GSM, UMTS y LTE - De 2G a 5G

La evolución de las normas de comunicación móvil. Qué hay detrás de 2G, 3G, 4G, 5G y sus respectivas ventajas para el Internet de las Cosas.

Normas de comunicaciones móviles: de la 2G a la 5G: la evolución de la tecnología de redes

La evolución de los estándares de comunicaciones móviles ha revolucionado la transmisión móvil de datos. Descubra qué hay detrás de 2G, 3G, 4G y 5G y qué ventajas ofrecen las distintas generaciones para los proyectos IoT y M2M.

2G, 3G, 4G, 5G: ¿Qué hay detrás de todo esto?

2G, 3G, 4G y 5G son estándares de telefonía móvil. La G significa generación y se refiere a la segunda, tercera, cuarta y quinta generación. La diferencia entre las distintas generaciones radica sobre todo en la velocidad de transmisión de datos.

La mayoría de la gente está familiarizada con 2G, 3G, 4G o 5G por el uso de datos móviles en teléfonos inteligentes o tabletas. Sin embargo, las comunicaciones móviles también son muy populares en el contexto de la comunicación M2M, es decir, el intercambio de datos de máquina a máquina. Los avances en la transmisión de datos móviles hacen que se añadan constantemente nuevas aplicaciones M2M e IoT. Sin embargo, los estándares de comunicaciones móviles más antiguos también han garantizado ya un fuerte crecimiento en el sector IoT y M2M.

Evolución de la telefonía móvil: de la 2G a la 5G

2G / GSM (1992)

En 1992 se introdujo la 2G como primera red digital de telefonía móvil basada en la norma GSM (Global System for Mobile Communications). Además de la telefonía, hizo posible por primera vez la transmisión móvil de datos. Los datos se transmiten por GPRS (General Packet Radio Service), pero son muy lentos comparados con los estándares actuales.

La 2G está disponible en casi toda Alemania, pero su desconexión está prevista a partir del verano de 2028, según ha anunciado Deutsche Telekom. Debido a su lenta velocidad de transmisión, la 2G se utiliza principalmente para telefonía y mensajes de texto. En la actualidad, este estándar de comunicaciones móviles también se sigue utilizando con frecuencia en los sistemas de llamada de emergencia y alarma de los edificios. Para garantizar que estos sistemas sigan funcionando sin problemas tras el apagón, deberán convertirse al estándar 4G.

Datos técnicos:

  • Máx. Velocidad de datos: hasta 50 kbit/s (GPRS), hasta 170 kbit/s (EDGE)
  • Latencia: 500-1000 ms
  • Rangos de frecuencia: 900/1800 MHz (Europa)
  • Situación en Alemania: disponible en todo el país, desconexión prevista a partir de 2028

Aplicaciones típicas de IoT:

  • Sistemas de alarma sencillos
  • Control por SMS
  • Telemetría sencilla con bajo volumen de datos
  • Sistemas heredados en el sector industrial

3G / UMTS (2000)

Después del GSM, en 2000 se desarrolló el UMTS (Sistema Universal de Telecomunicaciones Móviles) o 3G, el tercer estándar de comunicaciones móviles. En comparación con los estándares 2G, los datos se transmitían mucho más rápido. Gracias a la nueva tecnología de acceso radioeléctrico CDMA (Acceso Múltiple por División de Código) de banda ancha, UMTS también permitió enviar y recibir múltiples flujos de datos simultáneamente.

Los operadores de redes en Alemania están apagando sus redes 3G en favor de estándares de comunicaciones móviles más recientes y utilizando las frecuencias que queden disponibles para la expansión de 4G y 5G. Para los proyectos IoT y M2M, el apagón de 3G solo causa problemas si las tarjetas SIM M2M o las tarifas M2M utilizadas no admiten el uso de 4G y 5G. Las SIM M2M de wherever SIM soportan tanto 2G, 3G, 4G como 5G, por lo que nuestros clientes no tienen que preocuparse por ninguna restricción debida a la SIM M2M.

Datos técnicos:

  • Máx. Velocidad de datos: hasta 42 Mbit/s (HSPA+)
  • Latencia: 100-500 ms
  • Rangos de frecuencia: principalmente 2100 MHz (Europa)
  • Situación en Alemania: en gran parte desconectada

Aplicaciones típicas de IoT:

  • Videovigilancia con resolución media
  • Sistemas de telemantenimiento más complejos
  • Terminales de pago móviles
  • Sistemas telemáticos con mayor volumen de datos

4G / LTE (2010)

4G o LTE (Long Term Evolution) es uno de los estándares de telefonía móvil con la transmisión de datos más rápida. Incluso es posible descargar grandes cantidades de datos en pocos segundos. Sin embargo, 4G aún no está disponible en todo el país.

