La tecnología de localización 5G
Tecnología de localización 5G. La tecnología de comunicaciones 5G ha sido la protagonista de muchos artículos. Si tienes alguna inquietud recuerda contactarnos a través de nuestras redes sociales, o regístrate y déjanos un comentario en esta página. También puedes participar en el WhatsApp. Si usas Telegram ingresa al siguiente enlace.
Hemos hablado de su elevada velocidad de transferencia y bajísima latencia, de la banda milimétrica, del impacto que tendrá en la conducción autónoma, de la tecnología Massive MIMO… Sin embargo, hay un ingrediente más vinculado al ecosistema 5G que está generando mucha controversia y que a los usuarios nos interesa no pasar por alto: la localización.
Las redes 5G que las operadoras de telecomunicaciones están desplegando actualmente tienen una densidad de puntos de acceso muy superior a la de las redes de cuarta generación. Y esto significa que en el mismo espacio utilizan más, y, por tanto, que están más juntos. Hay una razón de índole técnica que explica por qué está siendo necesario acometer el despliegue de esta forma cuando, como podemos intuir, hacerlo así es más caro, lento y complejo.
Tecnología de localización 5G nos propone ventajas, pero también conlleva riesgos que es necesario ponderar
Como os hemos explicado en otros artículos, las redes 5G trabajan a frecuencias más altas que 4G/LTE. De hecho, esta característica es en gran medida la responsable del incremento de la velocidad de transferencia que nos propone la tecnología 5G. Sin embargo, utilizar mayores frecuencias tiene un precio: el alcance de la señal en campo abierto es menor, es más sensible a los obstáculos y las barreras físicas, y, además, su capacidad de penetración en interiores es más reducida.
Las redes 5G se apoyan en una malla de puntos de acceso mucho más poblada que las utilizadas por las anteriores tecnologías de comunicaciones
Para resolver estos inconvenientes las redes 5G que están desplegando las operadoras se apoyan en una malla de puntos de acceso mucho más poblada que las utilizadas por las anteriores tecnologías de comunicaciones. Pero, curiosamente, esta mayor densidad de nodos o puntos de acceso tiene un efecto secundario: la localización espacial de los terminales que se conectan a ellos puede llevarse a cabo con mucha más precisión.
La tecnología 4G/LTE nos ofrece una resolución de localización aproximada de 50 metros, mientras que los requisitos iniciales de 5G nos proponen una precisión de 3 metros en interiores y 10 metros en exteriores durante al menos el 80% del tiempo de conexión. Pero esto no es todo. Sobre el papel las técnicas que habilitan la localización en 5G hacen posible una resolución espacial inferior a 1 metro, por lo que la precisión con la que las operadoras pueden localizar nuestro smartphone es inédita.
Además, esta tecnología hace viable el posicionamiento en tres dimensiones, por lo que, a diferencia de sus predecesoras, consigue localizar un terminal en un espacio con volumen, y no en un plano. Todo lo que hemos visto hasta ahora suena de maravilla. Y en gran medida es así debido a que disponer de una localización tan precisa, como veremos más adelante, hace posible la implementación de nuevos servicios que no son factibles sobre 4G/LTE.
Sin embargo, esta localización tan precisa también puede comprometer la privacidad de los usuarios de un ecosistema de telecomunicaciones que poco a poco acabará imponiéndose. La Agencia Española de Protección de Datos (AEPD) publicó a mediados del año pasado un informe que recoge las implicaciones de la tecnología 5G desde el punto de vista de la privacidad, y la precisión de su localización, según esta institución, conlleva unos riesgos que a los usuarios nos interesa conocer.
Estas son las técnicas que utiliza 5G para hacer posible una localización tan precisa
Un apunte importante antes de seguir adelante: la capacidad de posicionamiento que implementa la tecnología 5G complementa al geoposicionamiento mediante los sistemas globales de navegación por satélite actuales, como GPS, Galileo o GLONASS. Estas dos tecnologías de posicionamiento conviven en nuestros teléfonos móviles, y seguirán haciéndolo porque su alcance y los escenarios de uso que plantean son complementarios.
