El 5G duplica la capacidad promedio y logra 10 veces más ganancias de rendimiento máximo que el 4G LTE

El año 2019 ha sido una carrera de ocho meses desde el primer lanzamiento de 5G con más de 30 implementaciones de redes comerciales y más de 40 fabricantes que anuncian, o comercializan, dispositivos 5G en todo el mundo, y Qualcomm está en el centro de esta expansión.

A medida que esta tecnología inalámbrica de próxima generación prolifera en todo el mundo, y como líder en el espacio 5G, Qualcomm siente la necesidad de poner a prueba los beneficios 5G del mundo real y profundizar en su rendimiento. Por lo tanto, la compañía encargó un estudio global integral de Signals Research Group (SRG), una de las firmas de analistas inalámbricos más reconocidas con una profunda experiencia en evaluación comparativa del rendimiento celular.

SRG recolectó miles de gigabytes de datos de prueba de redes móviles en Corea del Sur, el Reino Unido, Suiza y varias ciudades de EE. UU. Utilizando dispositivos 5G disponibles comercialmente con tecnología Qualcomm Snapdragon Mobile Platforms. El análisis tomó semanas y con cientos de parámetros. A continuación, se presenta un resumen de los hallazgos clave del estudio SRG:

El 5G duplicó la capacidad promedio y logró 10 veces más ganancias de rendimiento máximo que 4G LTE

A pesar de probar múltiples redes sub-6 GHz y de onda milimétrica (mmWave) en Asia, Europa y América del Norte, los resultados del estudio muestran un tema común: las redes 5G proporcionan mejoras importantes de capacidad y rendimiento a las redes existentes.

La Figura 1 resume los resultados de las tasas de datos observados en las redes SKT, EE, Swisscom y Verizon. Las ganancias de capacidad promedio observadas fueron al menos 2 veces en comparación con las redes LTE existentes. Las ganancias máximas de rendimiento superaron 10 veces.

El estudio caracterizó el rendimiento basado en algunas pruebas de marcha y pruebas de manejo. Por ejemplo, SRG observó un promedio de 220 Mbps durante una prueba de caminata en el centro de Londres utilizando una red de menos de 6 GHz. Mientras tanto, la velocidad media de 5G observada en el centro de Minneapolis en la red mmWave de Verizon fue de 383 Mbps con velocidades máximas de 1.6 Gbps.

Este resultado se basa en las pruebas de SRG inmediatamente después del lanzamiento de Verizon en abril. Pruebas recientes, fuera de este estudio, mostraron mejoras adicionales en el rendimiento desde entonces. El aumento sustancial en la capacidad que ofrece 5G es transformador. Significa proporcionar una mejor experiencia no solo a quienes usan teléfonos inteligentes 5G, sino a todos los usuarios de la red. La mayor capacidad permite un menor costo por bit, por lo que los operadores pueden ofrecer planes de datos ilimitados incluso a medida que el consumo de datos aumenta constantemente.

2. mmWave es más resistente de lo que generalmente se percibe

El estudio de SRG desmiente varios conceptos erróneos sobre la cobertura y el rendimiento de mmWave. Estos conceptos erróneos son producto de la complejidad en la comprensión del comportamiento y las características de mmWave, combinados con declaraciones especulativas y observaciones anecdóticas de probadores que se basan únicamente en el indicador de icono 5G en sus aplicaciones de prueba de velocidad y teléfono inteligente. El estudio demostró que 5G mmWave funcionaba en escenarios sin línea de visión. Mostró que las señales mmWave pueden reflejarse en los edificios y proporcionar suficiente intensidad de señal para mantener una conexión de datos móviles. Además, los reflejos pueden extender la cobertura alrededor de las esquinas e incluso detrás de los edificios que se encuentran entre el sitio de la celda y el teléfono inteligente.

Por ejemplo, la Figura 2 destaca los notables hallazgos de SRG con un dispositivo de prueba orientado en la dirección opuesta a la radio 5G mmWave, que muestra cómo una señal reflejada desde dos bloques de distancia entregaba velocidades de datos de 200 Mbps, un resultado más alto que las velocidades LTE típicas. Además, si bien los evaluadores anecdóticos culparon a los desafíos de propagación de mmWave de pérdidas aparentes en las conexiones telefónicas 5G, el estudio concluyó que con bastante frecuencia, la ausencia del ícono 5G se debe a otros factores que involucran a la red LTE. Muchas veces, se perdió un enlace 5G cuando el teléfono inteligente se entregó a un nuevo sitio celular LTE que no está emparejado (es decir, no está al tanto) del sitio 5G, incluso si la señal 5G mmWave todavía era lo suficientemente fuerte como para mantener una conexión. Esto no tiene relación alguna con los fundamentos del espectro mmWave y puede abordarse con la optimización de la red.

