O que é 5G?

Com fase de testes em laboratório iniciada por volta de 2014, o 5G é a quinta geração de internet móvel, como seu nome sugere, também identificada pela sigla NR (New Radio, ou Novo Rádio, em tradução livre). A rede foi desenvolvida ao longo da década de 2010 com objetivos ambiciosos, visando aumentar em mais de 10 vezes a velocidade de conexão comparado ao 4G LTE (Long Term Evolution, ou Evolução de Longo Prazo).

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Além de possibilitar conexões móveis mais velozes, um dos pontos mais desejados pelos órgãos reguladores de telecomunicações e fabricantes de dispositivos é o de estabelecer uma rede de alta velocidade para os mais variados dispositivos inteligentes que integre a Internet das Coisas (IoT), e forneça comunicação à distância com o mínimo de latência em tarefas que exigem alta precisão, como a manipulação de máquinas em indústrias.

O que é 5G?

O 5G é o nome dado à quinta geração de redes móveis, pelas quais smartphones e outros dispositivos inteligentes terão acesso à internet e poderão estabelecer comunicação entre si.

A tecnologia estreou prometendo entregar taxas de transferência de dados estabelecidas entre 10 Gbps e 20 Gbps (de 10 a 100 vezes mais veloz que o 4G) ao utilizar melhor as faixas de ondas de rádio no espectro de ondas eletromagnéticas — tipo de onda também utilizado pelo Wi-Fi, Bluetooth e TV aberta, por exemplo.

Diferente das gerações anteriores, o 5G trabalha com altíssimas frequências, ou seja, emite mais ondas no espaço de 1 segundo. As frequências mais comuns adotadas em diversas regiões do mundo incluem 3,5 GHz e 26 GHz. Em comparação, as faixas de maior frequência do 4G operam por volta do 700 MHz, o equivalente a 0,7 GHz.

Quanto mais ondas, mais informações são enviadas em um mesmo período, mas há uma consequência: o comprimento dessas ondas é reduzido, dificultando sua passagem por objetos muito espessos. Isso configura um dos desafios da nova rede móvel, considerando que o sinal pode ser barrado até mesmo quando uma pessoa se posiciona à frente de uma das antenas.

Obstáculos à parte, o 5G visa alcançar alguns objetivos-chave, com destaque para três deles:

• Velocidade de dados significativamente mais rápida: as redes 4G conseguem atingir velocidades de download com picos de 1 gigabit por segundo (Gbps) – embora, na prática, isso raramente aconteça. Com o 5G, essa velocidade aumentaria para 10 Gbps ou mais.
• Latência ultrabaixa: neste caso, "latência" refere-se ao tempo que um dispositivo leva para enviar dados para outro dispositivo. Atualmente, o 4G apresenta uma taxa de latência de cerca de 50 milissegundos, mas o 5G quer reduzir isso para cerca de um milésimo de segundo. Isso será particularmente importante para aplicações industriais e carros autônomos.
• Um mundo mais conectado: a Internet das Coisas (IoT) deve crescer exponencialmente nos próximos 10 anos e exigirá uma rede capaz de suportar bilhões de dispositivos conectados. Parte do objetivo do 5G é fornecer capacidade e atribuir largura de banda para atender às necessidades das aplicações e dos usuários.

Principais inovações do 5G

Para contextualizar melhor a diferença de velocidades entre 5G e 4G, é possível utilizar um exemplo básico do dia a dia: download de filmes. Segundo a Huawei, uma das principais companhias envolvidas com a infraestrutura da rede de quinta geração, o 5G permitirá que um filme HD de 8 GB seja baixado em apenas seis segundos, enquanto o mesmo procedimento levaria sete minutos para ser concluído em uma rede 4G, e mais de uma hora em uma rede 3G.

Dito isso, o 5G vai muito além de "apenas" super velocidades de dados nos dispositivos móveis. Ele também abre portas para uma série de diferentes aplicações tanto na indústria quanto para consumidores comuns. Um exemplo citado pela Nokia, outra das gigantes envolvidas com o desenvolvimento da tecnologia, ilustra bem a inovação que esse tipo de tecnologia pode trazer.

Em um cenário em que o usuário esteja viajando em um carro autônomo, sem motorista, e um acidente acontece na estrada sem o seu conhecimento, sensores conectados ao 5G posicionados ao longo da estrada poderiam transmitir instantaneamente as informações para o veículo — ponto em que a baixa latência é crucial — que em resposta diminuiria a velocidade a tempo de evitar outro acidente.

A baixa latência do 5G teve a importância reforçada durante a MWC 2015, quando a Ericsson, mais uma fabricante de peso envolvida com a tecnologia, realizou uma demonstração em que a conexão era utilizada para controlar maquinário pesado remotamente. Em uma cabine, os participantes utilizaram óculos de Realidade Virtual para manipular uma escavadeira real localizada na parte de fora do salão onde acontecia o evento.

Outra vantagem proporcionada pela rede, essencial para o crescimento e popularização do IoT e melhor cobertura em regiões afastadas, é o aumento exponencial no limite de usuários conectados a um mesmo ponto: enquanto no 4G são suportados até 10 mil dispositivos por quilômetro, no 5G o número aumenta para até 1 milhão de aparelhos por quilômetro.

Quais são os desafios enfrentados pelo 5G?

Associada às limitações impostas pela alta frequência, a construção da infraestrutura do 5G é um dos maiores desafios, com questões que giram em torno da instalação de novas antenas. Os sinais não podem viajar tão longe quanto acontece nas frequências utilizadas pelo 4G, resultando em uma conexão ruim, o que exigirá esforços para que estações sejam posicionadas estrategicamente pelas cidades.

Fora isso, o uso de tecnologias como a MIMO (Multiple-Input and Multiple-Output), um conjunto de técnicas de transmissão para sistemas de comunicação sem fio com múltiplas antenas na transmissão e na recepção, será importante para contornar interferências. Mesmo assim, isso significa que, em um país com grande extensão territorial como o Brasil, a implementação completa em municípios agraciados com a rede deve levar anos.

Outros dois obstáculos importantes que a rede enfrentará incluem a "faxina" das faixas de frequências que serão adotadas, atualmente utilizadas por outras aplicações, como a TV aberta — caso da faixa de 3,5 GHz em solo brasileiro — e eventuais implicações que as companhias de telecomunicações terão de lidar diante de leis de proteção de dados, como a LGPD, frente à ascensão da IoT e a conexão constante a dispositivos inteligentes.

Quando o 5G vai chegar ao Brasil?

O 5G NR, também conhecido como "5G puro", estreou no Brasil em julho de 2022, com o início das operações de Claro, Tim e Vivo em Brasília oferecendo 80% de cobertura na cidade, e será gradualmente implementado nas principais capitais do país, incluindo São Paulo, Belo Horizonte, Porto Alegre e João Pessoa, nos meses seguintes.

No decorrer do processo de transição, o restante do país terá acesso a uma versão mais modesta da rede móvel de quinta geração, o 5G DSS (Dynamic Spectrum Sharing, ou Compartilhamento Dinâmico de Espectro, em tradução livre).

O método atualiza as estruturas utilizadas pela rede 4G para entregar velocidades mais altas. No entanto, justamente por aproveitar essas estruturas, as taxas de transferência são significativamente mais baixas que as do 5G puro.

Fonte: Portal da Indústria, Agência Brasil, Juniper Networks