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O que é a tecnologia 5G? Quais suas características e usos (2019)


As redes de telecomunicações da próxima geração (5G)  começaram a chegar ao mercado no final de 2018 e continuarão a se expandir no mercado daqui para frente. Além da melhoria na velocidade, espera-se que a rede 5G gere um ecossistema massivo para a Internet das Coisas (IoT), no qual as redes possam atender às necessidades de comunicação de bilhões de dispositivos conectados, com um equilíbrio justo entre velocidade, latência e custo.

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UM NOVO MODELO PARA A ERA 5G

Os casos de uso 5G trarão novos recursos para o armazenamento, computação e rede e introduzirão novos riscos à confidencialidade, integridade e disponibilidade de dados corporativos e de seus usuários. Este White Paper fornece as recomendações da Gemalto para abordar esses novos desafios e criar um novo modelo de confiança para a era 5G.

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O que é (e o que não é) a tecnologia 5G e qual é a diferença entre as redes 4G/LTE e 5G? 

A próxima geração de redes sem fio (5ta) abordará a evolução além da internet móvel e impulsionará o uso massivo da Internet das Coisas até 2020. A evolução mais notável em comparação com as atuais redes 4G e 4.5G (LTE advanced) é que, além do aumento da velocidade dos dados, os novos casos de uso da Internet das Coisas e da comunicação exigirão melhores tipos de desempenho, como a "baixa latência", que fornece uma interação em tempo real para os serviços que usam a nuvem, o que é essencial, por exemplo, para carros conectados, inteligentes e carro autônomo. Além disso, o baixo consumo de energia permitirá que objetos conectados funcionem por meses ou anos sem a necessidade de intervenção humana.
Ao contrário dos serviços atuais da Internet das Coisas, que sacrificam o seu desempenho para tirar proveito das tecnologias sem fio existentes (3G, 4G, WiFi, Bluetooth, ZigBee, etc.), as redes 5G serão projetadas para atingir o nível de desempenho que a Internet das Coisas precisa, sem prejudicar seu serviço. Isso permitirá um mundo completamente onipresente e conectado.

A tecnologia 5G é caracterizada por 8 especificações

  • Uma taxa de dados de até 10 Gbps -> 10 a 100 vezes melhor que as redes 4G e 4.5G
  • Latência de 1 milissegundo
  • Banda larga 1.000 vezes mais rápida por unidade de área
  • Mais de 100 dispositivos conectados por unidade de área (em comparação com as redes 4G LTE) 
  • Disponibilidade de 99,999%
  • 100% de ​cobertura
  • Reducação de 90% no consumo de energia da rede
  • Duração da bateria de até 10 anos nos dispositivos IoT (Internet das Coisas) de baixa potência
5G Technology is driven by 8 sepcification requirements

 


Uma introdução à tecnologia 5G - Perguntas e Respostas

 

Quais são os casos reais de uso das redes 5G?

Cada nova geração de rede sem fio chegou com todo um conjunto de novos casos de usos. A próxima geração de redes 5G não será exceção e estará voltada para a Internet das Coisas e aplicações de comunicação essenciais.

 

  • As redes 5G expandem os serviços sem fio de banda larga além da internet móvel até a Internet das Coisas e segmentos de comunicação essenciais
  • As redes 4.5G (LTE advanced) dobraram as velocidades de dados das redes 4G
  • As redes 4G trouxeram os serviços baseados em IP (Voz e Dados), uma experiência de internet de banda larga rápida, com protocolos e arquiteturas de redes unificadas
  • As redes 3.5G trouxeram uma verdade experiência de internet móvel onipresente, desencadeando o sucesso dos ecossistemas de apps móveis
  • As redes 3G trouxeram uma melhor experiência de internet móvel, porém, com sucesso restrito para desencadear a adoção maciça dos serviços de dados
  • As redes 2.5G trouxeram ligeira melhoria para os serviços de dados com o Edge
  • As redes 2G trouxeram os serviços digitais de voz por celular e serviços de dados básicos (SMS, GPRS) – assim como os serviços de roaming em todas as redes
  • As redes 1G trouxeram mobilidade aos serviços de voz analógicos

 


Algumas aplicações principais, como a dos carros autônomos, exigem uma latência muito agressiva (tempo de resposta rápido), embora não exijam velocidades de transmissão de dados rápidas.

Por outro lado, os serviços corporativos na nuvem com análise maciça de dados exigirão mais melhorias na velocidade do que melhorias na latência.

As redes virtuais (5G Slicing, que significa em linhas gerais, as fatias da rede 5G) adaptadas para cada caso de uso:

As redes 5G suportarão todas as necessidades de comunicação da Rede de Área Local (Em inglês: Local Area Network - LAN) de baixa potência - como as redes domésticas, por exemplo – até as Redes de Longa Distância (Em inglês: Wide Area Networks - WAN), com as configurações corretas de latência/velocidade. Essa necessidade é tratada hoje ao agregar uma ampla variedade de redes de comunicação (Wi-Fi, Z-Wave, LoRa, 3G, 4G, etc.). As redes 5G foram projetadas para permitir configurações simples de redes virtuais para melhor alinhar os custos da rede às necessidades das aplicações. Essa nova abordagem permitirá que as operadoras de redes móveis 5G conquistem uma fatia ainda maior do mercado da Internet das Coisas, oferecendo soluções econômicas para aplicações de baixa potência e banda larga de baixa velocidade.


Quando as redes 5G estarão disponíveis? Onde está a tecnologia 5G em termos de padronização e quanto tempo isso levará?

