Por que você deveria (e não deveria) começar a ficar entusiasmado com o 6G

Tão certo quanto a noite vira dia, a indústria de redes está trabalhando em mais um padrão sem fio. Embora ainda faltem muitos anos, as redes móveis 6G já estão na ponta da língua tecnológica, com empresas e governos a investir rapidamente e a preparar os quadros regulamentares para tornar as redes da próxima geração uma realidade. A corrida global pelo 6G está lentamente a começar.

Mas depois que o 5G até agora não conseguiu oferecer as experiências verdadeiramente de última geração usadas para impulsionar seu ciclo de desenvolvimento, a verdadeira questão não é se o 6G pode fornecer velocidades em laboratório – é se melhorará significativamente a vida útil da bateria, a cobertura, a confiabilidade ou as contas mensais. Nessas frentes, os motivos da excitação são muito menos claros. Aqui está tudo o que você precisa saber.

A especificação 6G ainda está em desenvolvimento ativo, mas alguns dos seus objetivos preliminares já foram divulgados publicamente. Na prática, isto significa que muitas das principais características do 6G não são ideias inteiramente novas, mas sim capacidades há muito prometidas que foram adiadas ou apenas parcialmente concretizadas durante a era 5G. Latência ultrabaixa, suporte massivo à IoT, posicionamento avançado e rede assistida por IA fazem parte da visão 5G moderna; O objetivo do 6G é tornar esses recursos nativos e interoperáveis ​​desde o primeiro dia, em vez de aplicá-los ao longo de anos de revisões.

Ainda assim, a especificação incipiente tem alguns planos elevados para capacidades de dados de pico, variando até centenas de Gigabits por segundo e capacidades de latência de microssegundos (<1ms). Afirmações como estas são preocupantemente familiares e a história sugere que se aplicarão principalmente a manifestações controladas e não às ligações quotidianas dos consumidores. Por exemplo, as velocidades de rede modernas são provavelmente 3x a 5x mais rápidas do que 4G/LTE, mas ainda estamos muito longe dos aumentos de velocidade de 10x ou mais que nos foram prometidos com 5G. Como tal, não espero que o 6G para o consumidor seja tão rápido quanto essas promessas iniciais – pelo menos não para aplicações de consumo.

Ainda assim, se há uma coisa que o 6G tem a seu favor, é que ele se baseará em tecnologias de rede que se mostraram úteis nos últimos anos. O apoio a dados provenientes de satélites em órbita baixa da Terra, por exemplo, ajudará a fornecer uma cobertura superior em zonas rurais e de difícil acesso, enquanto o acesso fixo sem fios cobrirá residências e empresas sem necessidade de fibra, tudo sob a égide de uma única especificação.

Assim como o impulso para 5G, o 6G visa aumentar a capacidade geral da rede – permitindo não apenas maior largura de banda, mas também suportando muito mais dispositivos online a qualquer momento. Essas alegações sobre a conectividade em massa da Internet das coisas permanecem, com o planejamento inicial do 6G para acomodar IoT de banda estreita, capacidade reduzida e IoT ambiente sob um único padrão. A ideia é que as redes 6G possam suportar uma gama muito mais ampla de dispositivos sem os acessórios e revisões que surgiram no 4G e no 5G.

Uma meta subestimada da especificação 6G emergente é a eficiência da rede, que envolve o fornecimento de mais dados usando menos energia por bit transmitido. Se concretizado, isso poderá se traduzir em maior duração da bateria para telefones e wearables, desempenho mais consistente sob carga e custos operacionais mais baixos para as operadoras – benefícios que são muito mais importantes para os usuários comuns do que as velocidades máximas de download. O 6G visa o compartilhamento dinâmico de espectro em bandas licenciadas, não licenciadas e compartilhadas, bem como otimizações específicas para dispositivos não telefônicos.

Ideias mais bizarras incluem coleta de IoT com “energia zero” e gerenciamento de energia de IA em todas as camadas da rede, como rádios que ajustam dinamicamente a energia para formação de feixe mmWave de extrema precisão. Parece promissor, mas, novamente, o 5G apresentava ostentações semelhantes e, ainda assim, os primeiros dispositivos eram menos eficientes do que seus equivalentes 4G.

Talvez a melhor maneira de pensar sobre o 6G seja que ele parece estar aprendendo com os erros das implantações 4G e 5G e deveria consolidar grande parte da complexa rede atual em um padrão mais unificado. Muitos recursos 6G seguirão diretamente do 5G Advanced (que será lançado entre agora e 2030), incluindo ideias como precisão de posição inferior a 10 cm tanto em ambientes internos quanto externos, uma maior variedade de agregação de espectro e tecnologias de IA e ML em todo o núcleo RAN para ajudar a aumentar a eficiência do tráfego.

Como tal, a chegada do 6G pode parecer mais uma progressão natural do 5G, em vez do precipício que foi a transição do 4G para o 5G.

Simplificando, as redes sem fio estão ficando sem ondas aéreas limpas e amplamente utilizáveis. As frequências que viajam para longe e oferecem uma cobertura interna robusta já estão fortemente ocupadas, forçando as operadoras a olharem para um espectro mais alto, onde a largura de banda é abundante, mas a cobertura se torna mais difícil e cara. Esforços foram feitos para reaproveitar o espectro antigo, mas as operadoras só podem levar essa abordagem até certo ponto e com rapidez.

