Rede 5G: Benefícios, utilizações e desafios

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Você já deve ter ouvido falar em 5G. Alguns, na verdade, já devem estar cansados de ouvir. Mas você realmente entende a evolução que o 5G trará para o nosso cotidiano? A transformação tecnológica que ele poderá proporcionar? Bom, o meu objetivo com esse texto é apresentar as características mais relevantes do 5G.

Uma rede 5G é um sistema celular, assim como os sistemas analógico, 2G (GSM), 3G (WCDMA) e 4G (LTE). Mas, o seu surgimento, a princípio, não tem como maior objetivo conectar celulares ou fazer com que pessoas se comuniquem mais rápido. O 4G já atende bem à essa necessidade.

A principal ideia do 5G é conectar coisas. Que coisas? Qualquer tipo de coisa que a criatividade e necessidade humana precise. Ou seja, 5G é essencial para propiciar a implementação e desenvolvimento da Internet of Things (IoT ou Internet das Coisas).

Assim, com 5G, poderemos conectar, por exemplo, qualquer tipo de aparelho que exista na casa, como um micro-ondas, TV, ar condicionado, geladeira, máquina de lavar e até portas, janelas e câmeras de monitoramento. Será possível controlar e interagir com a casa a qualquer hora do dia. Caberá a cada usuário decidir e programar a autonomia de cada utensílio, de acordo com suas necessidades.

Alguns benefícios do sistema 5G que podemos destacar são:

  • Maior velocidade na troca de dados;
  • Latência muita mais baixa;
  • Maior capacidade de dispositivos conectados a uma única célula.

Primeiramente, vamos falar sobre a velocidade. O sistema 5G promete velocidade teórica de aproximadamente 10 Gb/s. Isso é muita coisa. Atualmente, o sistema 4G tem capacidade teórica de 300 Mb/s. Ou seja, o sistema 5G será aproximadamente 34x mais rápido. Essas são as taxas de download.

A velocidade de upload também será aumentada. Porém, as taxas não serão atualizadas na mesma proporção que a taxa de download, devido a limitações de bateria de aparelhos. Ainda não é possível precisar o valor de velocidades de upload em sistemas 5G, porque ainda não temos dispositivos no mercado, mas ele também deve aumentar consideravelmente, em relação aos valores do sistema 4G.

Latência é o tempo de resposta entre uma requisição e sua resposta. Imagine que uma pessoa esteja diante de uma tela e um botão. Essa pessoa receberá a instrução de que, quando aparecer a imagem de um pássaro, ela deverá apertar o botão para encerrar a atividade.

A atividade é iniciada e imagens aleatórias começam a aparecer rapidamente na tela. O tempo que a pessoa levará para distinguir a imagem do pássaro dentro da sequência de imagens e acionar o botão é a latência.

A atual latência das redes 4G é de 50 milissegundos, aproximadamente. Esse valor nos permite fazer chamadas de vídeo, por exemplo. No entanto, ainda percebemos um atraso entre perguntas e respostas dos participantes. O 5G promete acabar com isso e fazer muito mais — a latência prometida para o sistema 5G é de 1 milissegundo, ou seja, muito menor do que a de redes 4G.

Assim, uma das inúmeras possibilidades trazidas pela implementação do 5G seria o carro autônomo. Todo o sistema de transporte estaria interligado numa rede 5G e só com uma latência baixíssima a segurança poderia ser garantida. Essa latência baixa é essencial para termos um tempo de reposta semelhante (ou até mais rápido) que o reflexo humano.

Um motorista humano, concentrado no trânsito, sabe o momento certo para frear e acelerar o veículo. O motorista sabe que precisa parar nos cruzamentos e semáforos vermelhos. O carro autônomo precisa ter essa “inteligência”, e, mais importante, ter o mesmo tempo de reação.

Dessa forma, no sistema 5G, o aviso de frenagem do carro autônomo será rápido o suficiente para evitar uma colisão. Isso seria a resposta em “tempo real”, parecida com o reflexo humano. Porém, a latência do 5G é mais rápida que o reflexo humano. Logo, o carro autônomo será, teoricamente, mais seguro que o motorista humano.

O sistema 5G também promete um maior número de conexões simultâneas por antena. No sistema 4G, temos aproximadamente 100 mil conexões por quilometro quadrado. Com o 5G, teremos 1 milhão de conexões na mesma área. Graças a esse aumento significativo de conexões, o sistema 5G será conhecido como o sistema que conseguiu conectar as “coisas” (entenda-se por coisas qualquer equipamento eletrônico) à Internet.

Com esse aumento de conexões, será possível conectar tudo ao nosso redor: eletrodomésticos, portas, janelas, carros, motos, semáforos, sensores em ruas e rodovias, postes de iluminação, câmeras de segurança, medidores de energia elétrica e água, entre muitas outras coisas. Teríamos uma cidade “viva” e inteligente, onde a interação seria total, instantânea e 24h.

A cidade seria viva porque tudo estaria conectado. Inteligente, porque todas as “coisas” teriam microprocessadores com software. Instantânea, devido à latência muito baixa. O seu automóvel “conversaria” com outros automóveis, com as ruas e estradas e calcularia o melhor trajeto até o destino. Ele avisaria o seu portão quando estivesse chegando, para que ele abra automaticamente. Você poderia programar a sua residência para ela abrir as janelas se estiver sol, fechar numa eventual chuva. Um médico poderia operar um paciente remotamente através de braços mecânicos.

As possibilidades são infinitas. 5G será um verdadeiro divisor de águas na sociedade que vivemos hoje. Logicamente, as mudanças não serão rápidas, porque existe toda uma indústria que visa lucro. Mas, definitivamente, a implantação do sistema 5G é o primeiro passo para essas mudanças.

O Venturus está em constante evolução, sendo assim, já estamos estudando a tecnologia que viabiliza a concretização do sistema 5G.

Atualmente, no Venturus, temos equipamentos capazes de analisar a faixa do espectro que será usado no sistema 5G. Possuímos uma analisador de espectro (FSW85 da Rohde Schwarz) que chega até 85GHz, capaz de analisar o 5G NR Sub 6GHz e também a faixa de 5G que opera acima de 24GHz mmWave (ondas milimétricas).

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