5G MEC

A medida que las redes RAN abiertas, la conformación de haces y la tecnología MIMO masiva transforman el panorama de las redes móviles, la inteligencia en tiempo real necesaria para la asignación dinámica del espectro, la gestión de haces y la garantización del servicio continúa acercándose al perímetro de la red. Con una cartera de productos incomparable de monitorización de redes, certificación de la fibra óptica, optimización de redes RAN 5G y soluciones de pruebas de acceso, VIAVI cuenta con una posición única para respaldar la expansión de la informática perimetral móvil asociada a la adopción de la tecnología 5G.

VIAVI se dedica a las pruebas y la garantización a lo largo del ciclo de vida de la red. Las herramientas avanzadas de emulación y certificación para el laboratorio agilizan y optimizan el rendimiento de los centros de datos perimetrales sobre el terreno. Las soluciones de pruebas de aplicaciones y fibra óptica basadas en la nube con flujos de trabajo automatizados simplifican la implementación, mientras que las funciones de monitorización remota ininterrumpida permiten un funcionamiento automatizado de los centros de datos perimetrales de un modo eficaz y confiable.

Al migrar la infraestructura informática más cerca de la red de acceso por radio (RAN) y del usuario final, la mayor densidad de usuarios, la transmisión de alta velocidad y los requisitos de latencia ultrabaja introducidos por los casos prácticos de la tecnología 5G se hacen factibles. Al pasar la carga informática al perímetro de la red, se reduce la congestión del tráfico y se mejora la calidad de la experiencia (QoE) general. La arquitectura distribuida de la tecnología 5G divide la funcionalidad de una estación base tradicional entre la unidad de radio (RU), la unidad distribuida (DU) y la unidad centralizada (CU). Una unidad distribuida situada en el perímetro de la red admite niveles más bajos de la pila de protocolos para una serie de escenarios de movilidad diversos. Para facilitar la densificación del perímetro 5G, se pueden conectar muchas unidades distribuidas a través de una sola unidad centralizada más cerca de la red central.

  • La tecnología MIMO masiva (del inglés Multiple Input, Multiple Output [múltiple entrada, múltiple salida]) emplea grandes grupos de antenas para mejorar la cobertura y la eficiencia espectral. La tecnología MIMO “supermasiva” conecta varios grupos juntos. Las antenas orientables de estos grupos requieren una alineación precisa y una sincronización en tiempo real que solo se puede conseguir por medio de la informática perimetral 5G.
  • El Instituto Europeo de Normalización de las Telecomunicaciones (ETSI) ha establecido el grupo de especificaciones (ISG) de la MEC para desarrollar un estándar unificado para la informática perimetral que garantice la interoperabilidad de todas las partes interesadas. Esta normalización alinea los ecosistemas de telecomunicaciones y basados en la nube, y permite a terceros implementar aplicaciones móviles más fácilmente.

La informática perimetral multiacceso (MEC, del inglés Multi-Access Edge Computing) incrementa la flexibilidad de todas las tecnologías de acceso al alejar la inteligencia, las aplicaciones y las decisiones de los centros de datos centralizados y acercarlos más al usuario y a la aplicación de IoT. La reducción de la latencia y el nivel de eficacia se mejoran con la tecnología 5G y la informática perimetral en tándem, además de la calidad del servicio y la confiabilidad.

