A evolução de uma indústria | Corning

A indústria da banda larga está nos estágios iniciais de uma transformação monumental, graças à introdução do 5G. Esta última geração de redes sem fio será um catalisador para uma evolução tecnológica histórica que mudará drasticamente o nosso modo de vida. Está chegando em momento oportuno e será o combustível fundamental para impulsionar tecnologias como a inteligência artificial (IA), a Internet das coisas (IoT) e a computação de ponta, que ajudarão a impulsionar mudanças transformadoras para indivíduos, comunidades e indústrias.

 Ainda é cedo, mas as indicações iniciais são fortes. Dezenas de bilhões de dólares estão atualmente sendo investidos em espectro e infraestruturas apenas nos Estados Unidos, com as operadoras nacionais planejando uma cobertura 5G generalizada. Os próximos meses e anos revelarão uma infinidade de aplicações e casos de uso habilitados para 5G, muitos dos quais ainda nem foram pensados. Para a indústria das comunicações, compreender esta mudança histórica e as suas implicações não poderia ser mais importante.

Colocar a evolução do 5G em perspectiva é fundamental. Estamos apenas começando a entender o que é essencialmente estabelecer as bases de como usaremos as redes no futuro. O que estamos testemunhando agora é uma melhoria significativa na experiência móvel. Mas isso é apenas o começo. O que se seguirá é a verdadeira viabilização da IoT – bilhões de conexões à rede impactando todas as facetas do nosso cotidiano. Transformando os setores de saúde, manufatura, automotivo e de transporte — praticamente todos os aspectos de como vivemos, trabalhamos e nos divertimos.

A primeira fase desta evolução, a melhoria da experiência móvel, já está bem encaminhada e os resultados são animadores. Se o 4G trouxe a experiência de banda larga equivalente ao DSL ou DOCSIS para o smartphone, o 5G trará uma experiência próxima da fibra. A taxa de transferência de velocidade Gigabit para o aparelho está próxima.

Na verdade, a Verizon informou recentemente que alcançou uma taxa de transferência de 4,2 Gbps em sua rede 5G ativa, usando o espectro de ondas milimétricas.¹ Por enquanto, velocidades como essa são para fins de demonstração e não representarão o que o usuário médio de 5G experimentará em escala, mas elas destacam as capacidades crescentes da tecnologia 5G. A Cisco prevê que as velocidades médias do 5G atingirão 575 Mbps até 2023, 13 vezes mais do que a média atual da conexão móvel. ²

Diferentes operadoras licenciaram vários comprimentos de onda espectrais e é importante observar que o espectro em que operam está diretamente correlacionado ao alcance do sinal. Em testes recentes realizados pela empresa de pesquisa industrial OpenSignal, a Verizon alcançou velocidades médias de 5G de 723 Mbps.³ Devido ao uso exclusivo de um espectro de ondas milimétricas mais robusto, principalmente nas bandas de 24 MHz e 28 MHz, elas desfrutam de altas velocidades, mas exigem mais small cells. Em comparação, a Sprint, usando um espectro de banda média de 2,5 GHz, alcançou uma velocidade média de 5G de 183 Mbps, com equipamentos de rádio mais espaçados.

Independentemente da escolha inicial do espectro, as operadoras móveis dos EUA estão introduzindo uma melhoria bastante dramática no desempenho da rede móvel. Isto permitirá uma experiência nova e melhor para smartphones, colocando praticamente qualquer aplicação, independentemente dos requisitos de largura de banda, na palma das mãos de qualquer pessoa. A realidade aumentada, onde os assinantes podem usar suas conexões 5G para permitir aplicações exclusivas, como experiências imersivas em eventos ao vivo, é um exemplo de recursos aprimorados de smartphones possibilitados pelo melhor desempenho da rede móvel. A Verizon e a Snap firmaram recentemente uma parceria para criar experiências habilitadas para 5G como transportar os fãs para os bastidores de um show ao vivo ou fornecer aos espectadores experiências únicas no estádio em seus assentos durante um jogo ao vivo.⁴

Embora a fase inicial 5G, com ênfase na experiência móvel, seja animadora, a próxima fase dará realmente vida à promessa da IoT. Uma característica inerente ao 5G é a sua enorme capacidade, que pode facilitar a conectividade a uma grande quantidade de dispositivos e sensores. A Cisco prevê que, só na América do Norte, existirão 5 bilhões de dispositivos em rede até 2023. Sensores ou módulos máquina-máquina representarão 63% desses dispositivos.

Ao aproveitar o 5G, os operadores de rede poderão capitalizar a expansão das oportunidades de IoT, especialmente em determinadas indústrias verticais. As oportunidades business-to-business (B2B) proporcionadas pelo 5G representam uma enorme oportunidade de crescimento e representarão um mercado de 700 bilhões de dólares até 2030 para os operadores de rede, de acordo com a Ericsson.5 Os principais setores para esta oportunidade incluem cuidados de saúde, manufatura e energia.

As aplicações permitidas pelo 5G incluem fábricas automatizadas, edifícios inteligentes, drones e veículos autônomos conectados, vigilância e segurança públicas e agricultura de precisão. As aplicações IoT que parecem particularmente promissoras para a Ericsson incluem a automação em tempo real, prevista para gerar 107 bilhões de dólares até 2030, e veículos conectados, estimados em 89 bilhões de dólares até 2030.

