Visão geral do novo rádio 5G
Ao implementar o 5G, os operadores comprometem-se com um ciclo de investimento significativo. Daqui resulta que esperam um retorno desse investimento num prazo razoável. A questão é como! Fundamentalmente, tanto em termos de rádio como de arquitetura de infraestrutura geral, o 5G funciona de forma semelhante ao 4G. No entanto, a implementação é muito diferente, e isto dá ao 5G várias vantagens importantes sobre o 4G em termos de apoio tanto ao modelo de negócio de banda larga existente como aos casos de utilização específicos da indústria. As vantagens são notadas em todo o sistema 5G, mas, em particular, a interface aérea 5G New Radio (NR) é onde se podem encontrar as novas características mais significativas.
Flexibilidade subjacente – a principal diferença em comparação com o 4G LTE
Em primeiro lugar, o 5G utiliza a técnica subjacente conhecida como OFDMA (Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência Ortogonal). Embora a maioria das pessoas não precise de compreender os detalhes, esta é a mesma técnica utilizada no 4G LTE, exceto que no 5G é utilizada de uma forma muito mais flexível. Isto significa que o 5G pode ser aplicado de forma eficiente a uma gama muito mais ampla de cenários de implementação ou no apoio a uma gama muito ampla de casos de utilização.
Trabalhar Eficientemente com 4G LTE – Controlar o Investimento
Como utilizam a mesma técnica subjacente, foi possível conceber o 5G para que funcione eficazmente com a interface de rádio 4G existente. Isto é importante porque permite uma implementação controlada do 5G que se baseia e complementa a infraestrutura dos operadores existentes. A capacidade adicional (5G) pode ser adicionada apenas quando necessário, permitindo que o investimento em 5G seja direcionado de uma forma que maximize o retorno financeiro.
Novo rádio 5G - abrindo um novo espectro
A utilização flexível do OFDMA permite que uma gama muito mais ampla do espectro de frequências seja utilizada para 5G. Isto abre grandes partes do espectro que são actualmente subutilizadas, permitindo aos reguladores desenvolver regimes de licenciamento nacionais que incluem um espectro licenciado muito maior para os operadores, bem como um acesso muito mais fácil ao espectro partilhado e não licenciado, o que, por sua vez, deverá abrir directamente o 5G a uma gama mais diversificada de prestadores de serviços e indústrias verticais.
Técnicas Avançadas de Antenas – Aumentando a Eficiência
A eficiência da interface rádio é considerada uma das principais vantagens (juntamente com o acesso a um maior espectro) que o 5G traz para apoiar o modelo de negócio de banda larga móvel existente. Isto é possibilitado principalmente pelo facto de o 5G permitir o acesso a frequências mais elevadas dentro do espectro. Isto significa que os tamanhos das antenas são reduzidos, exigindo, por sua vez, que sejam utilizadas técnicas de antenas múltiplas/avançadas na estação base.
Efetivamente, as antenas avançadas suportam técnicas de formação de feixe e MIMO (Multiple In, Multiple Out) de uma forma muito mais eficiente do que estava anteriormente disponível em 4G. Existe uma variedade de diferentes técnicas de antenas avançadas disponíveis, mas todas elas têm uma coisa em comum: a energia pode ser focada ou direcionada com bastante precisão nas direções de uplink e downlink. Grande parte do aumento que o 5G traz em relação ao 4G é realizado desta forma.
Maximizar a eficiência numa ampla variedade de ambientes de rádio
Outro resultado direto da forma como o OFDMA é aplicado de forma mais flexível no 5G é que o 5G pode ser implementado de forma mais eficiente numa gama muito mais ampla de ambientes de rádio. O ambiente rádio é determinado por vários fatores diferentes, incluindo a frequência utilizada, a largura de banda, a interferência interna ou externa do sistema, o ambiente multipercurso (dependendo da cobertura climática fornecida em distritos comerciais, ambientes urbanos ou rurais) e fatores ambientais, incluindo o clima. Ao configurar o 5G adequadamente, podemos proteger contra qualquer impacto prejudicial do ambiente de rádio, maximizando a eficiência e o desempenho do serviço.
