A implantação do 5G no Brasil traz vários benefícios, desde velocidades mais rápidas até coberturas mais eficientes, passando por novos recursos oferecidos com as novas bandas e conexões maciças. Baseado nos princípios celulares que foram usados no 4G, 3G, 2G e 1G, o 5G agregou várias melhorias, permitindo que tudo possa ser conectado — de um carro a uma casa, a uma cafeteria, a parte de uma cidade. Para entender melhor a tecnologia é interessante saber que existem pelo menos três tipos de 5G – 5G SA, 5G NSA e 5G DSS – e frequências diferentes de operação, entre outros detalhes.
Navegue pelo menu para entender melhor os tipos de 5G e o que cada um deles oferece aos usuários.
- Tipos de 5G
- 5G standalone, ou SA
- 5G non-standalone, ou NSA
- 5G DSS
- Usos específicos dos tipos de 5G
- Frequências de operação do 5G
Tipos de 5G
Existem duas principais categorias de 5G: o 5G de ondas milimétricas (mmWave), conhecido por sua alta velocidade, e o 5G de frequência abaixo de 6 GHz, que oferece uma cobertura mais ampla. Ambas as variantes buscam aprimorar a conectividade móvel, proporcionando diferentes benefícios em termos de velocidade e alcance.
5G standalone, ou SA
O 5G standalone – ou autônomo – é uma arquitetura totalmente independente, ou seja, não precisa utilizar as infraestruturas de 4G existentes. Essa autonomia proporciona benefícios como latência ultrabaixa e maior capacidade de transmissão de dados. Diferentemente do 5G non-standalone (5G NSA), não há necessidade de integração com redes 4G, permitindo a plena realização do potencial do 5G e a implementação de serviços avançados, como comunicação de máquina a máquina (M2M) e internet das coisas (IoT).
Além de agregar redes mais responsivas, o 5G SA leva ao menor consumo de bateria (para que seu telefone não precise ser carregado com tanta frequência), melhor cobertura 5G e sinais internos mais fortes. A confiabilidade é outro diferencial: a segurança aprimorada acontece porque uma rede central 5G pode oferecer criptografia avançada de ponta a ponta e software de segurança de última geração.
O 5G autônomo também pode ser benéfico em áreas movimentadas, pois foi projetado para conectar muito mais dispositivos simultaneamente, o que diminui a probabilidade de você ter problemas com uma rede lenta ou indisponível em locais lotados, como centros urbanos e estádios.
Ao diminuir a latência, o 5G SA melhora a experiência ao fazer streaming de vídeo e jogos online. Latência é o tempo que uma rede leva para responder a uma solicitação antes que os dados comecem a se mover, e pode ser uma causa de atraso, colocando você em desvantagem ao jogar online, por exemplo.
A otimização na latência também melhora o fornecimento de energia para veículos autônomos e as cirurgias assistidas remotamente, onde uma conexão de baixa latência pode literalmente ser a diferença entre a vida e a morte, já que é necessário o processamento de dados em tempo real para que tais soluções funcionem com segurança.
O 5G Standalone também pode ajudar na aplicação de realidade aumentada (AR) e realidade virtual (VR), além de sua aplicação potencial em fábricas automatizadas, robótica de precisão e outros.
As funcionalidades do 5G SA, no entanto, precisam ser lucrativas para que as operadoras de telecomunicações ativem redes desse tipo. O fato de o 5G non-standalone (NSA) poder ser implementado aproveitando a infraestrutura existente de 4G é ainda um diferencial importante em termos de retorno de investimento.
5G non-standalone, ou NSA
A arquitetura 5G non-standalone é caracterizada por ser uma implementação inicial da tecnologia 5G que utiliza a infraestrutura existente de redes 4G. Nesse modelo, o 5G atua como uma extensão do 4G, proporcionando melhorias na velocidade e capacidade, mas dependendo da rede 4G para algumas funcionalidades essenciais. Isso permite uma transição gradual para o 5G, sem a necessidade de uma infraestrutura totalmente nova.
A alta velocidade é possível porque o 5G NSA utiliza frequências e antenas do 5G, apesar de manter os núcleos 4G. Vale explicar que o núcleo é um conjunto de servidores responsável pelo processamento de dados que acontece após o celular se conectar a uma antena.
O 5G NSA é considerado o primeiro estágio do 5G, e permite que as operadoras não precisem fazer um investimento pesado na transição de redes 4G LTE existentes para o ambiente 5G.
A desvantagem do non-standalone é que esse modelo não pode fornecer certos recursos que uma rede SA 5G pura e irrestrita tem. O NSA, por exemplo, requer um nível maior de energia para alimentar redes 5G com infraestrutura 4G. Usar duas formas diferentes de tecnologia celular aumenta enormemente o consumo de energia em uma rede.
5G DSS
O termo DSS, que significa Compartilhamento Dinâmico de Espectro, usa somente a infraestrutura 4G. O DSS é uma parte importante do roteiro 5G, porque torna possível alocar o espectro de forma flexível em frequências de banda baixa, média e alta. Na prática, a tecnologia permite a alternância entre redes 4G e 5G, com base em suas demandas de tráfego. Isso significa que uma operadora pode alavancar o DSS para fornecer o melhor desempenho e cobertura possíveis em sua rede, misturando assinantes 4G e 5G.
