5G: 30 anos de comunicação móvel, o que vem a seguir?

As redes de comunicação móvel têm contribuído ativamente para a transformação da sociedade. Essa evolução ocorre desde os anos 1990, com a popularização das tecnologias de segunda geração (2G), como CDMA, TDMA e GSM. Na época, o principal serviço das operadoras era comunicação por voz aos usuários, enquanto mensagens de texto (SMS) e caixa postal eram considerados serviços avançados ou de valor agregado (SVA).

Com a chegada dos anos 2000 e das tecnologias de terceira geração (3G), houve um aumento significativo na velocidade de transmissão de dados. O uso de internet móvel começou a crescer e muitos outros serviços e aplicações para celulares foram criados, como correio eletrônico, navegação web, agenda eletrônica e câmeras fotográficas. Com o tempo, a capacidade de processamento dos telefones – e suas telas – aumentaram, surgindo os smartphones.

Evolução dos telefones móveis

A partir de 2010, é possível ver a crescente procura por serviços simétricos com alta demanda de banda, como vídeo chamadas, compartilhamento de conteúdo e serviços de streaming de vídeo. O suporte a eles é o principal requisito para as tecnologias de quarta geração (4G), que oferecem alta taxa de transmissão de dados (<100Mbps), simetria entre download e upload, baixa latência e alta capacidade de usuários. Atualmente, as redes 4G das operadoras são totalmente capazes de suportar o quadruple play (voz, vídeo, Internet e mobilidade) com qualidade.

Segundo a GSMA, associação global de operadoras, a quantidade de usuários de redes móveis (excluindo M2M) alcançou o número de 7,7 bilhões em 2017. Atualmente, existem 7,6 bilhões de pessoas no mundo, das quais 3,2 bilhões têm acesso à internet móvel – ou seja, muitas já possuem mais de um terminal móvel ou utilizam mais de uma operadora. Além disso, cada vez mais dispositivos como sensores, atuadores e reguladores são capazes de se comunicar com a Internet para obter ou enviar dados, a chamada internet das coisas (IoT).

Apesar do enorme potencial da IoT, ainda existem inúmeros desafios para algumas aplicações. Uma delas, que depende fortemente das operadoras, é viabilizar comunicações de missão crítica, aquelas que devem ser priorizadas dentro da rede e entregues no menor tempo possível. Além disso, comunicações em sistemas de transportes inteligentes (ITS), como entre veículos (V2V), entre veículos e infraestrutura (V2I), entre veículos e pedestres (V2P) ou entre veículos e redes (V2N), também estão inseridas neste contexto.

Para suportar esses e outros cenários, a arquitetura de telecomunicações está evoluindo para sua próxima geração, a chamada 5G. Para a GSMA, de forma resumida, a nova geração possui cinco principais metas:

1. Prover conectividade sem limites: as redes 5G irão co-existir com redes 4G e outras tecnologias alternativas, como o WiFi, de forma a prover cobertura, velocidade, confiabilidade e segurança no acesso de banda larga e suporte à infinidade de casos de uso que irão surgir;
2. Prover redes inovadoras e otimizadas economicamente: todos os stakeholders estarão atentos ao custo/benefício das redes implementadas, que serão construídas de forma independente ou compartilhada por meio de parcerias. As futuras redes serão compostas por uma combinação de uma tecnologia principal com uma série de tecnologias complementares e irão utilizar espectro de frequências licenciadas e não licenciadas em diferentes bandas;
3. Acelerar a transformação digital nas diferentes verticais de indústria: as operadoras irão prover redes e plataformas que permitirão a digitalização e a automatização de práticas e processos em diferentes segmentos;
4. Transformação da experiência do acesso de banda larga móvel: as redes 5G irão prover velocidades de até 1 gigabyte por segundo (Gbps) e menos de 10ms de latência, permitindo o uso de aplicações e serviços avançados;
5. Suporte a novos casos de uso de IoT e serviços de comunicação de missão crítica: as redes 5G irão suportar a implementação massiva de internet das coisas em diversos cenários e uma plataforma confiável para adoção de inúmeros serviços de comunicação de missão crítica.

A expectativa é que a adoção das redes 5G aconteça a partir de 2020. Porém, para oferecer conectividade sem limites, as operadoras deverão implementar com agilidade o core de rede 5G de forma a coordenar o ecossistema de redes multiacesso e heterogêneas, em três diferentes cenários: indoor, outdoor em áreas metropolitanas densas e outdoor em áreas com baixo interesse econômico. Explico um pouco melhor a diferença entre cada uma delas abaixo:

1. Indoor: neste cenário, a utilização de small cells será crucial para alcançar a capacidade necessária para atender a todos os usuários e dispositivos. Uma mescla de tecnologias – 4G, 5G, WiFi, fibra óptica, entre outras – será utilizada para compor o ecossistema neste ambiente;

1. Outdoor em áreas metropolitanas densas: além das tradicionais macro cells, as micro e small cell serão utilizadas para complementar e aumentar a capacidade em ambientes abertos, como estações de metrô, estádios de futebol e shopping centers;

1. Outdoor em áreas com baixo interesse econômico: serão utilizadas tecnologias de frequências mais baixas para melhorar a cobertura, como satélites de órbita baixa e redes baseadas em tecnologias não licenciadas, como a LORA (LPWA – Low Power Wide Area)

A construção de um novo core e RAN 5G se traduz na necessidade de mais investimentos por parte das operadoras, que no Brasil ainda estão investindo em 3G, 4G e 4.5G, além do phase out da rede 2G.

Diante desse cenário, é necessário buscar novos caminhos para melhorar o retorno do investimento. Entre eles, a virtualização da infraestrutura, tema cada vez mais presente nas empresas do setor devido à redução do custo de aquisição de hardware e otimização de uso das redes. A aceleração do desligamento das redes 2G e redistribuição das tecnologias mais recentes (4G e 4.5G) nos espectros disponíveis também ajudará a melhorar o uso das redes das operadoras.

Além disso, a massificação da utilização de small cells viabilizará o aumento da capacidade da rede atual e futura em ambientes indoor e outdoor. Já a criação de redes virtuais com SLAs bem definidos permitirá às operadoras ofertar às empresas, de forma transparente, a conectividade necessária para diferentes setores da economia.

No entanto, os impactos do 5G não ficam restritos aos aspectos tecnológicos. Será necessário adotar novos modelos de negócios e tarifários além dos tradicionais baseados no consumo – por tempo, volume de dados ou conteúdo -, o que pode inviabilizar a adoção de alguns casos de uso, especialmente de IoT.

Para tornar isso real o quanto antes e alavancar o crescimento do setor, a modernização da regulamentação vigente é fundamental. Em paralelo, as operadoras farão novas parcerias de negócios e tecnológicas com empresas com visão de diferentes verticais de negócios e acesso a tecnologias complementares. Só assim será possível viabilizar novos modelos de negócios e construir um ecossistema que até então não era alcançado por elas, possibilitando a entrega de uma tecnologia de qualidade e serviços complementares aos clientes.

*Christian Maki é coordenador de tecnologia – redes móveis da Logicalis