Nem todo 5G é igual: o que é mmWave, banda baixa e banda média?

O 5G com mmWave (onda milimétrica) é muito mencionado em diversos celulares hoje em dia e é necessária para atingir os 10 Gbps prometidos. Entretanto, a tecnologia de internet móvel 5G não seria estável se não utilizasse em conjunto os espectros de banda baixa e média, assim como o 4G faz.

Você deve estar se perguntando agora: Qual a diferença entre os espectros no 5G? Por que há uma diferença de velocidade entre eles? Qual o motivo do trabalho em conjunto entre os espectros ser crítico para o sucesso do 5G? Confira abaixo as respostas para estas e outras perguntas!

Transferência de dados sem fio com frequências eletromagnéticas - Como ela ocorre?

É importante entender como é o funcionamento das frequências eletromagnéticas e como elas influenciarão no poder de transferência de dados sem fio. Quanto maior a frequência de uma onda, a distância entre as ondas diminui (comprimento de onda). O celular capta estas ondas em determinadas frequências para "ouvir" os dados que estão sendo transmitidos.

Para que a transferência de dados seja eficiente, a frequência das ondas transmitidas não pode ser estática. É necessário que a frequência das ondas seja aumentada ou diminuída conforme a necessidade, mas tudo de forma sutil, pois assim se consegue uma performance sem gastar muita energia. O celular é capaz de detectar pequenas mudanças nas modulações das frequências transmitidas e depois traduz em dados.

5G: Porque utilizar 3 diferentes espectros de frequências eletromagnéticas traz uma performance melhor

Infelizmente a velocidade de transferência de dados está diretamente ligada à frequência utilizada. Quando as ondas utilizadas estão em uma frequência mais baixa (comprimento de onda mais longo), a troca de dados é mais "devagar", entregando uma internet mais "lenta". Porém, a vantagem delas é a capacidade de penetração maior, há uma facilidade maior em transpassar barreiras e chegar até o celular sem tanta atenuação.

Ao utilizar frequências mais altas para a transmissão no 5G, é possível atingir as mais altas velocidades que a tecnologia (e o equipamento utilizado) é capaz de entregar. Entretanto, quando se está modulando com um espectro de frequências muito altas, a capacidade de penetração cai drasticamente, pois o poder de penetração é muito pequeno, há uma grande dificuldade do sinal em passar por paredes e outros materiais. Ou seja, quando se utiliza o 5G com mmWave, o alcance que temos da antena na área instalada é muito pequeno, sendo necessário estar muito próximo dela para obter uma boa performance de transferência de dados (altas velocidades de internet).

Felizmente, através da comutação de feixe adaptável, o 5G consegue obter uma boa performance na transmissão de diferentes espectros de frequência. Basicamente isso faz com que haja uma mudança de bandas de frequência rápida para que a qualidade do sinal se mantenha, proporcionando uma boa experiência para o usuário, sem "engasgos". Com isso, é possível assistir a vídeos, baixar apps ou realizar chamadas de vídeo sem perder qualidade.

5G mmWave: Muito rápido e de curto alcance

A tecnologia de internet móvel 5G é a primeira a utilizar o espectro "mmWave" (onda milimétrica). Ao utilizar o espectro mmWave, o aparelho opera em uma banda acima de 24 GHz, conseguindo oferecer uma velocidade de transferência de dados extremamente alta. Entretanto, como foi falado acima, a utilização do mmWave no 5G sofre muito com atenuações.

O 5G com mmWave não consegue cobrir uma área muito grande com um bom resultado de velocidade. Mesmo obstáculos que normalmente não são tão difíceis para ondas no espectro de 2,4Ghz e até mesmo 5 Ghz, o mmWave tem dificuldade em transpassar. Ou seja, para sempre conseguir uma alta velocidade de transmissão, seria necessário um "mar" de antenas na região, mas obviamente as operadoras não irão investir dessa forma na infraestrutura.

No Brasil, a maior largura de banda autorizada é 26 GHz, com 2200 MHz de banda. Segundo a ANATEL, atualmente há 96.414 estações licenciadas no país, onde as quatro maiores operadoras de telecomunicações (Claro, Vivo, Tim e Oi) possuem 99% do total dessas estações. Além disso, entre as capitais, Florianópolis/SC é a que apresenta a maior densidade de estações, com 9,68 estações a cada 10 mil habitantes, seguida pelo Rio de Janeiro/RJ com uma densidade de 7,29 e Porto Alegre/RS com 7,2.

5G Mid-Band (Sub-6): O "hotspot" onde há velocidade e cobertura bons

O 5G Mid-band, conhecido também como "Sub-6", é o espectro mais interessante para a transmissão de dados sem fio. Aqui as ondas eletromagnéticas são transmitidas em bandas que vão de 1 a 6 Ghz (1.1-1.8 GHz e 2.1-3.5 GHz). Ao utilizar estas frequências, é possível obter uma cobertura relativamente boa, com velocidades decentes, nem muito altas e nem muito baixas. Ou seja, aqui temos um poder de penetração maior de barreiras e ao mesmo tempo uma boa capacidade de transferência de dados.

Como você deve ter percebido, há uma grande variação na utilização de bandas. A que irá entregar maior velocidade será a de 3,5 Ghz, enquanto teremos mais cobertura com a de 1,1 Ghz. No Brasil, segundo a ANATEL, a faixa mais utilizada é a de 1,8 Ghz, com 65971 estações, seguida pelo espectro de 2,5 Ghz, com 55215 estações. Já a faixa de 2100 GHz está presente em 53180 estações.

Recentemente, no dia 4 de julho de 2022, a ANATEL anunciou a liberação da faixa de frequência de 3.300 MHz a 3.700 MHz, disponibilizando assim o 5G "puro" (standalone).

5G Low-Band: O espectro para áreas isoladas (remotas)

O espectro de banda baixa (low-band) do 5G é o mesmo que se utiliza desde o lançamento do 2G. Trata-se de ondas de rádio com frequência abaixo de 1 Ghz (600, 800 e 900 Mhz). Ou seja, é possível conseguir uma grande área de cobertura, pois há pouquíssima atenuação de sinal. É provável que você utilize essas bandas durante viagens ou em fazendas.