5G-Advanced: Un Cambio Radical para XR

La Realidad Extendida (XR) está causando sensación en varios campos, ofreciendo experiencias emocionantes a través de la Realidad Virtual (VR), Realidad Aumentada (AR) y Realidad Mixta (MR). Estas tecnologías tienen el potencial de cambiar la forma en que aprendemos, trabajamos y jugamos. Para aprovechar al máximo los beneficios de XR, necesitamos una conectividad inalámbrica rápida y confiable. La red 5G-Avanzada está mejorando para respaldar mejor los servicios XR.

#El Mundo Creciente de XR

El uso de XR está aumentando rápidamente en diferentes sectores. Cada vez más personas están usando dispositivos como gafas AR y cascos VR. Estos gadgets no solo son divertidos; mejoran la educación con laboratorios virtuales, optimizan el trabajo remoto y hacen que la atención médica sea más accesible. Las posibilidades parecen infinitas.

Sin embargo, para que estas experiencias sean fluidas, la conectividad inalámbrica es crucial. Aquí es donde entra en juego el Proyecto de Asociación de Tercera Generación (3GPP). Están trabajando arduamente para mejorar el soporte de XR a través de la tecnología de Nueva Radio (NR) en redes 5G.

#¿Qué Hay de Nuevo en 5G-Avanzada?

La última versión de 5G, conocida como Release 18, introduce varias mejoras destinadas a aumentar el rendimiento de XR. Estas mejoras abarcan desde las capas físicas hasta las capas superiores, asegurando que tanto el acceso radio como las redes centrales estén optimizadas para los servicios XR.

#Entendiendo el Tráfico de XR

Para analizar el rendimiento de XR, es importante entender el tipo de tráfico de datos que generan las aplicaciones XR. El 3GPP ha desarrollado un modelo de tráfico estadístico que ilustra cómo las aplicaciones XR se comunican con la red. En términos simples, el tráfico XR se puede dividir principalmente en dos tipos: tráfico de video y tráfico de pose/control. El tráfico de video implica grandes paquetes de datos que contienen información visual, mientras que el tráfico de pose/control se ocupa de paquetes más pequeños que envían datos de posición y movimiento del usuario.

#Tráfico de Video

El tráfico de video es un gran protagonista en las experiencias XR. Se caracteriza por cualidades específicas como el tamaño del marco y la frecuencia de llegada de nuevos marcos. Por ejemplo, un marco de video típico se entrega cada 16.67 milisegundos a una tasa de 60 cuadros por segundo. Sin embargo, las condiciones del mundo real pueden provocar retrasos, donde entra en juego el jitter. El jitter se refiere a las variaciones en el tiempo entre la llegada de paquetes, y puede afectar la calidad de una experiencia XR.

#Tráfico de Pose/Control

El tráfico de pose y control, por otro lado, envía paquetes de datos más pequeños que informan al sistema sobre los movimientos del usuario. Estos son generalmente paquetes de tamaño fijo que llegan a intervalos regulares, lo que los hace más predecibles en comparación con el tráfico de video.

#Mejoras Clave en Release 18

Release 18 ha introducido mejoras notables para XR, centrándose en cinco áreas principales:

1. Tráfico Adaptativo de Baja Latencia
2. Concepto de Conjunto PDU y Burst de Datos
3. Conciencia de la Aplicación
4. Mejoras en la Capacidad
5. Mejoras en el Ahorro de Energía

#Tráfico Adaptativo de Baja Latencia

Para las aplicaciones XR, mantener la latencia baja es crítico. Los usuarios pueden tolerar algunas caídas en la calidad de la imagen, pero no pueden soportar retrasos. Para abordar esto, se ha introducido un nuevo método llamado Low Latency Low Loss Scalable Throughput (L4S). Este método asegura una baja latencia de red estable mientras permite que las aplicaciones ajusten su calidad según el ancho de banda disponible.

#Concepto de Conjunto PDU y Burst de Datos

Los datos transmitidos a través de la red están estructurados en unidades de datos de capa de aplicación. El 3GPP ha definido un concepto conocido como "conjunto PDU," que se refiere a uno o más paquetes de datos que llevan una unidad de información única. El concepto de "burst de datos" observa múltiples PDUs enviados juntos en un corto período de tiempo. Esta estructura ayuda a priorizar la transmisión de datos y optimizar los recursos de red al tratar estas unidades colectivamente.

