Introdução
O que é o 5G?
O mundo apresenta um número cada vez maior de dispositivos que estão conectados à rede e possuem tecnologias implementadas em seu funcionamento. Acompanhando esse crescimento, há cada vez mais usuários que fazem uso desses aparelhos no dia-a-dia, principalmente dispositivos móveis, além de atualmente ser muito difícil encontrar algum setor que não faça uso dos benefícios gerados por essas tecnologias.
Portanto, sendo apresentado como uma sucessão ao 4G (quarta geração de tecnologia móvel) e tendo seus primeiros lançamentos comerciais na Release 15 em 2019, a quinta geração de tecnologia móvel, o 5G, é uma geração que traz como fundamento um altíssimo nível de transferência de dados, conexões, cobertura e velocidade.
Em desenvolvimento e padronizado pela 3GPP (3rd Generation Partnership Project), o 5G destaca entre suas características, uma rede altamente escalável e flexível, bem como promete ser capaz de unir todas as pessoas e coisas em qualquer lugar. Uma das tecnologias que fortalecem essa promessa é seu suporte completo ao fatiamento de rede (Network Slicing), que funciona de maneira a criar redes lógicas virtuais separadas de ponta-a-ponta para que diferentes dispositivos possam se comunicar com outros dispositivos do mesmo segmento sem que haja interferência com outros segmentos, por exemplo, entregando uma melhor conectividade. Vale citar os três principais domínios para caso de uso: banda larga móvel aprimorada (eMBB), comunicações ultra-confiáveis e de baixa latência (URLLC) e comunicações em massa para tipo de máquina (mMTC).
Atualmente na Release 17 (versão de lançamento com adições e melhorias) e com previsão de lançamento final da Release 18 para março de 2024, essa geração possui uma infraestrutura de rede central em nuvem resiliente e já apresenta um desenvolvimento estável em eMBB e vem aprimorando de forma significativa as URLLC e mMTC com a ajuda das tecnologias de comunicações de tipo máquina LTE-M e Narrow Band IoT (NB-IoT), desenvolvidas pela 3GPP em versões anteriores. Esse avanço garante suporte aprimorado para Internet das Coisas Industrial (IIoT), operação em espectro não licenciado, convergência sem fio e com fio, suporte para computação na borda (Multi-access Edge Computing - MEC), automação de rede e outras melhorias.
No geral, o 5G é uma tecnologia de rede de última geração que oferece velocidades de conexão mais rápidas, menor latência, maior capacidade de rede e suporte a uma ampla variedade de aplicativos e serviços, desde banda larga móvel aprimorada até comunicações críticas de baixa latência e comunicações em massa para dispositivos de baixa potência.
A necessidade de uma nova geração
O atual avanço tecnológico com a expansão de carros autônomos e dispositivos de internet das coisas, por exemplo, além da exigência por aplicações cada vez mais dependentes de uma alta conectividade já levaram as atuais tecnologias de implementação da rede, como o 4G, ao seu limite. Portanto, para suprir essa demanda e propor um novo alcance para as conexões de alto desempenho, é planejado e desenvolvido as tecnologias da quinta geração de redes móveis, o 5G. A quinta geração de tecnologia móvel e suas tecnologias associadas têm o potencial de permitir não apenas a hiperdigitalização, mas também criar oportunidades para o crescimento econômico industrial. O sistema de comunicação móvel 5G é projetado para transformar de maneira fundamental o papel das tecnologias de telecomunicações na sociedade, levando-a a um estado de conectividade pervasiva.
Ao contrário das gerações anteriores, a transição para os sistemas 5G envolve uma evolução significativa não apenas da rede LTE/LTE-A existente, mas também da arquitetura geral do sistema.
As redes 5G estão emergindo como base para a transformação industrial em termos de digitalização e comunicação avançada. Elas prometem fornecer serviços confiáveis em alta velocidade com latência muito baixa. O 5G oferecerá serviços de banda larga fixa e móvel em qualquer lugar, para qualquer pessoa, a qualquer momento. As redes sem fio das gerações anteriores enfrentavam diversos desafios relacionados às taxas de dados, conectividade e latência. Por exemplo, o sistema LTE-A 4G garante uma taxa de dados DL de até 3 Gb/s e taxa de dados UL de até 1,5 Gb/s, com conectividade de aproximadamente 600 usuários por célula e latência de cerca de 30-50 milissegundos. Devido a esses desafios, as redes 4G não eram capazes de suportar várias aplicações, como realidade virtual (VR), realidade aumentada (AR), exibição de alta definição (HD), videoconferência e transmissão de vídeo em 360 graus. Já na rede 5G, esses problemas serão resolvidos, oferecendo taxas de dados muito maiores, maior conectividade e menor latência.