Não é mais estranho ouvir as pessoas dizerem que têm conexão 5G em suas casas ou em seus telefones, o que geralmente significa uma experiência de velocidade de Internet mais rápida.
Mas não é só essa a promessa da conexão 5G, um grande número de dispositivos conectados, novos produtos e serviços também estão incluídos.
Certamente, no momento em que começarmos a usar tudo o que o 5G tem a oferecer, nosso modo de vida será transformado. No entanto, você entende completamente essa tecnologia?
Temos um especialista para nos ajudar a entender como funciona a tecnologia 5G, William Villota, estudante de doutorado em Ciências da Computação na Universidade de Campinas, Brasil.
5G é o nome da tecnologia quinta geração das telecomunicações móveis. Já experimentamos os antecessores 1G, 2G, 3G e 4G, e continuaremos a experimentar os próximos da linha, as novas tendências que estão chegando.
Vamos rever as gerações passadas.
A primeira geração (1G) de telecomunicações móveis, introduzida na década de 80, possibilitou chamadas entre dispositivos móveis, bem como serviços de mensagens de voz.
Mais tarde, em 1991, o 2G iniciou os serviços de mensagens de texto e roaming.
O 3G, em 1998, trouxe a experiência da Internet para os usuários.
Em 2008, o 4G adicionou serviços de jogos, TV móvel de alta definição, chamadas de vídeo e televisão 3D.
Finalmente, em 2009, foi lançado o 4G Long Term Evolution (LTE), dobrando a velocidade de dados do já rápido 4G.
Cada nova geração é marcada pela introdução de um novo recurso no status anterior, adicionando novos serviços móveis ou aprimorando os existentes
O 5G é mais do que uma conexão de Internet mais rápida em seu telefone celular. Ele fornecerá conectividade para muito mais dispositivos além dos celulares. Em especial, o 5G promete cumprir os seguintes requisitos:
Taxa de dados de até 10 Gbps. Essa é a transmissão de informações 10 vezes mais rápida do que o pico teórico do 4G LTE. Isso seria suficiente para fazer o download de filmes inteiros em questão de segundos.
Latência de ida e volta de 1 milissegundo. Isso representa uma redução de quase 10 vezes na latência em comparação com o 4G. Latência é o tempo necessário para os dados irem e voltarem do destino de origem - o 5G levará apenas 1 milissegundo. Em outras palavras, é basicamente o tempo que um celular leva para solicitar informações de um servidor e receber a resposta.
Alta Largura de banda por unidade de área. Nas gerações anteriores, quanto mais perto você estivesse da fonte, melhor e mais rápida era a resposta. No entanto, no 5G, não importa realmente onde o usuário esteja, sua porção do sinal está garantida. O 5G funcionará com um número maior de antenas menores em comparação com o 4G, o que permitirá que ainda mais dispositivos sejam conectados com maior largura de banda por períodos mais longos, independentemente da localização do usuário.
Até 100 vezes o número de dispositivos conectados por unidade de área em comparação com o 4G LTE. Os especialistas esperam 20 bilhões de dispositivos de Internet das Coisas (IoT) até 2023.
99,999% disponibilidade. Isso significa uma disponibilidade de serviço percebida o tempo todo.
Cobertura 100%.
90% redução no uso de energia da rede. O 5G também resultará em uma redução de custos. Aumento da expectativa de vida útil da bateria em até 10 anos para os dispositivos.
O objetivo geral é expandir o uso do espectro de rádio, aumentando a faixa de comprimento de onda, permitindo que um grande número de dispositivos obtenha conexão com a Internet e acesse serviços especializados.
Embora a faixa de comprimento de onda do rádio seja caracterizada por ser de ondas curtas e longas, ela tem uma alta taxa de dados por tempo. As redes móveis têm duas partes principais, a Rede de acesso via rádio (RAN) e o Rede principal.
A RAN consiste em vários nods (antenas) que fornecem aos usuários acesso ao Core. O Core é o elemento central da rede que fornece o serviço aos usuários. Ele permite a troca de informações entre diferentes sub-redes ou redes locais.
A RAN 5G oferece um recurso inovador para adicionar novas ondas de rádio de alta frequência à existente, que é usada para transmitir dados. Além disso, fornece uma conexão contínua."
Espera-se também que o sinal da RAN 5G seja composto por antenas menores em comparação com as atuais, localizadas muito mais perto do usuário.
O 5G foi projetado para atender aos requisitos de alto padrão, considerando servidores distribuídos pela rede para atender às necessidades de latência", diz Villota sobre as mudanças que o 5G está proporcionando.
A proposta da tese de mestrado de Villota era estabelecer um controle de admissão para NSLRs (Network Slice Requests) em 5G usando o Reinforcement Learning.
O fatiamento de rede é a tecnologia que permite a execução de várias redes virtuais isoladas (denominadas Network Slices) que compartilham a mesma infraestrutura de rede física.
Cada fatia de rede é criada sob demanda e é adaptada para atender aos diversos requisitos dos serviços 5G.
Espera-se que os provedores de fatias de rede (NSPs) recebam várias solicitações para criar fatias de rede de vários locatários.
O aprendizado por reforço, uma técnica de aprendizado de máquina, é usado para admitir as solicitações que chegam e, ao mesmo tempo, otimizar o uso de recursos e o lucro do NSP.
Além disso, o núcleo 5G aproveita as tecnologias de virtualização, fornecendo serviços personalizados para cada demanda específica do setor ou dos segmentos de negócios.
Isso significa que os recursos de rede serão gerenciados com mais facilidade para fornecer aos usuários e às empresas os recursos de que precisam.
Alguns exemplos do que a tecnologia 5G oferecerá aos usuários são:
– Realidade virtual e aumentada. A característica de baixa latência do 5G permite o aprimoramento da experiência simulada, como jogos que usam óculos de realidade virtual.
– Internet tátil. Isso se refere à manipulação de objetos por meio do toque. A interação homem-máquina deve ser em tempo real, atingindo latência ultrabaixa, com disponibilidade extremamente alta.
– Conectividade máquina a máquina. Também conhecido como M2M, é a troca de dados entre máquinas com pouca ou nenhuma intervenção humana. Isso permite que os sistemas se monitorem e respondam adequadamente.
– Condução autônoma. Os veículos poderão se comunicar com outros dispositivos de conexão e alcançar uma experiência de direção mais eficiente e segura.
Quando essa incrível tecnologia estará disponível em minha casa?
Os serviços iniciais começaram a ser disponibilizados em alguns países em 2019. No entanto, a disponibilidade mundial está prevista para 2025.
As comunicações móveis continuarão evoluindo e, em algum momento, estaremos adaptados a melhorias frequentes.
Os pesquisadores já estão falando sobre os recursos do sucessor do 5G, o 6G.
A tecnologia está se acelerando, embora seja difícil aceitar a ideia do 6G, alguns cientistas já mencionaram o 7G.
No entanto, será necessário a tempo para chegar lá.
Referência:
Agiwal, M., Roy, A., & Saxena, N. (2016). Redes sem fio 5G de próxima geração: A comprehensive survey. Pesquisas e tutoriais sobre comunicações do IEEE, 18(3), 1617-1655.
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