¿Cuál es la diferencia entre 4G y 5G?

¿Sabías que para 2025 se prevé que 40% de la población mundial tendrá acceso a 5G? Todos estábamos entusiasmados con el lanzamiento de 4G, y parece que fue ayer. Sin embargo, el 5G ya está en el horizonte. La velocidad, eficiencia y capacidad que han ganado nuestros dispositivos móviles en tan poco tiempo es asombrosa. 4G LTE ha sido el estándar de la industria para Internet rápido en dispositivos móviles, ya que la conectividad móvil sigue desarrollándose, pero 5G se está convirtiendo rápidamente en la próxima generación de tecnología inalámbrica. La 5G está llamada a transformar las comunicaciones e interacciones digitales con el potencial de velocidades ultrarrápidas, latencia reducida y conectividad masiva de dispositivos.

En este artículo se comparan las tecnologías 4G LTE y 5G en función de varios parámetros, como la velocidad, la latencia, la cobertura, el coste y las aplicaciones. Al final sabrás exactamente cómo varían las distintas tecnologías y cuál es la que mejor se adapta a tus necesidades.

¿Qué es 4G LTE?

El término "4G LTE" significa "Fourth Generation Long Term Evolution" (Evolución a Largo Plazo de Cuarta Generación), que es un estándar tecnológico de red móvil para la transferencia de datos a alta velocidad. Es esencialmente la forma más avanzada de tecnología de red móvil de 4ª generación. "LTE" es el elemento clave, que indica la tecnología que hace posible estas altas velocidades.

Tras la transmisión de datos, el receptor vuelve a ensamblar los bits de datos fragmentados utilizando los principios OFDMA (Acceso Múltiple por División de Frecuencias Ortogonales). A través de LTE se envían muchos paquetes de datos a un IPS (sistema de protocolo de Internet). Es adaptable porque incorpora tecnologías de antena MIMO (entrada múltiple, salida múltiple).

Características principales:

Internet móvil de alta velocidad: En teoría, la velocidad máxima de LTE es de 100 Mbps. En la práctica, alcanza los 15 Mbps.

Amplia zona de cobertura: Normalmente, esto proporciona una cobertura total más amplia, ya que 4G LTE utiliza bandas de frecuencias bajas y medias, que pueden llegar más lejos y penetrar estructuras.

Baja latencia para aplicaciones en tiempo real: La baja latencia está garantizada por la tecnología ODFMA compatible con la tecnología LTE, y reduce los retrasos al enviar grandes cargas de datos.

Aplicaciones:

• Conexión de diferentes sensores y dispositivos inteligentes para recopilar y gestionar datos.
• Los servicios de voz y otras aplicaciones sensibles al tiempo son posibles gracias a la latencia reducida.
• Los usuarios pueden communicarse en otras ciudades y en todo el mundo y trabajar a distancia gracias a LTE.

¿Qué es la 5G?

5G, o "Quinta Generación de Redes Móviles", es el estándar tecnológico de red celular más reciente. Ofrece altas velocidades, menor latencia y más capacidad que versiones anteriores como la 4G. Esto se consigue ofreciendo una transmisión de datos de gran ancho de banda para diversos dispositivos mediante el uso de nuevas radiofrecuencias, sistemas de antena avanzados y arquitectura de red.

La 5G, como la 4G LTE, también utiliza OFDM y funcionará con los mismos principios de las redes móviles. Para ofrecer un mayor nivel de flexibilidad y escalabilidad, OFDM mejorará aún más con la nueva interfaz aérea 5G NR (New Radio). Muchas de las nuevas estrategias de diseño de la interfaz aérea 5G NR, incluido un nuevo diseño de subtrama TDD (Time Division Duplex) autónoma, han hecho posible que la 5G se extienda aún más.

Características principales:

Velocidades ultrarrápidas: La 5G utiliza bandas de frecuencia más altas, como la onda milimétrica (mmWave), para aumentar la capacidad de transmisión de datos. En teoría, la velocidad máxima del 5G es de 20 Gbps. Es significativamente más rápida que la velocidad máxima de 4G, que es de 1 Gbps.

