Notícia

Gazeta do Povo

O 5G

Publicado em 30 março 2019

Por Jéssica Maes
Para quem nasceu depois dos anos 2000 talvez seja um pouco difícil imaginar como era a vida sem a comodidade o telefone celular. Desde o surgimento dos primeiros celulares - aqueles “tijolos” dos meados da década de 1980 - a vida em sociedade se reorganizou e se adaptou perfeitamente à nova tecnologia.    De lá para cá, os avanços não pararam, com a indústria lançando várias novas “gerações” de rede.
Os aparelhos enormes e analógicos dos anos 1980 deram lugar aos serviços 2G, que permitiam o envio de  torpedos, na década de 1990.  Na virada do milênio, o 3G passou a oferecer uma conectividade efetiva com a internet, até que 4G, já na década  seguinte, trouxesse uma experiência  de banda larga para  a palma das nossas mãos.
Agora, é a vez da rede 5G, que ainda nem chegou ao  mercado, mas já vem dando  o que falar. Em alguns lugares do mundo, essa tecnologia pode começar a funcionar  comercialmente já no  próximo ano, trazendo uma  promessa de conectividade  sem limites. Mas o que há de tão especial nessa mudança?
Quinta geração das redes móveis, o 5G vem sendo  promovido como a evolução  que vai fazer com que  possamos fazer o download  de filmes em alta resolução  em um minuto. A velocidade  prometida pelo 5G  deve ser superior até mesmo  à que temos atualmente  dentro de casa. De acordo  com o professor Daniel  Macêdo Batista, do Instituto  de Matemática e Estatística  (IME) da Universidade de São  Paulo (USP), não há um consenso  sobre o quão mais rápida será a taxa de transmissão  de dados, especialmente  porque as faixas de frequência  que as redes 5G vão usar  sofrem influência de vários  elementos, como a atmosfera,  arquitetura das cidades  e distância dos dispositivos  das torres de transmissão.
“No geral, espera-se que [a velocidade] seja na faixa de dez gigabits por segundo, o  que é muito alto”, diz o pesquisador.  Ele aponta que, em sua sala na USP, em que usa um computador conectado à internet via cabo, a taxa de transmissão é de um gigabit  por segundo. “Então, a gente está falando de uma rede de celular, que não vai precisar de um cabo e vai ter uma transmissão dez vezes  mais rápida do que a que eu  tenho institucionalmente”.
Outro avanço que deve ficar parente para o consumidor é a diminuição na latência - o tempo que leva para uma informação sair do dispositivo, chegar ao servidor,  sair do servidor e voltar para  o dispositivo. Atualmente, em redes móveis, esse atraso é de 50 milissegundos. No 5G, ele deve ser drasticamente reduzido, chegando a um milissegundo. Basicamente, vamos mudar nossa percepção do que é “instantâneo” quando falamos em conexão com a internet.
Cidades e cidadão conectados
Apesar das velocidades vertiginosas, limitar as possibilidades  oferecidas pelo  5G a ver Netflix em altíssima  qualidade sem precisar  esperar carregar é bastante  reducionista. O que tem empolgado tantos especialistas  - e gerado tanta expectativa -  é a potencialidade dessa tecnologia  para as cidades inteligentes.  Essa instantaneidade  deve levar a Internet  das Coisas a lugares que mal  podemos imaginar agora, já  que foi desenhada para conseguir  conectar bilhões de  máquinas e sensores a baixos  custos e sem consumir toda  a bateria desses dispositivos.
“A 5G é chamada de ‘a rede  das redes’. Ela será uma  plataforma em que outros  tipos de rede, mais específicas,  vão poder operar”, diz o  gerente de Órbita, Espectro e  Radiofrequência da Agência  Nacional de Comunicações  (Anatel), Agostinho Linhares.  Além da otimização da banda  larga móvel, o engenheiro  lista a comunicação máquina-  máquina massiva e a  comunicação de alta confiabilidade  e baixa latência como  os três elementos do tripé  que compõem o 5G.