#Conciencia de la Aplicación

Release 18 busca mejorar cómo la red maneja el tráfico de datos. En lugar de tratar cada paquete de forma individual, la red ahora considera el contexto más amplio del tráfico de aplicaciones XR. Esto significa que los cuadros de video y otros datos pueden ser evaluados según su importancia y urgencia, lo que lleva a una mejor experiencia del usuario.

#Mejoras en la Capacidad

La capacidad se refiere a cuántos usuarios pueden ser soportados simultáneamente sin comprometer la experiencia. Se han introducido varias nuevas características para aumentar la capacidad mientras se asegura que cada usuario de XR esté satisfecho con la calidad de su conectividad.

#Mejoras en la Concesión Configurada

Una de las formas de aumentar la capacidad es a través de la Concesión Configurada (CG), que permite a la red programar transmisiones de manera más efectiva. Al habilitar el multi-PUSCH (Canal Compartido de Uplink Físico), la red puede enviar múltiples paquetes en un solo intervalo de tiempo, reduciendo la latencia general.

#Mejoras en el Ahorro de Energía

La conservación de energía es vital para los dispositivos XR, que a menudo tienen una vida útil de batería limitada. Nuevos métodos como la Recepción Discontinua (DRX) ayudan a los dispositivos a entrar en estados de bajo consumo cuando no se espera transmisión de datos. Esta característica ajusta la monitorización de los canales de transmisión para alinearse mejor con el momento de los bursts de datos XR, asegurando que los dispositivos ahorren energía sin perder actualizaciones críticas.

#La Campaña de Simulación

Para evaluar los beneficios de las mejoras introducidas en Release 18, se llevaron a cabo varias simulaciones a nivel de sistema. El enfoque estuvo en métricas de capacidad y ahorro de energía para observar qué tan bien funcionan las nuevas características.

#Parámetros de Simulación

Las simulaciones se realizaron en un entorno controlado que imita las condiciones del mundo real, asegurando que los resultados sean prácticos. Se ajustaron varios parámetros para analizar el rendimiento de diferentes mejoras.

#Resultados y Hallazgos

Los resultados de estas simulaciones demostraron que los cambios realizados en Release 18 llevaron a mejoras sustanciales tanto en capacidad como en ahorro de energía para las aplicaciones XR.

#Mejoras en el Informe de Estado del Buffer

Los ajustes en cómo se informan los estados del buffer mostraron un impacto claro en la cantidad de usuarios de XR que podían ser satisfechos en un momento dado. Al mejorar la forma en que se empaqueta y transmite la información, la red gestionó los recursos de manera eficiente, lo que llevó a usuarios más felices.

#Programación Consciente de Aplicaciones

Con la introducción de la programación consciente de aplicaciones, la red pudo priorizar eficazmente el tráfico XR, mejorando las experiencias de los usuarios. Este nuevo método permitió a la red tratar los datos según sus requisitos específicos en lugar de como paquetes genéricos, resultando en mejores resultados.

#Mejoras en el Ahorro de Energía

Las mejoras en las características de ahorro de energía también mostraron promesas. Con una mejor gestión de cuándo los dispositivos despiertan y duermen, los dispositivos XR podrían funcionar más tiempo sin sobrecalentarse o quedarse sin batería, una situación beneficiosa para los usuarios.

#Perspectivas Futuras

Mirando hacia el futuro, se planean aún más mejoras para Release 19. El objetivo principal es seguir refinando la experiencia para los usuarios de XR. Esto incluye mejorar cómo las aplicaciones pueden comunicar sus necesidades a la red, aumentar la eficiencia de los recursos y asegurar que los servicios XR puedan entregarse sin interrupciones.

#Conclusión

A medida que las tecnologías XR continúan evolucionando, la necesidad de una conectividad inalámbrica robusta y adaptable se vuelve más clara. Las recientes mejoras en la red 5G-Avanzada marcan un paso importante hacia hacer que las experiencias XR sean más accesibles y agradables. Al centrarse en mejorar la latencia, la capacidad y la eficiencia energética, la red 5G-Avanzada se está preparando para apoyar la próxima ola de aplicaciones innovadoras en XR.

Al final, parece que el futuro de XR es brillante, y con la tecnología adecuada, el cielo es el límite—solo no te olvides de cargar tu dispositivo.