No caminho para redes 5g

Caminhando pelo Mobile World Congress, foi fácil ver todos os tipos de demos marcados como "5G", como se a próxima geração de tecnologia sem fio - um passo além do 4G ou LTE - estivesse chegando. Não é.

De fato, as propostas formais para a tecnologia 5G não são devidas à União Internacional de Telecomunicações (ITU) até o outono de 2017, e é improvável que vejamos uma especificação técnica final e redes que atendam a esses requisitos até 2020, o mais cedo possível. Em vez disso, as demonstrações eram principalmente de tecnologias que empresas individuais acham que poderiam fazer parte desse próximo padrão, ou talvez sejam pontes para o 5G. Isso inclui muito trabalho no uso de espectro não licenciado, talvez com ondas milimétricas; na agregação de espectro licenciado e não licenciado, incluindo LTE-Advanced e Wi-Fi; e em tornar a própria rede mais inteligente, confiável e segura.

Enquanto isso, a aliança Next Generation Mobile Networks (NGMN), liderada por operadora, publicou seu "Livro Branco 5G", detalhando o que muitas operadoras desejam no 5G, e as linhas gerais desses vários esforços parecem estar começando a convergir.

As demonstrações mais interessantes das tecnologias pré-5G vieram dos grandes fornecedores de hardware de infraestrutura - Alcatel-Lucent, Ericsson e Nokia; bem como algumas das operadoras que tentam se posicionar no início das implementações 5G.

Quase todos os fornecedores definiram o 5G como esperando um aumento de 1.000 vezes na capacidade das redes, para que eles possam lidar com 1.000 vezes mais dispositivos conectados à rede. Observe que esse aumento de capacidade pode não significar que um usuário individual baixe as informações 1.000 vezes mais rápido do que hoje, mas que a rede como um todo será mais rápida. Ainda assim, as conexões para muitos usuários podem ser mais rápidas - a idéia é obter um dispositivo com as informações necessárias o mais rápido possível e depois retirá-lo da rede.

Essa solução provavelmente usará uma coleção de células muito mais densa para transmitir e receber informações, em novas configurações. Várias empresas, incluindo a Intel, estavam demonstrando demonstrações de como poderiam "densificar" a rede.

Outra parte da solução é usar mais espectro, tanto o espectro licenciado onde as tecnologias LTE quanto as mais antigas operam atualmente e o espectro não licenciado. O espectro não licenciado inclui algumas bandas, como as bandas de 2, 4 e 5 GHz, frequentemente usadas para Bluetooth e Wi-Fi; e cada vez mais o espectro acima de 6 GHz inclui o que geralmente é chamado de bandas de ondas milimétricas (mmWave). Todas as principais empresas de rádio e até grupos de pesquisa como o IMEC estavam mostrando demos da mmWave.

De fato, quase todo mundo concorda que o próximo estágio envolverá conexões mais perfeitas entre o espectro licenciado e o não licenciado. Por exemplo, a Wireless Broadband Alliance configurou sua tecnologia de hotspot de próxima geração (usando a certificação Passpoint da Wi-Fi Alliance) na feira, e os usuários com cartões SIM válidos em algumas redes podem se conectar a esses hotspots, com tecnologia que permite que você se mova entre Redes LTE e Wi-Fi sem perceber. (Poderia ter sido melhor divulgado e oferecido em mais locais, mas funcionou muito bem.)

Aqui estão algumas demos mais interessantes no salão:

A SK Telecom estava mostrando um novo RAT (tecnologia de acesso por rádio) capaz de obter dados de pico de 7, 55 Gbps em uma conexão de 28 GHz.

Haesung Park, gerente de P&D corporativo da SK Telecom, disse que a empresa estava olhando principalmente para o espectro acima de 6 GHz, como o espectro usado pelo WiGig, uma vez que o espectro abaixo é coberto pelas normas 3GPP existentes. Para que isso faça mais sentido, ele disse, uma "banda larga contínua é essencial", de modo que as operadoras estarão olhando para bandas maiores de espectro. Mas ele observou que as frequências mais altas tendem a não ter a penetração das bandas 4G atuais, de modo que a frequência mais baixa ainda seria necessária.

