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Por qué la infraestructura distribuida de computación de borde es la clave de la 5G

Generalmente, el núcleo centralizado de los centros de datos es el que tiene velocidades altas y latencias ultra bajas. Pero esta energía necesita ser distribuida en los bordes de las redes para que tecnologías como la 5G puedan realmente despegar. Tener potencia en el borde es la única manera de proporcionar soporte de baja latencia a aplicaciones como los vehículos autopropulsados, el comercio de alta frecuencia o la RV móvil.

En el siguiente artículo, nos adentraremos más en por qué la Infraestructura de Informática de Borde Distribuido es la clave de la 5G.

5G: Expectativas y Predicciones

Huawei Technologies ya ha realizado algunas demostraciones y ha demostrado que su Huawei’s Mate X puede alcanzar velocidades de bajada de 1Gbps y velocidades de subida cercanas a los 100 Mbps. Cuando se puede comparar con el promedio de 4G/LTE que alcanza velocidades máximas de 200Mbps, la diferencia es enorme.

Pero otras predicciones aumentan estas expectativas, por ejemplo, Samsung predice que la velocidad será de unos 7,5 Gbps cuando la tecnología 5G haya alcanzado un punto de madurez.

Al igual que 4G LTE, la tecnología 5G está siendo desarrollada a partir de una reacción al increíble y creciente número de dispositivos que buscan una conexión a Internet. Pero no se trata sólo del crecimiento de los smartphones móviles, sino también de millones de dispositivos de IO, desde termostatos, coches autopropulsados, cámaras de seguridad, etc. Miles de dispositivos que intentan comunicarse a alta velocidad bajo el mismo punto de acceso celular plantean muchos nuevos retos.

La tecnología móvil 5G tendrá que tratar con volúmenes de datos realmente altos, todos a velocidades más rápidas y procedentes de una zona geográfica reducida. Esto da como resultado la descentralización del centro de datos y la búsqueda de recursos computacionales más potentes en el borde de la red.

Los usuarios de 5G necesitarán estar más cerca del borde

5G trabaja con frecuencias ultra-altas que se llaman la onda milimétrica (mmWave). El rango para este tipo de frecuencias es muy corto y no puede atravesar la mayoría de los objetos densos, incluso puede degradarse con la lluvia. A diferencia de sus predecesores 3G o 4G que podían cubrir un par de kilómetros sin afectar la señal, 5G mmWave tendrá una cobertura muy localizada, que va desde diez metros hasta unos pocos cientos.

El siguiente cuadro muestra una breve descripción de la evolución de las tecnologías de banda ancha móvil.

¿Por qué 5G está usando estas frecuencias?

El espectro donde se localizan estas frecuencias de mmWave está prácticamente sin usar, por lo que esto le da a 5G la oportunidad de optimizar realmente el ancho de banda. Por supuesto, el estándar 5G también utiliza frecuencias de banda inferior llamadas «sub-6GHz» que ayudarán a contrarrestar las diferencias entre la cobertura y el ancho de banda.

Para la longitud de onda corta (mmWave), 5G utiliza células pequeñas que probablemente se desplegarán en áreas geográficamente más densas, como las ciudades.

El reto es que las aplicaciones de baja latencia, como los vehículos autopropulsados o el comercio de alta frecuencia, deberán estar lo más cerca posible de la radio. Una vez más, aquí es donde la infraestructura de computación de borde puede jugar un papel clave en el desarrollo futuro de 5G. Los proveedores de la nube o de la aplicación querrán estar lo más cerca posible del usuario final, con el fin de proporcionar una buena experiencia.

¿Por qué Edge Computing puede ser la clave para 5G?

Tradicionalmente, el centro o red central contiene gran parte de la potencia computacional. Este es el caso de los proveedores de Cloud Computing, las telecomunicaciones, los proveedores de Internet y las grandes empresas. Por otro lado, los exteriores o bordes son las localizaciones geográficas distribuidas, que no se encargan de nada más que del acceso.

