Escolha as tags que melhor definem você:

Artigo

Introdução ao 5G: o grande salto para a internet das coisas

Por Gregorio Recio, Gorka Riocerezo — 28 de fevereiro de 2018

O 5G abrirá as portas a novas experiências e serviços que agora só conseguimos imaginar

A tendência com mais repercussão do Mobile World Congress nas últimas edições está sendo o 5G por suas oportunidades para a indústria e a sociedade conectada.

Para termos uma visão completa desta tecnologia chamada a revolucionar as comunicações, iniciamos uma série de artigos em que analisaremos o 5G de diferentes perspectivas: a corrida tecnológica mundial, o impacto global ou especificações mais técnicas, como a arquitetura de rede e o espectro.

Nesta primeira parte a modo de introdução exporemos as características gerais, principais usos e vantagens a respeito das tecnologias anteriores.

A grande aposta

Desde o começo das telecomunicações móveis digitais, cada geração de tecnologia (2G 3G 4G) se desenvolveu para melhorar a eficiência, cobertura e capacidade do espectro e permitir que as redes de telecomunicações sigam o ritmo do crescimento do tráfego. Embora ainda a implantação generalizada do 4G esteja longe de ser uma realidade, as principais operadoras e fabricantes já estão trabalhando na padronização da quinta geração. O 5G não será apenas uma ferramenta para transmitir mais dados em menos tempo, mas abrirá um leque de possibilidades para a internet das coisas (IoT), na qual será necessário suportar a interação de milhões de dispositivos.

Esta nova tecnologia encontra-se atualmente em uma fase inicial de desenvolvimento, já que entre os muitos obstáculos significativos que enfrenta se encontra a problemática da padronização. Apesar disso, os principais players coincidem em que o 5G não é apenas uma necessidade, mas também uma grande aposta no futuro.

Com que nos depararemos?

As premissas básicas que se definiram para o 5G para quando se padronizar são as seguintes:

  • Velocidade: o 5G alcançará velocidades 100 vezes superiores à velocidade de LTE e 10 vezes superior à tecnologia LTE-Advanced, um padrão intermediário que se está implantando na Espanha.

  • Baixa latência: entendemos a latência como o acúmulo de diferentes atrasos desde que se envia um pedido até que se recebe uma resposta devido à viagem do sinal pelo meio radioelétrico. A diminuição da latência no 5G é chave, já que permitirá a entrada a serviços diferenciais com respeito às tecnologias passadas.

  • Alta densidade: Diferentemente das tecnologias anteriores que eram muito sensíveis à quantidade de dispositivos conectados (pensemos em um concerto multitudinário ou em um jogo de futebol em que a conectividade passa a ser muito limitada), o 5G terá a capacidade de suportar um grande número de dispositivos conectados ao mesmo tempo, chegando a tolerar densidades de até 100 dispositivos por m2.

  • Eficiência: Prevê-se que esta tecnologia supere em 90% a eficiência energética do 4G.

Em dezembro de 2017 o 3GPP (3rd Generation Partnership Project) aprovou as especificações do 5G New Radio (NR) para o non-standalone. Trata-se de uma tecnologia 5G (o primeiro padrão aprovado oficialmente) que não pode agir de maneira autônoma, mas que se suporta sobre LTE a tecnologia atual. A ligação realizada com 5G no último 20 de fevereiro pela Vodafone e pela Huawei de Casteldefels (Barcelona) a Madrid foi a primeira do mundo a se realizar segundo este padrão.

Uma lista de desejos para a quinta geração de telecomunicações móveis

A lista de demandas e melhoras para o 5G é longa e trata praticamente todos os aspectos das telecomunicações e das prestações de serviços. Os principais avanços referentes às tecnologias anteriores são:

  1. Uma operacional em tempo real: falar de 5G é falar de rápidos tempos de resposta, alta disponibilidade, baixa latência e jitter. Latência e jitter são dois conceitos que vão muito unidos, já que ambos se referem a atrasos: o primeiro é generalizado a todas as redes enquanto o segundo é um efeito das redes de dados não orientadas a conexão e baseadas em comutação de pacotes. A latência deveria ser inferior a 150 milissegundos e o jitter deveria estar abaixo de 100 milissegundos para se adequar à sensibilidade do ouvido humano em comunicações em tempo real (como VoIP).

  2. Infraestrutura crítica: embora até agora o dimensionamento das redes 3G e 4G tenha vindo condicionado por problemas na rede de transporte com o 5G, o dimensionamento será em base à experiência de usuário oferecendo alta fiabilidade e cobertura.

  3. Redes de capacidade muito alta: se trabalhará com cobertura de alta qualidade e a tecnologia suportará serviços multiespectro para o aproveitamento máximo da capacidade espectral.

  4. Infraestrutura virtualizada: as redes serão definidas por software (SDN) e por funções (NFV). Falamos de virtualização de redes orientada à nuvem que permitirá realizar melhores escalamentos e obter eficiências em custos e flexibilidade que até agora não eram factíveis.

