ventaja frente al 4G, es la posibilidad de conectar un mayor numero de dispositivos entre si lo que beneficia a IoT (internet de las cosas), desde electrodomésticos inteligentes hasta vehículos de conducción automática, la rápida transmisión de datos potenciara todas estas tecnologías en un gran nivel.

• Así mismo, se beneficiará la realidad virtual, permitiendo la conectividad de mas dispositivos a mayor velocidad, ampliando el concepto de metaverso.

• Al ser mas rápida, la descarga y subida de archivos a internet serán casi instantáneas.

En el mundo empresarial:

Actualmente, todas las empresas dependen del sector de telecomunicaciones para acceder a internet, por lo que adoptar la tecnología 5G repercutirá positivamente en estas, por ejemplo:

• En el sector salud los pacientes se podrán monitorear mediante dispositivos conectados que generarán continuamente datos sobre indicadores clave de salud, como la frecuencia cardíaca y la presión arterial.

• En el sector industrial las fábricas y plantas de producción se pueden conectar instantáneamente a sensores y equipos permitiendo una mayor automatización de procesos, monitoreo de equipos y detección temprana de problemas.

• En la industria automotriz se podrá implementar algoritmos basados ​​en aprendizaje automático que proporcionará información sobre el tráfico, accidentes y otro tipo de información. Los vehículos podrán intercambiar información entre sí y con unidades de vía como los semáforos.

Un caso real de Corea del Sur, donde ya se utiliza la red 5G.

En Sangam-dong hay varios automóviles autónomos que pueden ser contratados por el cliente desde una aplicación, estos autos se comunican entre si para transferir información sobre situaciones de las rutas, utilizan una combinación de sensores, como cámaras y radares, para detectar obstáculos en las calles. Además, se comunican con semáforos equipados con sensores que envían señales de datos a través de redes 5G. Así, estos vehículos pueden tomar decisiones en tiempo real y navegar de manera segura por las calles.

Aunque he de aclarar que no están del todo solos, ya que un conductor debe estar presente en el carro por ley y seguridad.

Un caso parecido sucede en Hongdae y Dongdaemun donde también hay dos autobuses que recorren la ciudad sin intervención humana.

En Panamá, se espera que sea implementado por primera vez en septiembre de 2024.

El NMT funcionaba en la banda de frecuencia de 450 MHz y se basaba en una red de celdas que cubrían áreas geográficas específicas. Se traban de celdad, cada una de ellas compuesta por una estación base, cuyo obbjetivo era proporcionar conexión entre los teléfonos móvilesy la red de conmutació. Con virtiendo al NMT en un éxito en los países nórdicos, gracias a su cobertura y la calidad de las llamadas, llevándolo a asu popularidad entre los usuarios.

Además, la tecnología se expandió a otros países europeos y se convirtió en el estándar para las redes móviles analógicas en Europa durante varios años. Con el tiempo, el NMT fue reemplazado por tecnologías más avanzadas como el GSM, que ofrecían una mejor calidad de voz y más capacidades de red. Sin proscription, el NMT sigue siendo recordado como un hito importante en la historia de las telecomunicaciones móviles y su legado aún se puede ver en las tecnologías móviles modernas.

• Amplificación de señal: mejora la capacidad de los dispositivos para mantener conexiones estables.

• Modems y chips de comunicación: mejora la velocidad con que se cargan y descargan datos, así como un mejor rendimiento energético.

• Antenas MIMO (Multiple-Input Multiple-Output): permite que los dispositivos puedan utilizar múltiples antenas. Mejora la velocidad y la conexión es fiable.

• Procesadores de alta potencia: permite que los dispositivos móviles manejen cargas de datos más pesadas y puedan ejecutar aplicaciones más complejas.

  
  

A nivel de Protocolos:

• Protocolo de acceso al medio mejorado (e-MBMS): mejora la transmisión de datos multimedia en redes móviles, permitiendo compartir contenido a múltiples usuarios.

