Por que o 5g não é voltado para usuários de celulares

Depois que as redes 2G deram lugar ao 3G, as redes 3G deram lugar ao 4G e, portanto, você pode esperar que as redes 5G substituam o 4G LTE. Mas é improvável que isso aconteça, ou pelo menos não tão cedo, de acordo com vários oradores do Brooklyn 5G Summit às a Escola de Engenharia da Universidade de Nova York Tandon na semana passada.

Em vez disso, os palestrantes com quem conversei explicaram que o 4G deve formar a espinha dorsal ou a âncora para redes que vão bem no futuro e provavelmente continuará sendo o modo como a maioria de nós obtém nossos dados móveis, com o 5G sendo usado para complementar 4G e fornecer dados para outros aplicativos.

"O 5G é o primeiro G que não substituirá o anterior", disse Tod Sizer, chefe da pesquisa de rádio móvel do Bell Labs. Sizer disse que as soluções 4G LTE atuais têm um desempenho muito bom para voz, navegação na web e até vídeo, mas que as novas redes 5G fornecerão mais flexibilidade para aplicativos como controle de máquinas no chão de fábrica, maior confiabilidade em comparação com o Wi-Fi e melhor latência que o LTE. Mas ele disse que essas redes provavelmente aproveitarão tanto o 4G quanto o Wi-Fi e adicionarão novos recursos.

A grande diferença na cúpula deste ano, em comparação com as reuniões anteriores, é que o setor agora está "mudando de como", disse Sizer, à medida que as especificações do 5G ficam mais definidas, mesmo que as aplicações não sejam tão claras.

Ken Budka, da Bell Labs Consulting, falou sobre como o 5G permitirá "a próxima revolução industrial", que será realizada pela combinação de interfaces e sensores digitais em dispositivos e máquinas com avanços no aprendizado de máquina e na IA, tudo na rede futura.

A chave para isso, disse Budka, é o poder transformador dos serviços de baixa latência. Alguns aplicativos requerem alta largura de banda e outros exigem baixa latência, mas a maioria não precisa dos dois, com exceção do VR e do AR.

Budka observou que, em geral, o 5G visa fornecer um a três milissegundos de latência, em comparação com cerca de 100 milissegundos em 4G. Isso é importante para várias aplicações. Por exemplo, Budka disse que em um carro que se move a 100 quilômetros por hora, a diferença de latência entre 1 ms e 100 ms é de metade do comprimento do carro. Ele também listou outras aplicações, incluindo robótica industrial, impressão 3D em construção, cooperativa robô e controle de drones e teleoperação, em que humanos operam dispositivos de um local remoto.

Do ponto de vista do design, ele falou sobre uma rede principal tradicional funcionando bem para 4G e a maioria dos aplicativos, mas que uma "nuvem de borda" seria necessária para aplicativos como VR / AR e controle de sistema, onde a latência é crucial.

5G New Radio

Durga Malladi, vice-presidente sênior de engenharia da Qualcomm Technologies, falou sobre o 5G como um "tecido unificador de conectividade", atendendo a três grandes baldes de aplicativos com necessidades muito diferentes. A banda larga móvel aprimorada exige velocidades aprimoradas para alguns aplicativos e a capacidade de lidar com mais pessoas usando mais dados a cada ano. Para uma rede massiva de Internet das Coisas, a maioria dos dispositivos usa muito poucos dados, mas o baixo consumo constante de energia é essencial, pois esses dispositivos precisam trabalhar por anos com baterias pequenas. E você também terá serviços de missão crítica que não necessariamente usam muitos dados, mas exigem latência muito baixa.

Malladi falou sobre continuar usando o 4G como base para fornecer a banda larga móvel principal conexões, e usando o padrão 5G New Radio para espectro acima e abaixo do que normalmente é usado para 4G para ajudar em casos básicos, mas também para fornecer novos aplicativos. Isso inclui bandas de sub-6GHz para fornecer mais cobertura móvel e bandas de mmWave, como as bandas de 28 e 39GHz, que fornecem alta largura de banda em curtas distâncias; portanto, elas estão sendo usadas em implantações fixas iniciais, mas também podem ser usadas em implantações móveis.