Latencia extremadamente baja: En comparación con las redes anteriores, la 5G reduce significativamente la latencia, o retardo, que es esencial para las aplicaciones que requieren capacidad de respuesta en tiempo real.

Conectividad masiva de dispositivos: Para mejorar la calidad y capacidad de la señal en zonas congestionadas, 5G utiliza antenas "Massive MIMO". Incluye múltiples elementos de antena que pueden enviar y recibir señales a varios dispositivos simultáneamente.

Aplicaciones:

• La 5G se utiliza en aplicaciones como el Internet de las Cosas (IoT), los coches autónomos y el streaming de vídeo HD de alta calidad.
• La tecnología 5G se extiende a un amplio abanico que incluye la cirugía a distancia, los coches sin conductor y la mejora del uso de la banda ancha móvil.

Comparación de velocidades: 4G LTE frente a 5G

Para el uso diario, 4G LTE ofrece velocidades de unos 100 Mbps, lo que es suficiente para el streaming, descargar archivos grandes y jugar a la mayoría de los juegos en línea. Sin embargo, la tecnología 5G ofrece velocidades significativamente superiores. En circunstancias ideales, 5G puede alcanzar velocidades de hasta 20 Gbps, con velocidades entre 10 y 100 veces superiores a 4G LTE. Las redes 5G siguen superando a 4G LTE incluso en escenarios reales. Los tipos de despliegue, banda baja, banda media o banda alta 5G determinan este comportamiento en 5G. 5G da lugar a estas altas velocidades con su tecnología avanzada, utilizando bandas de frecuencia más altas para permitir mejores tasas de transferencia de datos.

Gracias a estos avances, los usuarios pueden descargar una película en alta definición en cuestión de segundos y participar en actividades en tiempo real, como juegos en línea y videoconferencias, prácticamente sin retrasos. La experiencia móvil se revolucionó con 4G LTE, pero 5G ofrece mucho más que velocidades de descarga superiores. Muchas tecnologías nuevas, como el Internet de las Cosas (IoT), los coches autónomos y las ciudades inteligentes, se construirán sobre el 5G.

Latencia y capacidad de respuesta

La latencia de las redes 4G LTE suele oscilar entre 30 y 70 ms, un valor lo bastante bajo para la mayoría de las aplicaciones móviles, pero que puede provocar retrasos notables en juegos o videoconferencias.

La latencia de 5G puede disminuir hasta 1 milisegundo. 4G LTE tiene mayor latencia que 5G debido a su arquitectura de red, menos optimizada para minimizar los retrasos de transmisión. Las redes 5G están construidas con un manejo de datos más eficiente e intervalos de trama más cortos, lo que reduce la latencia. Esto es perfecto para aplicaciones de misión crítica como la cirugía a distancia y la automatización de la fabricación en tiempo real.

En aplicaciones en las que incluso pequeños retrasos pueden influir mucho en la experiencia del usuario, como los juegos en línea, las videoconferencias y las experiencias de realidad aumentada, la menor latencia de la 5G se traduce en tiempos de respuesta más rápidos. Aplicaciones como la cirugía a distancia, el procesamiento de datos en tiempo real en ciudades inteligentes y los coches sin conductor requerirán esta capacidad de respuesta casi instantánea. La 5G está pensada para gestionar la transmisión de datos en tiempo real de una manera que la 4G no puede debido a su latencia extremadamente baja y a su enorme capacidad.

Cobertura y disponibilidad

Dado que 4G LTE utiliza bandas de frecuencia baja a media, que pueden llegar más lejos y penetrar estructuras, suele ofrecer una cobertura general más amplia en comparación con 5G. Mientras que la 5G está diseñada para soportar muchos más dispositivos, la 4G LTE puede con muchos. Dado que estas bandas de frecuencias más altas no pueden atravesar obstrucciones, la 5G ofrece velocidades mucho más rápidas, especialmente en su espectro de banda alta, aunque se ve limitada a tener una cobertura más amplia en algunos lugares.

