Contente
- O que é 5G e o que podemos esperar dele?
- 5G Não autônomo vs autônomo
- O que 5G significa para os consumidores?
- 5G vs 4G - principais diferenças
- Redes 5G em todo o mundo
- Lançamento dos EUA 5G
- A Europa segue os líderes
- Ásia ambiciosa
- E os smartphones 5G?
- Bandas de frequência 5G
- Relacionado
22 de julho de 2019
O que é 5G e o que podemos esperar dele?
O 5G aumenta bastante a quantidade de espectro usado para enviar e receber dados.
Aqui está um detalhamento dos principais termos da tecnologia 5G que você precisa conhecer.
- mmWave - frequência muito alta entre 17 e 100GHz e alta largura de banda para dados rápidos. A maioria das operadoras tem como alvo o uso na faixa de 18 a 24 GHz. Tecnologia razoavelmente de curto alcance que será usada em áreas densamente povoadas.
- Sub-6GHz - opera em frequências semelhantes a WiFi entre 3 e 6GHz. Pode ser implantado em hubs de célula pequena para uso interno ou estações base externas mais poderosas para cobrir alcance médio, como o 4G LTE existente. A maioria do espectro 5G será encontrada aqui.
- Banda baixa - frequências muito baixas abaixo de 800MHz. Cobre distâncias muito longas e é omnidirecional para fornecer cobertura de backbone geral.
- Beamforming - usado nas estações base mmWave e sub-6GHz para direcionar formas de onda para dispositivos de consumo, como quicar ondas em prédios. Uma tecnologia essencial para superar as limitações de alcance e direção das formas de onda de alta frequência.
- MIMO maciço - várias antenas nas estações base servem para vários dispositivos do usuário final de uma só vez. Projetado para tornar as redes de alta frequência muito mais eficientes e pode ser combinado com a formação de feixes.
Embora muitas operadoras gostem de falar sobre avanços sofisticados na tecnologia mmWave, as redes 5G serão realmente uma combinação de tudo. As várias tecnologias podem ser pensadas em três níveis, o que a Huawei explica ordenadamente em muitos de seus artigos.
Bandas baixas que podem ser redirecionadas de rádio e TV compõem a "camada de cobertura" em sub 2GHz. Isso fornece ampla área e cobertura interna profunda e forma a espinha dorsal da rede. Existe a "Super Data Layer", composta por um espectro de alta frequência conhecido como mmWave, adequado para áreas que exigem taxas de dados extremamente altas ou cobertura populacional. Em seguida, a "camada de cobertura e capacidade" fica entre 2 e 6 GHz, o que oferece um bom equilíbrio entre ambos.
Em poucas palavras, o 5G permite que os consumidores se conectem e aproveitem os benefícios dessa ampla gama de espectro para uma cobertura mais rápida e confiável.
5G Não autônomo vs autônomo
A chave para entender as diferenças entre 5G NSA e SA está no back-end da rede. As primeiras redes 5G baseadas no padrão da NSA usam a infraestrutura 4G LTE existente para lidar com o Plano de Controle. O Plano de Controle lida com o tráfego de sinal, gerenciando como os dispositivos do usuário se conectam às estações base, verificando assinaturas etc. Enquanto isso, o plano de dados é o que você e eu realmente usamos para enviar e receber dados.
Em certo sentido, o 5G NSA pode ser considerado apenas um tubo de dados extra rápido conectado à infraestrutura 4G LTE existente. A adoção da especificação 5G Standalone (SA) vê a transição do plano de controle para o 5G Core e marca mudanças muito maiores na maneira como as redes operam.
O 5G Standalone implementa o 5G Core e o Plano de Controle.
Além de introduzir o plano de controle sobre as tecnologias de rádio 5G, o Standalone oferece suporte a codificação de fatias de rede e subportadoras mais flexíveis.
O Network Slicing é uma forma de arquitetura de rede virtual que permite maior flexibilidade para particionar, compartilhar e vincular partes da rede de back-end. Isso permitirá que as operadoras de rede ofereçam tráfego, aplicativos e serviços mais flexíveis aos seus clientes. Essa ideia é vista como chave para a realização de idéias como veículos autônomos e cidades inteligentes.
As mudanças nos subportadores são um pouco mais difíceis de explicar. As tecnologias abrangidas por isso incluem OFDM escalável e espaçamento entre subportadoras, OFDM com janela, numerologia flexível e intervalos de tempo de transmissão escaláveis. Simplificando, os quadros que transportam dados podem ser maiores e mais rápidos quando é necessário maior rendimento com alta eficiência. Como alternativa, esses quadros podem ser reduzidos para alcançar uma latência muito menor para aplicativos em tempo real.
