Japón ha empezado a definir la estrategia para el desarrollo de la próxima generación de telefonía móvil, la 6G, con el fin de iniciar su comercialización en el año 2030. Japón quiere estar muy involucrado en el proceso de formulación y estandarización internacional y del desarrollo de la tecnología, infraestructura y servicios necesarios para la introducción de 6G, con el fin de “mejorar la competitividad internacional” del país. El desarrollo tecnológico japonés se ha cuestionado con su lenta introducción de 5G, que no tendrá lugar hasta esta primavera y, especialmente, con la organización de los Juegos Olímpicos de Tokio que empezarán el 24 de julio. Por ello, ha decidido situarse a la cabeza del desarrollo de 6G y rivalizar con China, que también se puso manos a la obra oficialmente el pasado noviembre y antes Finlandia.
NTT DoCoMo, la principal operadora móvil de Japón, acaba de publicar un documento, titulado “5G Evolution and 6G” (descargar PDF), en el que expone su visión del próximo desarrollo de la telefonía móvil. Como es sabido, la tecnología móvil se ha desarrollado cada diez años aproximadamente, iniciándose en 1980 con la primera y ahora estamos en la quinta (5G), previéndose que la sexta llegará al iniciarse la década de 2030. Sin embargo, NTT distribuye la evolución de las tecnologías y servicios en tres etapas u oleadas, cada una con una duración de veinte años.
Así, la primera oleada, que tuvo lugar hasta muy a finales de los noventa, supuso la diseminación generalizada de los teléfonos móviles, fundamentalmente para hablar; en la segunda, que ha abarcado hasta ahora, se ha desarrollado el móvil multimedia, primero con información y después, con el smartphone, con todo tipo de aplicaciones, imágenes y vídeos. NTT conceptúa la tercera oleada, que acabamos de entrar, como de “creación de valor centrado en lo humano y de resolución de temas sociales”.
Esta tercera oleada será, como las dos anteriores, de la creación de valor y nuevos negocios con los móviles y durará hasta finales de la década de 2030. Para NTT, por tanto, 6G consistirá fundamentalmente en una evolución de 5G, sin un proceso de ruptura clara, como tuvo lugar entre 2G y 3G y se supone que ha ocurrido entre 4G y 5G. Son oleadas de creación de nuevo valor para los mercados, que se producen cada veinte años, en contraposición a la evolución de la tecnología móvil, con nuevas generaciones cada diez años, como indica el gráfico extraído del documento de NTT DoCoMo.
La comercialización de 5G se inició el abril pasado, primero en Corea del Sur y algunas zonas de Estados Unidos y después en varios países europeos y algunos del resto del mundo. Un despliegue importante ha tenido lugar desde octubre en China y para esta primavera, sobre todo coincidiendo con los Juegos Olímpicos de Tokio, Japón prevé tener iniciar unos amplios servicios 5G en todo el país. Sin embargo, destaca el documento de NTT, “ya se han encontrado algunos problemas técnicos y determinadas expectativas que necesitarán ser actualizadas en 5G”, así como “mejoras tecnológicas en la evolución de 5G” conforme transcurra esta década de 2020.
5G destaca por la utilización de frecuencias mucho más altas que en 4G y especialmente las llamadas microondas, pero el documento destaca que hay muchos temas a mejorar, en especial “la cobertura y las prestaciones de la subida de datos en los entornos donde no hay visión directa”, como puede verse en las pruebas actuales. En Japón, un tema de especial atención es la “5G local”, con casos de uso especiales en la industria, más conocidos en Europa como “redes privadas”. En el futuro, pone de relieve el documento, serán necesarias más mejoras de la tecnología 5G para lograr la flexibilidad y requerimientos especiales de la industria.
