As redes 5G da próxima geração estão de volta às manchetes, especialmente após o lançamento do Moto Z3 5G Moto Mod. Embora não seja um smartphone 5G autónomo, o Moto Mod suporta a tecnologia 5G mmWave, a tecnologia básica das redes 5G, juntamente com sub-bandas de 6GHz.
A tecnologia MmWave envolve a utilização de sinais de rádio de alta frequência que são usados para transmitir dados. As redes típicas 4G operam num espectro entre 2 a 8GHz, enquanto o mmWave abre a utilização na faixa de 24 a 90GHz. Há claramente muito espaço extra não utilizado nesse espaço para aumentar a capacidade e atingir as metas de velocidade de dados 5G.
No entanto, acho a indústria está a dar importância a mais à tecnologia mmWave. A composição real das próximas redes 5G será muito mais diversificada.
Como será o espectro 5G?
A Global Mobile Suppliers Association (GSA) elaborou um novo estudo que examina o espectro 5G em todo o mundo. Os dados datam de julho de 2018 e representam um quadro muito preciso do espectro que está a ser reservado para o 5G.
O artigo analisa as informações em cada 42 países.
Embora o gráfico mostre que o espectro de mmWave acima de 24 GHz terá um papel significativo nas redes 5G, certamente não é o maior segmento. Na verdade, parece semelhante ao novo espectro de banda baixa que foi alocado. Para além disso, a banda de 700MHz é de longe a maior parte do espectro designada para utilização em todo o mundo.
Isto faz sentido. O espectro MmWave é limitado nas suas aplicações – cobre apenas faixas muito curtas e áreas densamente povoadas que necessitam de uma capacidade muito alta e atualmente é caro de implementar. Frequências abaixo de 1GHz irão sustentar a cobertura em longas distâncias e na extremidade da célula.
Em vez disso, a maior parte das futuras redes 5G vai consistir numa espécie de banda média “sub 6GHz”, que engloba tudo entre 1 e 6GHz. Esta já é uma área razoavelmente congestionada do espectro. O Wi–Fi 2.4GHz e 5GHz e o Bluetooth 2.45GHz já estão nesta faixa, assim como muitas bandas 4G LTE. Assim, grande parte deste novo espectro aparecerá na faixa de 3 a 4 GHz, entre as atuais redes Wi-Fi e LTE, para evitar problemas de congestionamento.
É claro que estes dados vão mudar à medida que os operadores de rede e reguladores foram aperfeiçoando os seus planos 5G nos próximos anos.
mmWave e o problema do 5G
O apelo do espectro inferior a 6 GHz é como um meio termo ideal entre os backbones de rede existentes no espaço 3G e 4G, o que também aumenta a capacidade como o mmWave. As estações base do MmWave oferecem intervalos medidos nas baixas centenas de metros e são muito limitados pela linha de visão e obstáculos como paredes. O Sub 6GHz não sofre com esses problemas de forma tão severa e fornecerá grandes áreas de cobertura em áreas densamente povoadas.
Para além disso, o mercado de equipamentos de redes Wi-Fi de 2,4 a 5 GHz já está bem estabelecido e é rentável. Dimensioná-lo para cobrir áreas maiores para redes 5G não exigirá um grande salto (e caro) para grandes antenas MIMO e matrizes de estações de base, como o mmWave.
O espectro adicional de banda baixa é particularmente importante para melhorar a conectividade da extremidade da célula, tanto a uma distância das principais áreas metropolitanas quanto das geograficamente complexas. As redes Sub-6GHz e mmWave não funcionam muito bem em longas distâncias. Assim as bandas de 700 MHz formarão a espinha dorsal das redes 5G de cobertura ampla, tanto em termos de geografia quanto de novas tecnologias de IoT conectadas.
