Por Efrén Páez Jiménez
(dpl news) Cada generación celular se ha definido por características específicas que permiten determinar si se trata efectivamente de un cambio generacional o simplemente de mejoras incrementales a la red presente.
En estos momentos, no conocemos aún qué características definirán al 6G, pero es precisamente en este terreno donde se dará el gran debate de la industria de la siguiente década.
Aunque pareciera que es muy temprano para comenzar a hablar de la red de siguiente generación 6G, cuando la actual 5G apenas está siendo introducida en el mercado, lo cierto es que para las empresas del sector y los países más desarrollados la investigación temprana de la nueva tecnología es de vital importancia si es que pretenden lograr que sus propias soluciones sean parte del nuevo estándar y así jugar un mayor papel en la obtención de beneficios.
Uno de los principales factores que han permitido la extensión de las redes celulares, en términos de uso y cobertura, es la formación de estándares acordados por toda la industria, que permiten contar con equipos y redes compatibles sin importar quién o dónde se fabrique. Los estándares básicamente permiten a los consumidores utilizar un teléfono comprado en Europa pero que funciona en las redes de América o Asia, con los consecuentes beneficios de mejores precios, más competencia y más diversidad de productos.
Para las compañías es sumamente relevante que las tecnologías y soluciones que desarrollan formen parte de los estándares esenciales de las redes celulares, ya que eso significa que podrán recibir los beneficios económicos (regalías) por el uso de esa patente bajo términos razonables, justos y no discriminatorios (FRAND, por sus siglas en inglés).
Precisamente, cuando se debate sobre si tal o cual empresa posee el mayor número de patentes de cierta generación celular, uno de los puntos relevantes es conocer si tales tecnologías conforman una patente esencial para el estándar (SEP, por sus siglas en inglés), ya que eso significa que habría participado activamente en la formación del nuevo estándar y que recibirá regalías cada vez que una compañía requiera integrar su tecnología patentada a un dispositivo o solución en el ecosistema.
Un estudio elaborado por Cyber Creative Institute sobre las patentes de 5G, estima que hasta junio de 2020, este estándar estaba compuesto por al menos 6 mil 400 SEP, de las cuales, 11.9 por ciento habían sido registradas por Samsung, 11.6 por ciento por Qualcomm y 11.3 por ciento por Huawei.
Dichas patentes cubren desde la modulación de las señales, network slicing, la operación del Core, hasta la comunicación con dispositivos móviles de los usuarios finales, por lo que los fabricantes de equipos y soluciones estarían obligados a pagar las regalías correspondientes a los dueños de esas patentes cuando quieran integrarse a la red estándar.
Lanzamientos apresurados
Aunque los primeros despliegues comerciales de 6G podrían estar listos hacia 2030, también se debe considerar que las barreras entre generaciones serán más difíciles de marcar, ya que ciertos componentes pueden servir a dos generaciones distintas, al tiempo que avanza la evolución hacia redes basadas en software en que podrían recibir algunas actualizaciones incrementales que eventualmente en el futuro conformarán el nuevo estándar.
Ya desde 2020 y a lo largo de 2021, algunas compañías tecnológicas emitieron anuncios sobre el desarrollo de tecnologías que se incorporarán a la futura red 6G. Por ejemplo, China anunció a finales de 2020 el lanzamiento de un satélite 6G, mientras que a mediados del 2021, LG anunció haber logrado un récord de transmisión sobre bandas de terahercios (Tz).
Aunque estos desarrollos formarán parte de los esfuerzos de investigación y desarrollo en 6G, eso no significa que finalmente se vayan a integrar al estándar, donde tendrán que competir con otras tecnológicas, laboratorios o universidades que presentarán métodos o técnicas alternativas para alcanzar los objetivos esperados de la red de nueva generación.
Hexa-X, asociación liderada por Nokia para el desarrollo de tecnologías 6G, estima que a partir de este año se podría establecer la estructura y el marco de las tecnologías que podrían integrarse a 6G, y que podrían añadirse a una mejora del 5G. La expectativa del centro de investigación es que hacia 2026 pudieran comenzar los primeros trabajos de estandarización.
