Docomo, NEC, NTT e Fujitsu testam tecnologia Sub-Terahertz de 100 Gbit/s como precursora do 6G
A Docomo, a NEC, a NTT e a Fujitsu anunciaram esta semana novos testes de um "dispositivo sem fio" capaz de atingir velocidades de 100 Gbit/s, operando nas faixas de espectro de 100 GHz e 300 GHz. As empresas afirmaram que seu trabalho representa um precursor das futuras redes 6G.
Para sermos claros, ainda estamos nos estágios iniciais do 6G. O 3GPP é a principal organização de padrões para as gerações de redes celulares, incluindo o 6G. 4G e 5GE ainda está trabalhando em sua coleção de especificações Release 18 para sistemas 5G Advanced. Espera-se que a Release 20 contenha as primeiras especificações 6G do grupo, o que colocaria as redes 6G comerciais (pelo menos aquelas que seguem os padrões comumente aceitos) no horizonte de 2030.
Independentemente disso, empresas como a Docomo e a Fujitsu continuam a explorar tecnologias que poderão vir a fazer parte de um futuro padrão 6G. O trabalho delas é, de certa forma, esclarecedor: “Até o momento, os testes de um dispositivo sem fio desenvolvido em conjunto alcançaram transmissões ultrarrápidas de 100 Gbit/s nas bandas de 100 GHz e 300 GHz a distâncias de até 100 metros. Em comparação, 100 Gbit/s é aproximadamente 20 vezes mais rápido do que a taxa de dados máxima de 4.9 Gbit/s das atuais redes 5G.”
Os novos testes das empresas estão sendo realizados nas faixas de "sub-terahertz", um espectro muito acima das faixas usadas para 4G e 5G. Por isso, os testes foram conduzidos em ambientes internos e a distâncias de até 100 metros.
Características de propagação
Em geral, as transmissões em bandas de espectro mais baixas viajam mais longe do que as transmissões em bandas de espectro mais altas. No entanto, as bandas de espectro mais altas – como as da faixa de sub-terahertz – geralmente suportam velocidades de dados muito maiores.
Nada disso é uma surpresa. Algumas das primeiras redes 5G nos EUA operavam nas faixas de espectro de ondas milimétricas (mmWave), que geralmente se situam entre 20 GHz e 30 GHz. Consequentemente, as transmissões nessas faixas percorriam apenas alguns milhares de metros e, normalmente, não conseguiam atravessar edifícios ou outros objetos.
Não é de surpreender que essas redes 5G mmWave não tenham se estendido além de estádios e áreas centrais. Consequentemente, há poucas operadoras no mundo que tenham se aventurado na implantação de suas próprias redes mmWave.
Atualmente, a maioria das iniciativas 5G nos EUA e internacionalmente se concentra no espectro de "banda média", geralmente entre 2 GHz e 4 GHz. Como resultado, elas podem alcançar distâncias muito maiores do que as redes de ondas milimétricas.
Do ponto de vista da construção de redes, isso significa que as operadoras de 5G de banda média podem usar, em grande parte, os mesmos locais de transmissão para o 5G que usavam para o 4G. Elas não precisam investir na construção de milhares, ou milhões, de novos locais de transmissão, o que seria necessário para redes mmWave de ampla abrangência.
Uma nova perspectiva sobre mmWave
No entanto, vale a pena notar que há algumas novidades em torno das ondas milimétricas. “Os últimos quatro anos foram um período difícil para a tecnologia de ondas milimétricas, mas a Mobile Experts conseguiu identificar o crescimento de baixo para cima associado ao acesso sem fio fixo (FWA), locais de alta densidade (estádios e aeroportos), 5G privado“E aplicações de transporte (linhas de metrô e trens)”, escreveram os analistas da Mobile Experts em um relatório recente.
"Operadores móveis “Empresas com ampla cobertura externa de ondas milimétricas não conseguiram implementar um descarregamento de dados eficaz para suas redes celulares de baixa frequência”, disse Dan McNamara, analista principal da empresa, em um comunicado. “Como resultado, nos últimos três anos, o mercado de ondas milimétricas foi reestruturado para se concentrar em aplicações muito específicas.”