A comunicação máquina-  máquina massiva é um  elemento chave para as cidades  inteligentes. É a partir  dela que será possível conectar  um grande volume de  sistemas e objetos para otimizar  o funcionamento das  cidades, abrangendo desde  o monitoramento do trânsito  até a coleta de lixo. A  “perna” da alta confiabilidade  e baixa latência, por sua  vez, é o que fará com que,  por exemplo, carros autônomos  possam circular em segurança,  já que esse sistema  depende de uma transferência  de dados segura e  ágil. “Enquanto hoje a gente  tem redes separadas para  essas operações, o 5G consegue integrar todas essas redes”,  explica Linhares.
Para o diretor de planejamento  de redes da Vivo,  Atila Branco, a implantação  da rede está necessariamente  aliada a uma grande transformação  do setor, com novas  possibilidades de negócios.  “Vemos como grandes  oportunidades o mercado  de transportes inteligentes  com carros, vias e sinalizações  conectadas, compartilhando  informações em tempo  real, por exemplo. Além  disso, o controle remoto de  equipamentos, combinados  com a realidade aumentada  e realidade virtual, poderão  alavancar grandes oportunidades  para atividades de alta  periculosidade”, aponta,  acrescentando que as altíssimas  velocidades também  ampliarão as aplicações de  realidade virtual e realidade  aumentada.
E isso é apenas o que  já conseguimos  imaginar.  Antes  do 4G, sequer conseguiríamos  imaginar serviços  como o Uber, por exemplo,  que depende desse tipo  de conexão mais veloz e estável.  Com a nova estrutura,  também devem surgir novas  aplicações e as possibilidades  são inúmeras.
Olhando para um futuro  em que não apenas  nossos celulares, tablets  e relógios estejam conectados  à internet, mas  também nossas roupas, automóveis  e eletrodomésticos,  o volume de dados enviados  e recebidos deve aumentar  exponencialmente. Assim,  o atual modelo de cobrança  das operadoras de celular  (venda de pacotes de dados)  parece anacrônico.
“As pessoas que vão desenvolver  aplicações vão  ter um playground fantástico  para criar coisas novas  e eu não acho que eles vão  se limitar a essas quantidades  de dados que os usuários  têm [hoje] para pensar  novas aplicações. Então, esse  modelo pode ser um tiro  no pé, se as operadoras continuarem  com algo desse tipo,  porque eles vão ter muitos  clientes frustrados”, opina  Batista.
Economia de energia e nova infraestrutura
Um avanço deste tamanho  vai requerer um upgrade  considerável na infraestrutura.  Os usuários precisarão  de aparelhos compatíveis  com a nova tecnologia  e as cidades também terão  que trabalhar bastante para  oferecer os serviços prometidos.  Duas coisas serão essenciais:  ampliar substancialmente  a cobertura de fibra  ótica e instalar muito mais  antenas do que vemos atualmente.  As duas coisas funcionarão  juntas, sendo que  as antenas distribuem a conexão  para os usuários e dispositivos  e as fibras óticas escoam  esse volume de dados  para os servidores.
Na prática, quanto mais  alta a frequência, maior a velocidade  que poderá ser oferecida  por aquela rede, mas  menor é a distância que precisa  existir entre os aparelhos  e as antenas. “Quando  você opera nessas faixas vai  ter estações rádio base com  raios de cobertura da ordem  de 100, 150 metros. Isso quer  dizer que haverá um número  muito maior de estações  do que nós temos hoje - nos  grandes centros, um número  até dez vezes maior. São estações  muito pequenas, mas  que precisam estar naquele  local para garantir a cobertura”,  afirma Linhares.
Por isso, estamos olhando  para um futuro com muitas  antenas de transmissão  ocupando o espaço público,  sendo instaladas até mesmo  em postes ou na lateral de  prédios. “Uma vantagem é  que essas antenas não precisam  ser tão grandes, mas vão  ocupar mais espaço: se antes  tinha uma antena, agora  vai ter cinco, sete, oito antenas  para poder cobrir a mesma  área. Então é necessário  um investimento do ponto  de vista do provedor, porque  ele vai ter que construir mais  antenas”, detalha Batista.