Os veículos conectados são de particular interesse para as aplicações 5G. A baixa latência é fundamental para aplicações de veículos conectados, e o 5G entrega isso. Um teste recente de veículo celular para tudo (C-V2X) realizado pela Sprint em Chicago resultou em um tempo de transmissão 40% mais rápido para alertas usando 5G em comparação com o 4G LTE. A variação foi 72% menor no 5G do que na rede LTE.⁶ Esses resultados são encorajadores para aplicações de segurança pública, de acordo com o HAAS Alert, parceiro da Sprint. A empresa acredita que o 5G pode ajudar a reduzir acidentes em veículos de segurança pública que utilizam a tecnologia C-V2X.

Como observam os dados da Ericsson, a automação e a robótica também são muito promissoras. A AT&T fez parceria com a Badger Technologies para demonstrar essa promessa. Usando 5G, IA e computação de ponta, a AT&T está fornecendo conectividade 5G para robôs em um ambiente de loja de varejo. Os robôs podem ser usados nas lojas para diversos fins, incluindo a identificação de produtos fora de estoque, com preços incorretos ou extraviados, bem como riscos na loja. O serviço 5G da AT&T está fornecendo a esses robôs nas lojas menor latência e maior rendimento para processar e compartilhar grandes quantidades de dados. Caso contrário, seus requisitos de dados poderiam sobrecarregar e prejudicar as redes Wi-Fi existentes nas lojas, resultando em uma experiência insatisfatória para o cliente.

Embora a conectividade 5G e as receitas de serviços que ela gera sejam atrativas, a oportunidade não irá parar aí. Os serviços profissionais e as redes gerenciadas também serão lucrativos para as operadoras de rede. Na verdade, o futuro é brilhante para os operadores de rede, à medida que expandem os seus planos de negócios 5G para além da melhoria das experiências móveis no mercado IoT B2B.

À medida que as operadoras de rede, tanto fixas quanto sem fio, contemplam a melhor forma de maximizar esta oportunidade de evolução do 5G, um atributo comum fica claro. Aproveitar as vantagens das redes de fibra profunda é fundamental.

As redes de fibra evoluíram, e de forma significativa, em grande vantagem para os operadores de rede. Arquiteturas de rede de fibra legadas foram construídas para lidar com funções de rede únicas. Uma rede para acesso residencial de banda larga. Outra rede para atender clientes corporativos. Talvez outra rede dedicada ao backhaul de redes móveis. Todos exigindo funções de gestão de rede separadas e talvez até forças de trabalho separadas. Era uma rede de redes ineficiente.

Os tempos agora mudaram. As operadoras de rede agora podem se dar ao luxo de aproveitar uma única rede convergente para fornecer todas essas funções. E bem a tempo para o 5G. Se alguma vez houve validação da noção de que a tecnologia sem fio precisa de fios, foi com o 5G. O desempenho preferido de alta largura de banda e baixa latência do 5G só pode ser habilitado por um backbone de fibra. As operadoras de rede agora ganham enorme flexibilidade e vantagem competitiva ao implantar redes de fibra diretamente nas antenas.

Felizmente, essa única rede convergente de fibra profunda pode atender qualquer segmento de mercado e a qualquer demanda do cliente. A vantagem de uma única rede convergente está agora ao nosso alcance. A utilização de tecnologias de rede óptica passiva (PON) e multiplexação por divisão densa de comprimentos de onda (DWDM) de próxima geração significa que qualquer aplicação, desde fibra residencial para a casa (FTTH) até fronthaul de small cell 5G e além, é viável.

Em um mundo 5G, esta vantagem não pode ser subestimada. À medida que as operadoras de rede implantam fibra para serviços residenciais e empresariais, elas podem facilmente adicionar conectividade 5G de fibra de small e macro cell quando e onde for necessário. A base para redes fixas e sem fio pode ser construída a partir de uma única rede. Os modelos de custos desenvolvidos pela Corning mostram que construir uma rede que permita qualquer aplicação com e sem fio apenas aumenta os custos de material para a construção dessa rede em aproximadamente 6%.

Portanto, o planejamento da rede é fundamental. Uma rede de fibra convergente que possa suportar simultaneamente aplicações fixas e móveis exige um planejamento de rede sólido. As redes 5G exigirão uma densificação significativa da antena. As operadoras de rede devem garantir não apenas que tenham contagens adequadas de cabos de fibra para suportar múltiplas aplicações e múltiplas operadoras, mas também fáceis pontos de acesso de rede para conectividade.

A Corning estuda não apenas os limites teóricos das tecnologias sem fio, mas também a aplicação prática das implantações de transporte e acesso em apoio à densificação sem fio. Uma inovação que estamos entusiasmados em apresentar em 2020 é a Solução Evolv^® habilitada pela tecnologia Pushlok^® — uma solução de portfólio de fator de forma menor. Ao reduzir o tamanho dos terminais para ¼ das soluções existentes, as operadoras podem instalar terminais no mobiliário urbano ou em espaços apertados, onde as soluções tradicionais podem não ter sido viáveis.

A densificação da rede para 5G pode significar 16x os nós da rede de 4G ou mais. As operadoras de rede devem planejar de acordo. Identificar parceiros com as soluções corretas e a experiência certa é fundamental. Num mundo 5G, maximizar a sua oportunidade exige um planeamento de rede cuidadoso e parcerias estratégicas.