O que é 5G? Saiba como funciona e as vantagens da 5ª geração de redes móveis

5G significa quinta geração de redes móveis e trata-se de uma tecnologia projetada para comunicação sem fios. Suas vantagens incluem maiores velocidades de download e upload, menor latência (ping) e maior confiabilidade com comparação com o 4G.

O 5G proporciona melhor experiência de uso no smartphone e expande a capacidade de conexão para dispositivos de Internet das Coisas (IoT), incluindo uso em indústrias e cidades inteligentes.

A primeira especificação do 5G NR (New Radio) foi lançada em 2017 a partir de um trabalho em conjunto pela 3GPP (3rd Generation Parnership Project) e a ITU (União Internacional de Telecomunicações).

A primeira rede 5G estreou no Brasil em julho de 2020, quando a Claro ativou a tecnologia 5G DSS utilizando espectro compartilhado com as gerações anteriores. As primeiras redes 5G brasileiras na frequência de 3,5 GHz foram ativadas por Claro, TIM e Vivo a partir de julho de 2022.

Neste artigo, o Tecnoblog explica como uma rede 5G funciona, quais são as principais características, vantagens e desvantagens da tecnologia 5G, e as principais diferenças entre o 5G e o 4G.

Como funciona uma rede 5G?

O 5G funciona por meio de estações rádio-base (antenas), que emitem ondas de rádio que para se conectar com os dispositivos sem fio. Por trás das antenas 5G também fica o núcleo de rede (core), uma espécie de servidor que gerencia todas as conexões antes de entregar o tráfego para a internet.

As antenas de 5G podem ser instaladas nas mesmas estações utilizadas pelo 4G. No entanto, o 5G exige maior número de antenas por conta da utilização de espectros mais altos — quanto maior a frequência, menor a penetração de sinal.

As antenas se comunicam com o núcleo de rede através de fibra óptica, radiofrequências ou até mesmo via satélite, dependendo da região e do projeto de cada operadora.

Quais são os principais recursos de redes 5G?

Por trás do 5G existem diferentes recursos de rede, que podem ser utilizados dependendo do objetivo de cada operadora:

• eMBB (Enhanced Mobile Broadband): maior largura de banda disponível para usuários, com velocidades de download que podem ultrapassar a casa de 1 Gb/s.
• URLLC (Ultra-Reliable Low Latency Communications): garante menor latência na conexão com os dispositivos, com maior confiabilidade da rede para casos de usos sensíveis a atrasos, como operação de máquinas, cirurgias remotas, veículos autônomos e streaming de jogos.
• mMTC (Massive Machine Type Communications): suporte a grande quantidades de dispositivos de Internet das Coisas com consumo de energia reduzido, como sensores, medidores e aplicações para cidades inteligentes.
• Network Slicing: permite dividir o 5G em várias sub-redes, permitindo utilização industrial e privativa no mesmo espectro de uma rede comercial com diferentes níveis de prioridade e qualidade de serviço.

Qual é a velocidade de uma rede 5G?

O 5G pode superar a marca de 1 Gb/s, mas as operadoras Claro, TIM e Vivo estabelecem em seus contratos a velocidade de download nominal de 10 Mb/s.

Segundo um relatório da Ookla publicado em julho de 2023, a velocidade média de download do 5G no Brasil foi de 446,9 Mb/s, com média de upload de 33,6 Mb/s. Entretanto, a velocidade de uma rede 5G pode der maior ou menor, dependendo do aparelho utilizado, localidade, operadora, servidor de acesso e usuários simultâneos.

Quais são as faixas de frequência do 5G no Brasil?

O 5G do Brasil opera principalmente na frequência de 3,5 GHz (banda n78). No entanto, Claro, TIM e Vivo também possuem antenas 5G nas faixas de frequência de 700 MHz (n28), 1.800 MHz (n3), 2.100 MHz (n1), 2.300 MHz (n40) e 2.600 MHz (n7).