Outro aspecto das redes  5G que vem sendo aclamado  é a economia de energia,  tanto para o usuário quanto  para as operadoras. Como serão  muitos os dispositivos conectados,  é essencial que haja  eficiência energética. Do lado das empresas, as promessas  variam muito, de baterias  de celulares que durariam  um dia inteiro até  o utópico objetivo de durarem  por um mês - na conferência  Think 2018, da IBM, o  CEO da operadora Verizon,  Lowell McAdam, lançou essa  aposta ousada, apontando  que o que suga a bateria  dos smartphones seria a latência  da rede, que será notavelmente  melhor no 5G.
Do lado das operadoras,  o dinamismo da rede é o que  possibilitará essa redução no  consumo de energia. “Você  consegue gerenciar essas antenas  e faixas de frequência  de um modo que sejam mais  diretamente proporcionais  ao uso que você está tendo  da rede”, aponta o pesquisador  do IME-USP. Em caso  de eventos com grande concentração  de pessoas usando  a rede, um show ou mesmo  um congestionamento  em dias chuvosos, por exemplo,  seria possível fazer com  que a capacidade da rede seja  concentrada em antenas que  estão cobrindo aquele grande  evento. “Mas, logo que o  evento termina, você consegue  ‘desligar’ de forma inteligente  diversos dispositivos  e recursos que estavam sendo  usados”.
Corrida comercial
Não chega a ser surpreendente  que tamanha mudança  de paradigma em termos  de telecomunicações esteja  motivando uma corrida para  ver quem irá implementar  o 5G de forma generalizada  primeiro. Empresas de  países como Japão, Suécia e  Coréia do Sul estão na competição,  junto dos Estados  Unidos, com a Qualcomm,  e da China, com a Huawei.
“Acho que todas elas estão  mais ou menos em pé  de igualdade”, afirma o diretor  de Estratégia da GSMA  na América Latina, Fabio Moraes.  A GSMA representa os  interesses de quase 800 operadoras  de telefonia e 300  companhias desenvolvedoras  de tecnologia no mundo  todo. “O 5G está sendo visto  como uma tecnologia disruptiva  e é por isso que os países  buscam estar na ponta, para  estar à frente da revolução”.
“De um modo geral, empresas  da Coreia do Sul e da  China têm chamado atenção  nos últimos anos com relação  a equipamentos de telecomunicações.  Muitas dessas  empresas começaram a competir  fortemente num mercado  que era dominado pelos  EUA. E as características das  redes 5G e dos equipamentos  que vêm sendo produzidos  nos últimos anos permitem  muito isso porque começam  a exigir recursos que  são mais simples”, explica o  professor da USP.
“A chinesa Huawei assumiu  a liderança no desenvolvimento  do 5G. Ela fez contribuições  substanciais para  o processo de desenvolvimento  de padrões e tem estado  entre as primeiras a fazer  testes substanciais”, diz  o professor de Engenharia  das Telecomunicações Philip  Branch, da Universidade de  Tecnologia de Swinburne,  na Austrália, em um artigo  publicado. Vale notar, ainda,  que o próprio mercado  interno chinês, com 1,3 bilhão  de habitantes, é enorme.  “É esperado que a China seja  o maior mercado global para  o 5G, com algumas previsões  de mais de 400 milhões  de conexões até 2025”, escreve  o cientista.
A aposta pessoal de  Agostinho Linhares, gerente  da Anatel, é de que tanto a  companhia chinesa quanto a  americana se destaquem como  líderes do 5G. “A Huawei  produz o equipamento todo.  A Qualcomm produz  processadores e uma série  de coisas que outras empresas  vão agregar no sistema”,  opina. Assim, provavelmente  teríamos celulares 5G da  Huawei, mas os processadores  da Qualcomm estariam  dentro dos aparelhos de outras  marcas, como as gigantes  Apple ou Samsung.
O Brasil não deve esperar  muito pela chegada do 5G  a partir do momento que a  tecnologia comece a ser implementada  no restante do  mundo, acredita Linhares. A  Anatel já anunciou que o leilão  da primeira faixa de 5G,  de 3,5 GHz, acontecerá em  março de 2020. “Realizado  o leilão, a gente teria um  arcabouço regulatório e as  devidas autorizações de frequências  para essas primeiras  implementações”, explica,  acrescentando que todos  os pormenores serão decididos  pelo conselho diretor da  agência.