As principais tecnologias do 5G New Radio incluem MIMO maciço (que envolve o uso de várias antenas), suporte robusto ao mmWave, codificação avançada de canais e propagação de DFT e formas de onda baseadas em OFDM para uploads e downloads. As versões autônoma e não autônoma dos padrões 5G estão a caminho de serem aprovadas no próximo ano (como parte da especificação 3GPP R15), com as primeiras implantações previstas para 2019.

Grande parte da conversa na cúpula foi sobre o padrão 5G New Radio, com muitas discussões sobre os detalhes de muitas das tecnologias, incluindo detalhes sobre várias formas de onda MIMO.

Mikael Höök, diretor de pesquisa de rádio da Ericsson Research, falou sobre como o novo rádio é necessário para novos casos de uso, incluindo banda larga e mídia em todos os lugares, redes de sensores, veículos inteligentes, controle de serviço e dispositivos remotos. Ele disse que a padronização é no velocidade máxima na nova linha do tempo e que teria ganchos "à prova de futuro" para permitir a evolução futura.

Höök disse que os princípios por trás do design do novo rádio incluem flexibilidade de espectro, baixa latência, design centrado em feixe, conectividade e interoperabilidade entre bandas de espectro.

Muitos dos detalhes técnicos que Höök descreveu foram interessantes, principalmente sobre como o sistema foi projetado para permitir diferentes casos de uso. Por exemplo, inclui adaptação da largura de banda para que possa ouvir usando uma largura de banda estreita, mas alterne para uma largura de banda ampla ao receber grandes quantidades de dados, economizando energia. Outras técnicas são usadas para fornecer baixa latência e o que ele chamou de URLLC ("comunicações ultra confiáveis ​​e de baixa latência").

Em outras sessões no novo rádio, o companheiro Huawei Peiying Zhu fez uma palestra sobre forma de onda , numerologia e codificação de canais. Ela falou sobre muitas das mudanças necessárias para o novo rádio, juntamente com a necessidade de coexistência com LTE. Mais tarde, Zhu se juntou a Höök e outros em um painel de discussão. Höök disse que existem casos de uso e implantações do novo rádio, por isso sabemos que a tecnologia funciona, mas que a aceitação de novos serviços ainda está em questão.

Docomo Keynote

Seizo Onoe, CTO e EVP da NTT DOCOMO, fez um discurso geralmente positivo sobre 5G, mas pode ter sido o mais realista sobre os desafios que enfrenta.

Onoe disse que a economia do 5G é o "elefante na sala", pois a tecnologia exigirá o uso de muitas células pequenas e forçará intensa recuperação e modernização da coluna vertebral e, portanto, despesas de capital substanciais. Mas, disse ele, a eficiência do 5G oferece a promessa de maior capacidade de dados sem aumentar as despesas de capital - e, em particular, citou o uso do MIMO maciço e outras tecnologias, em vez de apenas pensar no serviço como um "serviço de ponto de acesso" para uso complementar.

Onoe disse que não está preocupado com a fragmentação de versões anteriores e disse que os líderes devem assumir a responsabilidade pela compatibilidade. A DOCOMO planeja um lançamento para 2020, acrescentou, o que é tempo suficiente para estabelecer padrões.

No entanto, Onoe deu duas "premonições sombrias". Na tecnologia sem fio, a geração anterior geralmente cresce pouco antes do lançamento da próxima, como aconteceu com o 3G aprimorado (HSPA +) antes do lançamento do 4G LTE. Isso pode acontecer desta vez, disse ele. Além disso, o setor tem tido grande sucesso historicamente apenas com gerações pares, e Onoe se pergunta se o setor precisará esperar pelo 6G para conseguir tudo o que deseja.

Ainda assim, Onoe concluiu com uma nota positiva e disse que, embora existam muitos mitos sobre o 5G, ele acredita que o setor deve "entrar no movimento 5G" e criar novos modelos de negócios através da colaboração entre os setores.

Progresso em direção à implantação 5G

Dave Wolter, AVP de tecnologia de rádio e arquitetura de RAN da AT&T, falou sobre como a empresa deseja acelerar a implantação, ainda respeitando os padrões, e discutiu uma variedade de testes realizados pela empresa.

