Tecnologia de comunicação móvel 5G: a solução para integração da nova sociedade moderna (V.5, N.5 P.2, 2022)

Tempo estimado de leitura: 7 minute(s)

Autores:
Vinicius N. Ramos de Souza, aluno do curso de Ciência da Computação/UFABC
Carlo Kleber da Silva Rodrigues, professor do CMCC/UFABC.

 

Grande parte da população utiliza a Internet para usufruir virtualmente de incontáveis serviços cotidianos (e.g., tirar uma carteira de identidade, realizar uma consulta médica, assistir a uma aula, etc.), tanto dentro como fora de casa. Manter-se conectado ao novo mundo digitalmente integrado é uma real necessidade da sociedade moderna. Mas e quando o usuário sai da sua casa ou de estabelecimentos que forneçam WI-FI de qualidade? Como este pode continuar navegando na Internet? Esse cenário tem impulsionado o desenvolvimento de novas tecnologias de comunicação. Nesse sentido, as soluções mais comuns têm sido o uso das redes de comunicação móvel, como 2G, 3G e 4G, para conexão com a Internet. Porém, todas elas ainda infelizmente apresentam baixa velocidade de download e alta latência, que deterioram a qualidade de experiência dos usuários. Mas não há outra alternativa? Sim! A rede de comunicação móvel 5G traz um novo paradigma de comunicação móvel que está sendo considerado, conforme será brevemente discutido a seguir.

 

A promessa da rede de comunicação móvel 5G

A tecnologia 5G tem despontado como a solução dos problemas de conectividade das redes de comunicação móvel. Sua operação se dá em uma faixa de frequência maior que a utilizada pelo 4G, permitindo o aumento da velocidade de conexão, como também, diminui a latência da comunicação do usuário. Sua implementação, iniciada no final de 2018, já traz atualmente uma tendência de criação de um ecossistema de Internet das Coisas (do inglês, Internet of Things – IoT). Dentro dessa nova realidade, além dos conhecidos telefones celulares, milhões de outros dispositivos que também possuem componentes eletrônicos e que antes estavam desconectados do mundo virtual (e.g, eletrodomésticos, automóveis, máquinas em indústrias, etc.) poderão fazer parte de um mesmo sistema inteiramente conectado.

 

Como funciona uma chamada convencional de celular para celular?

Figura 1: Chamada de celular para celular. Fonte: dos autores.

 

De modo simplificado, o celular funciona por meio de frequências curtas de rádio, que são transmitidas para uma central (vide Figura 1). Nessa central, é possível identificar o número de destino, processar a informação e encaminhar a ligação. À medida que o usuário se desloca pela cidade, o sinal da chamada telefônica é transferido de uma antena para outra, possibilitando uma comunicação ininterrupta. Nesta lógica, enxerga-se talvez uma das maiores dificuldades da nova rede 5G, posto que, para não perder a comunicação, é crucial uma robusta infraestrutura física de antenas espalhadas por toda cidade, pois o sinal eletromagnético da tecnologia 5G é mais sensível a obstruções e atenuações, comparado às tecnologias antecessoras.

 

Como chegamos até aqui?

Figura 2: Linha do tempo das redes móveis. Fonte: Deloitte e Febraban. Disponível em: https://noomis.febraban.org.br/temas/infraestrutura/mais-do-que-um-numero-uma-revolucao

 

A evolução das tecnologias de comunicação móveis pode ser vista na Figura 2, em que se ressaltam as correspondentes gerações. A tecnologia 1G surgiu com o objetivo simples de possibilitar ligações de voz em um aparelho sem fio. Já o foco da 2G foi oferecer telefonia digital móvel aos usuários e a introdução do SMS (Short Message Service). Por sua vez, a chegada da 3G permitiu a realização de videochamadas e, principalmente, a comunicação via VoIP (Telefonia IP). Na sequência, a 4G permitiu o avanço da indústria dos games e dos serviços de streaming. Agora, a 5G possui o objetivo de expandir a rede de conexão móvel atual para o máximo de dispositivos eletroeletrônicos e com a máxima capacidade de transmissão de dados.

 

Qual o tamanho desse salto de geração?

Figura 3: Comparativo entre 4G e 5G. Fonte: citisystems. Disponível em: http://www.citisystems.com.br/

 

Conforme pode ser visto na Figura 3, a transição da 4G para a 5G marca principalmente o aumento da velocidade em grande proporção, especialmente pela grande taxa de transferência de dados e a baixíssima latência, além da ampliação na quantidade de conexões por metro quadrado, proporcionando um número maior de dispositivos conectados à rede.

 

Se é tão revolucionária, quais os motivos de não implantar 5G mais rapidamente?

A revolução proporcionada pelo 5G carrega uma série de novos desafios para a comunicação móvel. O alto investimento e a falta de infraestrutura são os principais obstáculos. Alterações na infraestrutura já existente se fazem necessárias: em especial, é preciso ampliar a quantidade de antenas espalhadas, visando melhorar o desempenho em áreas urbanas densamente povoadas, além de expandir e/ou criar alicerces físicos nas áreas rurais. Também, cada país possui legislações próprias que regulamentam as empresas para que possam operacionalizar, revelando-se a necessidade de avaliar e interpretar todas as esferas legais. Em síntese, mesmo com o avanço de pesquisas na área e com o interesse das grandes empresas na implementação, a parte comercial e burocrática para a nova rede 5G impedem e atrasam o seu desenvolvimento. A equação final é realmente complexa.

 

Conclusões finais

O desempenho da tecnologia de comunicação móvel 5G, já comprovado na literatura, certamente produzirá frutos em diversas áreas de conhecimento, pois propiciará novas formas de trabalhar e aprender, novos modelos de negócio e, ainda, novas fontes de receita e possibilidades de investimentos. Se pensarmos sob a visão final do cidadão comum, poderemos ainda perceber resultados e melhorias em diferentes setores cruciais da sociedade, como educação, agricultura, saúde, serviços cotidianos, dentre outros. Por tudo isso, talvez a tecnologia 5G não devesse ser vista apenas como uma alternativa tecnológica, mas sim como um imprescindível passo a ser dado para a construção de um novo mundo muito mais acessível e integrado, pois, a partir de um simples telefone celular, teremos a conexão com quase tudo que nos rodeia em uma sociedade moderna.

 

Referências

Harry Candra Sihombing. (2021). A 5G rural, remote, and difficult areas hope: a review. TEKNOKOM, 4(1), 21-29. https://doi.org/10.31943/teknokom.v4i1.57

M. Henrique Pereira Alves; L. Leonel Mendes (2015). Levantamento dos cenários de utilização das redes 5G no Brasil. In: XXXIII Simpósio Brasileiro de Telecomunicações. https://biblioteca.sbrt.org.br/articles/1381

S. Dwivedi et al. (2021). Positioning in 5G Networks. IEEE Communications Magazine, 59(11), 38-44. https://ieeexplore.ieee.org/document/9665436

A. Narayanan et al. (2020). A First Look at Commercial 5G Performance on Smartphones. In: Proceedings of The Web Conference 2020. https://doi.org/10.1145/3366423.3380169

Carlo K. da S. Rodrigues; Vladimir Rocha. (2021). Enhancing BitTorrent for efficient interactive video-on-demand streaming over MANETs. Journal of Network and Computer Applications, 174, 102906. https://doi.org/10.1016/j.jnca.2020.102906

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