Para quem nasceu depois dos anos 2000 talvez seja um pouco difícil imaginar como era a vida sem a comodidade o telefone celular. Desde o surgimento dos primeiros celulares - aqueles “tijolos” dos meados da década de 1980 - a vida em sociedade se reorganizou e se adaptou perfeitamente à nova tecnologia.    De lá para cá, os avanços não pararam, com a indústria lançando várias novas “gerações” de rede.

Os aparelhos enormes e analógicos dos anos 1980 deram lugar aos serviços 2G, que permitiam o envio de  torpedos, na década de 1990.  Na virada do milênio, o 3G passou a oferecer uma conectividade efetiva com a internet, até que 4G, já na década  seguinte, trouxesse uma experiência  de banda larga para  a palma das nossas mãos.

Agora, é a vez da rede 5G, que ainda nem chegou ao  mercado, mas já vem dando  o que falar. Em alguns lugares do mundo, essa tecnologia pode começar a funcionar  comercialmente já no  próximo ano, trazendo uma  promessa de conectividade  sem limites. Mas o que há de tão especial nessa mudança?

Quinta geração das redes móveis, o 5G vem sendo  promovido como a evolução  que vai fazer com que  possamos fazer o download  de filmes em alta resolução  em um minuto. A velocidade  prometida pelo 5G  deve ser superior até mesmo  à que temos atualmente  dentro de casa. De acordo  com o professor Daniel  Macêdo Batista, do Instituto  de Matemática e Estatística  (IME) da Universidade de São  Paulo (USP), não há um consenso  sobre o quão mais rápida será a taxa de transmissão  de dados, especialmente  porque as faixas de frequência  que as redes 5G vão usar  sofrem influência de vários  elementos, como a atmosfera,  arquitetura das cidades  e distância dos dispositivos  das torres de transmissão.

“No geral, espera-se que [a velocidade] seja na faixa de dez gigabits por segundo, o  que é muito alto”, diz o pesquisador.  Ele aponta que, em sua sala na USP, em que usa um computador conectado à internet via cabo, a taxa de transmissão é de um gigabit  por segundo. “Então, a gente está falando de uma rede de celular, que não vai precisar de um cabo e vai ter uma transmissão dez vezes  mais rápida do que a que eu  tenho institucionalmente”.

Outro avanço que deve ficar parente para o consumidor é a diminuição na latência - o tempo que leva para uma informação sair do dispositivo, chegar ao servidor,  sair do servidor e voltar para  o dispositivo. Atualmente, em redes móveis, esse atraso é de 50 milissegundos. No 5G, ele deve ser drasticamente reduzido, chegando a um milissegundo. Basicamente, vamos mudar nossa percepção do que é “instantâneo” quando falamos em conexão com a internet.

Cidades e cidadão conectados

Apesar das velocidades vertiginosas, limitar as possibilidades  oferecidas pelo  5G a ver Netflix em altíssima  qualidade sem precisar  esperar carregar é bastante  reducionista. O que tem empolgado tantos especialistas  - e gerado tanta expectativa -  é a potencialidade dessa tecnologia  para as cidades inteligentes.  Essa instantaneidade  deve levar a Internet  das Coisas a lugares que mal  podemos imaginar agora, já  que foi desenhada para conseguir  conectar bilhões de  máquinas e sensores a baixos  custos e sem consumir toda  a bateria desses dispositivos.

“A 5G é chamada de ‘a rede  das redes’. Ela será uma  plataforma em que outros  tipos de rede, mais específicas,  vão poder operar”, diz o  gerente de Órbita, Espectro e  Radiofrequência da Agência  Nacional de Comunicações  (Anatel), Agostinho Linhares.  Além da otimização da banda  larga móvel, o engenheiro  lista a comunicação máquina-  máquina massiva e a  comunicação de alta confiabilidade  e baixa latência como  os três elementos do tripé  que compõem o 5G.