Aunque pudiera existir una carrera muy competida de operadores y fabricantes por reclamar el primer puesto de despliegue de una red de 6G, la industria en general aún considera el 2030 como un escenario plausible para los primeros lanzamientos comerciales de la red, con lo que se cumpliría el tiempo promedio de desarrollo en la industria celular de 10 años.
Sin embargo, también podríamos ver los primeros anuncios de redes experimentales 6G en el mercado tan pronto como en 2028, o antes, en la forma de mejoras a la red 5G (5.5G, 5G Evolution, etc.), pero que se presenten en el mercado bajo el nuevo nombre. Esta es una práctica común (y usualmente criticada) en la industria cuando algún operador o fabricante busca dar el primer golpe en el mercado.
Por ejemplo, AT&T en Estados Unidos decidió lanzar en 2020 algo llamado 5G Evolution (que se mostraba en los teléfonos de los usuarios como ‘5G E’), que no era realmente 5G, y se trataba en realidad de una versión mejorada de 4G LTE, con tecnologías como agregación de portadoras y antenas 4×4 MIMO, que también forman parte del estándar 5G.
Algo similar sucedió cuando una versión mejorada de HSPA+ fue comercializada como 4G por algunos operadores, aun cuando no se trataba del estándar LTE.
El 6G bajo el contexto geopolítico del 5G
Bajo el pretexto de seguridad nacional, en mayo de 2019, Estados Unidos introdujo a Huawei dentro de la llamada ‘Entity List’, que básicamente prohibía a compañías norteamericanas tener alguna relación comercial con el fabricante chino, a la vez que le prohibía a este acceder a ciertos componentes que tuvieran o fueran fabricados bajo tecnología patentada por compañías norteamericanas.
Más allá de los efectos que esta medida tuvo sobre la estabilidad financiera de Huawei, la exclusión del campeón tecnológico chino de participar en los principales mercados occidentales y de acceder a tecnología esencial como semiconductores y patentes 5G, esta acción podría haber marcado un antes y un después en los procesos de formación de estándares de nuevas tecnologías celulares.
Ya desde la formación del estándar 5G, y previo a la política comercial agresiva de Donald Trump, se registraban los primeros enfrentamientos entre los enfoques tecnológicos chino y norteamericano.
En su momento, Qualcomm y Huawei se enfrentaron en la definición de la técnica para la corrección de errores en la transmisión de las señales digitales, ya que cada una impulsaba la tecnología desarrollada por sus propios laboratorios. Sin entrar en los detalles técnicos, el conflicto dio como resultado un doble estándar, en que el método conocido como Low-Density Parity Checks (LPDC) de Qualcomm quedaría para los canales utilizados en el envío de los datos de los usuarios, mientras que el método de Polar Codes permitiría la coordinación de los canales del usuario.
Esta anécdota impulsó en parte la narrativa de China como una de las naciones líderes en el desarrollo de las tecnologías que formarían parte del 5G, mientras que para Huawei fue una victoria que le permitió consolidar su posición como una de las principales compañías en el desarrollo de redes celulares.
Es de esperar, que bajo un contexto de mayor tensión geopolítica y comercial, la formación de estándares internacionales se torne en un debate más difícil y complejo donde cada región buscará mantener el liderazgo en la nueva tecnología. Esto ha llevado a la industria a tomar en serio las amenazas de un posible desacoplamiento tecnológico entre China y las potencias occidentales.
Para Estados Unidos, su participación en la formación de los estándares que se integrarán al 6G se presenta como un reto complejo ante la ausencia de compañías de infraestructura de redes celulares.
Aunque gigantes tecnológicos como Qualcomm o Apple tienen una importante influencia en la tecnología que integra los dispositivos finales, son otras compañías extranjeras como Ericsson, Nokia o Huawei las que tendrían una mayor participación en la formación de los estándares que estarán propiamente en las redes de telecomunicaciones 6G.
No es de extrañar que ahora Estados Unidos haya decidido enfocar sus recursos políticos y financieros en el impulso al desarrollo de estándares Open-RAN, que le permitirían no depender de fabricantes extranjeros y quizás la formación de un nuevo campeón nacional en el segmento.
