5G: el ecosistema para la consolidación de las sociedades digitales modernas. Desafíos y oportunidades

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    El camino hacia una nueva generación en comunicaciones móviles (la quinta generación: 5G) se convirtió en un tema en auge no sólo para los involucrados en el sector, sino también para los medios y la sociedad en general, atraídos por la inminencia de sus potencialidades revolucionarias.

    No sin sustento, se la presenta como la plataforma tecnológica que hará posible consolidar la organización digital de las sociedades modernas, basada en la recopilación, procesamiento e intercambio continuo de enormes cantidades de información, modificando las formas de entretener, producir, transportar, habitar, educar, cuidar… nuestra forma de vida en general.

    Dedicamos esta nota a indagar de qué se trata ese nuevo ecosistema digital, qué pasos se dieron en su camino y cómo se sopesan sus grandes promesas. Pero también a destilar precaución entre tanto encanto, visibilizando una serie de requisitos y desafíos técnicos, económicos, regulatorios e incluso políticos que todavía quedan por resolver en el camino prometido.

    La tecnología 5G ya está aquí, pero aún está en proceso qué efectos e implicaciones extendidas portará. Empresas, reguladores y gobiernos tienen por delante una serie de retos y decisiones vitales a su desarrollo. Porque al final del día, 5G será aquello que terminó siendo.

    ¿Qué es 5G? De la mejora a la ubicuidad de los servicios digitales

    Las comunicaciones móviles evolucionaron en forma continua en sus 40 años de existencia, con un salto cualitativo aproximadamente cada 10 años vía una nueva generación, que trae una prestación diferencial que permite mejorar los servicios y su disponibilidad (del surgimiento de las llamadas móviles en 1G a su digitalización y masividad en 2G, la generalización del acceso móvil a Internet en 3G y la explosión de la banda ancha y los servicios digitales móviles en 4G).

    La quinta generación implica también un salto diferencial para las comunicaciones móviles, caracterizada por un crecimiento exponencial de las velocidades, tiempo de respuesta y confiabilidad en el intercambio de datos. Pero más aún. La idea es que 5G permita la consolidación de un nuevo ecosistema digital, en el cual no sólo se brinden de mejor manera los servicios conocidos o anexos, sino que también opere como plataforma para la prestación de nuevos tipos de servicios, que superen el campo de las comunicaciones y derramen sobre otros sectores de actividad que también se verían radicalmente transformados. El nuevo paradigma es el de ecosistema digital.

    En sentido estricto, 5G es un nuevo conjunto de normas para sistemas, componentes y elementos conexos de telecomunicaciones móviles, que apunta a cumplir con los parámetros indicados por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) para la nueva generación de Telecomunicaciones Móviles Internacionales, denominada IMT-2020 (la sucesora de la presente IMT-Advance, que define los parámetros de 4G).

    La IMT-2020 comprende una serie de requisitos que debe cumplir una red móvil para ser considerada de la nueva generación 5G. Especificaciones que ya fueron presentadas, pero que aún están sujetas a un proceso de normalización y oficialización que se espera culmine a lo largo de 2019.

    Parte de los insumos en los procesos de normalización de la UIT son los desarrollos del 3GPP (3rd Generation Partnership Project), una asociación de organizaciones internacionales vinculadas a las telecomunicaciones. El 3GPP ya avanzó en el proceso de estandarización del 5G, con el lanzamiento del denominado Release 15, con especificaciones para las versiones dependiente (sobre 4G) y autónoma (stand-alone) de 5G. Pero se espera una estandarización más definida en el Release 16 para fines de 2019.

    Cronogramas de estandarización y normalización del IMT-2020 ó 5G por UIT y 3GPP.

    Entre las especificaciones diferenciales del IMT-2020 se destacan velocidades de conexión exponencialmente más altas (con picos teóricos de entre 10 y 20 Gbps y experiencias de uso práctico aseguradas de 100 Mbps llegando a 1 GBps según escenario), la capacidad de conectar millones de dispositivos en simultáneo en la misma área de cobertura (superando las situaciones actuales de saturación), saltos de eficiencia en el uso del espectro y en la demanda energética por paquete transmitido, tiempos de latencia o retardo extremadamente bajos o casi inexistentes (de entre <1 y 4 ms) y confiabilidad casi absoluta en la estabilidad de la conexión.

    Fuente: UIT (2018).

