6G: la visión de la industria y la academia

En el proceso de desarrollo y estandarización de las comunicaciones móviles, las diferentes versiones de los estándares (conocidos con la voz inglesa Release) no se suceden de forma disjunta, sino que la definición y los primeros borradores de cada versión se solapan en el tiempo con el desarrollo de las versiones anteriores. Del mismo modo, cuando se habla de las distintas generaciones de los sistemas de comunicaciones móviles -denominadas generalmente mediante las siglas 2G, 3G, 4G, 5G, etc.- la descripción no se circunscribe a una única versión del estándar, sino a un conjunto de versiones -o releases. Por ejemplo, se considera que la versión del estándar que define el 5G básico es la Rel-15. A partir de aquí, se considera que las Rel-16, Rel-17, Rel-18, Rel-19 y Rel-20 definirán lo que comúnmente se llama 5G Evolution y 5G Advanced. Cabe tener en cuenta que actualmente se está desarrollando la Rel-17 y, por lo tanto, más allá de esta versión el calendario y el contenido de las Releases son previsiones y no necesariamente cuentan con consenso en el seno de 3GPP. Siguiendo estas previsiones, y entendiendo que se trata de meras previsiones sin la aprobación de 3GPP, la definición básica de 6G se desarrollaría en la Rel-21, alrededor del año 2027.

En este contexto, y en un momento en el cual el despliegue de la tecnología 5G -básicamente los estándares iniciales que contemplan 5G Non-Standalone, que requieren la colaboración de la red 4G para su funcionamiento-, ¿qué se espera de 6G? ¿Qué objetivos tendrá y cuáles serán los avances que incluirá?

La definición de los escenarios y los objetivos asociados a cada escenario es el primer paso en la definición de cada una de las generaciones de comunicaciones móviles. Es por ello por lo que hoy en día la industria ha empezado a hacer pública su visión sobre la futura 6G. Como es previsible, no toda la industria coincide en cómo será la futura 6G de un modo preciso, pero sí que comparte una visión amplia con elementos coincidentes. A continuación explicamos algunos puntos de dicha visión.

La industria entiende que el 6G debe afrontar cuatro retos principales, que se resumen en la necesidad de tener comunicaciones totalmente seguras, tecnologías sostenibles, redes capaces de adaptarse a los cambios tanto del entorno como de las propias redes, y altísima conectividad a nivel global. A continuación desarrollamos estos ejes principales.

Es evidente que la tecnología inalámbrica ha ido ocupando un espacio cada vez más relevante en el seno de la sociedad y, por ello, debe alinearse con las prioridades de dicha sociedad. En ese sentido, la tecnología 6G deberá ser sostenible y abordar algunos de los Objetivos de Desarrollo Sostenible (ODS) definidos por la ONU en el marco de la agenda 2030. En primer lugar, 6G debe ser sostenible en términos de consumo energético ante el aumento de la demanda de tráfico. En general, el incremento en la demanda de servicio supone un crecimiento de la energía consumida, con el consiguiente impacto sobre la emisión de gases. 6G deberá ser una tecnología eficiente a nivel energético para permitir romper la dependencia entre incremento de tráfico de datos y incremento de consumo energético. Además, y también en la dirección señalada por los ODS, 6G debe dar respuesta a aspectos como la conectividad global (también a través de redes no terrestres), la salud y la educación.      

