¿Listo para 5G o 5G realmente? Los CIO de la industria enfrentan verdades duras sobre 5G privado

Algunas empresas están construyendo redes 5G privadas para sus entornos industriales, solo para descubrir que inicialmente tienen que conformarse con el servicio 4G. Entonces, ¿para qué está preparado el 5G privado y qué puede hacer realmente?

ArcelorMittal France concibió 5G Steel, una red celular privada que da servicio a su acería en Dunkerque, para respaldar sus planes de digitalización con conectividad 5G de alta velocidad en todo el sitio.

Pero cuando encendió la red en octubre de 2022, los dispositivos que se conectaban a ella eran solo 4G.

El operador de red pública francés Orange construyó la red privada, que cubre un área de 10 kilómetros cuadrados en la planta de ArcelorMittal en Dunkerque. Está basado en 5G, pero los terminales que lo utilizan no, ya que la disponibilidad de terminales compatibles con 5G adecuados para su uso en un entorno industrial es demasiado limitada, dice David Glijer, director de transformación digital de la empresa.

Tales limitaciones de hardware también están obstaculizando las ambiciones de las empresas en otros lugares. Cuando el fabricante de equipos de red Nokia y el proveedor de servicios de infraestructura Kyndryl se unieron para implementar conectividad inalámbrica privada para clientes industriales, 5G fue una gran parte de su propuesta.

Sin embargo, en el fabricante de productos químicos Dow, donde Kyndryl y Nokia ayudaron a construir una red de alta velocidad que cubre una de las plantas más grandes de la compañía, la conexión inalámbrica es solo 4G.

“Todo el mundo está entusiasmado con las redes 5G, pero debe tener dispositivos y aplicaciones que funcionen en 5G, por lo que no vamos a saltar allí todavía”, dijo Melanie Kalmar, CIO de Dow, a CIO.com el año pasado. "Pero estaremos preparados para ir allí y hacer ese cambio. La infraestructura que hemos implementado podrá hacer la transición a 5G".

Cuando se planteó por primera vez la tecnología móvil privada 5G como una alternativa a WiFi, se vio como una forma de ofrecer conectividad inalámbrica confiable, de alto ancho de banda y baja latencia para el control en tiempo real de los sistemas industriales. Sin embargo, algunos de sus primeros usuarios en entornos industriales, como ArcelorMittal France, aún no pueden obtener todos los beneficios esperados de su inversión, mientras que otros, como Dow, se centraron en los beneficios inmediatos de 4G mientras planificaban con anticipación. para una fácil actualización.

Los CIO que buscan preparar sus inversiones en redes inalámbricas privadas para el futuro deben comprender qué es 5G. Eso debería ser fácil, a pesar de los intentos de los operadores móviles como AT&T de falsificarlo hasta que lo logren, calificando sus torres 4G existentes como "evolución 5G".

5G es un nuevo estándar de tecnología de radio que requiere nuevos terminales móviles, nuevas estaciones base a las que conectarse y (para obtener todos los beneficios) un nuevo núcleo de red que pueda ofrecer latencia de milisegundos y división de red para proporcionar ancho de banda y rendimiento garantizados.

¿Dijimos un estándar tecnológico? Bueno, no del todo. La tecnología móvil 5G se define en una serie de estándares basados ​​en especificaciones técnicas emitidas por el Proyecto de Asociación de Tercera Generación. 3GPP se formó en 1998 para reunir a los organismos nacionales de estándares que definían la entonces nueva tecnología móvil 3G para acordar un único estándar móvil global. Cada uno o dos años publica una nueva versión de las especificaciones, agregando nuevas capacidades y mejorando el rendimiento, y sus socios del organismo de estándares implementan las especificaciones en sus estándares nacionales. El trabajo en los lanzamientos a menudo se superpone, por lo que la discusión de uno estará muy avanzada y se habrá comenzado a hablar de qué características incluir en el siguiente, incluso antes de que se congelen los detalles del anterior.

A veces, los cambios de una versión a la siguiente son incrementales y, a veces, marcan un cambio a una nueva generación de tecnología. Ese fue el caso del Release 10, el primer 4G verdadero considerado ampliamente, o Release 15, que marcó el comienzo de lo que ahora conocemos como 5G.

Cuando la especificación para la versión 15 se aprobó por primera vez en marzo de 2017, solo definía las llamadas redes 5G no independientes (NSA), lo que permitía el uso de estaciones base y terminales 5G New Radio en un núcleo de red 4G. La especificación final para 5G independiente (SA), que define la construcción de redes con un nuevo núcleo de baja latencia, no se congeló hasta junio de 2019, e incluso entonces, los fabricantes de equipos y los operadores de redes tuvieron que esperar hasta que los organismos nacionales de normalización y los reguladores de telecomunicaciones transpuesto las especificaciones a las leyes locales antes de que pudieran ponerse a trabajar.