    Con base en esos diferenciales, la UIT definió tres áreas principales de casos de uso para la nueva tecnología:

    1. Banda ancha móvil mejorada (eMBB) en entornos interiores y exteriores, que incorpore a las comunicaciones inter-personales la integración digital de las verticales clave de la industria (manufactura, agricultura, minería, etc.) y se extienda a desarrollos de realidad virtual y aumentada. Esto hubiera implicado un salto generacional a la vieja usanza en telecomunicaciones móviles pero, como marcamos, se prevé que la nueva tecnología derrame sobre otras dos plataformas para el desarrollo de las sociedades digitales.

    2. Comunicaciones masivas entre máquinas (mMTC), promoviendo la consolidación de la Internet de las cosas (IoT), hogares y ciudades inteligentes, seguridad pública, fabricación y agricultura inteligente, control energético y seguimiento de activos y bienes a distancia.

    3. Comunicaciones ultra-fiables y de baja latencia (URLLC), habilitando desarrollos efectivos de vehículos autónomos, redes eléctricas inteligentes, vigilancia de pacientes a distancia y servicios de tele-salud y alta automatización industrial.

    Fuente: UIT (2018): supuestos de utilización del 5G

    La enunciación misma de estos amplios escenarios de uso y la generalidad con la cual se los describe por parte de la industria y los reguladores es una muestra de la potencialidad, pero a la vez de la incerteza que rodea a esta nueva generación, en una clara diferencia con las anteriores, que se diseñaron e implementaron con objetivos mucho más concretos y observables.

    Retomamos el asunto más adelante, pero todavía queda un largo camino para verificar que esos nuevos tipos de servicios se realicen y consoliden, e incluso 5G pudiera tratarse de otros servicios que surjan mientras la tecnología avanza, acorde a los beneficios observados de sus nuevas capacidades de red. Un camino que, mientras tanto, sigue desafiado por retos de tipo técnico, pero también de modelos de negocio para las empresas y de decisiones conexas de gobiernos y reguladores.

    Parte de esos retos están definidos por las especificaciones técnicas propuestas, que conllevan altas exigencias en términos de espectro y de infraestructura de red. Ya se ha definido que, para cumplir con las demandas de los diversos escenarios de uso, el 5G requerirá espectro dentro de tres rangos de frecuencia muy diversos:

    1. Bandas bajas (Sub-1 GHz) que, como ya sucede con las redes actuales, posibilitan una amplia propagación con alta cobertura territorial y penetración a través de edificios, lo que permitiría respaldar en general buena parte de los casos de uso propuestos, aunque con una limitación en las capacidades de transmisión para altas velocidades y bajas latencias.

    2. Bandas medias (1 a 6 GHz), que ofrecen una buena mezcla de beneficios de cobertura y capacidad, principalmente para despliegues urbanos, y en donde los operadores ya identificaron con especial interés el rango de 3.3 a 3.8 GHz como base para muchos de los servicios iniciales de 5G.

    3. Bandas altas o milimétricas (por arriba de 6 GHz y potencialmente hasta los 300 GHz), donde dada la gran cantidad de espectro disponible se haría posible la prestación de banda ancha ultra rápida y casi sin latencia para servicios especializados, aunque sujeto a bajos radios de cobertura. También se identificó con especial interés las bandas de 24 y 28 GHz, que por su cercanía podrían implementarse como “gamas de sintonía” en los mismos equipos o terminales, facilitando los procesos de armonización. Como parte del proceso de oficialización del 5G, se espera que la UIT decida acerca de espectro adicional para telecomunicaciones móviles en el rango de 24 a 86 GHz en la próxima Conferencia Mundial de Radiocomunicaciones 2019 (CMR-19).

    Fuente: GSMA (2018): Desempeño logrado por 5G en diferentes bandas de espectro.

    Fuente: GSMA (2018): bandas bajas, medias y altas, capacidad, cobertura y casos de uso.

    A su vez, 5G conlleva altas exigencias de infraestructura de red, requeridas para dar cuenta de los distintos casos de uso y vinculadas con las diversas bandas de espectro que se pondrán en juego alternativamente.

    Como dijimos, es de esperar que las operadoras sigan usando el espectro bajo o en todo caso el medio-bajo para alcanzar una buena capa de cobertura, haciendo uso mayormente de las denominadas “macro-celdas”, tal como sucede con las redes actuales. Pero a fin de proporcionar la cobertura de alta capacidad y fiabilidad que requieren los nuevos servicios, deberán avanzar también en la “densificación” de sus redes, mediante la colocación de multitudes de “micro-celdas”. Las small cells aportan una mayor capacidad y calidad de señal, pero prestan cobertura sobre áreas geográficas mucho más reducidas, haciendo necesaria su multiplicación e interconexión en red para alcanzar la densidad buscada.