El país norteamericano logró el año pasado emitir la Ley de Infraestructura y Empleos, que entre sus objetivos está el destinar hasta 65 mil millones de dólares para el despliegue de banda ancha. Y si bien aún no existe un fondo para la investigación y desarrollo de redes de telecomunicaciones 6G, se espera que Estados Unidos ofrezca nuevos recursos para mantener el liderazgo en el desarrollo de esta infraestructura.
China, por su parte, reveló hace un par de semanas su 14º Plan Quinquenal nacional para el periodo de 2021 a 2025 para el fomento a “tecnologías de frontera”, con la expectativa de elevar la participación de la economía digital en hasta un 10 por ciento del PIB para 2025, frente al 7.8 por ciento en 2020.
Entre los objetivos del plan se encuentra el reforzamiento a la estrategia de despliegue a gran escala de redes 5G, pero también aumentar el apoyo a la investigación y el desarrollo de 6G y participar en la creación de los estándares internacionales.
Otras naciones que han decidido acelerar sus esfuerzos son Japón, Corea del Sur y Europa, que también se enfocarán en incrementar los recursos destinados a la investigación básica de tecnologías para el desarrollo de 6G. Estos programas gubernamentales están acompañados por compañías tecnológicas nacionales como NTT Docomo (Japón) y LG (Corea del Sur) en la creación de laboratorios para la nueva generación de redes.
Claramente, para las grandes potencias económicas, tener una participación en la formación de los estándares de la nueva red se ha convertido en un asunto de competitividad y hasta de seguridad nacional, que les permita no únicamente la obtención de los beneficios económicos, sino también defenderse frente a posibles conflictos comerciales internacionales.
Sobra advertir las consecuencias negativas de un posible desacoplamiento o la formación de distintos estándares según lo decida cada región, los cuales podrían incluir desde la reducción de las economías a escala, un mayor costo para los usuarios y una menor competencia.
¿Qué es hasta ahora 6G?
Antes de la definición de los estándares, la industria está actualmente tratando de imaginar qué características tendría una red de 6G y qué tipo de aplicaciones podrían beneficiarse de las mejoras a partir de la nueva generación. Los procesos de investigación y desarrollo se enfocarán ahora en explorar nuevas técnicas y teorías que den paso a las tecnologías del nuevo estándar.
Durante el último par de años, compañías como Ericsson, Nokia, Huawei, Oppo, Samsung y Qualcomm han iniciado los procesos de investigación de las tecnologías que ingresarán al nuevo estándar, a la vez que han presentado la hoja de ruta y lo que cada una considera que debe ser el 6G.
Entre las principales coincidencias que se encuentran hasta ahora son el desarrollo de comunicaciones táctiles o hápticas, uso de espectro en terahercios, una mayor integración de la Inteligencia Artificial para administración de la red, aplicaciones optimizadas para seguridad pública y seguridad nacional a través de sub-redes 6G, velocidades superiores a los 100 Gbps, latencia menor al milisegundo y capacidades de cobertura por hasta 10 millones de dispositivos.
Volker Ziegler, líder de 6G en Nokia Bell Labs, considera que la nueva generación ofrecerá una importante oportunidad para continuar impulsando las capacidades humanas, a través de la mayor conjunción de los mundos físico, digital y humano, y que a su vez permitirá un futuro más sostenible, objetivo que ocupa un lugar más predominante en las agendas de los operadores y fabricantes.
Por otro lado, se requiere también explorar el caso de negocio del 6G, no sólo respecto a los casos de uso y nuevas aplicaciones que permitan un nivel adecuado de rentabilidad, sino también los desafíos en el despliegue de redes de telecomunicaciones en bandas de alta frecuencia como los terahercios, o redes que sirvan a usos muy particulares como la seguridad pública.
Las aplicaciones que se desarrollen alrededor del 5G como Realidad Virtual y Aumentada, aplicaciones de salud, la adopción de tecnologías en las ciudades (Smart Cities) y las industrias (Industria 4.0), o los vehículos no tripulados, podrían servir también como campo de pruebas para los operadores, para explorar la capacidad demandada de la red y presentar la justificación de una renovada inversión en 6G.