Codificação para proteção contra erros – numa ampla variedade de ambientes de rádio
A eficiência da interface rádio está diretamente relacionada com o investimento financeiro necessário. Assim, embora estejamos a obter grandes vantagens por podermos aceder a um maior espectro e utilizá-lo de forma mais eficiente através da implementação de técnicas avançadas de antenas, também fomos mais longe na melhoria da eficiência numa série de áreas diferentes. Uma dessas áreas está na forma como nos protegemos dos piores efeitos do ambiente radiofónico sob a forma de erros de transmissão. Qualquer transmissão é executada através de um algoritmo matemático que introduz dependências no fluxo de dados. Estas dependências, por sua vez, permitem a correcção de eventuais erros na recepção do fluxo de dados (até um certo limite). A técnica utilizada no 5G é conhecida como LDPC (Low Density with Parity Check), que é uma melhoria da turbo codificação utilizada no 4G, quando habituada a um novo sistema em que se espera que existam muitos erros.
Adaptando eficientemente o 5G NR para diferentes casos de utilização
A flexibilidade do novo rádio 5G impacta diretamente a forma como podemos disponibilizar recursos em diversos casos de utilização. A banda larga móvel, por exemplo, é muito diferente dos requisitos de baixa taxa de dados e baixa potência necessários para suportar leituras de contadores como parte da Internet das coisas, em termos de requisitos de recursos de rádio. Ao contrário do 4G, que foi otimizado para banda larga móvel num ambiente urbano com células relativamente grandes (e que necessitava de NB-IoT como tecnologia complementar para suportar eficientemente a IoT), o 5G é configurável para poder suportar ambos os cenários, bem como muitos outros, de uma forma muito mais eficiente.
Alcançar Baixa Latência com 5G NR
Existem também algumas características adicionais que tornam o 5G adequado para casos de utilização que exigem uma operação de baixa latência. Em primeiro lugar, o OFDMA pode ser configurado para que os bits reais tenham uma duração mais curta. Por várias razões, isto não afeta a taxa de bits global do canal, mas significa que pequenas quantidades de informação podem ser facilmente transmitidas através da interface de rádio mais rapidamente. Em segundo lugar, as estruturas de tempo e enquadramento em 5G foram redesenhadas (em comparação com 4G), reduzindo quaisquer atrasos desnecessários tanto nos tempos de processamento como de resposta.
Vimos apenas um instantâneo das principais novidades do rádio 5G em comparação com o 4G. Existem algumas vantagens claras para as operadoras, o setor das telecomunicações e os clientes. O 5G abre também o mercado a um leque de novos intervenientes e a um leque muito mais vasto de casos de utilização. Uma vez que o 5G partilha a mesma base tecnológica e grande parte da herança do 4G, pode ser implementado como parte integrante da rede pública existente ou de forma autónoma para suportar redes privadas ou híbridas. Isto significa que o investimento só precisa de ser feito quando necessário, ou quando o operador (ou outra empresa) estiver confiante em obter um retorno do seu compromisso financeiro.
O tráfego móvel continua a aumentar e as despesas de capital dos operadores em infra-estruturas continuam teimosamente elevadas. No entanto, o Novo Rádio 5G, como parte de um sistema mais vasto, proporciona as melhorias gerais de eficiência/desempenho descritas acima. Com isto em mente (e com algumas reservas sobre os dispositivos), mesmo antes de considerar os novos casos de utilização e os vários cenários que são habilitados, a questão tem de ser “posso dar-me ao luxo de não investir em 5G”, em vez de “posso ter recursos para o investimento em 5G”.
Webinar: Nova Rádio 5G Data: 12 de outubro de 2021 | 14h às 15h (hora do Reino Unido) A interface aérea 5G New Radio (NR) é a nova funcionalidade mais significativa do sistema 5G. Nesta apresentação de uma hora, veremos porquê, examinando algumas das principais características do Novo Rádio 5G, os benefícios e as oportunidades para os operadores de rede . |
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Author: Paul Waite
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