Una de las mayores dificultades en la gestión eficiente de las redes de comunicaciones móviles es la adaptación a los cambios en el entorno -en términos de tráfico- y en la propia red -por ejemplo, inclusión de nuevos nodos, cambios en la red de acceso o troncal, posibles fallos parciales de la red, etc. En las generaciones anteriores a 4G la posibilidad de adaptación de las redes era muy escasa o inexistente. La tecnología 4G introdujo por primera vez un nuevo concepto, conocido como Self-Organized Networks (SON), que agrupaba las funciones de self-configuration, self-optimization, y self-healing y que tenía como objetivo dotar a las redes de un grado muy limitado de automatización.  Como decimos, se trataba de unas capacidades muy limitadas. 5G dio un paso adelante en ese sentido con la softwarización de la red, que permite la creación de redes lógicas -conocidas como network slices– adaptadas a cada servicio. A pesar de dicha capacidad de adaptación, la complejidad de las redes hace muy difícil la gestión y orquestación de la red de forma automática. 6G incluirá la Inteligencia Artificial de forma nativa como una parte esencial de su funcionamiento. De hecho, la presencia de la Inteligencia Artificial será uno de los aspectos clave en la futura tecnología. Huawei describe dicha integración de la Inteligencia Artificial en un doble sentido. Por un lado, define la Artificial Intelligence for Network (AI4NET), que supone la utilización de la Inteligencia Artificial como elemento en la gestión de la red. Por otro lado, define la Network for Artificial Intelligence (NET4AI), que supone la integración de las capacidades de comunicación, sensorización y computación para facilitar la integración de la inteligencia de un modo distribuido a lo largo de la red.

La seguridad también es, sin duda, uno de los pilares de la futura tecnología 6G. Hasta el momento, se ha concebido la seguridad como la posibilidad de establecer comunicaciones seguras. A pesar de ello, la seguridad va mucho más allá. 6G debe dar lugar a una plataforma segura, que no sólo permita comunicaciones seguras, sino que permita garantizar la seguridad y privacidad de los datos que viajan, se procesan o se almacenan en la red. Tal como se ha comentado, la Inteligencia Artificial será omnipresente en la red 6G, pero ello requiere la utilización masiva de datos. 6G debe garantizar la seguridad y privacidad de tal cantidad de datos. 

Finalmente, 6G tiene el objetivo de dar respuesta a los futuros servicios y necesidades, incluso aquellos que hoy en día todavía no existen. Se trata de la convergencia entre el mundo físico y el mudo digital. Con ello se prevé la utilización de los llamados digital twins que permiten replicar el mundo físico y optimizar el funcionamiento de servicios propios de smart cities, el bucle de control en fábricas, etc. Asimismo, debe permitir la comunicación inmersiva, etc.

Como se ha visto, a fecha de hoy 6G no es más que una visión de la industria, pero sin duda se ha empezado a caminar para que se convierta en una realidad.

Para más información, es posible acceder a la siguiente documentación:

1. M. A. Uusitalo et al., «6G Vision, Value, Use Cases and Technologies From European 6G Flagship Project Hexa-X,» in IEEE Access, vol. 9, pp. 160004-160020, 2021. Disponible online: https://ieeexplore.ieee.org/document/9625032 
2. G. Wikström et al., «6G–Connecting a cyber-physical world», Ericsson White Paper, GFTL-20:001402, February 2022. Disponible online:  https://www.ericsson.com/en/reports-and-papers/white-papers/a-research-outlook-towards-6g
3. E. Xu et al., «6G: The Next Horizon. From Connected People and Things to Connected Intelligence» Huawei White Paper, 2021. Disponible online: https://www.huawei.com/en/technology-insights/future-technologies/6g-white-paper
4. Samsung Research, «The Next Hyper-Connected Experience for All», Samsung Research White Paper, 2020. Disponible online: https://cdn.codeground.org/nsr/downloads/researchareas/20201201_6G_Vision_web.pdf
5. DOCOMO, «5G Evolution and 6G (version 4.0)», DOCOMO White Paper, January 2022. Disponible online: https://www.nttdocomo.co.jp/english/corporate/technology/whitepaper_6g
6. 6G Flagship, University of Oulu (Finland), «Key Drivers and Research Challenges for 6G Ubiquitous Wireless Intelligence», September 2019. Disponible online: http://jultika.oulu.fi/files/isbn9789526223544.pdf
7. J. Erfanian, et al., «6G Drivers and Vision», Next Generation Mobile Networks (NGMN) White Paper, April 2021. Disponible online: https://www.ngmn.org/wp-content/uploads/NGMN-6G-Drivers-and-Vision-V1.0_final.pdf
8. 5G IA, «European Vision for the 6G Network Ecosystem», 5G IA White Paper, June 2021. Disponibe online: https://5g-ppp.eu/wp-content/uploads/2021/06/WhitePaper-6G-Europe.pdf