Limitações dos sistemas convencionais
Os sistemas convencionais de rede sem fio, dos quais destacam-se o 3G, o 4G e o Wi-Fi, foram desenvolvidos para suprir uma necessidade pouco ambiciosa para os dias de hoje. De fato, eles propiciam conectividade entre dispositivos a uma velocidade tida como aceitável, porém, há grandes limitações no que diz respeito a raio de alcance e densidade de dispositivos conectados, que acabam comprometendo a qualidade do serviço oferecido.
O 3G permite uma conectividade em torno de 5 - 10 Mbps, enquanto o 4G propicia uma velocidade na casa de 100 Mbps. Já no Wi-Fi, essa conectividade varia muito de acordo com o padrão utilizado, mas, teoricamente, pode superar a barreira dos 500 Mbps em condições ideais. Na prática, o alcance dessas tecnologias acaba sendo muito inferior devido a interferências, compartilhamento de banda e acesso rarefeito. Os resultados de conectividade das redes sem fio ainda estão muito abaixo daqueles obtidos via cabo, que apresentam um desempenho muito mais estável, confiável e de maior qualidade.
Atualmente, existem vários cenários desfavorecidos pela atual tecnologia de 3G e 4G, dentre os quais destacam-se: regiões povoadas onde há maior investimento em infraestrutura; regiões escassas onde há pouco investimento infraestrutural. No primeiro caso, a tecnologia é usufruída em seu máximo potencial prático, onde o recurso não é um problema. Desta forma, o maior obstáculo é a alta densidade de dispositivos conectados, que prejudica fortemente a conectividade dos usuários. No segundo caso, a densidade não é um problema, e a principal dificuldade encontrada é a de baixa cobertura. O cenário ideal para estas tecnologias é um ambiente onde haja altos investimentos em infraestrutura para uma densidade moderada de dispositivos.
Um dos principais objetivos da tecnologia 5G é o de superar estas barreiras, de modo a prover alta qualidade de serviço para qualquer desses cenários. Isto é, atingir tal ponto em que haja cobertura do serviço em qualquer região geográfica, podendo suportar bilhões de dispositivos simultaneamente, sem que isso comprometa a conectividade dos usuários.
A tabela abaixo compara as quatro gerações atuais de rede móvel e faz uma projeção da quinta geração que está por vir.
Figura 1: Evolução da rede
Fonte: http://money.cnn.com/2015/12/04/technology/what-is-5g/
O 1G veio ao mercado em torno dos anos 80 exclusivamente para transmissão de voz via sinais analógicos. É uma tecnologia primária, muito suscetível a interferências e facilmente interceptável, podendo até mesmo ser manipulada a ponto de creditar o custo das ligações em contas de terceiros.
O 2G surgiu nos anos 90 com o intuito de migrar os meios de comunicação para a tecnologia digital, permitindo não só comunicação por voz, mas também o envio de mensagens de texto, imagens e vídeos. Com esta nova tecnologia, foi possível expandir o número de ligações simultâneas possíveis em um mesmo espectro de radiofrequência e minimizar drasticamente o problema da segurança. Sua principal limitação é a de não suportar uma conexão com a internet aceitável.
No final da década de 90 o 3G foi lançado ao mercado para massificar o acesso à internet via dispositivos móveis, que veio a acontecer alguns anos mais tarde. Até os dias de hoje, é a tecnologia mais popular entre os usuários de rede móvel, devido ao seu baixo custo e conexão aceitável. Porém, com as avanços das mídias digitais, o 3G já não suporta muito bem os recursos mais avançados, como vídeos em alta resolução e streaming, devido à sua moderada taxa de transmissão de dados.
Para resolver o problema de banda da geração anterior, o 4G chegou no final dos anos 2000 podendo transmitir cerca de dez vezes mais banda. Hoje em grande expansão no mercado, é uma tecnologia que supre as necessidades atuais de rede, porém está fadada ao desuso em futuro não muito distante. Pesquisadores defendem que haverão 50 bilhões de dispositivos conectados até 2020. Não tendo esta capacidade, a tecnologia 4G abre o caminho para uma nova geração de redes móveis que garanta qualidade de serviço, alta confiabilidade e baixa latência. É o que promete a quinta geração de redes móveis, atualmente projetada para o ano de 2020.
