Trabalho Redes de Alta velocidade R2

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INSTITUTO FEDERAL DE GOIÁS 
DEPARTAMENTO DE ÁREAS ACADÊMICAS IV 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
 
 
CLEIBER NICHIDA 
DANNYLO MARQUES GUERRA 
DAVID ARCANJO PIRES DA SILVA 
RAYAN NASCIMENTO TEIXEIRA 
RODRIGO FERREIRA GONÇALVES 
SAMUEL PEREIRA RIBEIRO 
 
 
 
 
 
 REDES 5G 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia/GO 
2019 
INSTITUTO FEDERAL DE GOIÁS 
DEPARTAMENTO DE ÁREAS ACADÊMICAS IV 
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
 
 
 
 
Ano/semestre: 2019/2 
Discentes: Cleiber Nichida, Dannylo Marques, David Arcanjo, Rayan Nascimento, 
Rodrigo Ferreira, Samuel Ribeiro 
 
 
 
 
 
 
REDES 5G 
 
 
Atividade acadêmica para fins de 
avaliação na disciplina de Redes de 
Alta Velocidade, ministrada pelo 
Professor Dr. Marco Aurélio Campos 
Paiva. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Goiânia/GO 
2019 
 
2 
 
SUMÁRIO 
1. INTRODUÇÃO ............................................................................................................... 3 
2. REDE 5G ........................................................................................................................ 3 
3. POSSÍVEIS MODULAÇÕES DE RF PARA O 5G .......................................................... 5 
3.1 Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM) ............................................ 5 
3.2 Universal Filtered Multi-Carrier (UFMC) ....................................................................... 6 
3.3 Filter Bank Multicarrier (FBMC) ...................................................................................... 7 
3.4 Bi-Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (BFDM) ........................................ 8 
4. ARQUITETURA 5G ........................................................................................................ 9 
5. CONCLUSÃO .............................................................................................................. 16 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS .................................................................................... 18 
 
 
3 
 
1. INTRODUÇÃO 
 
Na apresentação do primeiro telefone celular portátil em 1973, uma equipe 
liderada por Martin Cooper utilizou de um Motorola DynaTAC 8000X, com 25 cm de 
comprimento e 7 cm de largura, pesando 1 quilograma e com uma bateria que durava 
20 minutos. Após essa apresentação, tivemos um grande avanço na tecnologia 
relacionada a comunicação móvel e desde a sua implementação, saltamos mais 
quatro gerações: 
 1G (1970-1980s); 
 2G (Final anos 90 para início dos anos 2000); 
 2.5G to 2.75G (2001-2004); 
 3G (2004-2005); 
 3.5G (2006-2010); 
 4G (2010 ~ 2019); 
 5G (Expectativa no final de 2019 e Início de 2020). 
Da utilização de comunicação exclusivamente por voz, a telefonia celular 
passou a transmitir conteúdos diversos e hoje, sua principal função é a transmissão 
de pacotes de dados. Com isso, o mercado mostra-se pronto para utilização e 
implementação da Quinta Geração (5G), que promete velocidades em comparação a 
4ºGeração LTE. 
Contudo o 5G não será um substituto imediato: no início, quando os dispositivos 
estiverem conectados à rede, 4G e 5G irão trabalhar em conjunto, para fornecer uma 
cobertura mais ampla e facilitar a transição para o uso de novas tecnologias na rede. 
 
 
2. REDE 5G 
 
A necessidade do acesso à rede móvel tanto para a comunicação de voz, 
quanto para a comunicação de dados está evoluindo de tal maneira, que o tráfego das 
informações acaba congestionando a rede tornando-a lenta. Causas como a 
deficiência espectral, falta de cobertura na célula, problemas na recepção das antenas 
e rádios, são pontos que devem ser melhorados para fornecer um serviço de 
qualidade a todos os equipamentos conectados dentro de uma infraestrutura de rede 
móvel celular. 
4 
 
Alguns procedimentos estão sendo pesquisados para contornar tais 
dificuldades, tais como o estudo para o uso de altas frequências acima dos 6GHz, 
reformas no hardware e software dos dispositivos da infraestrutura de rede, 
padronização e regulamentação dos métodos adotados quando em funcionamento, 
entre outros. A concretização desses fatores será o marco de uma nova tecnologia da 
rede móvel celular, nomeada como 5G. 
A quinta geração de telefonia móvel celular poderá teoricamente oferecer 
velocidades de dezenas ou até centena de vezes a velocidade do atual 4G LTE. 
Poderemos ter velocidades de 10 Gbit/s, com centenas de Mbit/s na borda das células. 
Além de downloads mais rápidos, as redes 5G fornecerão a baixa latência necessária 
para uso de aplicativos de realidade virtual e direção autônoma, as quais são 
extremamente exigentes em termos de latência. 
Na Figura 1 podemos verificar as 8 especificações que caracterizarão o 5G. 
 
