4G es el nombre abreviado de la cuarta generación inalámbrica, la etapa de las comunicaciones móviles de banda ancha que reemplaza a la 3G (tercera generación inalámbrica) y es la predecesora de la 5G (quinta generación inalámbrica).
El estándar celular inalámbrico 4G fue definido por la Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) y especifica las características clave del estándar, incluida la tecnología de transmisión y las velocidades de datos.
Cada generación de tecnología celular inalámbrica ha introducido mayores velocidades de ancho de banda y capacidad de red. Los usuarios de 4G obtienen velocidades de hasta 100 Mbps, mientras que 3G solo prometía una velocidad máxima de 14 Mbps.
Con velocidades de descarga 4G, los usuarios inalámbricos pueden transmitir video y audio de alta definición. 4G también permite la banda ancha inalámbrica, que proporciona una forma para que los usuarios obtengan conectividad a Internet sin la necesidad de una conexión fija por cable de un proveedor de servicios de Internet (ISP).
¿Cómo funciona el 4G?
En el nivel más básico, una conexión 4G funciona a través de una antena que transmite a través de frecuencias de radio, lo que permite que los dispositivos móviles se conecten a las redes móviles.
Las capacidades de transmisión y recepción de 4G están impulsadas por las tecnologías MIMO (Entrada Múltiple, Salida Múltiple) y Multiplexación por División de Frecuencia Ortogonal (OFDM). Tanto MIMO como OFDM permiten más capacidad y ancho de banda en comparación con 3G. OFDM proporciona más velocidad que las tecnologías primarias que impulsaron 3G, que incluyen la tecnología TDMA (acceso múltiple por división de tiempo) y CDMA (acceso múltiple por división de código). Con MIMO, 4G reduce la congestión de la red en comparación con 3G, porque se puede admitir a más usuarios.
El 4G también es un estándar basado en todo el IP (protocolo de Internet) tanto para voz como para datos, a diferencia del 3G, que solo utiliza IP para los datos, al tiempo que permite la voz con una red de conmutación de circuitos. Al ser una red totalmente IP, el 4G es más eficiente para que los proveedores de redes móviles lo operen y optimicen que la gestión de diferentes tecnologías de red para voz y datos.
¿Cuál es la diferencia entre 4G y 4G LTE?
La diferencia entre 4G y 4G LTE tiene que ver con el marketing y la historia de la especificación 4G. LTE (Long Term Evolution) se desarrolló originalmente para facilitar la transición de los operadores de 3G a 4G.
La UIT definió por primera vez el 4G en 2008, pero sus velocidades y especificaciones técnicas no eran inmediatamente alcanzables para las redes móviles o los dispositivos móviles. Como un paso intermedio más allá de 3G, LTE proporciona más ancho de banda que 3G, sin alcanzar el mínimo de velocidad de red de ancho de banda completo de 100 Mbps que promete 4G.
El término LTE se utiliza a menudo como parte de los argumentos de marketing y no especifica ni implica una velocidad específica. Dependiendo del operador, las velocidades oscilan entre 20 Mbps y 100 Mbps. Sin embargo, 4G LTE-A (LTE-Advanced) es un término específico que se define como la habilitación de 100 Mbps. En efecto, es 4G, sin ninguna diferencia técnica con respecto a él.
Historia del 4G
Las primeras fases de lo que se conoció como 4G comenzaron en 2008 como la especificación de Telecomunicaciones Móviles Internacionales Avanzadas (IMT-Avanzadas).
En 2008, ninguna red móvil u operador de telefonía móvil fue capaz de alcanzar la velocidad de 100 Mbps que especificaba el 4G, aunque había enfoques que competían entre sí, como LTE y WiMAX (Interoperabilidad Mundial para el Acceso por Microondas), que tenían como objetivo cerrar la brecha entre el 3G y el 4G.
Sprint fue uno de los principales patrocinadores de WiMAX, mientras que Verizon impulsó LTE. Una diferencia clave entre WiMAX y LTE es que WiMAX no hizo uso de OFDM, que se convirtió en un elemento fundamental de todos los despliegues de producción de 4G a lo largo del tiempo. En 2011, Sprint cambió de rumbo y comenzó a admitir LTE en toda su red, y WiMAX comenzó a desaparecer.
La velocidad y el rendimiento de LTE han aumentado constantemente desde 2011, y la tecnología 4G LTE-A proporciona a las redes celulares la máxima potencia de red de 100 Mbps definida por la especificación IMT-Advanced original.
El desarrollo y despliegue del sucesor de 4G, 5G, es un proceso de varios años. Como ocurría con cada generación anterior, se necesitan varios años para desplegar una nueva generación de tecnología. El despliegue de 5G implica el uso de nuevas tecnologías de operadores y antenas, así como dispositivos móviles compatibles con el nuevo estándar. Todos esos esfuerzos tardarán en madurar. Eventualmente, en una fecha por determinar, como fue el caso de 1G, 2G y 3G, las redes 4G desaparecerán en favor de las generaciones venideras.
Internet 4G en la luna
Se espera que un cohete de SpaceX lleve una red 4G a la Luna en 2024, donde aterrizará en el cráter Shackleton en el polo sur lunar.
La creación de esta red celular es una empresa conjunta entre la NASA y Nokia. La red será alimentada por una estación base almacenada en un módulo de aterrizaje lunar Nova-C que se conectará a un rover.
La NASA planea utilizar esta red 4G en su programa Artemis, que tiene como objetivo devolver a los astronautas a la Luna en los próximos años. Los humanos no han estado en la Luna en más de 50 años.
Beneficios de pasarse al 5G
El 5G es la próxima evolución de la tecnología de redes móviles. Ofrece la promesa de un mayor ancho de banda con velocidades máximas de hasta 20 Gbps, que es mucho más que los 100 Mbps especificados por 4G.
El ancho de banda por sí solo no es el único beneficio de pasar a 5G. Otros beneficios del 5G incluyen:
Menor latencia. El 5G permite conexiones más rápidas y con mayor capacidad de respuesta. Se pretende que la latencia 5G sea inferior a 1 milisegundo, que es significativamente más rápida que los 60 a 98 milisegundos que permite 4G.
Menos congestión. El 5G también ofrece menos interferencias de señal que el 4G. Tanto el 4G como el 5G utilizan la tecnología OFDM, que divide las señales en diferentes canales. Mientras que el 4G proporciona canales de 20 MHz, el 5G tiene canales en el rango de 100 a 800 MHz, lo que permite más capacidad, menos congestión y mayores velocidades de descarga.
Consumo de energía. En el caso de los dispositivos móviles, el 5G tiene el potencial de consumir menos energía en los dispositivos de consumo y los teléfonos inteligentes que el 4G, lo que podría permitir una mayor duración de la batería de los dispositivos.