• Protocolos de seguridad mejorados: permiten proteger la privacidad y la integridad de los datos, autenticación más eficaz y cifrado de extremo a extremo.

• Protocolo de Internet móvil (IP móvil): Los dispositivos móviles pueden mantener conexiones de red continuas, esto permite una transición fluida y una conectividad ininterrumpida.

  
  

Técnicas de Transmisión:

• OFDMA (Orthogonal Frequency-Division Multiple Access): modula la señal permitiendo una mayor eficiencia al dividir el ancho de banda, lo que facilita la transmisión de datos a muchos usuarios.

• Beamforming: se utilizan múltiples antenas para dirigir la señal en direcciones específicas, mejora la cobertura y la calidad de la señal en lugares concurridos o con poca cobertura.

• Carrier Aggregation: combina múltiples portadoras de frecuencia para incrementar la velocidad de datos.

• Primeras implementaciones comerciales de LTE: En 2009 y 2010, se implementaron las primeras redes LTE comerciales en diversos países, esto inició la era 4G.

• Despliegue de redes LTE avanzadas: Durante la década de 2010, se comenzaron a desplegar redes LTE-Advanced (LTE-A), que brindaban velocidades aún más rápidas y características mejoradas.

• Expansión de la cobertura LTE: se produjo una rápida expansión de la cobertura LTE y se incrementó la disponibilidad de servicios 4G en áreas urbanas y rurales.

• Adopción masiva de smartphones compatibles con LTE: se aumentó la demanda de servicios de datos móviles de alta velocidad debido a que los smartphones compatibles con LTE se volvieron más asequibles.

• Desarrollo de dispositivos LTE avanzados: culminando la década de 2010, se desarrollaron dispositivos LTE avanzados, como routers domésticos y dispositivos IoT.

• Preparación para la transición a 5G: finalizando la década de 2010, las operadoras de telecomunicaciones iniciaron a invertir en infraestructura y tecnologías que permitieran la transición a las redes 5G.

• Conectividad en movimiento: los usuarios pueden acceder a internet, realizar llamadas de voz sobre IP y utilizar aplicaciones en tiempo real.

• Acceso a contenido multimedia: facilita el acceso a contenido multimedia en HD, como videos en vivo, música en línea y juegos en tiempo real.

• Comunicación instantánea: Las personas pueden interactuar fácilmente a través de mensajes de texto, mensajes y llamadas de voz y videollamadas.

• Conectividad remota: las personas pueden participar en reuniones virtuales mediante videollamadas, subir, descargar o revisar archivos en la nube y trabajar en documentos compartidos mediante plataformas.

• Navegación GPS: mejora la precisión y la capacidad de respuesta del GPS en dispositivos móviles, esto ayuda a obtener información más precisa y en tiempo real.

• Compras en línea: permite a las personas realizar compras desde cualquier lugar con acceso a internet y a emprender en los negocios de ventas en línea.

• Salud y fitness: se han logrado implementar diversas aplicaciones dirigidas al bienestar físico y a salvaguardar la salud de las personas.

• Más productividad: los colaboradores pueden acceder a los sistemas y herramientas de la empresa con una mejor conectividad, lo que conlleva a un aumento en la productividad al poder completar sus tareas de manera más efectiva.

• Permite movilidad y flexibilidad laboral: da la oportunidad de trabajar de manera remota, permitiendo a sus colaboradores trabajar desde el hogar, adoptando la flexibilidad en los horarios, permitiendo a las empresas expandir su alcance y contratar recurso humano sin importar su ubicación.

• Mejor comunicación: pueden hacer uso de aplicaciones que le permitan mantenerse interconectados entre colaboradores, esto le permite tomar decisiones de manera mas rápida.

• Aplicaciones empresariales móviles: se ha impulsado el desarrollo de aplicaciones móviles dirigidas a las empresas, las cuales les permiten realizar sus operaciones de manera mas eficiente, como llevar un inventario, realizar cotizaciones, facturación, logística entre otros.

• Ventas y marketing móvil: pueden aumentar sus ingresos gracias a las ventas realizadas de manera digital o pueden dar a conocer su producto a más personas gracias al marketing en redes sociales.

