El desarrollo de las tecnologías inalámbricas ha permitido que las nuevas generaciones
de las redes móviles tengan un real impacto en la sociedad, desde el uso de tecnologías
inalámbricas exclusivamente para comunicaciones de voz, el uso los mensajes de texto y/o
correo electrónico, hasta el acceso masivo a grandes y crecientes cantidades de información.
Hoy tecnologías como el Internet de las Cosas (IoT, Internet of Things), el vídeo de alta
definición, los videojuegos en línea, la Realidad Virtual (VR, Virtual Reality), entre otros, demandan
nuevas y más flexibles características de los sistemas de comunicaciones móviles.
Las redes de Quinta Generación (5G) emergen para responder a esta demanda. A diferencia
de las anteriores generaciones, 5G se preocupa no solo por aumentar la capacidad y
la cobertura, es decir, mejorar los distintos aspectos de la pasada cuarta generación (4G),
sino también por abrir paso a las mencionadas tendencias tecnológicas, mejorando la latencia
para habilitar servicios y aplicaciones en tiempo real o permitiendo conectar millones
de dispositivos, con pequeños paquetes de datos a bajas velocidades de transmisión de
datos. Para ello hace uso de altas frecuencias, sistemas de antenas de Múltiples Entradas
y Múltiples Salidas (MIMO, Multiple Input Multiple Output), y numerologías flexibles, entre
otras, que permiten soportar las aplicaciones de las actuales redes móviles.
A pesar de que la tecnología avanza rápidamente, su adopción y desarrollo requiere de
tiempo, cooperación entre distintos entes públicos y privados, y sobre todo una alta inversión.
Este trabajo de grado presenta aspectos teóricos de las redes 5G, también ha desarrollado
una herramienta de simulación a nivel de sistema y de código libre para la red 5G,
con la cual es posible realizar análisis de cobertura y capacidad para diferentes escenarios,
lo cual permitirá a profesores y estudiantes entender y experimentar desde un simulador a
nivel de sistema con este tipo de redes, y analizar sus características, modelos matemáticos
de elementos del sistema y fenómenos de propagación. La herramienta desarrollada
es un punto de partida, a la cual se le pueden incluir con el tiempo nuevas funcionalidades
en nuevos trabajos de grado, los cuales no tendrán que partir de cero en el desarrollo de un
simulador para redes 5G a nivel de sistema.
The development of technologies has allowed the new generations of mobile networks
to introduce changes with greater impact on society, from the use of wireless technologies
exclusively for voice communications, the use of text messages and/or email, to massive access
to large and growing amounts of information, and a voice quality that could be thought
unmatched.
Today technologies such as the Internet of Things (IoT), high-definition video, online video
games, Virtual Reality (VR), etc., demand a new trend in communications. Fifth Generation
(5G) networks emerge to respond to this diversified market that is evolving. In difference
with previous generations, 5G is concerned not only with increasing capacity and coverage,
improving the different aspects of the last fourth generation (4G), but also with making way
for the aforementioned technological trends, improving latency for enabling processes in real
time or allowing devices to be massively connected in exchange for a low data rate. To do
this, it makes use of high frequencies, massive MIMO, flexible numerologies, among others,
which allow it to cover and expand the applications of current mobile networks.
Although the fact that technology advances rapidly, their adaptability and development
requires time, cooperation between different public and private entities, and above all, a high
investment. This degree work presents theoretical aspects of the 5G network, it has also
designed and implemented a simulation tool at the system level and free code for the 5G
network with respective coverage and capacity analysis, which allows countless students
to understand and experience technologies, phenomena and physical models, involved in
wireless networks but especially in the 5G network, without waiting for its implementation in
Latin America. Additionally, it provides a new starting point to develop a complete simulation
tool, will be fed by future degree projects, it won’t have to start from scratch in the elaboration
of wireless system simulations.