    ITU (2018)

    Retos y desafíos en el camino a 5G

    Estos requisitos técnicos forman la parte constitutiva de los retos que 5G tiene por delante, pero se reflejan también en desafíos económicos o de negocios para las operadoras, que a su vez deben articularse de buen modo con otras decisiones regulatorias y políticas conexas. Los presentamos a continuación como panorama y en forma entrelazada, pero varios de estos aspectos valen para análisis por separado, lo que quedará para próximas colaboraciones en DPL News.

    El desarrollo de esta nueva generación de telecomunicaciones móviles enfrenta, como punto de partida, un desafío de índole económico trascendentalmente más alto que en el pasado. Por un lado, se profundizan las exigencias de inversión y mantenimiento de las operadoras (Capex y Opex), tanto a nivel de infraestructura como de espectro.

    Como marcamos, 5G deberá superar los actuales desarrollos de red centrados en múltiples macro-celdas de mediana a amplia cobertura, requiriendo su densificación por medio de una cantidad exponencialmente más alta de micro-celdas de proximidad, principalmente en ámbitos urbanos o industriales. Eso implica un costo mucho mayor de desarrollos de red, con dificultades logísticas que también repercuten fuertemente sobre los gastos de mantenimiento.

    Cada una de las centenares de miles de nuevas micro-antenas exige una locación con conexión eléctrica e interconexión de alta velocidad a las redes troncales, que permitan además el libre acceso para su instalación y mantenimiento. Las operadoras, que ya sufren las dificultades de procedimiento y los altos costos para la instalación y mantenimiento de sus macro bases, miran con mucha preocupación el nuevo modelo, que implica negociar por el acceso a terrazas, fachadas e interiores de predios, edificios y/o hogares y al mobiliario urbano en general con múltiples actores privados y públicos, que pueden ver ahí nuevas posibilidades de ingresos o incluso puntos de veto.

    Por otro lado, se refuerza un aspecto que ya se hizo evidente para 4G y que continúa siendo una gran falencia para el desarrollo de redes móviles de alta velocidad en la región: las mismas dependen no sólo de antenas y de espectro, sino también de la infraestructura de interconexión a las redes troncales y centrales de procesamiento de las operadoras (backbone y backhaul).

    Las altas velocidades de las redes de nueva generación exigen que la mayoría de las celdas (tanto macro como micro) estén conectadas vía fibra óptica, lo que implica un alto desembolso, aunque garantiza un efectivo desempeño de larga duración con bajo mantenimiento.

    En su defecto, deberán desarrollarse enlaces inalámbricos de interconexión vía microondas, bandas milimétricas reservadas o soluciones de gran altitud o satelitales, que también implican altas inversiones y presentan menores desempeños. Estas inversiones son necesarias como paso previo a una implantación más masiva de 5G, y de hecho son requeridas para un desempeño pleno de 4G.

    Esto se refleja en la necesidad de nuevas decisiones regulatorias que, por un lado, permitan ordenar o facilitar las instalaciones de antenas e infraestructura conexa (procesos agilizados de obtención de permisos de obra, tendido e instalación de jurisdicción local, regulaciones de campos electromagnéticos, tasas y cargos para acceder a mobiliario urbano, etcétera), pero también otras iniciativas de índole más político, como regulaciones adaptadas de compartición de red o el desarrollo de planes nacionales de banda ancha con promoción de tendidos de fibra.

    A esto se suman las exigencias de inversión para las nuevas bandas de espectro para 5G, que se agregan a los pagos que las operadoras ya realizaron por el espectro en uso y los cargos anuales de contraprestación. Aquí también se hacen centrales las decisiones regulatorias, partiendo de la necesidad de identificar y atribuir cantidades suficientes de nuevo espectro en forma armonizada a escala global (al menos como “gamas de frecuencias”), lo que posibilita mayores anchos para velocidades más altas, minimiza las interferencias, facilita la itinerancia internacional y reduce los costos de equipamiento y terminales.

    La asociación global de operadoras móviles GSMA (2017) presentó un conjunto de demandas de cara a las políticas de espectro para 5G, que inicia con la necesidad de que gobiernos y reguladores pongan a disposición una hoja de ruta (roadmap) que identifique las bandas a utilizar y avance con su liberación previo a los procesos de asignación, lo que debería darse por medio de un esquema cuidadoso en el cual no se repliquen problemas ya detectados, de considerable impacto en la región: escasez artificial de espectro (por demoras de índole político en su atribución y/o asignación), precios de subasta y derechos anuales de licencia artificialmente altos (que resultan en implementaciones más lentas o en mayores tarifas para los consumidores), plazos de licencia cortos, obligaciones de cobertura inadecuadas e incertidumbre acerca de renovaciones.

