Quais padrões globais de tecnologia sustentarão o futuro do 5G?

A 5G Americas, a associação setorial e voz da 5G e LTE nas Américas, divulgou o relatório Evolução da Tecnologia Sem Fio: A Transição da 4G para 5G descrevendo o trabalho realizado pela 3GPP, organização global, no desenvolvimento de padrões para a tecnologia sem fio 5G.

A 3GPP possui muita experiência com a padronização das principais tecnologias dos maiores ecossistemas de mobilidade sem fio, desde a GSM até a LTE e agora a 5G, e essa tradição será um dos destaques desse relatório inédito da 5G Americas. A LTE e suas evoluções mais avançadas, hoje presentes em 613 redes comerciais do mundo inteiro, deve ser a principal tecnologia de mobilidade sem fio durante a próxima década e o Release 15 é a primeira fase da 5a geração (5G) de tecnologias sem fio.

Anteriormente, o 3GPP Release 14, que foi congelado em meados de 2017, apresentou recursos do LTE-Advanced Pro e também focou em aspectos da tecnologia e arquitetura sem fio da 5G, entre os quais as comunicações Veículo Celular para Tudo (C-V2X). No entanto, a primeira fase das especificações normativas da 5G apresentadas no Release 15 inclui especificações para outras bandas de espectro, desde bandas de Ondas milimétricas (mm) abaixo de 6 GHz até bandas de 100 GHz, viabilizadas pela nova tecnologia de acesso, chamada de Novo Rádio (NR).

“A 5G Americas prevê que as quatro operadoras nacionais dos EUA devem lançar redes 5G baseadas nos padrões da 3GPP dentro de nove meses, aproveitando de sua liderança global em tecnologia LTE”, disse a Vicki Livingston, Chefe de Comunicações da 5G Americas e um dos autores do relatório. “Com a adoção de regulamentos federais, estaduais e municipais apropriados e a alocação de recursos de espectro adequados nas bandas altas, médias e baixas, os Estados Unidos estarão bem posicionadas para manter sua liderança neste setor”.

O Release 15 apresenta vários avanços; atendendo às demandas de várias operadoras de grande porte, a 3GPP acelerou o cronograma para desenvolvimento das especificações do Novo Rádio 5G Não Independente (NSA 5G NR) que fazem parte do Rel-15 e foram concluídas em dezembro de 2017. As especificações da NSA 5G incluem uma plataforma LTE para comunicações do plano de controle e uma célula NR 5G para acelerar a transmissão de dados dos usuários.

O Rel-15 inclui especificações para a NR 5G Independente, que não depende da tecnologia LTE, e essas especificações foram concluídas em junho de 2018, em conjunto com as especificações da nova rede core. As especificações do Rel-15 para a nova rede core permitem interações com o Evolved Packet Core (EPC) do sistema 4G com orquestração, virtualização, uma separação clara entre os planos de controle e do usuário, e uma arquitetura de sinalização. O fatiamento de redes e o Acordo de Nível de Serviço (SLA) para grupos de dispositivos de novos setores e serviços verticais serão incluídos como parte da especificação do core 5G.

O trabalho de padronização ainda está em andamento no Release 16 para atender aos prazos e os requisitos do ITU IMT-2020. De acordo com o cronograma, a definição dos itens a serem estudados e trabalhados foi concluída em julho de 2018, e ainda existe a opção de incluir itens de estudo e trabalho adicionais no futuro, quando necessário.

O Release 16, ou a fase 2 da tecnologia 5G, deve abordar os itens não resolvidos pelo Release 15, a ampliação da 5G NR aproveitando das capacidades da C-V2X, a Internet das Coisas (IdC) Industrial, avanços em Comunicação de Baixa Latência Ultraconfiável (URLLC) e a operação da 5G em espectro não licenciado acima de 52,6 GHz. O Rel-16 ainda promete mais eficiência para a tecnologia 5G, com avanços em Redes Auto-Organizadas (SON) e recursos de Big Data, novidades do MIMO, redução do consumo de energia elétrica, suporte para a troca de recursos entre dispositivos e um estudo de acesso múltiplo não ortogonal (MOMA). Os padrões do Release 16 serão concluídos em 2019 para inclusão na apresentação do ITU IMT-2020.

O relatório analisa cada passo nos bastidores durante o desenvolvimento dos padrões 5G pela 3GPP, apresentando o estado de áreas chaves do trabalho realizado pela 3GPP como parte do Release 16, dentro de uma abordagem clara e eficiente da evolução dos padrões tecnológicos.

“O 3GPP Release 15 é o começo de uma nova era 5G, apresentando novas tecnologias que viabilizam a Internet das Coisas, veículos autônomos e comunicações ultraconfiáveis de baixa latência que antes eram inconcebíveis”, afirmou Michael Recchione, Principal Engenheiro, Grupo de Mobilidade CTO, Cisco, e líder do grupo de trabalho da 5G Americas.