• Seguridad y gestión de dispositivos: se han planteado desafíos para el apartado de seguridad cibernética ya que deben tomar medidas de seguridad eficientes para salvaguardar la información sensible de la empresa y saber gestionar la continua actualización en la cantidad de dispositivos conectados a su red.

• Transición a la Tecnología Digital

  La generación 2G fue pionera en la adopción de tecnología digital para las comunicaciones móviles. A diferencia de las redes 1G, que eran analógicas, la 2G utilizó señales digitales, lo que resultó en una calidad de llamada notablemente mejorada, con menos interferencias y mayor claridad de voz.

• Introducción de Protocolos GSM y CDMA

  Dos estándares de comunicación digital, GSM (Sistema Global para Comunicaciones Móviles) y CDMA (Acceso Múltiple por División de Código), se implementaron en 1991. GSM se convirtió en el estándar global, permitiendo la interoperabilidad entre redes y facilitando la expansión de las telecomunicaciones móviles a nivel mundial. CDMA, por su parte, permitió la transmisión simultánea de múltiples conversaciones sobre la misma frecuencia, optimizando la eficiencia de la red.

• Uso de la Modulación Digital

  La modulación digital, empleada por la 2G, permitió la transmisión tanto de voz como de datos. Esta técnica mejoró la eficiencia espectral y la calidad de las llamadas, sentando las bases para futuros servicios de datos móviles.

Popularización de los Mensajes de Texto y la Conectividad Móvil

• Mensajes de Texto (SMS)

  La capacidad de enviar y recibir mensajes de texto se convirtió rápidamente en una de las funciones más populares de los teléfonos móviles. Esto transformó la comunicación personal, haciendo que las interacciones rápidas y breves fueran más comunes.

  
  

• Conectividad Móvil Mejorada

  La mejora en la calidad de las llamadas y la capacidad de transmitir datos impulsó el uso de teléfonos móviles, haciendo que la conectividad móvil fuera más accesible y práctica para el público en general.

Impacto en el Mundo Empresaria

Aplicaciones Móviles Empresariales y Transformación de la comunicación

• Habilitación de Aplicaciones Móviles Empresariales

  
  

  La 2G permitió el desarrollo de aplicaciones móviles orientadas a negocios, como servicios de mensajería y correo electrónico móvil. Esto mejoró la productividad y la comunicación en el ámbito empresarial, facilitando una respuesta rápida y eficaz entre empleados y clientes.

• Transformación de la Comunicación Empresarial

  La introducción del SMS y otras formas de mensajería instantánea transformaron la comunicación empresarial, permitiendo una interacción más eficiente y directa. Esto fue fundamental para la evolución de la comunicación en el mundo de los negocios.

• Chipsets Más Potentes: Los dispositivos móviles mejoraron su rendimiento y funcionalidad gracias a los nuevos chipsets 3G, que ofrecieron mayor procesamiento y capacidades de señalización.

  
  

• Antenas Avanzadas: La recepción de señal y la calidad de la conexión en toda el área de cobertura han mejorado gracias al uso de diseños más preferidos de antena.

  
  

• Baterías de Mayor Duración: Los avances tecnológicos en las baterías han permitido que los dispositivos tengan una mayor autonomía, lo cual facilita el uso prolongado de aplicaciones móviles.

  
  

Avances Clave en Protocolos

• WCDMA: La implementación del protocolo WCDMA llevó a una mejora en la eficiencia espectral y capacidad de la red, lo cual allanó el camino para alcanzar velocidades de datos más altas.

  
  

• HSPA: El uso del espectro fue optimizado por High Speed ​​Packet Access, lo que resultó en un notable aumento en las tasas de transferencia y acercó a los usuarios a una experiencia similar a la banda ancha.

  
  

• HSPA+: Las posteriores evoluciones de HSPA, tales como HSPA+, lograron una mejora considerable en la velocidad y el rendimiento de las redes 3G.