3. Los despliegues interiores de mmWave muestran resultados favorables

Recientemente, Verizon anunció cobertura 5G en 13 estadios de la NFL en los Estados Unidos. Grandes espacios, como estadios, salones de ferias comerciales y estaciones de transporte, son algunos de los entornos más desafiantes en los que se puede ofrecer una buena conectividad móvil. Cuando estos lugares están llenos, y multitudes de usuarios intentan conectarse al mismo tiempo, es un desafío desalentador para los operadores proporcionar suficiente capacidad para mantener un rendimiento razonable. 5G mmWave brinda la capacidad masiva que puede satisfacer dicha demanda de datos.

Como parte de su estudio, SRG probó el U.S.Bank Stadium, sede de los Minnesota Vikings. Con solo 13 sitios 5G, Verizon pudo brindar cobertura a prácticamente todos los asientos (66,000+) con conectividad de señal de buena a excelente. El estudio mostró que las señales mmWave fueron más allá para proporcionar cobertura en las concesiones detrás de los asientos del estadio, un área donde la red no fue diseñada para proporcionar cobertura.

Como se muestra en la Figura 3, además de la cobertura ubicua dentro del área de asientos, la velocidad promedio de datos fue de 1.66 Gbps con velocidades de datos máximas de 1.95 Gbps.

4) 5G ofrece experiencias de usuario superiores, especialmente en escenarios de capacidad limitada

SRG realizó varios escenarios de prueba centrados en el consumidor que incluyeron:

Transmisión de YouTube
Descarga de películas de Netflix para ver sin conexión
Descarga de Google Play Store (descarga de un juego móvil – ~ 400 MB)
Descarga de Google Drive (descarga de archivos grandes)

La Figura 4 a continuación resume el rendimiento estelar y la mejor experiencia del usuario observada con el dispositivo 5G en comparación con el teléfono inteligente LTE:

En el caso de la transmisión, el teléfono inteligente 5G retuvo una resolución de video de 1080p (máximo disponible por el servicio) mientras que el teléfono inteligente LTE comenzó con 480p antes de caer a 360p debido a la carga de la red. Aunque ninguno de los videos se detuvo durante la reproducción, el teléfono inteligente LTE tardó 2.4 veces más en comenzar a reproducir un video de menor resolución.

5G también mejoró la experiencia del usuario al descargar contenido usando aplicaciones populares como Google Play, Google Drive y Netflix. En promedio, descargar un juego, una película u otro contenido tardó 5 veces más en LTE que con 5G.

5) 5G puede ser más eficiente energéticamente que LTE, especialmente cuando admite aplicaciones de alto ancho de banda

Existe la percepción de que 5G con sus velocidades de varios gigabits puede agotar rápidamente la batería en comparación con LTE; Sin embargo, según el estudio, esta no es la realidad. En el estudio, SRG midió cómo 5G afecta la vida útil de la batería y lo comparó con LTE. El estudio concluyó que, si bien el impacto en la duración de la batería es muy matizado y complejo entre las dos tecnologías, los teléfonos inteligentes 5G pueden ofrecer una duración de batería de todo el día. De hecho, jugar al solitario durante 30 minutos en un teléfono puede ser el equivalente a descargar más de 30 GB de datos con una buena conexión 5G. En buenas condiciones de radio y para grandes cantidades de datos, 5G es más eficiente energéticamente que LTE. Aunque el consumo de corriente es mayor en 5G, la mayor tasa de uso puede compensarse con las mayores velocidades de datos. La Figura 5 a continuación explica esto.

Los resultados en la Figura 5 anterior muestran que 5G puede descargar considerablemente más datos que LTE con una batería de 4400 mAh. La prueba se realiza en un escenario en el que los usuarios hacen llamadas de voz, activan la pantalla, descargan contenidos de datos y más. Incluso en el escenario con supuestos más favorables para LTE, la duración total estimada de la batería para el dispositivo 5G fue de al menos 14 horas; lo suficiente para un día de trabajo regular.

Conclusión

Los resultados del mundo real de pruebas rigurosas muestran la realidad del rendimiento de 5G y sus beneficios, y apenas he arañado la superficie de los resultados del estudio de referencia 5G de SRG.