    Solicitan también que las licencias de espectro sean neutrales en cuanto a la tecnología a utilizar, lo que permitiría procesos de reasignación para que las bandas utilizadas en las tecnologías existentes puedan pasarse a las nuevas generaciones (es decir, en el presente, la posibilidad de desconectar progresivamente las “redes heredadas” 2G o 3G, reduciendo complejidades operativas y garantizando un uso más eficiente del espectro).

    Finalmente, la necesidad de ser innovadores respecto de los modelos de concesión de licencias y utilización del espectro. La GSMA sigue identificando al modelo de concesión de bandas en exclusividad por operador como método preferente, principalmente para los rangos bajos de amplia cobertura, para garantizar la calidad de servicio y la seguridad jurídica ante las altas inversiones requeridas. Pero la propia asociación está abierta a regímenes más flexibles en las bandas superiores, que van desde la habilitación de mercados secundarios en los cuales puedan subarrendar espectro o la multiplicación de las licencias por medio de una localización geográfica mucho más específica, a licencias de acceso compartido con otros servicios, modelos de acceso dinámico o accesos secundarios temporales y uso compartido de espectro no licenciado. Interesantes temas para desarrollar en próximas colaboraciones.

    Retomando el argumento, el reto principal se detecta en una respuesta repetida por parte de las operadoras: a pesar de tantas promesas sobre sus potencialidades, nadie ha encontrado aún un modelo de negocios sostenible para las redes 5G. Más allá del entendible entusiasmo que promueven los fabricantes de equipamiento, y que se han dado efectivamente desarrollos experimentales exitosos e incluso ya los primeros lanzamientos comerciales de servicios específicos sobre esa tecnología (como, por ejemplo, accesos fijos inalámbricos de banda ancha), no aparece todavía nada excepcional que parezca pagar el pato de la boda.

    De hecho, muchos de los servicios propuestos en los nuevos casos de uso podrían brindarse con el desarrollo de las redes actuales 4G, y falta encontrar la rentabilidad para los casos diferenciales de ultra banda ancha, fiabilidad y latencia.

    Fuente: GSMA Intelligence (2015): casos de uso, bandas existentes y 5G.

    Todo esto se da en un contexto poco favorable para la industria de las telecomunicaciones. Por un lado, las operadoras siguen solventando las inversiones para los desarrollos de sus redes 4G, una tecnología que también les prometía importantes ingresos adicionales pero que -por ahora- no los proporcionó (en beneficio más bien de otro grupo de actores crecientemente enfrentado, los intermediarios de servicios digitales sobre las redes).

    A su vez, los ingresos de las operadoras a nivel global se encuentran estancados sino es que a la baja en relación con períodos previos, y con perspectivas débiles de crecimiento acorde a un aumento de la competencia intra-sectorial, la caída de servicios cautivos con base en sustitutos Over the top y un fortalecimiento de las presiones regulatorias (Standard & Poors 2018, Informe Perspectivas en Telecomunicaciones). El capital global encuentra actualmente negocios más atractivos en busca de rentabilidad, elevando a su vez los costos financieros del sector.

    Igualmente, como decíamos, el panorama se encuentra abierto, y hay diferentes decisiones que podrían restablecer modelos de negocios más sólidos. Por un lado, desde el punto de vista estructural, podrían desarrollarse soluciones destinadas a reducir los costos de inversión y mantenimiento, como esquemas más intensos de compartición de redes entre las operadoras, o un crecimiento de la participación de las compañías de towering o incluso de operadores integrales de telecomunicaciones mayoristas, que presten servicios a múltiples operadores finales. México tiene en marcha el proyecto de Red Compartida Móvil Mayorista, con gran cantidad de espectro abierto a neutralidad tecnológica; su éxito o fracaso será indicativo para modelos de este tipo.

    Por otra parte, las operadoras podrían encontrar en un futuro cercano mayores incentivos para el despliegue 5G. Por un lado, si encuentran el impulso efectivo de alguno de los casos de uso. Pudiera haber aquí, por ejemplo, un papel importante del impulso público, por medio de la promoción de las ciudades y/o del transporte público inteligente o herramientas de seguridad pública u otros usos. Como también el desarrollo de modelos de compartición de ingresos con otras industrias, en el cual las operadoras pudieran sumar a sus servicios de telecomunicaciones soluciones o servicios de valor productivo, de plataformas digitales o de recolección y procesamiento de datos para clientes específicos.