  • A ITU-R lançou “IMT for 2020 and beyond” em 2012, preparando o terreno para as redes 5G
  • Japão e Coréia começaram a trabalhar nos requisitos das redes 5G em 2013
  • A NTT Docomo fez os primeiros testes experimentais das redes 5G em 2014
  • Samsung, Huawei e Ericsson começaram a desenvolver o protótipo em 2013
  • A empresa sul-coreana SK Telecom planeja fazer a demonstração da rede 5G nas Olimpíadas de Inverno de 2018 em Pyeongchang
  • Ericsson e TeliaSonera planejam disponibilizar os serviços comerciais em Estocolmo e Talinn até o final de 2018
  • O Japão pretende lançar a rede 5G para os Jogos Olímpicos de Tóquio em 2020

 


Qual o tempo de adoção das redes 5G?

A velocidade de adoção projetada das redes 5G difere significativamente de todas as redes das gerações anteriores (3G, 4G): Embora a tecnologia anterior seja impulsionada pelo uso da Internet móvel e pela disponibilidade dos assim chamados “aplicativos matadores”, espera-se que a rede 5G seja impulsionada principalmente por novos usos da Internet das Coisas, tais como os carros conectados e os carros autônomos, por exemplo.

Considerando essas novas perspectivas de uso para a conectividade de banda larga, alguns fornecedores de equipamentos, como a Ericsson, estimam que mais de 150 milhões de dispositivos estarão conectados na rede 5G em menos de 12 meses após o lançamento da rede.

Quais são as implicações da rede 5G para as operadoras de telefonia móvel?

  • A rede 5G ainda é uma tecnologia de banda larga celular e é uma rede de redes. A experiência e o conhecimento das operadoras de redes de telefonia móvel na construção e operação das redes serão fundamentais para o sucesso das redes 5G.
  • Além de prestar serviços de rede, as operadoras de telefonia móvel poderão desenvolver e operar novos serviços da Internet das Coisas.
  • A implementação das redes 5G, ao mesmo tempo em que as redes 3G e 4G continuam funcionando, provavelmente desencadeará um novo desafio para as operadoras de telefonia móvel com relação à capacidade das frequências no espectro (especialmente se ocorrer o volume em massa previsto na internet das coisas). As redes de telefonia móvel precisarão operar, então, um novo espectro na faixa de 6 a 300 GHz, o que significa investimentos maciços em infraestrutura de rede.
  • Para atingir a meta de latência de 1 ms, as redes 5G pressupõem conectividade para a estação base usando fibras ópticas.
  • Quanto à economia de custos, as redes 5G foram projetadas para suportar redes virtuais, tais como as redes de baixa potência e baixa velocidade de transferência (Low Power-Low Throughput (LPLT)) para a internet das coisas de baixo custo. Ao contrário de hoje, onde as redes LORA atendem a essa necessidade, separadamente das redes 4G

 


A tecnologia 5G será segura?

As redes 4G usam hoje a aplicação USIM para realizar a autenticação mútua forte entre o usuário e seu dispositivo conectado e as redes. A entidade que hospeda a aplicação USIM pode ser um cartão SIM removível ou um chip UICC embutido. Essa autenticação mútua forte é crucial para permitir serviços confiáveis. As soluções de segurança de hoje em dia já são um mix entre a segurança na ponta (dispositivo) e a segurança no núcleo (rede). Várias estruturas de segurança poderão coexistir no futuro e as redes 5G provavelmente reutilizarão as soluções existentes usadas hoje em dia para as redes 4G e para a nuvem (SEs, HSM, certificação, provisionamento Over-The-Air e KMS)

5G: o que isso significa para os consumidores?

5G para os consumidores significa não apenas uma internet móvel mais rápida, mas, principalmente, a conectividade com a Internet em uma quantidade muito maior de objetos do que você vê hoje em 2016 (change to hoje.). O carro e a casa são dois exemplos da grande revolução da internet das coisas que vem por aí, sustentada pelas redes 5G.

Como a tecnologia 5G acelerará a comercialização de dispositivos da Internet das Coisas baseados na tecnologia celular e não na tecnologia Wi-Fi?

O Wi-Fi sem fio é uma tecnologia de “Rede de Área Local”, limitada em sua faixa de operação e muito limitada tanto em velocidade quanto em latência. Muitos serviços da Internet das Coisas estão exigindo uma maior onipresença, maior mobilidade e um melhor desempenho em termos de velocidade e tempo de resposta. As redes 5G realmente desencadearão um verdadeiro ecossistema da IoT.


Como os casos de uso/redes 5G mudarão o mundo?

A “percepção” de velocidade, tempo de resposta instantânea e desempenho para a internet das coisas se tornarão uma realidade graças às redes 5G. Como exemplo disso, o esperado sucesso dos carros autônomos somente será possível quando as redes 5G estiverem disponíveis.



  • Um novo modelo confiável para a era 5G

    Um novo modelo confiável para a era 5G

    Os casos de uso da tecnologia 5G trarão novos requisitos para armazenamento, computação e rede, e representarão novos riscos para a confidencialidade, integridade e disponibilidade dos dados da empresa e do usuário. Este White Paper apresenta as recomendações da Gemalto para abordar esses novos desafios e desenvolver um novo modelo confiável para a era 5G.

    Desenvolvimento de um novo modelo seguro da rede 5G

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  • Apresentação das redes 5G: características e usos

    As redes da quinta geração (5G) atualmente estão sendo desenvolvidas e chegarão ao mercado no início de 2020. Em comparação com a atual tecnologia 4G LTE, a rede 5G tem como objetivo alcançar alta velocidade (1 Gbps), baixa potência e baixa latência (1ms ou menos), para o uso massivo da IoT, a Internet tátil e a robótica.

    Apresentação das redes 5G: características e usos
  • 5G: O Guia Completo

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    O que você pode esperar desse novo nível de conectividade?

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