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 só isso é a promessa de conexão 5G, mas também um grande número de dispositivos conectados, novos produtos e serviços estão incluídos.
Certamente, no momento em que começarmos a usar tudo o que a 5G tem a oferecer, nosso modo de vida será transformado. No entanto, você entende plenamente esta tecnologia?
Temos um especialista para nos ajudar a entender como funciona a tecnologia 5G, William Villota, aluno de doutorado em Ciências da Computação da Universidade de Campinas, Brasil.
5G é o nome para o quinta geração de telecomunicações móveis. Já experimentamos os antecessores 1G, 2G, 3G, e 4G, e continuaremos a experimentar os próximos na linha, as novas tendências que virão.
Vamos analisar 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, a 2G, iniciou os serviços de mensagens de texto e roaming.
A 3G, em 1998, trouxe a experiência da Internet para os usuários.
Em 2008, o 4G adicionou serviços de jogos e TV móvel de alta definição, vídeo chamadas e televisão 3D.
Finalmente, 2009 foi lançado o 4G Long Term Evolution (LTE) duplicando a velocidade dos dados do já rápido 4G.
Cada nova geração é marcada por uma introdução de um novo recurso para o status anterior, adicionando novos serviços móveis ou aprimorando os existentes
5G é mais do que uma conexão de internet mais rápida em seu telefone celular. Ela fornecerá conectividade para muito mais dispositivos do que os celulares. Em especial, a 5G promete cumprir os seguintes requisitos:
Taxa de dados de até 10Gbps. Essa é a transmissão de informações 10 vezes mais rápida do que teórico pico de 4G LTE. Isso seria suficiente para fazer o download de filmes inteiros em questão de segundos.
Latência de ida e volta de 1milissegundo. 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.
Largura de banda alta 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 4G LTE. Os especialistas esperam 20 bilhões de dispositivos Internet das Coisas (IoT) até 2023.
99.999% disponibilidade. Isto significa uma disponibilidade de serviço percebida o tempo todo.
Cobertura 100%.
90% redução no uso de energia da rede. A 5G também resultará em uma redução de custos. Aumentando a 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 o alcance do comprimento de onda, permitindo que um grande número de dispositivos obtenha conexão à Internet e acesso a serviços especializados.
Embora o alcance do comprimento de onda do rádio seja caracterizado por ondas curtas e longas, ele tem uma alta taxa de dados por tempo. As redes móveis têm duas partes principais, a Rede de Acesso Rádio (RAN) e o Rede Principal.
A RAN consiste em várias antenas que proporcionam aos usuários acesso ao Núcleo. O Núcleo 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 5G RAN seja composto de antenas menores em comparação com as atuais, localizadas muito mais próximas 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 do mestre de Villota tese foi estabelecer um controle de admissão para solicitações de fatias de rede (NSLRs) em 5G usando o aprendizado por reforço.
Network Slicing é a tecnologia que permite a execução de múltiplas redes virtuais isoladas (chamadas Network Slices) compartilhando a mesma infra-estrutura física de rede.
Cada fatia de rede é criada sob demanda e é adaptada para atender às diversas exigências dos serviços 5G.
Os Provedores de Fatias de Rede (NSPs) devem receber vários pedidos de criação de 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 Core 5G alavanca as tecnologias de virtualização fornecendo serviços personalizados para cada demanda específica de segmentos industriais ou comerciais.
Isso significa que os recursos da rede serão mais facilmente gerenciados para fornecer aos usuários e às empresas os recursos de que eles precisam.
Alguns exemplos do que a tecnologia 5G proporcionará para os usuários serão:
- Realidade virtual e aumentada. A característica de baixa latência de 5G permite a melhoria da experiência simulada, como jogos que utilizam óculos de proteção de Realidade Virtual.
- Internet táctil. Isto se refere à manipulação de objetos por meio do toque. A interação homem-máquina deve ser em tempo real, atingindo latência ultra-baixa, com disponibilidade extremamente alta.
- Conectividade máquina-a-máquina. Também conhecido como M2M é o intercâmbio de dados entre máquinas com intervenção humana reduzida ou nenhuma. Isto permite que os sistemas monitorem a si mesmos e respondam de acordo.
- Condução autônoma. Os veículos serão capazes de se comunicar com outros dispositivos de conexão e alcançar uma experiência de direção mais eficiente e segura.
Quando isso incrível A tecnologia estará disponível em minha casa?
Os serviços iniciais começaram a estar disponíveis em alguns países a partir de 2019. No entanto, espera-se uma disponibilidade mundial até 2025.
As comunicações móveis continuarão evoluindo, e em algum momento estaremos adaptados a melhorias freqüentes.
Pesquisadores já estão falando sobre as características do sucessor 5G, o 6G.
A tecnologia está acelerando, embora seja difícil aceitar a idéia da 6G, alguns cientistas já mencionaram a 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: Uma pesquisa abrangente. Pesquisas e Tutoriais de Comunicação IEEE, 18(3), 1617-1655.
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