Un estudio realizado por la Agencia Federal de Redes en 2021 reveló que sólo se puede recibir una de las tres redes móviles del estándar 4G en alrededor del 7,2% de la superficie total de Alemania. Los estados federados del sur, en particular, tienen una cobertura deficiente: el 15,5% de Baviera está cubierto como máximo por una sola red de telefonía móvil, el 15,1% en Baden-Wurtemberg y el 15,9% en Renania-Palatinado.

Para los proyectos de IoT en los que la red 4G desempeña un papel importante, es aún más importante utilizar una tarjeta SIM multirred, por ejemplo, de wherever SIM . Esta puede utilizar las redes móviles de distintos proveedores y conectarse a la red más potente disponible en el lugar correspondiente.

Datos técnicos:

  • Máx. Velocidad de datos: hasta 300 Mbit/s (LTE Advanced: hasta 1 Gbit/s)
  • Latencia: 30-100 ms
  • Rangos de frecuencia: 800/900/1800/2100/2600 MHz (en Alemania)
  • Situación en Alemania: buena cobertura en las ciudades, lagunas en las zonas rurales

Variantes especiales de IoT:

  • LTE-M (Cat-M1): Variante optimizada para aplicaciones IoT con menor consumo energético.
  • NB-IoT (Narrowband IoT): variante de banda estrecha para aplicaciones de sensores sencillas con muy bajo consumo energético.

Aplicaciones típicas de IoT:

  • Videovigilancia HD y streaming
  • Sistemas complejos de mantenimiento y control a distancia
  • Aplicaciones para ciudades inteligentes
  • Vehículos conectados y gestión de flotas
  • Tecnología médica móvil

5G (2019)

El último estándar de comunicaciones móviles y "sucesor" de la red LTE es el 5G. Se considera una especie de revolución en la red móvil, ya que pretende permitir la transmisión de datos en tiempo real. La expansión de la red 5G también ha progresado rápidamente en los últimos años, lo que significa que el estándar ya se utiliza con más frecuencia.

El 5G se está volviendo cada vez más atractivo para un número creciente de aplicaciones del Internet de las Cosas (IoT) que requieren un alto rendimiento de datos, como la conducción autónoma o las aplicaciones de realidad virtual y aumentada. Si bien el 4G ya es técnicamente capaz de satisfacer estos requisitos y hacer posibles estos proyectos, el 5G asume una estructura de precios diferente, lo que resulta en costos más bajos para un uso de datos muy elevado que la red 4G. Obtenga más información sobre los beneficios del 5G para los proyectos de IoT y M2M aquí.

Datos técnicos:

  • Máx. Velocidad de datos: hasta 10 Gbit/s (teórica)
  • Latencia: 1-10 ms
  • Rangos de frecuencia: 700 MHz, 2 GHz, 3,6 GHz y, en el futuro, también 26 GHz
  • Situación en Alemania: la expansión avanza en ciudades y centros industriales

Variantes especiales de IoT:

  • 5G RedCapCapacidad reducida para aplicaciones IoT con requisitos de ancho de banda medio
  • mMTC (comunicaciones masivas de tipo máquina): Para un número muy elevado de dispositivos IoT en un espacio reducido.
  • URLLC (Comunicaciones Ultra Fiable de Baja Latencia): Para aplicaciones de tiempo crítico con latencias extremadamente bajas.

Aplicaciones típicas de IoT:

  • Conducción autónoma y coches conectados
  • Industria 4.0 y fábrica inteligente
  • Realidad aumentada/virtual
  • Telemedicina con aplicaciones en tiempo real
  • Ciudades inteligentes con amplias redes
  • Infraestructuras críticas con los más altos requisitos de fiabilidad

Migración para apagar el móvil

Con el progresivo apagón de los antiguos estándares de comunicaciones móviles, como 2G y 3G, muchos operadores de soluciones IoT y M2M se enfrentan al reto de migrar sus sistemas. Recomendamos una transición sin problemas:

  • Inventario: Identifique todos los dispositivos que aún dependen de 2G o 3G.
  • Elección de tecnología: Decide entre 4G/LTE, LTE-M, NB-IoT o 5G en función de tu caso de uso.
  • Preparada para el futuro: confíe en las tarjetas SIM compatibles con eUICC que permiten cambiar de tecnología sin necesidad de sustituirlas físicamente.
  • Estrategia multirred: utilice tarjetas SIM multirred que puedan cambiar de proveedor

Tarjetas SIM M2M preparadas para el futuro desde wherever SIM

Nuestras tarjetas SIM M2M son compatibles con todos los estándares de comunicaciones móviles actuales (2G, 4G, 5G), así como con los estándares específicos de IoT LTE-M y NB-IoT. Gracias a la capacidad multired y a la tecnología eUICC opcional, estará óptimamente equipado para el futuro, incluso más allá del apagón 2G.

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