Preparación de las redes de transporte para la tecnología 5G

El mundo se rinde ante las tecnologías móviles y cada año consumimos más datos, especialmente a medida que las transmisiones de vídeo y música ganan popularidad, y eso es solo en lo que respecta a los humanos. Las máquinas y los dispositivos cada vez consumen más ancho de banda de Internet y generan incluso más tráfico en la red. Así pues, el sector se encuentra sumido en la implementación de la quinta generación de la tecnología de Internet móvil, o 5G, a fin de gestionar esta carga, y las ventajas que se prevén están generando una gran expectación.

No obstante, antes de que podamos descargar Pantera Negra en nuestros teléfonos en cuestión de un minuto, los operadores deben abordar los nuevos requisitos que impone la tecnología 5G y, por tanto, los desafíos a los que se tendrán que enfrentar las redes de transporte que tengan que trasmitir todos esos paquetes adicionales.

Para llegar a ese objetivo, las redes deben aumentar su ancho de banda de forma radical y reducir al mismo tiempo la latencia. Si conseguir cualquiera de los dos objetivos ya resulta complicado, imagínese los dos a la vez. Esto requiere un enfoque nuevo; seguir haciendo lo mismo con ciertas mejoras no es suficiente. Para conseguir ambas cosas, es necesario dividir las funciones en una red de acceso de radio. Organizaciones como CPRI/eCPRI, el IEEE y xRAN han creado nuevos estándares para diseñar y caracterizar las nuevas divisiones funcionales.

Recientemente, en un seminario web de VIAVI, el Dr. Reza Vaez-Ghaemi abordó los desafíos que plantea la tecnología 5G y las implicaciones que supone para las redes de transporte. Reza comenzó analizando los requisitos de los servicios de la tecnología 5G y cómo cada uno de ellos plantea unas exigencias distintas para las aplicaciones y las redes subyacentes:

1. Ancho de banda móvil mejorado (eMBB): exige una disponibilidad de ancho de banda mucho mayor de la red para el equipo del usuario.
2. Comunicaciones de baja latencia ultraconfiables (uRLLC): exigen una latencia extremadamente baja en el diseño de la red para los componentes de red correspondientes y su red de transporte interconectada.
3. Comunicaciones masivas entre máquinas (mMTC): requieren redes que puedan atender a un número muy elevado de puntos finales de una forma eficiente en términos energéticos.

Reza prosiguió entonces describiendo las opciones de división y los acuerdos de nivel de servicio (SLA) relacionados. Entre los aspectos destacados del seminario, se incluyen eCPRI, xRAN/ORAN, IEEE 802.1CM, IEEE 1914.1, la segmentación de redes, las métricas de sincronización de la tecnología 5G, y el análisis de una red fronthaul convergente combinando 4G con 5G. Por último, para gestionar los SLA, los proveedores de servicios necesitan un programa de pruebas riguroso..

Reza también publicó hace poco un documento técnico sobre el mismo tema.

Preguntas y respuestas del seminario web en directo:

1. En el caso de las redes PON en el fronthaul, ¿sería efectivo un modelo DBA que combine un programador PON y un programador RAN para reducir el retraso de subida?
   Reza:  Sí, lo sería. Expertos en redes RAN y de acceso están trabajando en mejoras continuas de las redes PON para las aplicaciones de fronthaul.
2. ¿Implica una red fronthaul basada en Ethernet más sobrecarga?
   Reza: Una red compatible con fronthaul tiene que ser una red capaz de establecer prioridades, reservar tiempos y permitir el tráfico de conformidad con exigentes SLA de fronthaul. Esto puede suponer más sobrecarga.
3. ¿Es eficiente el estándar CPRI sobre Ethernet?
   Reza: Hay varias versiones de radio sobre Ethernet (RoE), como CPRI sobre Ethernet. Algunas son más eficaces, mientras que otras ofrecen una implementación más sencilla.
4. ¿Cómo se mide el error de tiempo (TE) relativo?
   Reza: Se mide la diferencia de tiempo entre dos puntos de acceso de prueba.
5. ¿Y más divisiones en la unidad distribuida (DU)?
   Reza: Existen diversas opciones de división. En los diagramas del seminario web, se incluyen ilustraciones. Una diapositiva ofrece una vista de alto nivel de las opciones de división funcional. Otra se centra en las opciones de división dentro de la arquitectura PHY.
6. ¿Se han creado ya todos los estándares para una red basada en TSN y RoE hoy en día? Si aún no, ¿qué lo está retrasando?
   Reza: Se han aprobado y publicado algunos estándares. Otros aún siguen en fase de desarrollo.
7. ¿Cuáles considera que son los tres principales casos prácticos iniciales para la tecnología 5G?
   Reza: El ancho de banda móvil mejorado, por ejemplo, para el vídeo de mayor resolución, la realidad aumentada o virtual, las comunicaciones entre vehículos (a través de la red) y la automatización en fábricas.
8. ¿Cuál sería el requisito habitual de un reloj delimitador en el fronthaul (es decir, la adición de varias unidades de radio [RU])?
   Reza: Los requisitos se encuentran en los SLA de error de tiempo y latencia de carácter general que se proporcionan en el seminario web.
9. ¿Cómo se gestiona la sincronización de las comunicaciones entre vehículos?
   Reza: Las estaciones base que se comunican con los dos vehículos deben estar mínimamente sincronizadas.
10. ¿Qué requisitos de sincronización relativa y absoluta prevé para la implementación “virtualizada” de unidades distribuidas para las tecnologías LTE/NR?
    Reza:  Los requisitos de sincronización relativa y absoluta deben ser los mismos, tanto si se trata de plataformas virtualizadas como de plataformas tradicionales.
11. ¿Se plantean desafíos en cuento a la movilidad y la transferencia desde un área en la que se emplee sincronización de fase o GPS en 4G-FDD y 5G NSA 3x con respecto a estaciones base 4G-FDD adyacentes con una sincronización de frecuencias normal (área sin estaciones base 5G)?
    Reza:  Sí, pueden plantearse ciertas dificultades, si el usuario se desplaza entre dos áreas y sus frecuencias no están sincronizadas.