Con el uso de tecnologías como MIMO masivo y células pequeñas, una red 5G puede conectar simultáneamente más de un millón de dispositivos por kilómetro cuadrado. Con esta mejora significativa respecto a generaciones anteriores de redes móviles, la 5G es perfecta para entornos de alta densidad de dispositivos, como ciudades inteligentes o grandes eventos deportivos.

La tecnología 5G de banda alta es beneficiosa en sectores que requieren un gran ancho de banda y una congestión mínima de la red. Sin embargo, 4G LTE es una buena opción en cuanto a cobertura y consistencia para operaciones en zonas más dispersas o remotas por su capacidad para atravesar obstáculos y llegar a lugares lejanos.

La 5G está diseñada para dar soporte a las industrias conectadas del futuro, incluida la automatización impulsada por la IA y la robótica. La 5G es la evolución de red que debe elegir si su sector crecerá rápidamente y adoptará tecnología punta.

Compatibilidad de dispositivos y ecosistema

4G LTE es actualmente la tecnología de red móvil más popular, compatible con una amplia gama de teléfonos inteligentes, tabletas y dispositivos del Internet de las Cosas. Aunque actualmente limitados, los dispositivos compatibles con 5G son cada vez más common. Como estos dispositivos utilizan nuevas tecnologías, suelen ser más caros.

Los smartphones y dispositivos IoT con capacidades 5G tienen precios cada vez más razonables a medida que crece la infraestructura 5G. En comparación con LTE, la infraestructura 5G es más cara y compleja. Para que la red central supervise las operaciones de red, se necesita una nueva arquitectura basada en la nube. Por lo tanto, para construir y operar las redes, 5G requerirá más desarrollo e inversión que LTE.

Coste y asequibilidad

Entre 4G LTE y 5G, aunque la diferencia exacta de precio varía en función del proveedor y la ubicación, 5G es generalmente más caro que 4G LTE. Esto se debe a que la última tecnología requiere una mayor inversión en infraestructura. Esto se traduce en un mayor coste del plan de datos para los consumidores, pero 4G LTE sigue siendo una opción más rentable para los usuarios que no necesitan las velocidades mucho más altas que ofrece 5G.

• Despliegue de la red:

El despliegue de la red 5G es más costoso en comparación con el mantenimiento de la infraestructura 4G LTE existente, lo que podría traducirse en tarifas más elevadas para los clientes.

• Coste del dispositivo:

La red 5G también puede tener un coste para los dispositivos que requieren capacidades 5G, que suelen ser más caros que sus dispositivos compatibles con 4G LTE.

• Uso de datos:

Aunque la 5G ofrece mayores velocidades, para los usuarios que puedan utilizar grandes cantidades de datos, pueden enfrentarse a un mayor incremento de costes al pasarse a los servicios 5G.

Eficiencia energética e impacto ambiental

Las redes 4G LTE modernas utilizan funciones de gestión de la alimentación para optimizar el uso de la energía, especialmente cuando están en estado de reposo, donde el consumo de energía es significativamente menor. En general, las redes 4G LTE consumen más energía que las tecnologías celulares más antiguas, como la 3G, debido a sus velocidades de datos más rápidas, que requieren mayores niveles de potencia al transferir datos.

Aunque las redes 5G son más eficientes energéticamente que las 4G, pueden seguir consumiendo mucha energía debido al aumento de la capacidad de datos. El consumo de energía también aumenta con la transmisión mmWave, la computación de borde y cuando las aplicaciones como el Internet de las Cosas se vuelven más common. Sin embargo, el sector de las telecomunicaciones está aplicando la innovación y pensando de forma innovadora para permitir lo siguiente.

• Refrigeración, chipsets y procesamiento de datos energéticamente eficientes para reducir el consumo básico de energía.
• Gestión inteligente y dinámica del Core y la RAN para minimizar el despilfarro reconfigurando o apagando selectivamente los recursos infrautilizados.
• Mejores procedimientos de instalación y comprobación para encontrar y eliminar las causas ineficaces del solapamiento de la cobertura celular, las interferencias de radiofrecuencia y la pérdida de señal.

