El 5G toma forma: desarrollo de pruebas de concepto de los bloques de construcción del 5G

07 Septiembre 2016

Durante el último año investigadores de IMDEA Networks han formado parte de Flex5Gware, un proyecto que participa del esfuerzo europeo para lograr que las comunicaciones 5G sean realidad en el 2020. El Instituto IMDEA Networks se ha establecido firmemente en el corazón de la comunidad mundial de investigación sobre el 5G, que nos conduce hacia esa hiperconectada sociedad en red de un futuro no ya tan lejano. Con la seductora promesa de una capacidad de red mil veces superior, el 5G es un hito indiscutible en la competencia global por el liderazgo tecnológico.

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Uno de los principales objetivos de Flex5Gware* es determinar con precisión los desafíos específicos que plantea la implementación de plataformas de hardware (HW) y de software (SW) 5G, tanto en lo que se refiere a los elementos como a los dispositivos de red. Este análisis de la complejidad asociada a la aplicación del 5G en escenarios del mundo real se utiliza, por ejemplo, para indicar la viabilidad de las soluciones previstas para el 5G. En particular, Flex5Gware se centra en proporcionar pruebas de concepto o PoC (por sus siglas en inglés) de los bloques de construcción fundamentales que compondrán las plataformas SW/HW del 5G. Con sus 11 PoCs, Flex5Gware cubre toda la cadena de valor de las plataformas 5G: comenzando con las antenas, los módulos de RF y las señales mixtas hasta abarcar aspectos del hardware y software digital.

Al final de este primer año de trabajo, además de producir una completa descripción de todas las pruebas de concepto de Flex5Gware en cuanto a qué tecnología utilizar, listar los objetos de prueba y asignarlos a casos de uso del 5G, Flex5Gware ha logrado excelentes resultados para dichas pruebas: 5 de ellas (facilitadores HW/SW para 5G) ya han sido presentadas durante el reciente congreso EuCNC celebrado en Atenas.  En el stand de Flex5Gware se pudieron observar mejoras en términos de reducción de costes y de la huella del hardware analógico, junto con técnicas para rebajar el consumo energético basadas en la sensibilidad al contexto. Entre estas 5 PoC, el consorcio Flex5Gware considera su logro más destacado el llamado "transceptor full duplex" (o “full duplex transceiver”, en el inglés original), una tecnología que proporciona velocidades de transmisión hasta 50% superiores para los usuarios y hasta un 21% más si se suman las tasas de transmisión de todos los usuarios de la celda (cuando se trata de un entorno multiusuario y en comparación a configuraciones en las que "full duplex" no está disponible).

Los investigadores de IMDEA Networks Dr. Vincenzo Mancuso y Dr. Domenico Giustiniano han contribuido a los logros de este proyecto al producir resultados clave en la integración de nuevas metodologías que permiten extraer información sobre sincronización y utilizarla en algoritmos de posicionamiento del usuario utilizando tecnologías GPS y WiFi, y también controlar nuevas comunicaciones oportunistas dispositivo a dispositivo en base a tecnologías multipath. Los resultados de IMDEA Networks son fundamentales para la implementación de futuras redes de "anticipación" que se adaptan automáticamente al detectar la presencia de usuarios.

Influencia sobre la estandarización global del 5G

IMDEA Networks ha adoptado un papel destacado en el desarrollo de tecnologías 5G tales como las comunicaciones por ondas milimétricas, la virtualización de las funciones de red y las redes 5G definidas por software. El proyecto Flex5Gware complementa programas de investigación ya operativos en el Instituto, tales como SEARCHLIGHT, financiado a través de una beca “ERC Consolidator Grant” del Consejo Europeo de Investigación, los proyectos europeos H2020 mmMAGIC y MONROE, la iniciativa nacional HyperAdapt y otra en el ámbito de la Comunidad de Madrid, TIGRE5-CM. Junto con el papel principal del Dr. Arturo Azcorra, Director de IMDEA Networks y Presidente del Grupo de Expertos en 5G de la Plataforma Tecnológica Europea NetWorld2020, constituyen un poderoso vehículo para influir en las estandarización del 5G a nivel mundial.

El proyecto Flex5Gware está cofinanciado por el programa 5G PPP de la Comisión Europea y estará operativo hasta el verano de 2017. El consorcio reúne a grandes proveedores de componentes y dispositivos de red (Ericsson, Intel, NEC, Sequans), un importante operador europeo (Telecom Italia), destacados organismos de investigación (CEA, Instituto Fraunhofer para física aplicada del estado sólido – IAF, IMDEA Networks, CNIT, CTTC, iMinds, Nokia Bell Labs, Centro de investigación técnica VTT de Finlandia), universidades (Lund, Pisa, Lovaina y Carlos III de Madrid) y cuerpos académicos (CNIT), así como dos PYMES (TNT – Tecnologías, Servicios Telemáticos y Sistemas, S.A. y WINGS ICT Solutions).

* Flex5Gware, es un acrónimo del inglés “Flexible and efficient hardware/software platforms for 5G network elements and devices” que se puede traducir como “Plataformas de hardware/software flexibles y eficientes para elementos y dispositivos de redes 5G”.