Wolter observou que o prazo de dezembro para o 5G-NR não independente (o padrão que usa o LTE como uma âncora) é crucial porque envolve todas as partes que afetam o hardware e é necessário para que os fornecedores de silício possam começar a projetar chips. A idéia é garantir a compatibilidade com a versão autônoma quando isso for concluído em junho de 2018. Wolter disse que a AT&T espera uma implantação de NR baseada em padrões do 5G New Radio (NR) já em dezembro de 2018, provavelmente com wireless fixo primeiro, mas com mobilidade a seguir logo em seguida. Ainda restam alguns detalhes a serem decididos, observou ele.

Wolter descreveu como isso evoluiria com o tempo, provavelmente com a conexão sem fio fixa primeiro, depois com a atualização para o núcleo da próxima geração e, posteriormente, com a implantação generalizada de 5G ao longo do tempo. Ele disse que a AT&T priorizará um modo não independente e, embora tenha interesse no 5G independente, esse esforço levará tempo. Ele observou que não há espectro sub 6GHZ disponível para 5G nos EUA, exceto cerca de 3, 5 GHz, o que tem outros problemas. (Atualmente, é usado para o Departamento de Defesa e serviços de satélite fixo, que teoricamente poderiam compartilhar o espectro.)

Enquanto isso, a AT&T está mais interessada na frequência de 39GHz e realizou vários testes fixos e móveis em 28GHz e 39GHz em parceria com a Ericsson e a Intel, usando técnicas como rastreamento automático de feixe e MIMO maciço.

Tive a chance de perguntar a Wolter sobre quando ele achava que veríamos o suporte ao 5G nos aparelhos celulares, e ele disse que pode ter que esperar pelo Release 16 do 3GPP (em oposição aos padrões do Release 15 atualmente em desenvolvimento). Mas ele disse que a grande vantagem do 5G para banda larga móvel é sua alta densidade, o que proporciona uma melhor experiência quando mais pessoas assistem ao vídeo simultaneamente, além de tornar realidade aumentada móvel e realidade virtual trabalhos muito melhor.

Em um painel de discussão, ficou claro que diferentes operadores em todo o mundo têm visões diferentes. YongGyoo Lee, vice-presidente sênior da Korea Telecom, falou sobre ter as especificações prontas para oferecer alguns serviços 5G para os Jogos Olímpicos de Inverno de 2018 (embora pareça que muito disso será uma tecnologia pré-padrão). Da mesma forma, Onoe, da DOCOMO, falou sobre ter um sistema em execução para os Jogos Olímpicos de Verão de 2020.

No entanto, Frank Seiser, vice-presidente de inovação tecnológica da Deutsche Telekom AG, disse que não vê nenhum driver para o 5G autônomo, como proposto atualmente, e acrescentou que as operadoras européias não têm o espectro sem fio fixo que as operadoras americanas desejam usar nem o ímpeto das Olimpíadas. que está dirigindo os operadores japoneses e coreanos.

Nos slides apresentados posteriormente na cúpula, o Seiser promoveu a idéia de uma arquitetura nativa da nuvem com muito mais virtualização de funções de rede e uma arquitetura baseada em serviços, mas se preocupa com o fato de os atuais padrões do Release 15 em desenvolvimento não fornecerem esses recursos. Seiser disse que é necessário um esforço conjunto da indústria por uma arquitetura de sistema 5G muito mais inovadora para cumprir a visão 5G. Por enquanto, disse Seiser, ele vê pouco que você pode fazer melhor em 5G versus LTE, e que pode ser 6G antes de resolvermos isso.

Enquanto isso, quase todo mundo gostava da ideia de usar 5G não autônomo, e todos indicavam que demoraria muito tempo para que qualquer um dos atuais LTEs espectro será usado para 5G.

Michael J. Miller é diretor de informações da Ziff Brothers Investments, uma empresa de investimentos privados. Miller, editor-chefe da PC Magazine de 1991 a 2005, escreve este blog para o PCMag.com para compartilhar seus pensamentos sobre produtos relacionados ao PC. Este blog não oferece dicas de investimento. Todos os direitos são recusados. Miller trabalha separadamente para uma empresa de investimento privado que pode a qualquer momento investir em empresas cujos produtos são discutidos neste blog, e nenhuma divulgação de transações com valores mobiliários será feita.