As primeiras redes 5G serão baseadas na especificação não autônoma, antes de mudanças maiores na especificação autônoma completa após 2021.
O fatiamento de rede já pode ser feito com redes 4G, mas o 5G visa melhorar o alcance da flexibilidade e padronizar o suporte. A especificação 5G Standalone (SA) ainda a ser finalizada (3GPP Release 16) divulgará mais detalhes sobre as tecnologias de back-end que fornecerão energia às redes de última geração.
Leia a seguir: Não acredite nas operadoras, a revolução 5G ainda está a anos de distância (SA vs NSA)
O que 5G significa para os consumidores?
Mais importante do que a pergunta "o que é 5G", é como isso realmente afetará os consumidores. Resumindo, se você precisar de velocidade, o 5G ajudará a abrir novas portas.
As estações rádio base IMT-2020 5G terão de oferecer pelo menos 20Gbps de download e 10Gbps de velocidade de upload aos consumidores. Isso se refere a um link compartilhado, portanto as velocidades reais serão mais baixas. A especificação indica que os usuários individuais devem ver uma velocidade mínima de download de 100 Mbps e velocidades de upload de 50 Mbps. Alguns de vocês podem ter a sorte de ver essas velocidades na sua rede LTE-Advanced já, mas isso se tornará um nível básico para todos os consumidores nas redes 5G.
As estações base 5G terão de cobrir usuários estacionários até veículos que viajam até 500 km / h (310 ~ milhas), para que sua conexão de dados espere que não desista no trem no futuro. As redes de quinta geração devem oferecer aos consumidores uma latência máxima de apenas 4ms. Também há menção de uma latência de 1ms para comunicações de baixa latência ultra confiáveis (URLLC). Para comparação, minha conexão 4G LTE em Londres tem uma latência questionável de 82ms, enquanto a média dos EUA é de cerca de 61 ms.
O 5G também deseja habilitar a conectividade simultânea a milhares de dispositivos IoT (Internet of Things) de baixa potência e oferecer suporte à conectividade dispositivo a dispositivo (D2D) para conexões de baixa latência entre dispositivos próximos.
5G vs 4G - principais diferenças
Comparado ao 4G LTE, as redes 5G serão consistentemente mais rápidas. As velocidades mínimas de taxa de usuário aumentam de apenas 10 Mbps para 100 Mbps, um aumento de 10x. A latência está definida para cair em uma quantidade semelhante, de 10 ms para apenas 1 ms quando comparado ao LTE-Advanced. O grande aumento na largura de banda também significa que o 5G poderá lidar com até um milhão de dispositivos por quilômetro quadrado, outro aumento de 10 vezes em relação ao LTE-A, todos com um aumento de 10x na eficiência energética da rede.
Como abordamos anteriormente, a gama de tecnologias de rede também aumenta bastante. O LTE passou por muitas melhorias ao longo dos anos. Desde a introdução do 256QAM e agregação de portadora com LTE-A para oferecer suporte ao uso mais amplo de espectro não licenciado por meio de LAA, LWA e Multefire com LTE-A Pro. É por isso que a rede 4G de hoje é muito mais rápida do que aquelas construídas durante o lançamento inicial, todos esses anos atrás.
O 5G avança mais um passo adiante, determinando o uso do 256QAM e aprimorando a tecnologia de agregação de operadora para suportar bandas de operadoras mais flexíveis nas frequências de espectro não licenciado, sub-6GHz e mmWave. A imagem abaixo de Arm, desde 2016, explica essa diferença central de maneira bastante sucinta.
Redes 5G em todo o mundo
O mundo está se preparando para o lançamento do 5G, tanto operadores de rede quanto fabricantes de dispositivos. Assim como a adoção das redes 4G LTE, o 5G será um processo faseado e alguns países lançarão suas redes bem à frente de outros.
Meados de 2019 é a data para ficar de olho, pois os smartphones e as redes 5G estarão disponíveis para a primeira onda de consumidores. No entanto, a implantação não deve aumentar em escala global até 2020 e 2021. Mesmo em 2023, prevê-se que apenas 50% dos consumidores tenham um smartphone 5G e conexão de rede.
Lançamento dos EUA 5G
Os EUA são um dos primeiros países a usar suas redes 5G em várias operadoras e em uma seleção decente de cidades no primeiro semestre de 2019. As operadoras norte-americanas foram alguns dos maiores defensores da tecnologia de ondas milimétricas. A Verizon foi a primeira no consumidor 5G por meio de seu serviço de acesso sem fio fixo, mas a Sprint e a T-Mobile estão logo atrás com lançamentos em meados de 2019.