  • Rendimiento de la tecnología 5G/6G: Con las redes 5G instaladas en todo el mundo, ya se están dando pasos experimentales hacia la sexta generación de la tecnología inalámbrica. La FCC ha abierto el espectro de ondas de terahercios (de 95 GHz a 3 THz) y se están definiendo fechas de publicación del proyecto 3GPP para la normalización de la tecnología 6G. Los aumentos exponenciales del ancho de banda y la velocidad pronto irán de la mano de una latencia prácticamente imperceptible. Con las limitaciones de rango inherentes a las frecuencias más altas y los casos prácticos de IoT multiplicándose, la demanda de implementaciones de MEC continuará aumentando.   
  • Controlador inteligente de redes RAN (RIC): Como componente fundamental de la arquitectura de red RAN abierta, el RIC definido por software realiza funciones básicas y urgentes, incluidos el equilibrio de carga, la transferencia y la detección de interferencias. El RIC automatiza el rendimiento de las redes RAN, y mejora la interoperabilidad y la agilidad. La toma de decisiones rápida que exige el RIC pondrá un mayor énfasis en las funciones mejoradas de MEC.
  • Conformación de haces: Junto con los enormes grupos de antenas orientables, la tecnología de conformación de haces se centra específicamente en las señales 5G de equipos de usuario (UE) concretos. La MEC 5G admite funciones complejas de transferencia de haces y reconfiguración. Dado que se espera que las redes de comunicación del futuro ubiquen toda aplicación con un hub del usuario, es esencial contar con software inteligente en el perímetro para la gestión de haces. 

Casos prácticos de MEC 5G

Trasladar la red más cerca del usuario impulsa el rendimiento hasta niveles sin precedentes. Aunque la informática perimetral multiacceso mejora el suministro de banda ancha, los juegos interactivos y las aplicaciones de software como servicio (SaaS), los casos prácticos de informática perimetral más notables sacan partido del potencial de la tecnología 5G y del IoT para transformar las experiencias del día a día.

  • Optimización de la cobertura: Las frecuencias de onda milimétrica que emplea la tecnología 5G se limitan a unos cuantos cientos de metros de rango, y están sometidas a altas pérdidas de penetración y ruta. Aunque las antenas orientables y la tecnología de conformación de haces superan estos obstáculos y mejoran la cobertura, la calidad de la transmisión es aún muy susceptible a las condiciones medioambientales y a la movilidad de los usuarios. Las técnicas de informes y medición de haces 5G empleadas para optimizar las transferencias y la cobertura dependen de la inteligencia en tiempo real suministrada a través de la MEC 5G.
  • Seguridad pública: Las prácticas de seguridad pública mejorada son un producto derivado innegable de la adopción de la tecnología 5G y del IoT. Los niveles mejorados de velocidad y ancho de banda respaldan la trasmisión de contenidos multimedia y el acceso a la información para el personal de emergencias, mientras que la latencia reducida permite el uso de vehículos autónomos en condiciones peligrosas. En un panorama donde las aplicaciones del IoT se amplían para impulsar el uso de cámaras incorporadas en el cuerpo y sensores de ciudades inteligentes, la MEC 5G desempeña un papel crucial a la hora de sostener la evolución de la seguridad pública.
  • Sistemas avanzados de asistencia al conductor (ADAS): Los coches sin conductor, la comunicación de “vehículo a todo” y los avances en seguridad de transporte, protección e infoentretenimiento dependen de segmentos de red bien orquestados y de la inteligencia artificial (IA) para descifrar escenarios de movilidad complejos. El perímetro autónomo admite requisitos de ADAS de latencia baja (1-2 ms) y trasferencias sin interrupciones, dado que las posiciones de los vehículos cambian rápidamente.
  • Salud con conexión: Un nuevo ecosistema mejorado de atención sanitaria donde la tecnología complemente la atención personalizada integrará consultas virtuales, cursos de formación médica compatibles con la realidad y la virtualidad aumentadas, y un acceso mejorado a tratamientos y diagnósticos en zonas rurales. Las aplicaciones sanitarias conectadas de próxima generación, incluidos los procedimientos quirúrgicos remotos y los dispositivos de IoT ponibles, suben el listón al plantear una importancia de vida o muerte en la inteligencia artificial perimetral 5G y el rendimiento de la latencia ultrabaja.

La MEC 5G protege el rendimiento y la latencia de los casos prácticos del IoT, al tiempo que proporciona un nivel más alto de visibilidad de extremo a extremo. La inteligencia en el perímetro se aprovecha para implementar la automatización, la infraestructura y los análisis que definen la calidad del servicio y la confiabilidad de la tecnología 5G.    