    De hecho, el vuelco a nuevas áreas de negocio vinculadas al procesamiento de la información y la productividad podría resultar en modelos de ingresos más sustentados. Aquí también son importantes las decisiones públicas.

    Por un lado, se comprende la presión de las operadoras para una modificación de la regulación de la neutralidad de la red acorde a sus intereses, principalmente considerando que, como vimos, el ecosistema 5G está diseñado para contener dentro “redes” con diferentes capacidades y usos, donde se da por descontada la discriminación del tránsito según el tipo de servicios o contenidos.

    Por otro lado, es importante la articulación de la regulación en comunicaciones con las propias de otros sectores industriales o de actividad, a los que aportaría el sustrato o plataforma digital.

    A su vez, tal como ya ocurrió en otras oportunidades en el sector, la presión competitiva por el desarrollo en punta de un operador que amenace horadar su base de clientes podría llevar a otras operadoras del mercado a embarcarse también en ese ciclo de inversiones, más allá de que reduzca su margen vigente de ganancias.

    Hay finalmente otro aspecto que se escapa a este análisis pero que no queremos dejar de despuntar hacia el cierre: el papel de la política global o los intereses geoestratégicos. Estamos viendo actualmente un cruce de tensiones entre naciones en que, por ejemplo, Estados Unidos busca presentarse como líder en desarrollo de 5G a la vez que bloquea a algunos de los principales proveedores globales de equipamiento, bajo denuncias de su dependencia del gobierno de China, en un bamboleo que también afecta a la Unión Europea.

    Estos son desarrollos no totalmente desconocidos en la evolución previa de las telecomunicaciones, pero que se refuerzan exponencialmente por las potencialidades ampliadas de la nueva tecnología que consideramos. Dada la centralidad que podrían alcanzar en las sociedades modernas, se recrudecen también el peso del control y/o la seguridad de la información que transite por esas redes. Nos resta aún observar en qué resultará todo este proceso.

    Conclusión. Prudencia: el panorama de 5G a nivel global y en América Latina

    La propia Unión Internacional de Telecomunicaciones (2018) hace un llamado “a actuar con cautela respecto de las inversiones” en el sector, postulando que se debe “desmitificar la publicidad que rodea a 5G, reconociendo su ingente potencial pero también sus costos y desafíos pendientes” y recomendando “la colaboración de los responsables en la formulación de políticas, reguladores y operadores para hacerles frente y obtener los beneficios dimanantes de las numerosas oportunidades que ofrece”.

    Ante esto, postula que cabe a esos actores “evaluar en detalle si esa tecnología constituye una prioridad económica real o una necesidad acuciante”, y que “sólo deberían considerar la posibilidad de implantar redes 5G cuando exista demanda o argumentos sólidos a su favor”.

    Y concluye: “mientras los argumentos en favor de la inversión en 5G sigan siendo inciertos, la industria y los responsables de la formulación de políticas deben actuar con cautela y sopesar la posibilidad de mejorar la disponibilidad y la calidad de las redes 4G existentes como fase previa a la implantación de 5G”.

    Como marcamos, la cautela y hasta cierto escepticismo viene primando también por parte de las propias operadoras, producto de ese cálculo de altas exigencias para un modelo de negocios que aún no aparece. Algunas operadoras ya se embarcan y proyectan desarrollos puntuales de esa tecnología de modo de ubicarse al frente de la bandera de largada, pero en general se descarta un desarrollo intensivo en 4 ó 5 años como ocurrió con 4G.

    La propia GSMA estima que los desarrollos en 5G empezarán a crecer progresivamente a lo largo de la próxima década, calculando una adopción de 15 por ciento del total de las conexiones a nivel global recién para 2025.

    Y este panorama se muestra más débil aún para América Latina, donde se agravan los retos comerciales y regulatorios comentados, estimando una adopción de 8 por ciento del total de las líneas para 2025.

    Fuente: GSMA (2018):

    Mientras tanto, las operadoras -así como los gobiernos- apuntan a continuar con sus desarrollos de 4G y tendidos de fibra, lo que vimos marca un camino de sustentación para el salto posterior a la nueva generación. Las perspectivas de 5G están reconocidas por todos los actores, las promesas son tentadoras y calzan perfectamente en la retórica de las sociedades digitales por venir; los resultados concretos aún están por verse.

    Referencias:

    GSMA (2017): Manual de políticas públicas de telecomunicaciones móviles

    GSMA (2018): La economía móvil en América Latina y el Caribe 2018

    UIT (2018): Sentando la bases para la 5G: Oportunidades y desafíos