No entanto, uma das transportadoras do país já foi pega jogando rápido e solto com o termo 5G. O "5G Evolution" da AT&T não é uma rede 5G em nenhum sentido da palavra, é simplesmente uma evolução das redes LTE-Advanced atuais.
Se você deseja acompanhar todos os detalhes de implantação mais recentes à medida que cada operadora dos EUA realiza sua distribuição 5G, confira os links abaixo.
- T-Mobile 5G
- AT&T 5G
- Sprint 5G
- Verizon 5G
A Europa segue os líderes
A Europa está atrás dos EUA e as primeiras redes 5G do continente não devem ser ativadas até o final de 2019, no mínimo. Embora implantações mais amplas não estejam programadas até 2020 ou mais tarde.
É provável que o Reino Unido seja o primeiro com 5G disponível nas principais cidades. A EE planeja lançar seu serviço em 16 cidades este ano. Enquanto isso, O2, Vodafone e Three ainda parecem preparadas para uma data de lançamento do 2020 5G. No continente, as operadoras apresentaram alguns de seus planos, mas os principais players Orange, Deutsche Telekom e Telefonica comprometeram-se apenas a um prazo de lançamento para 2020.
Parte desse atraso é que os ministros de telecomunicações europeus apenas revelaram seu roteiro 5G para o bloco no final de 2017.
A harmonização técnica entre as bandas de espectro não está programada para começar até 2019, com a atribuição de baixa frequência a 700 MHz agendada para 2020 e a disponibilidade prevista ainda mais para 2022.
Ásia ambiciosa
O Japão e a Coréia do Sul têm liderado os testes de infraestrutura ao longo do ciclo de desenvolvimento 5G e estarão ao lado dos EUA quando implantarem.
Na Coréia do Sul, as principais operadoras iniciaram sua implantação comercial de 5G no primeiro semestre, se não no primeiro trimestre de 2019. A Coréia do Sul atingiu 1 milhão de assinantes de 5G em apenas 69 dias após o primeiro lançamento. Espera-se que uma implantação em todo o país seja concluída até 2022. No Japão, as Olimpíadas de 2020 são o próximo alvo para ensaios de ondas milimétricas de 5G em densas áreas urbanas, e um acordo entre a Nokia e a NTT DoCoMo fará com que os serviços comerciais comecem no final desse ano.
A China está rapidamente se tornando um importante participante do 5G, com a intenção de acelerar seus rivais asiáticos e competir com os EUA pelo tempo de implantação. O país abriga grandes empresas de infraestrutura de telecomunicações como Huawei e ZTE, que fornecerão equipamentos para operadoras em todo o mundo. A China também investiu US $ 180 bilhões em infraestrutura continental, quatro vezes o investimento do Japão. A China Mobile está testando seus serviços nas principais cidades este ano e planeja um lançamento comercial completo em 2020.
E os smartphones 5G?
Atualmente, não existem muitos smartphones criados para redes 5G no mercado. O 5G Moto Mod disponível para o Moto Z3 da Motorola, sem dúvida, conta como o primeiro. Vários fabricantes de smartphones também lançaram seus primeiros smartphones 5G para coincidir com os primeiros lançamentos de rede.
Atualmente, não existem chips de processador para smartphone com modems 5G integrados. Em vez disso, os fabricantes de telefones precisam emparelhar processadores existentes com modems 5G externos, juntamente com os módulos de antena de rádio necessários. Portanto, não devemos esperar que os primeiros telefones 5G sejam mais poderosos que seus rivais 4G LTE. De fato, eles podem exigir baterias maiores para lidar com o consumo de energia extra de 5G.
Se você deseja comprar um, aqui está uma lista de smartphones 5G atualmente disponíveis no mercado:
- Samsung Galaxy S10 5G
- Huawei Mate 20 X 5G
- LG V50 ThinQ
- OnePlus 7 Pro 5G
- Oppo Reno 5G
- Xiaomi Mi Mix 3 5G
- ZTE Axon 10 Pro
Certamente, vários outros fabricantes importantes, incluindo HTC, Google e outros, estão todos confirmados trabalhando com o modem X50 da Qualcomm para os próximos telefones 5G.
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Bandas de frequência 5G
Assim como no 4G, redes e smartphones suportam diferentes faixas de frequência para transferência de dados. Além das bandas LTE existentes, o 5G New Radio padroniza uma série de novas para as próximas redes. O 5G é dividido em duas faixas, a primeira para frequências entre 400 MHz e 6 GHz. O intervalo 2 é responsável por bandas mmWave entre 24 e 53GHz.
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