La 6G será una evolución de 5G, sin una ruptura clara como la que hubo entre 2G y 3G y se supone que hay entre 4G y 5G
Con el Release 15, 5G se ha centrado en la banda ancha mejorada (eMBB) como una parte de las comunicaciones de baja latencia y ultrafiables (uRLLC), lográndose una mejora en la velocidad de descarga de datos. En la evolución de 5G, se deberá promover una elevada fiabilidad en las aplicaciones industriales, aparte de mejorar las prestaciones de la subida de datos y garantizar el servicio con volúmenes de datos muy elevados. La 5G inicial ha priorizado la descarga de datos y las soluciones compromiso; el reto para la 5G evolucionada será la subida de datos y las comunicaciones móviles garantizadas.
Conforme se avance en el desarrollo de 5G en esta década, será necesario manejar más datos y más inteligencia artificial, del dispositivo y realidad física a la nube y de ésta al mundo real, en un proceso de realimentación constante, con comunicaciones extremadamente fiables y casi instantáneas. Esto provocará nuevos casos de uso y su integración, continua evolución tecnológica y mayores demandas de la sociedad, especialmente cuando se expanda la utilización de 5G y surja el 6G en la próxima década.
Los principales requerimientos de 6G serán la solución de problemas sociales, la comunicación entre humanos y cosas, la expansión del entorno de comunicación y la sofisticación de la fusión entre el mundo físico y el ciberespacio. En 6G, las características que ya se han propugnado para 5G, como la mejora de la cobertura, de la capacidad y velocidad de transmisión de datos, de la baja latencia, de la alta fiabilidad de las comunicaciones, de la conectividad masiva y del bajo coste y reducción del consumo energético serán de entrada las mismas, pero de forma extrema, con nuevas combinaciones de requerimientos para los nuevos usos que se crearán.
Para 6G habrá que desarrollar nuevas topologías de red y trabajar para reducir las interferencias entre células
6G será, según la visión NTT DoCoMo, como 5G pero todo llevado al extremo, como se observa en el gráfico del documento. Esto requerirá el desarrollo de una nueva topología de la red, porque las distancias no serán necesariamente tan cortas y sin obstrucciones como ahora ocurre en los casos ideales y donde mejor funcionan las redes piloto 5G. También se deberá trabajar mucho para reducir la interferencia entre células cuando existen múltiples antenas redundantes. La cobertura de las señales deberá ampliarse al espacio y por debajo del agua y ampliar el espectro radioeléctrico, no ya al dominio de las microondas, de decenas de gigahercio, hasta los centenares de gigahercios y entrar incluso en unos pocos terahercios.
La evolución de 5G, se llame 6G o 5G++, tiene un sinnúmero de posibilidades, tantos casi como retos por desarrollar. Las debilidades que ya se han detectado en la formulación de 5G, aún antes de aprobarse definitivamente los Releases 16 y 17, deberán resolverse en las próximas versiones. NTT DoCoMo considera que ahora ya es el momento de empezar las tareas para crear las especificaciones del 6G y sus requerimientos.
La operadora japonesa no está sola en este empeño, porque ya el pasado 3 de noviembre el Ministerio de Ciencia y Tecnología de China lanzó oficialmente su programa 6G de investigación y desarrollo. Y China tampoco está sola: el Gobierno finlandés auspició en 2018 el programa “6Genesis”, liderado por la universidad de Oulu del norte de Finlandia y que se desarrollará hasta 2026. La primera cumbre 6G tuvo lugar en marzo en Levi, una estación de esquí en la Laponia finlandesa y se publicó en septiembre de 2019 el primer whitepaper 6G (descargar PDF).
Aparte de aumentar la velocidad y capacidad de transmisión de datos futuras y extender la cobertura con la evolución de 5G y el futuro 6G, será fundamental avanzar de manera decidida en el ahorro energético de las comunicaciones y en la reducción de su coste, ahora que la emergencia climática ya es una demanda de amplias capas de la sociedad. El avance de las comunicaciones móviles está asegurado, como también la inmensa tarea que queda por hacer.