A comunicação máquina-  máquina massiva é um  elemento chave para as cidades  inteligentes. É a partir  dela que será possível conectar  um grande volume de  sistemas e objetos para otimizar  o funcionamento das  cidades, abrangendo desde  o monitoramento do trânsito  até a coleta de lixo. A  “perna” da alta confiabilidade  e baixa latência, por sua  vez, é o que fará com que,  por exemplo, carros autônomos  possam circular em segurança,  já que esse sistema  depende de uma transferência  de dados segura e  ágil. “Enquanto hoje a gente  tem redes separadas para  essas operações, o 5G consegue integrar todas essas redes”,  explica Linhares.

Para o diretor de planejamento  de redes da Vivo,  Atila Branco, a implantação  da rede está necessariamente  aliada a uma grande transformação  do setor, com novas  possibilidades de negócios.  “Vemos como grandes  oportunidades o mercado  de transportes inteligentes  com carros, vias e sinalizações  conectadas, compartilhando  informações em tempo  real, por exemplo. Além  disso, o controle remoto de  equipamentos, combinados  com a realidade aumentada  e realidade virtual, poderão  alavancar grandes oportunidades  para atividades de alta  periculosidade”, aponta,  acrescentando que as altíssimas  velocidades também  ampliarão as aplicações de  realidade virtual e realidade  aumentada.

E isso é apenas o que  já conseguimos  imaginar.  Antes  do 4G, sequer conseguiríamos  imaginar serviços  como o Uber, por exemplo,  que depende desse tipo  de conexão mais veloz e estável.  Com a nova estrutura,  também devem surgir novas  aplicações e as possibilidades  são inúmeras.

Olhando para um futuro  em que não apenas  nossos celulares, tablets  e relógios estejam conectados  à internet, mas  também nossas roupas, automóveis  e eletrodomésticos,  o volume de dados enviados  e recebidos deve aumentar  exponencialmente. Assim,  o atual modelo de cobrança  das operadoras de celular  (venda de pacotes de dados)  parece anacrônico.

“As pessoas que vão desenvolver  aplicações vão  ter um playground fantástico  para criar coisas novas  e eu não acho que eles vão  se limitar a essas quantidades  de dados que os usuários  têm [hoje] para pensar  novas aplicações. Então, esse  modelo pode ser um tiro  no pé, se as operadoras continuarem  com algo desse tipo,  porque eles vão ter muitos  clientes frustrados”, opina  Batista.

Economia de energia e nova infraestrutura

Um avanço deste tamanho  vai requerer um upgrade  considerável na infraestrutura.  Os usuários precisarão  de aparelhos compatíveis  com a nova tecnologia  e as cidades também terão  que trabalhar bastante para  oferecer os serviços prometidos.  Duas coisas serão essenciais:  ampliar substancialmente  a cobertura de fibra  ótica e instalar muito mais  antenas do que vemos atualmente.  As duas coisas funcionarão  juntas, sendo que  as antenas distribuem a conexão  para os usuários e dispositivos  e as fibras óticas escoam  esse volume de dados  para os servidores.

Na prática, quanto mais  alta a frequência, maior a velocidade  que poderá ser oferecida  por aquela rede, mas  menor é a distância que precisa  existir entre os aparelhos  e as antenas. “Quando  você opera nessas faixas vai  ter estações rádio base com  raios de cobertura da ordem  de 100, 150 metros. Isso quer  dizer que haverá um número  muito maior de estações  do que nós temos hoje - nos  grandes centros, um número  até dez vezes maior. São estações  muito pequenas, mas  que precisam estar naquele  local para garantir a cobertura”,  afirma Linhares.

Por isso, estamos olhando  para um futuro com muitas  antenas de transmissão  ocupando o espaço público,  sendo instaladas até mesmo  em postes ou na lateral de  prédios. “Uma vantagem é  que essas antenas não precisam  ser tão grandes, mas vão  ocupar mais espaço: se antes  tinha uma antena, agora  vai ter cinco, sete, oito antenas  para poder cobrir a mesma  área. Então é necessário  um investimento do ponto  de vista do provedor, porque  ele vai ter que construir mais  antenas”, detalha Batista.