El término edge computing nació como una forma de descentralizar esta potencia computacional del centro de datos principal y distribuirla a recursos situados en el borde, como antenas de banda ancha móvil, CPEs, routers de sucursales e incluso terminales.

Ventajas de la informática distribuida de borde 5G

Sabiendo lo importante que es estar más cerca de la frontera, los proveedores de cloud computing como Google y Amazon están construyendo sus servicios alrededor de redes distribuidas geográficamente que están más cerca del usuario final. La CDN de la red de entrega de contenido AWS de Amazon adapta el contenido específico de un área y lo entrega con latencias más bajas.

En la computación de borde, la potencia computacional se sitúa más cerca del destino para reducir la latencia. Así que si hay menos distancia geográfica entre la fuente y el destino, las recompensas son las velocidades de la luz.

Una red de latencia ultra baja es exactamente lo que 5G está buscando, y la computación en el borde puede proporcionarla. La idea de optimizar el borde es reducir la latencia, que es crítica para muchos servicios.

Un buen ejemplo de ello es el «HFT» de comercio de alta frecuencia. Las instituciones financieras compran bienes inmuebles lo más cerca posible de la Bolsa y de las oficinas de comercio, sólo para conseguir que las señales de comercio se acerquen a la velocidad de la luz. Una red de alta latencia de un par de milisegundos en operaciones avanzadas podría significar una pérdida de un par de millones.

Otras aplicaciones que se beneficiarán de la computación de borde de baja latencia?

Infraestructura de computación periférica de 5G

Como se mencionó anteriormente, computación periférica se refiere a la infraestructura que procesa los datos lo más cerca posible de la fuente. En una red móvil 5G, el borde es la red que se encuentra lo más cerca posible del usuario final, se puede considerar el propio dispositivo (como el Mate X de Huwaei) y las antenas inalámbricas o estaciones base.

El Multiaccess Edge Computing (MEC) será un componente esencial para la 5G, ya que puede ayudar a construir potencia en el borde de la red móvil. Esta plataforma ofrecerá, computación y almacenamiento, la ejecución de aplicaciones a través de APIs, e incluso ayudará a procesar las capacidades de la red de radio, como la resolución de la congestión de la red.

Con este tipo de poder a manos de los proveedores de telecomunicaciones e Internet, es probable que la infraestructura inalámbrica 5G en el borde, sea como un mini-centro de datos. Pero esa potencia en el borde sólo puede funcionar con las características mejoradas de la banda ancha móvil de 5G.

Lanner Electronics Inc., es uno de los primeros proveedores de soluciones de caja blanca dirigidas a la computación y virtualización de borde 5G. Un par de ejemplos de hardware que podrían estar ubicados en el borde de la red 5G. Las cajas blancas probablemente se convertirán en una verdadera solución de infraestructura.

Las soluciones Whitebox pueden utilizarse en las siguientes aplicaciones: 

Otro gran ejemplo de una infraestructura de vanguardia que puede ser clave en la tecnología inalámbrica móvil 5G es el NCR-1510. Esta es una caja blanca endurecida optimizada para SD-WAN o uCPE. El NCR-1510 fue construido para aplicaciones basadas en torres celulares que necesitan un amplio rango de resistencia a la temperatura.

Resumen

Con la ayuda de la infraestructura de computación distribuida, 5G permitirá servicios de alto rendimiento y redes de latencia ultra baja. Aunque el argumento es claro, el funcionamiento interno de este escenario aún no está listo.

Es un hecho que las nuevas aplicaciones traídas por los vehículos de IoT, RV/RA y autoconducción exigirán redes de latencia ultra baja. El despliegue exitoso de estas aplicaciones requerirá potentes recursos de borde, radios, estaciones base y terminales que sean lo suficientemente potentes como para mejorar la experiencia del usuario final.

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