Mas o DSS pode ter uma desvantagem: à medida que mais consumidores migram para o 5G e consomem mais largura de banda, isso pode ter um impacto na experiência do usuário, tanto para os clientes 4G quanto para os clientes 5G. Na avaliação dos especialistas pode haver problemas potenciais com a capacidade do espectro.
Em resumo: por ter seu espectro compartilhado com outras tecnologias, o 5G DSS não entrega todo o potencial de uma rede totalmente 5G. Mas, de modo geral, o DSS garante uma experiência melhor para usuários que possuem um celular compatível com o 5G, mas não vivem em áreas com alcance das versões mais rápidas.
Usos específicos dos tipos de 5G
O 5G SA oferece diversas aplicações aprimoradas, entre elas os chamados serviços de missão crítica, que exigem conectividade confiável e latência ultrabaixa. Para os consumidores, isso inclui suporte para casos de uso de mídia em tempo real, como XR e produção de mídia. Na área industrial, estamos falando de aplicações como os de controle industrial e remoto avançado, que devem aumentar a inovação em milhões de fábricas e depósitos nos próximos anos.
Outro ganho é a possibilidade de fatiamento de rede, que pode mudar radicalmente como as emissoras de todos os tamanhos transmitem conteúdo ao vivo de locais remotos. O fatiamento de rede também pode ser usado para soluções de patrulhamento inteligente, como já acontece em Taiwan, onde dados enviados pelos veículos policiais são transmitidos em tempo real para a central de polícia e trabalhados por recursos de IA.
No caso do 5G non-standalone (5G NSA), as operadoras podem economizar dinheiro e tempo e oferecer aplicações muito similares às ofertadas em redes de 5G SA. Porém, o NSA tem algumas limitações. Com isso em mente, as redes não autônomas podem fornecer conectividade IoT aprimorada, mais do que 4G, mas sua capacidade é limitada pela infraestrutura 4G.
Em redes de sensores e monitoramento remoto, o 5G NSA pode ajudar na coleta de dados em tempo real de sensores. Da mesma forma, ele suporta alguns aplicativos de controle remoto e automação industrial. Mas, dependendo da arquitetura 4G, o 5G NSA pode não ter um desempenho tão bom quanto os aplicativos 5G SA.
Já a tecnologia de antena DSS permite que o 4G e 5G sejam usados na mesma banda de frequência. Ela pode minimizar o problema perene de interferência e maximizar a eficiência espectral. Com isso, a tecnologia torna-se ideal para o fornecimento de serviços sem fio comerciais na faixa de 3,1-3,45 GHz. A solução é particularmente valiosa para áreas remotas e rurais, onde o 5G autônomo seria extremamente caro, fornecendo o uso muito eficiente da rede quando o tráfego 5G é baixo.
Outro benefício do DSS é que ele tem um papel importante a desempenhar na conectividade inteligente na Internet das Coisas (IoT), porque sua natureza dinâmica é particularmente apropriada para a ampla diversidade de sistemas e redes de IoT em proliferação. O DSS pode alocar espectro em tempo real para garantir que os dispositivos de IoT tenham largura de banda e canais de comunicação confiáveis para trabalhar com eficiência e garantir a transmissão de grandes quantidades de dados em lote ou fornecidos continuamente, em tempo real ou em intervalos de tempo definidos.
Frequências de operação do 5G
– 700 MHz: a banda de 700 MHz é uma promessa significativa para operadoras móveis fornecerem cobertura nacional ampla. Nessa frequência, elas devem otimizar o custo do investimento quando constroem sua infraestrutura de rede. Além disso, a banda de 700 MHz também fornece suporte para Internet das Coisas (IoT), bem como para usuários (consumidores e empresas) que viajam em alta velocidade (por exemplo, carros, veículos comerciais, trens). É ideal, ainda, para áreas rurais e para ambientes internos.
– 2,3 GHz e 3,5 GHz: chamadas de banda média, elas permitem “o melhor dos dois mundos“, pois podem ter as melhores características de propagação do que a banda alta, ao mesmo tempo em que fornecem rendimento de dados mais rápido do que a banda baixa. São bandas que oferecem um equilíbrio sólido entre cobertura e velocidade, sendo projetadas para cobrir grandes áreas em subúrbios e cidades. A banda média pode ser usada em muitas aplicações como parques empresariais, campi universitários e cidades inteligentes, em fornecimento de serviços contínuos a dispositivos IoT, câmeras e usuários finais.
– 26 GHz: o 5G de onda milimétrica (mmWave) opera nas faixas de 24 GHz, 26 GHz, 28 GHz, 38-40 GHz, usando frequências mais altas do que 4G. O resultado é que alguns sinais 5G nessas frequências não são capazes de viajar grandes distâncias, diferentemente do 4G ou sinais 5G de frequência mais baixa (abaixo de 6 GHz). Isso requer a colocação de estações rádio base a cada poucas centenas de metros. Além disso, esses sinais 5G de frequência mais alta não conseguem penetrar objetos sólidos facilmente. Sua aplicação, segundo o GSMA, é mais indicada para áreas urbanas concentradas como estádios, shopping centers e estações rodoviárias ou de trens.