Outro aspecto das redes  5G que vem sendo aclamado  é a economia de energia,  tanto para o usuário quanto  para as operadoras. Como serão  muitos os dispositivos conectados,  é essencial que haja  eficiência energética. Do lado das empresas, as promessas  variam muito, de baterias  de celulares que durariam  um dia inteiro até  o utópico objetivo de durarem  por um mês - na conferência  Think 2018, da IBM, o  CEO da operadora Verizon,  Lowell McAdam, lançou essa  aposta ousada, apontando  que o que suga a bateria  dos smartphones seria a latência  da rede, que será notavelmente  melhor no 5G.

Do lado das operadoras,  o dinamismo da rede é o que  possibilitará essa redução no  consumo de energia. “Você  consegue gerenciar essas antenas  e faixas de frequência  de um modo que sejam mais  diretamente proporcionais  ao uso que você está tendo  da rede”, aponta o pesquisador  do IME-USP. Em caso  de eventos com grande concentração  de pessoas usando  a rede, um show ou mesmo  um congestionamento  em dias chuvosos, por exemplo,  seria possível fazer com  que a capacidade da rede seja  concentrada em antenas que  estão cobrindo aquele grande  evento. “Mas, logo que o  evento termina, você consegue  ‘desligar’ de forma inteligente  diversos dispositivos  e recursos que estavam sendo  usados”.

Corrida comercial

Não chega a ser surpreendente  que tamanha mudança  de paradigma em termos  de telecomunicações esteja  motivando uma corrida para  ver quem irá implementar  o 5G de forma generalizada  primeiro. Empresas de  países como Japão, Suécia e  Coréia do Sul estão na competição,  junto dos Estados  Unidos, com a Qualcomm,  e da China, com a Huawei.

“Acho que todas elas estão  mais ou menos em pé  de igualdade”, afirma o diretor  de Estratégia da GSMA  na América Latina, Fabio Moraes.  A GSMA representa os  interesses de quase 800 operadoras  de telefonia e 300  companhias desenvolvedoras  de tecnologia no mundo  todo. “O 5G está sendo visto  como uma tecnologia disruptiva  e é por isso que os países  buscam estar na ponta, para  estar à frente da revolução”.

“De um modo geral, empresas  da Coreia do Sul e da  China têm chamado atenção  nos últimos anos com relação  a equipamentos de telecomunicações.  Muitas dessas  empresas começaram a competir  fortemente num mercado  que era dominado pelos  EUA. E as características das  redes 5G e dos equipamentos  que vêm sendo produzidos  nos últimos anos permitem  muito isso porque começam  a exigir recursos que  são mais simples”, explica o  professor da USP.

“A chinesa Huawei assumiu  a liderança no desenvolvimento  do 5G. Ela fez contribuições  substanciais para  o processo de desenvolvimento  de padrões e tem estado  entre as primeiras a fazer  testes substanciais”, diz  o professor de Engenharia  das Telecomunicações Philip  Branch, da Universidade de  Tecnologia de Swinburne,  na Austrália, em um artigo  publicado. Vale notar, ainda,  que o próprio mercado  interno chinês, com 1,3 bilhão  de habitantes, é enorme.  “É esperado que a China seja  o maior mercado global para  o 5G, com algumas previsões  de mais de 400 milhões  de conexões até 2025”, escreve  o cientista.

A aposta pessoal de  Agostinho Linhares, gerente  da Anatel, é de que tanto a  companhia chinesa quanto a  americana se destaquem como  líderes do 5G. “A Huawei  produz o equipamento todo.  A Qualcomm produz  processadores e uma série  de coisas que outras empresas  vão agregar no sistema”,  opina. Assim, provavelmente  teríamos celulares 5G da  Huawei, mas os processadores  da Qualcomm estariam  dentro dos aparelhos de outras  marcas, como as gigantes  Apple ou Samsung.

O Brasil não deve esperar  muito pela chegada do 5G  a partir do momento que a  tecnologia comece a ser implementada  no restante do  mundo, acredita Linhares. A  Anatel já anunciou que o leilão  da primeira faixa de 5G,  de 3,5 GHz, acontecerá em  março de 2020. “Realizado  o leilão, a gente teria um  arcabouço regulatório e as  devidas autorizações de frequências  para essas primeiras  implementações”, explica,  acrescentando que todos  os pormenores serão decididos  pelo conselho diretor da  agência.