  5. IoT e M2M: o 5G será capaz de suportar milhões de dispositivos conectados enviando informação periodicamente. O “todo conectado” poderá ser uma realidade.

O 5G é uma necessidade?

Em 2020 espera-se que haja 30 bilhões de dispositivos conectados. Ter acesso à internet não móvel tornou-se uma necessidade básica e sermos capazes de fazer videochamadas de qualidade e vermos conteúdo em streaming sem interrupções são exigências cada vez mais imperiosas. Os 300 Mb/s de download que oferecem atualmente as redes 4G aparentemente não poderão satisfazer as demandas futuras dos usuários quanto a conectividade e velocidade.

Além de conectar nossos telefones ou computadores, a internet das coisas (IoT) aspira à hiperconectividade, à capacidade de conectar simultaneamente nossas casas (domótica), carros, relógios e cidades à rede. Para processar, analisar e aproveitar a quantidade de dados que isto suporia, precisa-se de uma estabilidade constante. O 4G não pode garantir estas múltiplas conexões, portanto é necessária a implementação do 5G.

Algumas aplicações nas quais o tempo de resposta é crítico e que seriam possíveis graças a uma maior estabilidade e a uma menor latência são:

  • Veículos autônomos: as redes 5G poderão responder o suficientemente rápido para coordená-los, sejam automóveis que se comuniquem com uma central de controle ou para se comunicar entre si.

  • Videoconferências: estabelecer uma conversação através de um vídeo extremamente nítido e com alta resolução será possível graças à comunicação em tempo real.

  • Entretenimento: com uma conexão 5G se poderá fazer streaming de conteúdos diretamente nos dispositivos de realidade virtual.

  • Telemedicina: os médicos poderão realizar uma operação ou cirurgia de maneira remota. Os atrasos na conexão serão tão minúsculos que os médicos poderão usar robôs para operar a 1.000 quilômetros de distância.

 

Um pequeno percurso pela evolução tecnológica

Desde o “1G” passaram mais de 30 anos e no momento está projetada a implantação da quinta geração de redes móveis para o próximo ano 2020. A evolução do que se podia fazer nos anos 80 com a telefonia analógica para o que passamos a fazer na atualidade foi radical.

Agrupamos dentro da primeira geração os telefones que só serviam para fazer chamadas enquanto o 2G, nascido nos anos 90, faz referência ao aparecimento da denominada telefonia digital. Em 2001 começou-se a implementar o 3G, que permite a transferência de arquivos multimídia, conectividade permanente sem fios e uma velocidade até sete vezes mais rápida que a conexão telefônica padrão, além de maior segurança. A tecnologia 4G, também chamada LTE, é a mais veloz desenvolvida até o momento, mas ainda não é uma realidade global nem todos os terminais nem todos os cartões SIM são compatíveis com ela. A partir de 2020 poderemos ver as primeiras implantações comerciais da rede 5G.

Em testes de laboratório com condições muito específicas, a Etisalat, operadora asiática com presença na África e na Europa do Leste, atingiu um recorde de velocidade de 5G de 71Gb/s. Não obstante, estima-se que na média as condições “reais” serão de 10Gb/s e que as que finalmente chegarem ao usuário serão de 1Gb/s. Um possível exemplo do que permitirão estas velocidades é a descarga de seis temporadas de Game of Thrones em Full HD em apenas 30 segundos.

Do 4G ao 5G: grandes melhorias em menos de uma década

Em 2012 começou-se a levar a cabo a ativação do 4G e em 2020 prevê-se a do 5G. Apesar de ainda ser necessário resolver o problema da padronização, já se prognosticam diferentes melhorias entre uma tecnologia e outra:

O 5G será de fácil implementação em contraposição ao 4G.

  • A tecnologia de quinta geração permitirá 90% de economia de energia por serviço proporcionado com relação ao 4G.

  • O 5G conseguirá uma latência de abaixo de um milissegundo, muito menor do que se alcança com a tecnologia anterior com médias de 50ms.

  • Enquanto com o 4G a conexão se ressente em lugares especialmente transitados, o 5G permitirá uma conexão simultânea de uns 100 bilhões de dispositivos.

  • As frequências utilizadas serão muito maiores, com a nova tecnologia podendo alcançar de 6GHz a 100GHz. O 4G não utiliza frequências superiores a 3 GHz.

Além da redução do consumo de energia que suporia o salto ao 5G, um dos aspectos mais importantes desta tecnologia será a possibilidade de incorporar novos serviços e novas experiências de uso no dia a dia do usuário. Produtos e experiências que agora só conseguimos imaginar, como os veículos autônomos ou a telemedicina (eHealth), poderão se tornar realidade graças aos avanços que se prognosticam para o 5G. Um grande salto para o mundo conectado.

Setores relacionados
TelecomunicaçõesIndústria
Serviços relacionados
TechnologyITNetwork
Jordi Meya

Director da Unidade de Negócios Tecnológica

Contato
Diego González

Líder de serviço de TI

Contato
Assine nossa newsletter

Assine nossa newsletter mensal.