A empresa disse que seu plano envolveria uma rede contínua entre o LTE-Advanced e qualquer nova tecnologia de rádio; e provavelmente incluiria recursos de virtualização de funções de rede (NFV) para gerenciar melhor a rede. Park disse que a SK Telecom gostaria de construir uma rede de teste para apresentar uma solução pré-5G em 2018, com planos para uma implantação final em 2020.

A Nokia estava realmente falando em buscar um aumento de 10.000x (!) Na capacidade, usando um sistema 5G completo com macro células, células mais densas e uma camada ultra densa de células ainda menores, principalmente usando espectro acima de 6 GHz. Em uma emulação de um sistema desse tipo, a Nokia pode fornecer "vários gigabits por sessão", de acordo com Agnieska Szufarska, gerente de pesquisa de rádio.

As demos da Nokia na MWC incluíam um sistema de atenção por fases, usando a tecnologia mmWave na faixa de 70 GHz. Essa demonstração de rastreamento de feixe incluiu 64 feixes, cada um cobrindo três graus, controlado por uma antena direcional de alto ganho. Toda a montagem estava atrás do vidro, mas bastante interessante ver um dispositivo se movendo e sendo rastreado.

A Ericsson teve várias demonstrações interessantes, incluindo mostrar como um dispositivo móvel pode obter mais de 5 Gbps de conectividade conectados a uma estação base de última geração usando rádios formadores de feixe.

De acordo com Miguel Blockstrand, diretor de conexões de dispositivos da linha de produtos, o 5G "não é um grande estrondo", mas acontecerá com a implementação de diferentes tecnologias em momentos diferentes. O LTE fará parte das soluções 5G, observou ele, assim como muitas tecnologias que usam espectro não licenciado.

Um grande fator determinante, disse ele, é o crescente uso de tecnologias móvel a móvel (M2M) e a evolução da Internet das Coisas. Fazer todo esse trabalho exigirá análises e previsão de comportamento, trazendo mais confiabilidade, resiliência e cobertura à rede, reduzindo a latência. Isso é importante para aplicativos como carros autônomos, cirurgia remota ou escavação remota (como uma demonstração da Ericsson em seu estande).

Curiosamente, a Qualcomm não rotulou suas demos como 5G, porque vê espaço para lançar muitas de suas novas tecnologias como parte dos contínuos avanços no LTE. A empresa já está avaliando maneiras de trabalhar com o espectro licenciado tradicional, bem como com o espectro não licenciado (LTE-U), agregando bandas LTE e Wi-Fi e incluindo esses recursos nos modems LTE-Advanced assim que estiverem prontos.. A Qualcomm vê uma introdução mais gradual do 5G, em vez de um big bang, na qual terminamos com uma plataforma unificada, incorporando novas formas avançadas de tecnologias LTE, Wi-Fi e 5G juntas. Isso usará as estações base tradicionais e muitas outras células pequenas.

"Na nossa opinião, é preciso considerar diferentes usos, não apenas taxas mais altas ou mais capacidade", disse Rasmus Hellberg, diretor sênior de marketing técnico da Qualcomm. Com o crescimento da Internet das Coisas, o 5G precisa conectar um grande número de dispositivos e dar suporte a novos serviços e indústrias, disse ele.

Novos usos de redes sem fio, como dirigir carros autônomos, exigirão confiabilidade, latência ultra baixa e segurança, observou ele. Uma coisa que achei interessante na abordagem da Qualcomm é a visão de uma "rede sem bordas", na qual os dispositivos do usuário fazem parte da rede, usando tecnologia cognitiva ou aprendizado de máquina para escolher entre vários caminhos de rede possíveis.