El despliegue de la tecnología 5G se está llevando a cabo en varias fases que van introduciendo sucesivamente las mejoras que están siendo aprobadas por 3GPP
El despliegue de la tecnología 5G se está llevando a cabo en varias fases que van introduciendo sucesivamente las mejoras que están siendo aprobadas por 3GPP (3rd Generation Partnership Project), que es la organización con alcance mundial que se encarga de definir y aprobar los estándares que rigen la telefonía móvil. La transición a las comunicaciones 5G arrancó con una fase inicial bautizada como Release 15 por 3GPP, y a mediados del año pasado esta organización completó la fase Release 16, que, entre otras muchas mejoras, describe cómo debe ser el posicionamiento mediante 5G.
Precisamente esta última fase es la que establece que la localización en interiores debe tener una precisión de 3 metros, y en exteriores de 10 metros. Y para hacerlo posible propone varias estrategias ideadas para trabajar de forma conjunta sobre la red 5G. No es imprescindible que las conozcamos en profundidad, pero tener una idea más o menos certera de lo que proponen puede ayudarnos a entender cómo consigue la tecnología 5G una localización tan precisa.
Una de estas estrategias es RTT (RoundTrip Time). Podemos traducir esta sigla al español como ‘tiempo de ida y vuelta’, de manera que este parámetro cuantifica el tiempo invertido por un paquete de datos en llegar a su destino desde el punto de origen sumado al tiempo que tarda en llegar al origen la confirmación de que el destinatario ha recibido el paquete correctamente. Los elementos involucrados en este proceso son nuestro teléfono móvil y una celda.
En el ámbito de las redes 5G una celda es una región del espacio en la que reside una estación base de comunicaciones, que es el equipo de la operadora al que se conecta nuestro teléfono móvil. Cada celda tiene una zona de cobertura delimitada, por lo que lo deseable para evitar que haya regiones sin cobertura, y lo que suele llevarse a la práctica, es que la cobertura de varias celdas se solape parcialmente. Esta solución se conoce como topología multicelda.
Lo que persigue la estrategia RTT, en definitiva, es medir el tiempo que invierten los paquetes y los mensajes de confirmación de la recepción en viajar entre nuestro smartphone y las estaciones base que dan servicio en la región del espacio en la que se encuentra. La velocidad a la que se propagan los paquetes a través de un enlace de radiofrecuencia es conocida, por lo que midiendo el tiempo que invierten en el viaje podemos conocer la distancia que existe entre la estación base y nuestro móvil.
Las tecnologías RTT, AoA/AoD y TDOA tienen un rol crucial en la precisión de la localización de 5G
Si, además, ampliamos el cálculo a varias estaciones base podemos identificar con bastante precisión la región del espacio en la que se encuentra el teléfono móvil que queremos localizar. No obstante, la tecnología RTT no está sola. Otra estrategia utilizada en las comunicaciones 5G para hacer posible la localización es AoA/AoD (Angle of Arrival/Angle of Departure), dos siglas que significan ‘ángulo de llegada/ángulo de salida’.
Lo que persigue AoA/AoD es evaluar la dirección en la que se emiten los paquetes entre la estación base y el terminal para identificar el ángulo que delimita la región del espacio en la que reside este último. Esta estrategia es posible debido a que las estaciones base normalmente incorporan varias antenas, de manera que permiten evaluar las características de la señal que llega a cada una de ellas para identificar el ángulo con el que la onda de radiofrecuencia está incidiendo sobre la estación base.
Al igual que en RTT, en AoA/AoD también están involucradas varias estaciones base, de manera que la información que proporcionan todas ellas permite acotar mucho la región del espacio en la que se encuentra el teléfono móvil que es necesario localizar. La última tecnología que nos interesa conocer es la multilateración o TDOA (Time Difference Of Arrival), una sigla que podemos traducir como ‘diferencia del tiempo de llegada’.