Claro, TIM e Vivo também possuem licença para atuar com 5G em ondas milimétricas (mmWave), mas ainda não há redes comerciais com esse espectro. Sendo assim, todo o 5G brasileiro está na categoria Sub-6 GHz.

As faixas mais atraentes para operação do 5G são 3,5 GHz (n78) e 2,3 GHz (n40), por se tratarem frequências que não utilizadas antes do leilão da Anatel. Apesar de terem menor alcance de sinal que as frequências menores, o espectro livre permite maiores velocidades e baixa latência.

Qual é a latência de uma rede 5G?

O 5G promete latência a partir de 1 ms, de acordo com as especificações do 3GPP. No entanto, esse valor é referente apenas para a comunicação entre o dispositivo e a torre, podendo o atraso ser maior para conexão à servidores da internet. Ter uma latência baixa é desejável em situações como streaming de jogos e cirurgias remotas, por exemplo, pois o tempo de resposta impacta na experiência do usuário.

Qual é o alcance de uma rede 5G?

Não é possível determinar o alcance de sinal exato de uma rede 5G, pois a distância varia de acordo com a frequência utilizada, potência da antena, relevo e presença de obstáculos, como prédios e outras edificações.

Quanto menor a frequência, melhor a penetração de sinal e menor a velocidade de transferência. Por esse motivo, o 5G em ondas milimétricas entrega altíssimas velocidades, mas cobertura baixa em comparação com redes 5G Sub-6 GHz.

Para conseguir acessar o 5G também é necessário estar dentro da área de cobertura da nova tecnologia. Por estar em um estágio oficial, o sinal 5G ainda não atinge todos os lugares atendidos com 4G, 3G ou 2G.

Quais são os tipos de 5G?

A quinta geração de redes móveis pode ser classificada em três tipos:

• 5G Standalone (SA): considerado 5G puro, possui frequência dedicada e núcleo de rede independente de tecnologias anteriores
• 5G Non-Standalone (NSA): considerado 5G puro, possui frequência dedicada, mas compartilha o mesmo núcleo de rede da tecnologia 4G
• 5G DSS: utiliza frequências compartilhadas com tecnologias anteriores.

Quais são as aplicações do 5G?

• Internet e ligações em celulares: o 5G provê sinal de internet de alta velocidade para smartphones, além de chamadas de voz através da tecnologia VoNR.
• Banda larga: o 5G pode ser utilizado para banda larga no formato FWA (fixed wireless access) para levar internet de alta velocidade para residências e empresas sem necessidade de cabos.
• Saúde: o 5G pode ser utilizado para cirurgias remotas, consultas e outras aplicações de telemedicina devido à baixa latência e alta velocidade.
• Carros autônomos: a tecnologia 5G pode impulsionar a experiência de uso em carros autônomos graças à baixa latência.
• Indústria e campo: o 5G pode ser utilizado por máquinas e em indústrias graças à baixa latência e maior confiabilidade, facilitando a comunicação em ambientes de produção e agricultura.
• Cidades inteligentes: o 5G pode atender mais dispositivos simultâneos, como sensores e câmeras em uma cidade, contribuindo para big data e alimentando plataformas de gestões inteligentes em municípios.
• Realidade aumentada e IA: a baixa latência e alta velocidade do 5G favorece aplicações de realidade aumentada, realidade virtual e inteligência artificial.

Quais são as vantagens do 5G?

• Alta velocidade: o 5G permite velocidades de download acima de 1 Gb/s, podendo ser até 10 vezes mais rápido que o 4G, o que permite acesso à internet via smartphones e também como conexão de banda larga fixa (5G FWA).
• Baixa latência: de acordo com a Samsung, o 5G oferece latência de 1ms graças à tecnologia URLLC.
• Uso industrial: graças a tecnologias como Slicing e mMTC, o 5G consegue fornecer conectividade para uma maior quantidade de dispositivos simultâneos, com menor latência e maior estabilidade.
• Utilização de frequências altas: além de funcionar em frequências Sub-6 GHz, o 5G também pode ser utilizado em ondas milimétricas (mmWave), como a faixa de 28 GHz. Essas frequências possuem mais espectro disponível, o que eleva a velocidade e a capacidade de dispositivos simultâneos.