O 5G teve como objetivo aliviar este problema através do uso de um novo espectro sub-6GHz e mmWave de alta frequência. O primeiro provou ser amplamente bem-sucedido, mas a adoção do mmWave tem sido mais pontual e, onde foi implantado, está limitado a áreas urbanas de alta densidade. O 6G quer dar outro golpe no problema com o novo espectro de 7-15 GHz (logo acima da banda média existente e provisoriamente conhecido como cmWave) e potencialmente até redes locais sub-THz para casos de uso extremamente intensivos em dados.

Embora isso possa ajudar, leitores astutos notarão que ainda contaremos com a banda baixa existente para cobertura geral de longa distância. O 6G terá de ser capaz de aproveitar o espectro de banda baixa 5G existente para garantir uma cobertura suficiente desde o início. Este espectro já estava ocupado pelo 4G quando o 5G foi lançado, e os investidores não querem revisitar a angustiante transição 4G/5G NSA/5G SA quando se trata de 6G.

A chave para fazer este trabalho é suportar dados de múltiplas bandas de frequência em vários tipos de rede simultaneamente, aproveitando o compartilhamento de espectro multi-RAT (MRSS). As redes 4G/5G atuais utilizam o Compartilhamento Dinâmico de Espectro (DSS) para um efeito semelhante; no entanto, foi prejudicado por problemas de latência. O MRSS permite o uso simultâneo da mesma banda de frequência para 5G e 6G, simplificando a migração entre os dois padrões e eliminando o gargalo observado com 4G/5G e disponibilidade de banda baixa.

No entanto, um problema significativo é que o 5G não tem sido tão rentável como as principais operadoras previam. As operadoras norte-americanas investiram dezenas de milhares de milhões em novos leilões de espectro 5G, para não mencionar equipamentos para novas tecnologias como o mmWave. No entanto, o 5G não melhorou substancialmente a rentabilidade das operadoras. Na verdade, as operadoras estão priorizando cada vez mais a eficiência da rede para manter esses custos sob controle.

Convencer essas mesmas operadoras a se comprometerem com outro ciclo de espectro caro está longe de ser garantido. Sem uma oportunidade clara de receitas para o consumidor, o investimento em 6G provavelmente será medido, incremental e fortemente centrado na eficiência, em vez de em capacidades de destaque.

O crescimento na disponibilidade do espectro e na eficiência de uso é provavelmente o maior resultado do 6G. A rede de próxima geração visa aumentar a velocidade e as capacidades para alimentar um número ainda maior de dispositivos, ao mesmo tempo que aloca dados de uma forma mais eficiente do que nunca. No entanto, temos de moderar isto com o conhecimento de que, embora as operadoras 5G ostentem hoje mais de 75% de cobertura, os consumidores passam muitas vezes menos de 40% do tempo realmente ligados a uma rede 5G. As reivindicações de espectro e cobertura do 6G parecem promissoras, mas eu evitaria qualquer entusiasmo contra a realidade económica da implementação destes projectos em países inteiros.

As operadoras não investirão somas consideráveis ​​em satélites de órbita baixa para comunidades rurais ou em estações base sub-THzWave em locais de concertos se os consumidores não estiverem dispostos a pagar mais pela conexão. Penso que é provável que a maioria dos consumidores já considere os seus actuais planos 4G/5G suficientes para as suas necessidades.

Nesse sentido, a falha fatal do 5G foi ser uma tecnologia em busca de um problema para resolver. Os executivos da empresa ampliaram as cidades inteligentes, a expansão da conectividade da Internet das Coisas e os mundos de realidade virtual que nunca se materializaram. Os primeiros proponentes do 6G já estão fazendo fila para apresentar casos de uso semelhantes (da realidade virtual à IoT em massa) e estão até recorrendo ao trem da campanha publicitária da IA. Por exemplo, Erricson promove a ideia de “redes nativas de IA” capazes de executar cargas de trabalho de IA onde quer que faça mais sentido na rede.

No entanto, a execução dinâmica de cargas de trabalho de IA em toda a rede exigiria implantações densas de computação de ponta – efetivamente minicentros de dados em ou perto de cada célula local – um nível de investimento em hardware de IA que permanece economicamente irrealista para redes nacionais. Quando se trata de afirmações bizarras sobre o futuro da robótica, da mídia holográfica ou dos supercomputadores híbridos de IA, eu encobriria o claro absurdo de marketing. Os casos de utilização serão construídos com base em quaisquer capacidades que o 6G possa oferecer de uma forma economicamente viável; eles não surgirão simplesmente porque os proponentes acham que isso seria possível.

De qualquer forma, espera-se que as primeiras especificações técnicas 6G sejam completadas com o 3GPP Release 21 em 2028. É improvável que vejamos os primeiros testes 6G até esse ano, e os primeiros dispositivos 6G de consumo podem chegar em 2030 ou mais tarde. Isso certamente está longe o suficiente para que você não se preocupe em basear as decisões de compra atuais em redes de última geração.

Mesmo que o seu próximo smartphone dure sete longos anos, isso ainda marcará apenas o estágio de adoção inicial do 6G, com disponibilidade geográfica limitada e provavelmente poucos produtos de consumo para escolher. Sem esquecer que as redes 5G também não irão a lugar nenhum nesse período; na verdade, eles provavelmente serão ainda melhores para streaming de vídeo, jogos e tudo o mais que você precisar em qualquer lugar. Não esquecendo que o 5G Advanced proporcionará muitos dos benefícios do 6G nos próximos anos.

Para os consumidores, a decisão inteligente é julgar o 6G não pelas suas promessas, mas sim pela possibilidade de proporcionar melhorias tangíveis onde o 5G ficou aquém. Ainda estamos a muitos, muitos anos de distância de podermos fazer essa ligação.