En este caso lo que se evalúa es el tiempo invertido por la señal de radiofrecuencia en transportar los paquetes de datos entre el teléfono móvil y las estaciones base. Como conocemos la ubicación exacta de las estaciones, también conocemos la distancia que las separa. Pero sabemos algo más: el instante exacto en el que los paquetes parten de la estación base o el terminal. La multilateración requiere llevar a cabo varias mediciones, pero el resultado, de nuevo, es una estimación muy precisa de la ubicación en el espacio del smartphone que se ha conectado a las estaciones base.
Como hemos visto, la fase Release 16 de 5G propone combinar las tecnologías RTT, AoA/AoD y TDOA, y también el posicionamiento a través de una única celda, para determinar con mucha precisión la localización en el espacio de un teléfono móvil. Lo curioso es que la fase Release 17 va aún más allá. Y es que establece una localización con una precisión en interiores de 1 metro o menos. Eso sí, los escenarios de uso que plantea son industriales, por lo que esta última especificación probablemente solo será relevante para las empresas.
Esta localización tan precisa marcará la diferencia en el coche autónomo
La tecnología 5G, y en especial las comunicaciones en la banda milimétrica, prometen tener un impacto profundo en algunos escenarios de uso industriales. Las fábricas altamente automatizadas pueden beneficiarse no solo de la mínima latencia y la elevada velocidad de transferencia que hacen posibles los enlaces 5G; también de su extremadamente precisa localización. Gracias a estas innovaciones es posible, entre otras muchas aplicaciones, controlar los robots móviles como los que se utilizan en las fábricas de coches con más precisión.
Más allá de las aplicaciones industriales, que son interesantes pero que a los usuarios nos quedan un poco lejos, la localización vinculada al ecosistema 5G promete ser una pieza fundamental en el futuro coche autónomo. Conocer con mucha precisión la posición de los vehículos hará posible la puesta a punto de sistemas automatizados de gestión del tráfico más eficientes y capaces de indicar a nuestro coche cuál es la ruta óptima que debe seguir para llegar a su destino respondiendo en tiempo real al estado del tráfico.
Además, esta tecnología podría tener un impacto beneficioso en el coche autónomo desde el punto de vista de la seguridad debido a que cada vehículo podrá indicar su posición a los coches cercanos con mucha precisión.
Estos datos de localización trabajarán codo con codo con la información que recogen los sensores del coche para permitir una toma de decisiones en tiempo real más precisa.
La fase Release 17 todavía está en desarrollo, por lo que es probable que durante los próximos meses los organismos involucrados en el despliegue de la tecnología 5G propongan nuevos escenarios de uso.
De lo que podemos estar seguros es de que a medida que las redes 5G se vayan generalizando irán desplegándose nuevos servicios LBS (Location Based Services), que son servicios afianzados sobre la tecnología de localización en tiempo real.
Algunos de ellos ya forman parte de nuestro día a día, pero la precisión en la localización que conlleva la tecnología 5G nos permitirá, por ejemplo, entrar en un centro comercial e identificar de forma instantánea cuál es la tienda más cercana que tiene el artículo que estamos buscando al mejor precio. No cabe duda de que las empresas no van a dejar escapar las posibilidades comerciales que tiene esta innovación.
La AEPD ya nos ha alertado: representa un riesgo para nuestra privacidad
En su informe dedicado al impacto que presumiblemente tendrá el 5G en la privacidad de los usuarios, la Agencia Española de Protección de Datos pronostica que cuando esta tecnología alcance una madurez plena pondrá en nuestras manos servicios nuevos y disruptivos, pero también tendrá un impacto alto e impredecible en nuestra privacidad.
Y la precisión de su tecnología de localización es en gran medida la responsable de este riesgo.
Es evidente que la tecnología no es el problema. Si se utiliza correctamente para ponerla al servicio de los usuarios primero, y de las instituciones y las empresas después, y se elabora una regulación que garantice que los datos que van a recoger las operadoras de telecomunicaciones acerca de los usuarios no van a estar a disposición de terceros ni van a ser utilizados de forma fraudulenta, nuestra privacidad no debería verse comprometida.
