5G desde la estratosfera: Japón logra un avance en telecomunicaciones

Un consorcio japonés ha demostrado por primera vez en el mundo una conexión 5G exitosa a una altitud de 4 km en la banda de frecuencia de 38 GHz. La prueba se realizó utilizando un avión Cessna para simular una estación en una plataforma de gran altitud (High-Altitude Platform Stations, HAPS), que podría proporcionar conexión 5G desde la estratosfera.

El proyecto es parte de una iniciativa para desarrollar sistemas de comunicación inalámbrica basados en HAPS, encabezada por el Ministerio del Interior y Comunicaciones de Japón. Este experimento ha sido el primero de su tipo en el mundo. El proyecto incluyó a cuatro organizaciones: SKY Perfect JSAT Corporation, NTT DOCOMO, el Instituto Nacional de Tecnologías de la Información y la Comunicación (NICT) y Panasonic Holdings Corporation.

La prueba estableció una línea de enlace aéreo de comunicación entre el avión Cessna, volando a una altitud de 4 km, y tres estaciones terrestres, utilizando el estándar 5G New Radio (NR) con ondas de radio en la banda de 38 GHz, lo cual es un enfoque nuevo para las redes 5G terrestres. El éxito en la creación de múltiples líneas de enlace utilizando el estándar 5G NR y ondas de radio en la banda de 38 GHz ha sido un avance mundial en las tecnologías de telecomunicaciones.

El avión estaba equipado con un nuevo sistema de comunicación, y una antena de lente con función de seguimiento automático se utilizó como estación terrestre HAPS. La tecnología permitió establecer un canal de transmisión de datos entre dos estaciones terrestres: una estaba conectada a la red terrestre 5G (estaciones 1 y 2), y la otra a una estación base terrestre conectada a un terminal (estación 3). Esta configuración demostró el funcionamiento de una línea de enlace 5G de la red terrestre a través de un relé aéreo.

Para integrar HAPS en las redes 5G y 6G, se requerirá una conmutación flexible y control de las líneas entre la red terrestre y la estratosférica. La prueba demostró una transmisión de datos sin interrupciones al mover el equipo entre las zonas de cobertura de las estaciones base.

Cabe señalar que las condiciones meteorológicas pueden afectar la comunicación, ya que la lluvia puede debilitar significativamente las ondas de radio en la banda de 38 GHz. La prueba verificó con éxito un algoritmo que compensa la atenuación de la señal debido a la lluvia, utilizando diversidad de sitios y sincronización con la red 5G.

Los datos recopilados apoyarán la aplicación práctica y la estandarización de HAPS. Los resultados ayudarán a determinar direcciones para un mayor desarrollo técnico y mejora del rendimiento.

El consorcio japonés planea utilizar los resultados de la prueba para implementar servicios de comunicación 5G desde la estratosfera a través de HAPS, lo que contribuirá al desarrollo de redes no terrestres (Non-Terrestrial Networks, NTN), que crean una conexión en múltiples capas a través del mar, el aire y el espacio, más allá de las fronteras terrestres.