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Por qué todavía se necesitan ISP inalámbricos en la era 5G

Los defensores de 5G promocionan la nueva tecnología como «un estándar global» para las comunicaciones móviles. Pero si bien 5G es emocionante, especialmente para las comunicaciones de máquina a máquina y de baja latencia, todavía hay espacio (y, lo que es más importante, espectro) para otras tecnologías de comunicación inalámbrica. Los proveedores de servicios de Internet inalámbricos (WISP, por sus siglas en inglés) seguirán desempeñando un papel importante en la era 5G, ya que no todas las áreas de los EE. UU. pueden ser atendidas de manera asequible por los proveedores tradicionales de banda ancha alámbrica, y las limitaciones inherentes de la banda ancha móvil 5G harán que no sea adecuado para las zonas rurales. o Despliegue remoto.

Equilibrio de largas distancias, múltiples dispositivos y altas velocidades

Para las comunicaciones inalámbricas, uno de los obstáculos más importantes para el diseño es la eficiencia espectral: la velocidad a la que se puede transmitir la información en un ancho de banda determinado, medida en bits por hercio. Los cambios en la gestión de recursos de radio en sucesivas generaciones de estándares, como el salto de LTE (16.32) a LTE Advanced (30), se pueden utilizar para mejorar la eficiencia espectral, aunque esto sigue siendo un límite estricto efectivo.

VER: Informe especial: Cómo 5G cambiará el negocio (PDF gratuito) (Tecnopedia)

Considere el cambio generacional entre 4G y 5G: una (relativamente pocas) formas en que puede usar 5G hoy en día es la banda ancha móvil. Las implementaciones de la red 5G TF no estándar de Verizon en Sacramento, Los Ángeles, Houston e Indianápolis han asignado 400 MHz para el servicio de Internet en el hogar y planean duplicarlo a 800 MHz. Verizon reclama «velocidades típicas de alrededor de 300 Mbps» y una velocidad máxima de 940 Mbps «dependiendo de su ubicación» a unos 3000 pies de la estación base.

Esas velocidades son buenas, pero hay algunas advertencias sobre el despliegue de 5G TF de Verizon:

  1. Son despliegues limitados en áreas urbanas con pocos usuarios y poca congestión.
  2. El servicio utiliza frecuencias de 28 GHz (mmWave), que son esencialmente de línea de vista
  3. Los dispositivos 5G TF no compiten con el 5G basado en estándares en los teléfonos inteligentes
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Verizon planea convertir estas implementaciones a 5G basado en estándares en el futuro, lo que eventualmente conducirá a una situación en la que los usuarios de Internet en el hogar compitan con los usuarios de teléfonos inteligentes por el uso de la red, aunque el problema más importante es ofrecer velocidades constantes.

Por qué 5G alimentado por mmWave no funcionará bien en largas distancias

La tecnología de ondas milimétricas es inherentemente de línea de visión: obstrucciones como paredes y hojas pueden interferir con la señal, lo que dificulta su uso dentro de los edificios. Del mismo modo, las señales mmWave son efectivamente absorbidas por las gotas de agua cuando llueve, un fenómeno conocido como «desvanecimiento de la lluvia», similar a la interrupción que ocurre cuando se utiliza el servicio de televisión por satélite durante una tormenta. En última instancia, las señales mmWave, también conocidas como señales de muy alta frecuencia (EHF), naturalmente, no viajan tan lejos como otras señales de baja frecuencia debido a sus propiedades físicas y efectos atmosféricos.

Debido a estas limitaciones, el despliegue de redes mmWave 5G dependerá de una mayor cantidad de estaciones base que puedan atender individualmente varias cuadras de la ciudad. La estación base suele estar conectada a la red a través de una conexión por cable. A medida que estas estaciones base se acerquen a los hogares de los usuarios, la economía de conectar a los usuarios rurales limitará el despliegue a áreas menos densamente pobladas, lo que requerirá una tecnología diferente que se adapte mejor a las realidades geográficas de las áreas que necesitan ser atendidas.

Por qué los ISP inalámbricos aún funcionan

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Los WISP suelen utilizar equipos patentados que funcionan en frecuencias sin licencia, como las frecuencias de 900 Mhz, 2,4 GHz y 5 GHz que se utilizan comúnmente en la electrónica de consumo inalámbrica y las redes Wi-Fi. El dispositivo, como el módem RF 5G de Verizon, se conecta a la red operada por WISP a través de esta conexión inalámbrica y proporciona conectividad de señal Wi-Fi estándar a dispositivos estándar.

