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Testes pré-5G, provas de conceito e experimentos de normativa hero foram notícia por mais de um ano, e com razão. O esperado aumento do desempenho 5G em comparação ao do 4G LTE é muito agressivo e realmente surpreendente. Se nos aproximarmos dos objetivos ambiciosos listados abaixo em casos de uso do mundo real, ficarei muito impressionado.

  • Taxas de dados do usuário até 100 vezes maiores
  • Até 100 vezes mais dispositivos conectados (principalmente IoT, não humanos)
  • Latência até 10 vezes menor
  • Até 1000 vezes mais volumes de dados

A maior parte da cobertura de notícias tem sido relacionada ao teste de novas tecnologias sem fio 5G, como formas de onda flexíveis, disposição massiva de antenas MIMO (Massive Multiple-Input & Multiple-Output), propagação de onda milimétrica, codecs flexíveis, novas bandas de frequência, beamforming e beam-tracking. Isso faz todo o sentido, já que as primeiras partes das redes móveis existentes serão atualizadas na RAN (Radio Access Network).

Os 5G NR (New Radios) serão instalados em locais que já possuem rádios 2G, 3G e/ou 4G e antenas. No entanto, antes que as implantações de 5G NR em grande escala comecem, os fornecedores sem fio e as operadoras de redes móveis (MNO) devem estar confiantes de que as novas tecnologias sem fio funcionem de forma confiável e conforme a especificação. A maneira mais fácil de alcançar esse estágio crítico é anexar 5G NR à infraestrutura de rede fixa que já atende gerações anteriores de tecnologia sem fio. Uma vez que a tecnologia 5G NR seja comprovada, as implementações em larga escala começarão, e com muita força. Como prova disso, a GSMA afirma: "estima-se que as redes 5G cobrirão cerca de um terço da população global até 2025, com a adoção alcançando 1,1 bilhão de conexões”.

Previsão de adoção 5G de 2020-2025

Figura 1: previsão de adoção 5G de 2020-2025 (fonte: GSMA)

Novo padrão de 5G New Radio (NR) Non-Standalone (NSA) aprovado

Em dezembro passado em Lisboa (Portugal), um marco transcendental na tecnologia 5G foi alcançado. O padrão 5G NR NSA foi aprovado para iniciar oficialmente a era 5G baseada em padrões e sua correspondente corrida armamentista entre fornecedores que vendem equipamentos e MNOs que vendem serviços. Este marco levará a testes 5G, provas de conceito e experimentos com a normativa hero “baseados em padrões” que serão acelerados em 2018, como demonstrado por um "anúncio de um grupo de várias operadoras de rede de nível 1 e fornecedores que afirma que a conclusão do primeiro padrão 5G NR estabeleceu o cenário para que o setor móvel global inicie o desenvolvimento em grande escala do 5G NR para ensaios em larga escala e implantações comerciais já em 2019".”. Em suma, a corrida armamentista 5G começou oficialmente.

A infraestrutura de linha fixa é o adesivo da rede móvel

Como o afirmou de forma tão eloquente Randall Stephenson, CEO da AT&T: “Quanto mais sem fio nos tornamos, maior a nossa dependência de linha fixa. Isto significa que à medida que os requisitos de dados nessas redes móveis aumentam, é preciso ter uma rede de estações radiobase mais e mais densa. Mais e mais densa significa mais estações radiobase. Todas essas estações radiobase conectadas por fibra e Ethernet. Basicamente, tudo o que está sendo feito é construir esta rede de linha fixa maciça com antenas sem fio penduradas no extremo da mesma.” Muito bem dito, devo dizer.

Eu acredito que o ponto de vista de Randall resume de forma concisa o caminho de migração para 5G: uma atualização massiva de linha fixa com novos 5G NR implantados na borda da rede fixa. Claro, é muito mais complicado do que simplesmente instalar novos 5G NRs em torres, edifícios e vários tipos de mobiliário urbano. Por exemplo, o planejamento da cobertura de RF é necessário para saber exatamente onde os 5G NRs devem ser instalados, onde novas células pequenas terão que ser implantadas, e assim por diante. Contudo, isso só pode ser otimizado quando a tecnologia for completamente testada em condições reais. No entanto, a essência é correta, já que a rede fixa “junta” várias gerações de tecnologia sem fio de e para data centers, onde o conteúdo acessado reside, e tudo o que está entre eles.

