Por Alejandro Escobar Calderón y Gerardo Orozco

El mundo está más conectado que nunca y, si bien esta noción no es nueva, muchos de nosotros a veces no logramos comprender completamente la magnitud de la velocidad de crecimiento de la conexión. A partir de 2022, el mundo tenía alrededor de 13.2 millones de conexiones IoT (Ericsson Mobile) con un crecimiento interanual del 13 %. Además, el tráfico de datos de la red móvil se ha duplicado cada dos años desde 2019. ¡Se espera que esta tendencia continúe de 149 EB en 2022 a 760 EB en 2023! Por lo tanto, cuando miramos de 5 a 10 años en el futuro, las bandas de frecuencia 5G existentes tanto en FR1 (<6 GHz) como en FR2 (onda milimétrica de 24 a 54 GHz) no serán suficientes para abordar los requisitos de datos de las futuras redes inalámbricas. La pregunta ahora es, ¿es demasiado pronto para comenzar a mirar el futuro de la tecnología inalámbrica?

Si bien apenas comenzamos a ver implementaciones de 5G/5G Advanced en los últimos años, la carrera hacia la tecnología inalámbrica 6G está en marcha. Cuando hablamos de tecnología inalámbrica, siempre parece haber una superposición entre cada nuevo estándar. 5G/5G Advanced han sido palabras de moda desde hace un tiempo y puedo garantizar que esta no es la primera vez que escuchas el término 6G. Para algunos, las conversaciones sobre 6G parecen futuristas y prematuras. Sin embargo, dados los nuevos requisitos de 6G (es decir, menor consumo de energía o ubicación de dispositivos, más dispositivos conectados) derivados de nuevas aplicaciones, las innovaciones requeridas para abordar las necesidades futuras tienen un largo camino hacia la comercialización por delante. Parte de la investigación fundamental que finalmente condujo a 5G comenzó hace aproximadamente una década, y lo mismo se aplicará a 6G.

Promesas y desafíos de 6G
Como la próxima frontera en tecnología inalámbrica, 6G promete ofrecer una red inteligente que interconecta a personas y máquinas en cualquier momento y en cualquier lugar. Esto habilitará aplicaciones que nunca antes habíamos visto. Desde la cognición y detección inalámbricas hasta la XR inmersiva, el hermanamiento y los hologramas móviles, estas nuevas tecnologías tienen el potencial de impactar significativamente la forma en que interactuamos con el mundo que nos rodea. Sin embargo, hacerlos realidad requiere resolver múltiples desafíos tecnológicos.

La necesidad de un nuevo espectro impulsada por mayores expectativas de datos en la industria seguirá siendo una batalla cuesta arriba. Hay una oportunidad importante que surge de la optimización del espectro. Históricamente, los gobiernos han asignado espectro a los propietarios heredados, lo que lleva a que gran parte de este espectro se subutilice. Para resolver esto, las tecnologías de uso compartido de espectro permiten que parte de este ancho de banda no utilizado transporte señales de comunicación y permite una partición más eficiente. Sin embargo, las nuevas aplicaciones de gran cantidad de datos, como las redes no terrestres, el aprendizaje automático y la detección y las comunicaciones integradas, en última instancia requerirán que exploremos y nos expandamos a nuevas frecuencias para hacer realidad el 6G.

Explorando el nuevo espectro para 6G en sub-THz
A medida que continúa la necesidad de ancho de banda y surgen problemas de implementación asociados con un espectro de banda más alto, Sub-THz se muestra como un competidor para las implementaciones 6G del futuro. Todavía hay mucho que no entendemos sobre esta banda, y la principal investigación actual es obtener información sobre cómo crear circuitos y métodos que funcionen en esas frecuencias que prometen poder transportar señales de gran ancho de banda. Durante nuestra fase actual de investigación 6G, se están realizando pruebas exhaustivas para comprender mejor cómo se comportan las formas de onda de banda ancha extrema en estas frecuencias excepcionalmente altas. La operación en estas condiciones presenta muchas consideraciones únicas que imponen nuevos estándares de prueba. A su vez, se requieren nuevos bancos de pruebas para probar nuevas técnicas clave para el avance de la tecnología 6G, los estándares y las restricciones regulatorias. En NI, nos relacionamos constantemente con socios académicos y de la industria para ayudar a abordar algunos de los principales desafíos asociados con las pruebas de sub-THz para 6G. Ya sea que necesite tomar y visualizar mediciones rápidamente o personalizar casos de prueba complejos y detallados, nuestro Soluciones 6G sub-THz tiene como objetivo ayudar a realizar de manera eficiente y precisa investigaciones, pruebas y validaciones completas de sub-THz.

Mirando hacia el futuro
Todavía queda mucho trabajo de investigación y creación de prototipos para hacer de 6G una realidad técnica y comercial. El espacio inalámbrico sigue siendo un panorama en constante evolución. Incluso con la llegada de nuevos estándares como WiFi-7 y la expansión 6G en las bandas FR3 (7~24 GHz), se mantendrán las compensaciones constantes que permiten la coexistencia. Debido a esto, establecer equipos de ingeniería en organizaciones de investigación para el éxito nunca ha sido tan crítico. En NI, buscamos constantemente cómo ayudar a los ingenieros a resolver los desafíos más difíciles de la industria. Desde una amplia gama de hardware hasta soluciones de software que ayudan a automatizar las pruebas y maximizar la reutilización de instrumentos de alto rendimiento. Nuestro objetivo es ayudar a los ingenieros a probar las nuevas y complejas tecnologías que permitirán las comunicaciones inalámbricas interconectadas y accesibles del futuro.

—Gerardo Orozco es ingeniero jefe de I+D de sistemas para Semiconductores y Electrónica en National Instruments.