Eso aún dejaba a las empresas ansiosas por usar 5G en sistemas de control industrial dependientes de operadores de redes públicas, donde la latencia de la red podría incrementarse por largas rutas de retorno o por retrasos de congestión mientras competían por la capacidad de la red con otros clientes.

El soporte para redes no públicas (NPN), el término de 3GPP para 5G privado, apareció por primera vez en la versión 16, que se congeló en junio de 2020. También definió algunas de las otras características esenciales para las aplicaciones industriales, como ultra confiable y de bajo costo. comunicaciones de latencia (URLLC).

Las funciones de la versión 17, incluidas las mejoras en su soporte para redes no públicas y división de redes, no se congelaron hasta junio de 2022, aunque la discusión (y, por lo tanto, la expectativa) de ellas comenzó en 2019.

Las empresas han estado esperando durante años a que se finalicen las características críticas para los casos de uso industrial, incluida la baja latencia y el corte de red.

Incluso hoy en día, una pregunta clave que debe hacerse cuando se le ofrece una red 5G privada es qué versión de las especificaciones cumple. Los sistemas diseñados y construidos con especificaciones más antiguas no tendrán todas las capacidades de los más nuevos.

Tenga cuidado también con los sistemas "listos para 5G" que tienen un núcleo 5G con una radio 4G o radios 5G listas para actualizarse con un núcleo 5G real. Sus capacidades serán diferentes, y el costo de actualizar de 5G listo a 5G real variará según la configuración del sitio.

Otra pregunta clave es quién planificará y construirá la red, ya que la 5G privada es más que instalar un punto de acceso cada 50 metros y ejecutar una caída de Ethernet.

"Va a necesitar un buen socio, y ese socio tendrá que estar bien versado en 5G", dice Alex Sinclair, un veterano de la industria de las telecomunicaciones y ahora director de tecnología de la Asociación GSM, un organismo de la industria. Las opciones incluyen operadores de redes inalámbricas, que obviamente tienen la experiencia y, a menudo, ofrecen redes privadas como actividad adicional; proveedores de equipos inalámbricos como Nokia, Ericsson o Huawei; e integradores de sistemas como Tech Mahindra o Infosys, que tienen prácticas privadas especializadas en 5G.

Encontrar un socio que conozca su negocio es importante porque 5G ya no es algo homogéneo. "Si va a integrarlo en una línea de producción de fábrica o en un aeropuerto, esa integración tiende a ser personalizada", dice. "Tienes que elegir los socios adecuados con los que tratar.

Incluso si construye una verdadera red privada 5G, ¿podrá usarla? Todo depende de lo que quieras conectar a él. Los teléfonos inteligentes 5G son comunes ahora, pero las tabletas robustas, el tipo de cosas que querrías en un entorno industrial, todavía son pocas y distantes entre sí, y tienen un precio superior. Dell, por ejemplo, cobra $150 por agregar un módem 4G a su tableta Latitude 7220 Rugged Extreme, o $348 por un módem 5G, y eso ni siquiera está listo para aprovechar las características mejoradas del núcleo de red de las redes 5G independientes.

Para los chips que alimentan los módems inalámbricos, todavía hay una gran diferencia de precio, hasta un factor de 15, entre los de los sistemas 4G y 5G. Eso es suficiente para disuadir a los fabricantes de dispositivos de ofrecer opciones 5G por ahora, especialmente para aplicaciones industriales de nicho. Y cuando lo hagan, agregarán un margen considerable, lo que reduce aún más la demanda.

La escasez de terminales es una vieja historia en la industria móvil. Se remonta a la introducción del primer estándar móvil digital conocido como PCS en los EE. UU. y GSM en el resto del mundo. Los bromistas de la industria afirmaron que GSM significaba 'God Send Mobiles', dice Sinclair.

"Es parte de un ciclo que ahora entendemos bastante bien", dice Sinclair. "Estamos a la mitad del ciclo de adopción con 5G ahora, pero 4G estará disponible por mucho tiempo. Eso también significa que para las redes privadas, hay muchos requisitos que puede cubrir bastante bien con radio 4G por el momento ."

Inevitablemente, 4G será más barato hoy, pero el costo de los dispositivos 5G se reducirá exponencialmente, como lo ha hecho con todas las generaciones anteriores de tecnología móvil, dice Sinclair, por lo que los CIO deben considerar cuándo dar el salto.

"Está muy bien decir que voy a conseguir un mejor precio y se entiende mejor y hay más soporte para 4G", dice. "Pero si va a ponerlo en una aplicación que estará allí durante 10 años, realmente debería pensar en 5G solo para estar seguro en el futuro".