Várias gerações vivendo em harmonia nos próximos anos

O 5G não pretendia substituir completamente as gerações passadas da tecnologia de rede móvel, como 4G e todas as suas variantes (LTE mais antigo e LTE-A e LTE-Pro mais novos). Espera-se que a tecnologia 5G coexista ao lado da 4G e provavelmente coexistirá ao lado de 3G e até 2G em vários locais, já que as novas gerações nunca substituíram completamente as gerações mais antigas. Você pode ver isso por si mesmo enquanto viaja e percebe que o seu smartphone está alternando entre redes 2G, 3G e 4G dependendo de onde você está localizado em um determinado momento. Isso significa que a rede fixa que suporta gerações passadas de tecnologia móvel também deve suportar 5G.

Coexistência de múltiplas =

Figura 2: coexistência de múltiplas gerações de tecnologia móvel (fonte: GSMA)

O equipamento 5G NR NSA será "anexado" às redes de linha fixa existentes, atualmente servindo tecnologias 2G, 3G e/ou 4G. Isso permite que 5G NRs sejam rapidamente implantados e testados em uma escala suficientemente ampla para provar o desempenho da nova tecnologia sem fio, sem ter que atualizar a rede fixa existente. Se pensarmos nisso, é genial. Conforme a tecnologia sem fio 5G NR for testada no mundo real e for comprovadamente confiável, implementações massivas podem ser iniciadas. Uma vez que isso começar, a infraestrutura de rede fixa comum também precisa ser escalada, especialmente à medida que mais 5G NRs estiverem conectados a ela, se se deseja obter os ganhos de desempenho de rede 5G mencionados acima. Se o lado da rede fixa não acompanhar o lado sem fio, toda a promessa de desempenho de rede 5G de ponta a ponta requerida por novos casos de uso 5G simplesmente não poderá ser cumprida.

Nenhum fornecedor é o melhor em tudo - Nenhum

A migração para 5G será uma jornada que levará anos e estará cheia de desafios e oportunidades, mas qual das gerações móveis passadas não foi assim? Aprendemos muito de atualizações passadas e, essa experiência pode e será aplicada à 5G. Outra coisa que o setor também aprendeu é que nenhum fornecedor pode declarar de forma credível que ele oferece a melhor tecnologia em domínios de rede com fio e sem fio - nenhum fornecedor pode - e é precisamente por isso que a "abertura" tornou-se um gigante imparável que permeia todas as partes da Internet global, e a rede móvel não será a exceção, e não deve sê-lo. A abertura permite uma maior escolha e a possibilidade de construir redes de ponta.

A realidade (muitas vezes não dita) é que alguns fornecedores possuem tecnologia melhor do que outros. No entanto, enquanto as redes forem projetadas com base em uma mentalidade de rede aberta e de padrões abertos, as operadoras móveis poderão escolher exatamente a tecnologia que desejarem, onde elas quiserem e quando elas quiserem. Resumindo, para construir uma rede de ponta a ponta com a melhor tecnologia, vários fornecedores e seus equipamentos devem funcionar juntos e coexistir, da mesma forma como a 5G deve funcionar ao lado de gerações anteriores de tecnologia móvel em uma rede de linha fixa comum.

Apresentação das soluções de rede 5G da Ciena

Hoje, apresentamos as soluções de rede 5G da Ciena que oferecem às operadoras móveis múltiplas formas de escalar sua infraestrutura de rede fixa para suportar não apenas a 5G no futuro, mas também as gerações anteriores de tecnologia móvel. O fato é que 4G e mesmo 2G e 3G, em muitas partes do mundo, simplesmente não vão desaparecer tão cedo. Várias gerações de tecnologia móvel coexistirão nos próximos anos e isso é algo que reconheceremos. É precisamente por isso que permitimos que as MNOs escolham os componentes básicos de rede de maneira flexível, adotando a abertura, o que resulta em redes móveis de ponta e serviços MNO altamente diferenciados.

Visite-nos no Mobile Word Congress 2018!

Quer saber mais sobre as nossas soluções de rede 5G e discutir o futuro das redes móveis? Então, visite-nos no Mobile World Congress no Hall 2, Stande 2J51. A gente se vê em Barcelona!

Foto do grupo 3GPP

Na foto acima, membros da SA2, grupo de trabalho de arquitetura 3GPP, em Lisboa, Portugal, durante a conclusão oficial do padrão de arquitetura do sistema 5G em dezembro.  Foto cortesia de @GPPLive.