Consideraciones sobre sostenibilidad:

La 5G contribuye a las iniciativas de sostenibilidad apoyando tecnologías ecológicas como la automatización energéticamente eficiente y las redes inteligentes. Los estudios sugieren que, en términos de bits de datos por kilovatio, las redes 5G pueden ser hasta 90% más eficientes que las redes 4G. Comparadas con las 4G, utilizan menos señalización y envían los datos más rápidamente. Para 2030, el 5G tiene el potencial de reducir las emisiones de dióxido de carbono en miles de millones de toneladas.

Casos de uso: Cuándo elegir 4G LTE frente a 5G

Casos de uso de 4G LTE:

• Banda ancha móvil: Uso de teléfonos inteligentes y tabletas para acceder a Internet con fines como la navegación en línea, la transmisión de vídeo y el uso intensivo de datos de aplicaciones.
• Dispositivos IoT en grandes áreas: Conectar diferentes sensores y dispositivos inteligentes para recopilar y gestionar datos. La misma norma LTE dio lugar a la categoría competidora conocida como NB-IoT (Narrowband IoT), destinada al uso de máquina a máquina y que ha experimentado un enorme aumento de aceptación.
• Redes de seguridad pública: Proporcionan a los primeros intervinientes una conexión de voz y datos rápida y fiable en caso de emergencia.
• Acceso inalámbrico fijo: Para las zonas donde las opciones de banda ancha por cable son limitadas, 4G LTE proporciona una conectividad fiable a Internet.

Casos de uso de 5G:

• Aplicaciones de gran ancho de banda: Las altas velocidades de datos de la 5G permiten la transmisión fluida de grandes archivos de vídeo 4K, que exigen mucha capacidad. La 5G puede proporcionar experiencias de realidad virtual y realidad aumentada viables y de alta resolución, que a menudo requieren la transmisión de vídeo 4K con un gran ancho de banda.
• Sanidad: Tecnología vestible, sanidad electrónica, diagnósticos y operaciones a distancia, y apoyo de IA a personas con discapacidad.
• Vehículos autónomos: En el menor tiempo posible, los vehículos autónomos deben ser capaces de procesar la información y realizar los ajustes necesarios. Las flotas de vehículos autónomos podrán obtener actualizaciones y realizar modificaciones gracias a la latencia ultrabaja, la capacidad mejorada y la cobertura.
• Ciudades inteligentes: Para prestar un mejor servicio a sus residentes, realizar un seguimiento de los servicios públicos y vigilar la infraestructura de la ciudad, los gobiernos locales están utilizando redes 5G.

Casos de uso para redes híbridas: Las empresas pueden disponer de la flexibilidad de las soluciones de borde 5G y LTE tanto en emplazamientos temporales como permanentes sin pérdida de seguridad, fiabilidad, rendimiento de las aplicaciones o simplicidad de gestión. Todo lo necesario para mantener conectados a los empleados y la tecnología importante lo proporcionan las soluciones híbridas de red de área extensa (WAN).

Conclusión

Con su amplia cobertura y bajo coste, 4G LTE sigue siendo la base de la conexión móvil, pero 5G ofrece mejoras revolucionarias en velocidad, latencia y conectividad. La decisión entre 4G LTE y 5G se basa en la disponibilidad y las necesidades individuales.

Es evidente que, en el debate 4G LTE frente a 5G, cada red puede tener sus ventajas. La mejor opción para ti dependerá de tus necesidades específicas. Aunque 5G promete una conectividad mucho mayor, latencia reducida y velocidades más rápidas, 4G LTE sigue siendo una opción fiable y completa para zonas que actualmente no necesitan un rendimiento de última generación. Lo más importante es asegurarse de que su red es capaz de satisfacer las demandas tanto del presente como del futuro, independientemente de si se está preparando para la transición a la tecnología 5G u optimizando para 4G LTE.