Mediante el uso de estas frecuencias inferiores a 6 GHz, las radios utilizadas por los usuarios de WISP pueden resistir mejor la atenuación debida a la lluvia y los problemas de línea de vista inherentes a las señales de ondas milimétricas, y se pueden implementar para dar servicio a los usuarios a 10 o 20 kilómetros de una estación base. en lugar de mmWave 5G Posiblemente 2-3. Si bien las propiedades específicas de las redes operadas por WISP dependen de cómo los operadores de red individuales implementan sus sistemas, las diferentes frecuencias en las que operan los WISP en comparación con las redes móviles mmWave 5G son clave.

«Fundamentalmente, hay que pensar en la frecuencia», dijo Sakid Ahmed, director de ingeniería de Cambium Networks. Con mmWave, «sabe que se verá afectado por la distancia y el clima, y ​​está diseñado para corto alcance y alta capacidad». que son importantes para La tecnología de los teléfonos inteligentes que funcionan con baterías es más desafiante. «

La tecnología de radio que alimenta estas redes ha superado a los dispositivos Motorola Canopy relativamente lentos que eran comunes hace una década. «Lo que necesita son muchas antenas en la fuente de Internet y muchas antenas en el extremo receptor de Internet», dijo Kevin Jones, cofundador de Tarana Wireless.

VER: Seguridad de dispositivos móviles: consejos para profesionales de TI (PDF gratuito) (Tecnopedia)

Este principio, también conocido como MIMO, también se utiliza para aumentar la velocidad de las redes Wi-Fi y 4G y 5G. Si bien el mercado WISP carece de las mismas generaciones de equipos de radio que el mercado celular, debido en parte a la naturaleza patentada y específica del proveedor del equipo utilizado, la tecnología detrás de él ha evolucionado a la par, adoptando muchas de las mismas tecnologías utilizadas en Redes 4G y 5G Descubra los mismos principios e innovaciones, pero con escenarios de implementación más específicos.

El uso de Internet móvil y doméstico varía ampliamente

La diferencia fundamental entre el uso de Internet móvil y el uso de Internet en el hogar, dijo Ahmed, es que el rendimiento similar al 5G impulsado por el mundo celular requiere costos de infraestructura significativos, incluida la facturación, el aprovisionamiento y el roaming.

Tanto celular como WISP tienen como objetivo proporcionar más ancho de banda a los usuarios finales, aunque el contraste entre estos dos mercados es importante: [equipment] Está atrayendo a personas que piden un mayor ancho de banda pero que no necesariamente llaman la atención de Comcast o AT&T», dijo Ahmed.

Los teléfonos inteligentes modernos son dispositivos potentes, aunque la forma en que usa el servicio de Internet de su hogar varía según el uso del teléfono inteligente. Por ejemplo, si bien puede transmitir Netflix en un teléfono inteligente, la transmisión de video 4K en un televisor puede aumentar significativamente el uso de ancho de banda relativamente. Del mismo modo, los trabajadores remotos necesitan un servicio confiable y de alta calidad de su ISP. Si bien la red 5G TF actual de Verizon no se comparte con los teléfonos inteligentes, las redes 5G de todos los operadores se compartirán en el futuro, y hacer que los usuarios de Internet en el hogar compitan con los usuarios de teléfonos inteligentes por el acceso a la red es una perspectiva difícil de atender o diseñar.

Mercados difíciles de atender WISP atiende

Cambium Networks se creó después de que Motorola vendiera su negocio Canopy inalámbrico de punto fijo en 2011, cuando Motorola escindió su división de teléfonos móviles en Motorola Mobility, que continuó brindando sistemas inalámbricos para implementaciones en áreas rurales y países en desarrollo. Frances Marcellin de ZDNet informa sobre la implementación de Cambium en 2023 por parte del Laboratorio de Tecnología de Desastres en la isla griega de Lesbos para proporcionar a los refugiados acceso Wi-Fi.

Por el contrario, Tarana Wireless se asoció con Chevron para implementar su tecnología de banda ancha inalámbrica en campos marinos en la Cuenca Pérmica para reemplazar el uso de módems satelitales relativamente costosos. Tarana promociona la eficiencia espectral como la «más alta reportada» a 100 bits/Hz y la capacidad de operar en entornos sin visibilidad directa. La compañía dijo que espera asociarse con WISP en un futuro cercano para implementar su sistema de red inalámbrica en entornos residenciales suburbanos.

Los suburbios son a menudo donde los WISP son más comunes: fuera de las grandes ciudades, la economía de la Internet por cable tradicional a menudo no es suficiente para que los ISP implementen sus servicios. WISPA es una asociación comercial de ISP inalámbricos que opera un directorio de WISP para ayudar a las personas en áreas suburbanas a conectarse a Internet.

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