  
  

Avances Clave en Técnicas de Transmisión

• MIMO: El uso de múltiples antenas incrementó la eficiencia espectral y capacidad de la red con las entradas y salidas múltiples (MIMO).

  
  

• Modulación Adaptativa: Las técnicas de modulación adaptativa permitieron optimizar la velocidad de transmisión según las condiciones del canal.

  
  

• Codificación Turbo: Gracias a los códigos turbo, se logró una mayor corrección de errores y confiabilidad en la señal, lo que resultó en un incremento de calidad en la conexión.

• Comunicación Mejorada: Gracias a la red 3G, se logró una mejora significativa en las llamadas de voz y videollamadas, lo cual brindó una experiencia de comunicación más óptima.

  
  

• Obtenga información mientras se está en movimiento: Gracias a la disponibilidad de Internet en dispositivos móviles, las personas pueden acceder a información, enviar y recibir correos electrónicos y compartir contenido instantáneamente.

  
  

• Entretenimiento Portátil: La tecnología 3G permitió el acceso continuo a diferentes tipos de contenido multimedia, como videos, música y juegos en dispositivos móviles, lo cual cambió completamente la manera en que se consume este tipo de material.

  
  

• Productividad en Movimiento: Las aplicaciones móviles destinadas a la productividad y colaboración han posibilitado que las personas puedan trabajar de forma más eficiente desde cualquier ubicación.

• GPRS se desplegó ampliamente en el año 2000, conocido como 2.5G, ofreciendo velocidades de datos de 56-114 kbps.

• Permite una conexión de datos continua, mejorando la experiencia de navegación y facilitando servicios como correo electrónico móvil y navegación web básica.

EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution)

• Introducido en 2001, EDGE es una mejora sobre GPRS que ofrece velocidades de datos más altas, llegando hasta 384 kbps.

• Se considera una tecnología de transición entre 2G y 3G, mejorando significativamente la capacidad y velocidad de transmisión de datos en redes GSM.

  
  

Impacto de la Red 2.5G

Mejora de la Conectividad y la Velocidad de Datos

• La 2.5G permitió una navegación web más fluida y accesible, mejorando la experiencia de usuario en teléfonos móviles.

• Facilitó la proliferación de aplicaciones móviles que requerían mayores velocidades de datos.

Desarrollo de Aplicaciones Móviles Empresariales

• Con GPRS y EDGE, las aplicaciones empresariales pudieron ofrecer servicios más complejos y eficientes, como acceso remoto a bases de datos y sistemas de gestión empresarial.

Transformación de la Comunicación Empresarial y Personal

• La mayor capacidad de datos y las velocidades mejoradas transformaron tanto la comunicación empresarial como personal, facilitando el uso de correo electrónico, mensajería instantánea y acceso a Internet en dispositivos móviles.

1. Despliegue de Redes:

   • Se desarrollaron nuevas infraestructuras de red, como estaciones base más avanzadas y backhaul mejorado para manejar el aumento del tráfico de datos.

2. Roaming Internacional:

   • La tecnología 3G facilitó acuerdos de roaming internacional más eficaces, permitiendo a los usuarios acceder a servicios de datos mientras viajaban al extranjero.

Desarrollo de Dispositivos

1. Teléfonos Inteligentes:

   • La era 3G vio la proliferación de teléfonos inteligentes más capaces, con sistemas operativos avanzados y capacidades multimedia mejoradas.

2. Módems y Tarjetas de Datos:

   • Se popularizaron los módems USB y las tarjetas de datos para portátiles, permitiendo a los usuarios acceder a internet móvil de alta velocidad en cualquier lugar.

Innovaciones en Software y Aplicaciones

1. Sistemas Operativos Móviles:

   • La tecnología 3G impulsó el desarrollo de sistemas operativos móviles más robustos y completos, como iOS y Android, que podían aprovechar las mayores capacidades de datos.

2. Servicios en la Nube:

   • El aumento en la velocidad de datos permitió la adopción temprana de servicios en la nube, como almacenamiento en línea y aplicaciones basadas en la web.