De fato, os fornecedores continuam buscando oportunidades para o 5G, especificamente nas bandas de ondas milimétricas.
E o que tudo isso significa para o 6G? Em primeiro lugar, não se espera que as bandas sub-terahertz, como 100 GHz e 300 GHz, sejam as bandas principais para o 6G. Grandes fornecedores de equipamentos, como Nokia e Ericsson, começaram a colocar as chamadas bandas de espectro "centimétricas" – aquelas entre 7 GHz e 20 GHz – no centro de suas propostas para o 6G.
Pressentindo o futuro
Então, por que focar nas bandas sub-terahertz? Uma das razões é que o 6G nessas bandas pode conferir uma capacidade de "detecção" às estações base e aos dispositivos dos usuários, permitindo que os sinais de rádio detectem o tamanho e a forma de qualquer objeto desconectado e talvez até descubram do que ele é feito. "Talvez um sinal de rádio 6G pudesse mergulhar seus dedos invisíveis em um copo de cerveja quase vazio e informar o barman que é preciso reabastecê-lo", escreveu meu colega Iain Morris.
Um novo relatório da ETSI explora alguns dos casos de uso dessa tecnologia: “Robôs móveis também exigem sensoriamento e localização de alta precisão, que podem ser fornecidos no espectro de THz [terahertz]”, escreveu a associação. “Os robôs móveis precisam não apenas se detectar e se localizar em um ambiente estático, mas também em relação a outros robôs móveis, humanos e objetos em movimento. ... Um grupo de robôs cooperativos que montam ou transportam conjuntamente um objeto pode exigir sensoriamento e localização de alta precisão para concluir uma ou mais tarefas com sucesso.”
E esse é apenas um de mais de uma dúzia de exemplos potenciais da ETSI.
No entanto, vale ressaltar que a tecnologia de sensores não se restringe ao 6G. A empresa de TV a cabo Comcast já vem discutindo um novo recurso de detecção de movimento para sua plataforma Wi-Fi residencial XB10. Os clientes poderão usar o aplicativo da empresa para selecionar dispositivos e criar "zonas" de detecção de movimento, tudo por meio da tecnologia de sensores.
Pagando pelo 6G
Então, vale a pena considerar o 6G no espectro de terahertz (de 100 GHz a 10 THz)? Um grande player no mercado de ondas milimétricas não está disposto a apostar em um aumento da demanda. A Crown Castle – uma empresa de torres que investiu pesadamente nas small cells necessárias para transmissões em ondas milimétricas – agora busca vender seus negócios. A Crown Castle implantou mais de 100,000 small cells, a maioria em ambientes externos.
No entanto, outras empresas relatam uma demanda crescente por instalações sem fio em ambientes internos. Essas redes prometem permitir que o proprietário de um edifício ou local compre e instale sua própria rede sem fio privada CBRS de 3.5 GHz e, em seguida, a conecte a uma grande operadora de rede sem fio pública por meio da Multi Operator. Rede Principal (MOCN) padrão. Ao fazer isso, o local pode oferecer cobertura celular interna – uma exigência importante para locais com grande fluxo de pessoas, como hotéis e hospitais.
De fato, a demanda por esse tipo de instalação é tão alta que empresas como a Dense Air estão construindo essas redes internas por conta própria e, em seguida, recuperando o investimento alugando a rede para o proprietário do edifício. Jim Estes, CEO da Dense Air, afirmou que os proprietários de edifícios podem pagar pela cobertura sem fio interna mensalmente, assim como já fazem com eletricidade, água, aquecimento e ar condicionado.
A tecnologia sem fio é “o quarto serviço público”, disse ele. Estes não quis dizer quanto tempo a Dense Air leva para recuperar seus investimentos na construção dessas redes internas.
Independentemente disso, esse tipo de tendência pode ajudar no desenvolvimento do 6G em redes de terahertz, pelo menos em ambientes internos. Afinal, a maioria das operadoras de 5G reduziu drasticamente seus investimentos em rede e não está claro se elas terão interesse em novos investimentos em 6G tão cedo.
Fonte: O 6G pode atingir 100 Gbit/s, mas quem irá implementá-lo? (lightreading.com)
