Porque o futuro da comunicação sem fio já começou

"A tecnologia 5G está aqui, mas a 6G já está batendo à nossa porta," afirma com convicção Alexander Pabst, vice-presidente do segmento de mercado de Comunicações sem fio da Rohde & Schwarz. Sim, a implementação das redes 5G está em plena expansão no mundo inteiro. E sim, a Rohde & Schwarz, enquanto fornecedor líder de equipamentos de teste e medição, é um parceiro tecnológico essencial em todo o ecossistema de comunicações sem fio. Mas a empresa também está ativamente envolvida em tornar realidade a sexta geração das comunicações sem fio. Aqui está uma pequena amostra do que está por vir.

Algumas pessoas ainda se lembram da sua primeira mensagem de texto. Isso foi na década de 1990, quando os telefones celulares ainda tinham botões físicos e não eram nada parecidos com os smartphones de hoje. Três décadas depois e tudo parece diferente. Usamos serviços de streaming mais ou menos ativamente, acompanhamos as entregas em tempo real e fazemos videochamadas para desejar feliz aniversário a amigos em outros continentes.

Meu avatar e eu

Do ponto de vista da nossa realidade atual, os casos de uso do 6G podem parecer fantasias para muitas pessoas. A realidade virtual e a realidade aumentada, por exemplo, serão transformadas em realidade estendida, criando experiências que confundem os limites entre os mundos real e virtual.

Avatares digitais de pessoas reais vão passear em shoppings virtuais. E que tal se reunir para uma festa de aniversário transcontinental em uma sala virtual em vez de fazer uma videochamada? O metaverso, uma espécie de realidade virtual global, apareceu pela primeira vez em um romance de ficção científica em 1991. Agora, o termo está sendo usado como a próxima grande tendência em digitalização – e não apenas no Vale do Silício. Se os seus cenários 6G se tornarem realidade, podemos esperar maravilhas nas comunicações na década de 2030.

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Ainda faltam características padronizadas de desempenho, mas superlativos são um tema comum nas discussões tecnológicas. Os artigos técnicos atuais estão cheios de termos como ultra banda larga móvel aprimorada (feUMBB), confiabilidade e segurança com latência ultrabaixa (uLLRS) e comunicações com baixa latência e detecção ultra-alta (uHSLLC).

Um elemento comum a todos esses termos é a transmissão de dados a taxas muito altas com pouca ou nenhuma latência e maior sensibilidade ao ambiente. Isso envolve principalmente a combinação de perfis de aplicações conhecidas, geralmente em intervalos de frequências cada vez maiores para atender aos requisitos de casos de uso visionários.

Redes com um 6º sentido

Uma nova combinação: Conjunção de comunicações e sensores (JCAS). Essa abordagem descreve as funções dos sensores como uma parte essencial das futuras redes de comunicação 6G. A Rohde & Schwarz está ativamente envolvida no desenvolvimento, usando a própria experiência nas duas áreas: comunicação sem fio e teste e medição de radares.

Em termos técnicos, isso significa usar designs multissinais ou compartilhamento de hardware para cumprir os requisitos de design nativo da JCAS. Em outras palavras, o objetivo é registrar também os parâmetros ambientais, com base na troca de informações em uma rede de comunicação. Além dos sinais transmitidos na rede, suas reflexões também são recebidas e processadas. O princípio básico é semelhante ao da tecnologia de ultrassom usada pelos médicos: tipos de tecidos diferentes refletem ondas de ultrassom com variados níveis de intensidade. Com base nos ecos, o computador consegue gerar uma imagem que mostra a posição, forma e estrutura dos órgãos internos.

Imersão em realidade virtual

Nas comunicações sem fio, os sinais refletidos fornecem mais informações, que podem ser usadas para otimizar de forma considerável o desempenho da rede. Por exemplo, se um objeto bloquear temporariamente a propagação dos sinais, a rede poderá responder mudando a direção deles – praticamente em tempo real.

A aquisição espacial extra que está sendo implantada nas redes sem fio também permite aplicações bastante inovadoras no equipamento de usuário. Para todos os usuários, sem exceções. Algo que chamamos de "gêmeo digital" pode representar um modelo virtual do mundo físico. Em um cenário com 6G, sua finalidade é criar uma experiência completamente imersiva para os usuários. O nível atual de interesse do mercado é muito alto, variando desde entretenimento e jogos até aplicações industriais de robótica e sistemas auxiliares para pessoas com ou sem deficiências.

Comunicações sem fio feitas na Alemanha

Após a primeira geração analógica (1G), enviar uma mensagem de texto na década de 1990 parecia um grande avanço. A primeira geração de comunicação sem fio digital (2G) permitiu funções adicionais, como roaming e transmissão de voz digital. O padrão europeu Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM) tornou-se um importante produto de exportação, assim como o simulador GSM da Rohde & Schwarz.

Tecnologia mais humana

A internet cresceu, aumentando o desejo de acessá-la a partir de dispositivos sem fio. As gerações posteriores, 3G e 4G (esta também conhecida como LTE, abreviação de Long Term Evolution), portanto, se concentraram em aplicações de dados. Os dois sistemas são agora os padrões mais usados em todo o mundo no ecossistema das comunicações sem fio. Os casos de uso foram personalizados principalmente para comunicações entre humanos. O objetivo era otimizar a velocidade de transmissão de dados para dispositivos sem fio, para que os aplicativos pudessem ser rápidos e fáceis de usar.

O mais recente padrão de comunicação sem fio 5G aumenta consideravelmente a velocidade, mas isso não significa uma diferença perceptível para o uso pessoal. A motivação para um novo desenvolvimento vem de uma área diferente.

Interação homem-máquina

A indústria 4.0 é o foco da quinta geração de comunicação sem fio. A internet das coisas industrial (IIoT) terá um papel fundamental nas fábricas do futuro. Robôs na linha de produção e sistemas de logística autônoma vão trabalhar juntos com os funcionários da fábrica.

Esses casos de uso de 5G exigem maior cobertura, latência e confiabilidade; portanto, a respectiva implementação pode representar desafios para planejadores e operadores de rede. Com seu próprio campus com cobertura de rede 5G em uma de suas unidades de produção, a Rohde & Schwarz tem adquirido intensivamente experiências em cenários reais da Indústria 4.0 desde 2020 – para si e para seus clientes.

Quando as coisas se tornarem inteligentes

Muitas coisas comuns do nosso cotidiano se tornarão mais inteligentes. Em uma casa inteligente, ninguém precisa usar o interruptor de luz. Na cidade inteligente do futuro, os veículos conectados se comunicarão com uma infraestrutura inteligente. As visões das últimas décadas estarão muito mais próximas da realidade com a adoção general da rede 5G.

No entanto, a riqueza de recursos dos vários aplicativos vai exigir ainda mais da tecnologia de sensores de cada sistema e das comunicações entre todos os sistemas. Por esse motivo, a conectividade não é apenas uma das tecnologias dominadas pela Rohde & Schwarz. Figurativamente falando, como uma organização global, o grupo está ativamente conectado em todo o ecossistema de comunicações sem fio.

Frequência maior, mais rápida e de maior alcance

Com os Institutos Fraunhofer HHI e IAF, Os testes de redes móveis da Rohde & Schwarzrealiza pesquisas no intervalo de frequências subterahertz entre 100 GHz e 320 GHz desde 2019. No entanto, para shoppings virtuais ou festas com avatares, serão necessárias taxas de dados muito mais altas do que as da rede 5G. E essas taxas só podem ser atingidas em frequências muito altas. Por isso, o 6G entrará em novas dimensões tecnológicas, e não apenas com relação à transmissão.