Quais são as limitações do 5G?

• Cobertura: a tecnologia 5G ainda está em estágio de implementação no Brasil e no mundo, o que torna a cobertura inferior em comparação com a tecnologia 4G.
• Alcance de sinal: as operadoras do Brasil priorizam a implementação do 5G na frequência de 3,5 GHz, que possui menor penetração de sinal em comparação com outros espectros utilizados pelo 4G, como 700 MHz e 1.800 MHz.
• Custo de implementação: as operadoras precisam investir em novas antenas e equipamentos para habilitar o 5G, aumentando a quantidade de estações rádio-base e exigindo maior custo para habilitar a tecnologia.

Onde tem 5G no Brasil?

É possível verificar se há antenas 5G na sua cidade através do site da Anatel, ou consultar diretamente o site da sua operadora para verificar se há cobertura 5G em algum endereço específico.

Como funciona o 5G no celular?

É necessário ter um celular compatível com a tecnologia 5G para conseguir acessar a rede disponibilizada pela operadora de telefonia, e o dispositivo também deve ter suporte para as frequências utilizadas no Brasil.

O painel da Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel) lista todos os smartphones homologados no Brasil com suporte a 5G. Por lá, é possível realizar uma busca pelo nome comercial, modelo ou marca do seu celular a fim de verificar a compatibilidade com a quinta geração de redes móveis.

Preciso contratar um plano 5G para usar a tecnologia?

Claro, TIM e Vivo não fazem distinção de planos por tecnologia, dispensando a contratação de um plano 5G específico. Se você consegue acessar o 4G, também conseguirá utilizar o 5G, independente se seu plano é pós-pago, pré-pago ou controle.

Preciso trocar de chip para usar 5G?

O 5G não exige a utilização de um chip SIM específico para acessar a versão 5G NSA (Non Standalone). Para o padrão 5G SA (Standalone) pode ser necessário trocar o SIM Card e/ou ativar algum plano específico, dependendo da operadora do cliente.

O que muda do 5G para o 4G?

O 5G promete velocidades muito altas, que podem ultrapassar a casa de 1 Gb/s, e utiliza espectros Sub-6 GHz e ondas milimétricas, enquanto as redes 4G/LTE ficam na ordem de 100 Mb/s dependendo da circunstância, e opera em frequências abaixo de 3 GHz. Confira mais detalhes em nosso artigo sobre as principais diferenças entre as gerações de redes móveis.

5G é mais caro que 4G?

Não há aumento nos preços dos planos de telefonia para utilizar o 5G na Claro, TIM e Vivo, e qualquer cliente consegue acessar a rede 5G caso esteja na área de cobertura e tenha um aparelho compatível. No entanto, as operadoras precisam investir na infraestrutura do 5G, que é mais cara que no 4G.

O 5G gasta mais bateria que o 4G?

Sim. De acordo com um estudo da Ookla, usuários que se conectaram na rede 5G tiveram aumento no consumo de bateria de 6% a 11% em comparação com a tecnologia 4G. O alto consumo de energia se dá pelo fato de que o smartphone conectado ao 5G NSA também precisa se manter ativo no 4G, 3G ou 2G para receber ligações, além de maior aquecimento dos chips.

O 5G gasta franquia mais rápido do que o 4G?

Não. O consumo de dados do 5G é idêntico ao do 4G e em outras tecnologias, pois depende do tipo de conteúdo que está sendo baixado ou enviado. Por ter maior velocidade que o 4G, o 5G permite acabar com a franquia de dados mais rápido, mas o consumo de internet varia de acordo com o perfil do usuário, e não com a tecnologia utilizada.