  • Automatización y funcionamiento sin contacto: La tecnología 5G, la segmentación de redes, la conformación de haces y el IoT traen consigo grandes cambios a la gestión y la orquestación de las redes inalámbricas. Las redes “sin contacto” completamente automatizadas capaces de automonitorizarse y autorrecuperarse reducen los gastos operativos y el tiempo medio de reparación (MTTR). La visibilidad necesaria para implementar la automatización de la tecnología 5G sin contacto no se puede establecer sin una inteligencia de extremo a extremo implementada desde las redes RAN hasta las redes centrales.
  • Gestión del espectro: La inteligencia de la informática perimetral 5G permite utilizar el espectro disponible de manera más eficiente. Las técnicas de asignación dinámica del espectro emplean información en tiempo real de los equipos de usuario para optimizar de forma instantánea las frecuencias de transmisión. El uso compartido dinámico del espectro (DSS) permite que las señales 5G y LTE ocupen la misma banda de frecuencias, de modo que se divide instantáneamente el ancho de banda disponible según la demanda del tráfico.
  • Optimización del servicio: Al gestionar los datos y los análisis más cerca del perímetro, se proporciona una visibilidad local de las preferencias del usuario y los patrones de tráfico para conceder niveles diferenciados de servicio. La disponibilidad del ancho de banda, el consumo energético y el rendimiento de las aplicaciones se optimizan continuamente, y las aplicaciones se implementan de manera más eficiente.

Desafíos de la informática perimetral móvil

A medida que avanza la puesta en marcha de la tecnología 5G, continúan desvelándose los desafíos y las limitaciones de la informática perimetral distribuida. Muchos de los avances revolucionarios que hacen posible la tecnología 5G se pueden usar también para abordar estos desafíos de manera proactiva.

  • El consumo energético es un asunto siempre candente dado que hay hardware implementado en miles de torres individuales y cada estación base 5G consume más del doble de energía que sus predecesoras de la tecnología 4G. Aunque a menudo se incluyen fuentes de alimentación doble para mejorar la resiliencia en centros de datos de mayor tamaño, la envergadura y la ubicación de las implementaciones perimetrales de redes 5G hacen que resulte menos práctico. Las ubicaciones perimetrales automatizadas (no tripuladas) con capacidad para autorrecuperarse contribuyen a reducir la utilización de energía de la MEC 5G.  
  • La distribución de inteligencia del núcleo al perímetro optimiza el rendimiento desde la perspectiva del usuario, pero también introduce un nivel superior de complejidad del sistema que se debe gestionar. La inteligencia artificial y el aprendizaje automático se encuentran entre las tecnologías en evolución empleadas para detectar y solucionar problemas de redes 5G e informática perimetral en tiempo real.
  • La densificación es un resultado inevitable de la adopción de la tecnología 5G. El impacto de los recuentos más altos de los sensores de dispositivos e IoT se ve magnificado por el mero volumen de hardware de redes RAN necesario para la transmisión de la onda milimétrica de corto alcance. La densificación ha conducido la inteligencia y la flexibilidad hacia redes distribuidas de modo que se pueda optimizar la duplexación por división en el tiempo (TDD) con una transmisión eficaz del enlace ascendente y el enlace descendente a través de la misma frecuencia y los mismos procesos de segmentación dinámica de red.

La arquitectura de la informática perimetral 5G combina elementos de la informática basada en la nube y las redes RAN virtualizadas para crear una base de trabajo para el funcionamiento de la tecnología 5G en el perímetro de la red inalámbrica.

  • El proyecto 3GPP ha reconocido la MEC como un elemento central de la arquitectura de la tecnología 5G desde sus comienzos. La informática perimetral de las redes móviles 5G se define por medio de la especificación técnica TS 23.501 del proyecto 3GPP. La arquitectura modular basada en servicios de la tecnología 5G permite a los operadores móviles escalar sus ofertas de manera más eficiente.
  • Las directrices de MEC del ETSI describen la arquitectura del software de MEC para las redes 4G o 5G, y las API estándar. La arquitectura de referencia del ETSI incluye un host perimetral móvil para suministrar recursos de almacenamiento, informática y conexión en red, así como una plataforma perimetral móvil para asistencia de aplicaciones, autenticación y notificaciones de cambios de estado.