 
Figura 1 - 8 especificações para o 5G 
Antes do 4G LTE ser realmente implementado, a indústria anunciava 
velocidades de download de até 300 Mbit/s. Quando o LTE foi lançado, as velocidades 
reais eram em média de apenas 5 a 12 Mbit/s (e de 2 a 5 Mbit/s para uploads). 
Os requisitos acima estarão associados a diferentes tipos de serviços e 
aplicações, cada qual com suas exigências próprias de largura de banda, 
disponibilidade e latência. As operadoras irão conseguir implementar tudo isso de 
modo escalável e otimizado, através da tecnologia conhecida como network slicing. 
 
5 
 
3. POSSÍVEIS MODULAÇÕES DE RF PARA O 5G 
Devido ao aumento constante por demanda de dados de aparelhos móveis, e 
sistemas wireless, tem-se uma visão que o aumento na taxa de dados poderá ser 
atendido através da combinação de ganhos, melhorando as técnicas de eficiência 
espectral com um avançado uso de MIMO e aumentando a banda-larga através do 
uso de ondas milimétricas. Dificilmente estes fatores serão alcançados utilizando-se 
da OFDM, portanto, está sendo feito o estudo do uso de novas formas de onda. 
Tecnologias como o GFDM, UFMC, FBMC e BFDM estão sendo simuladas e 
discutidas, assim como as suas características de emissão de espectro, performance 
de sincronização de tempo e frequência, MIMO e acesso múltiplo assíncrono 
(KASPARICK et al, 2015). 
 
3.1 Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM) 
 
 Na figura 2 é feita a ilustração de uma arquitetura de transceiver do GFDM: 
 
Figura 2 - Diagrama de blocos dos transceiver do GFDM 
 
 O GFDM cai na categoria de sistemas de multiportadoras pelo fato de oferecer 
mais degraus de liberdade do que o tradicional OFDM ou o SC-FDE. Uma propriedade 
importante que distingue o esquema do OFDM e SC-FDE do esquema do SC-FDM e 
GFDM, é a divisão do tempo e frequência em K sub-portadoras e M sub-símbolos, 
sendo estes apresentados na figura 3 (KASPARICK et al, 2015). 
 
Figura 3 - Partição do tempo e frequência onde os dados ocupam diferentes recursos dependendo do esquema escolhido 
6 
 
Com isso, pode-se projetar o espectro de acordo com as requisições dadas e 
habilitar a modelação do pulso sobre as bases de sub-portadoras. Sem mudanças nas 
taxas das amostras, o GFDM pode ser configurado para cobrir uma parte da banda-
larga com um número grande de sub-portadoras de banda estreita como o OFDM ou 
como SC-FDM com um pequeno número de sub-portadoras de ampla banda-larga 
individual. Assim, confirma-se que o GFDM é um bloco baseado em aproximação 
mesmo com a adição de filtros, o que facilita para o endereçamento de usuários que 
estão em cenários de acesso múltiplo requisitando uma baixa latência de transmissão 
(KASPARICK et al, 2015). 
O GFDM permite projetar um sinal que tem uma radiação OOB muito baixa, 
devido a sua flexibilidade. Esta radiação é definida pela relação entre a quantidade de 
energia que é emitida dentro do alcance de frequência OOB e a quantidade de banda-
larga alocada. Devido as várias mudanças de sinal entre os blocos do GFDM, a 
radiação OOB não é muito inferior ao OFDM (KASPARICK et al, 2015). 
 
3.2 Universal Filtered Multi-Carrier (UFMC) 
O UFMC é um sinal formadopor multi-portadoras ortogonais, que combinam 
muito bem com a perda de ortogonalidade no lado do receptor. Isso ocorre devido ao 
espectro melhorado em comparação ao OFDM (KASPARICK et all, 2015). 
Na figura 4 é demonstrado uma arquitetura de transceiver do UFMC. 
 
Figura 4 - Arquitetura do transceiver do UFMC 
7 
 
Pode-se notar uma aplicação de FFT na base de detecção do receptor. Na 
comparação com o OFDM, percebe-se que foram adicionados filtros de sub-bandas 
que reduzem o nível de lóbulo lateral fora da subi-banda, gerando uma robustez contra 
as fontes de interferência entre as portadoras. Oferece melhor adequação para a 
comunicação em ambientes com pequena explosão de informações que densificam a 
rede, quando comparado ao sistema FBMC (KASPARICK et al, 2015). 
O UFMC foi projetado para habilitar uma estrutura de quadro unificado, 
suportando múltiplos serviços e classes de dispositivos dentro de um único quadro de 
rádio. Ele também suporta um tráfego misturado de usuários síncronos e de usuários 
com um determinado sincronismo (KASPARICK et al, 2015). 
 
3.3 Filter Bank Multicarrier (FBMC) 
O protótipo do filtro pode ser projetado de várias maneiras, procurando 
satisfazer as diferentes limitações como uma modulação complexa para um espectro 
eficiente, igualar canais de banda-larga disponíveis e divididos, ser ortogonal para 
desenvolver um único projeto de filtro com NRP onde os bancos de filtros que estão 
causando distorção, podem ser desprezados em relação aos filtros que estão no canal 
de transmissão (KASPARICK et al, 2015). 
 
Figura 5 - Filtros para a sub-portadora 0 (azul) e 1(vermelho) do FBMC 
 
A figura 5 demonstra portadoras adjacentes significantemente sobrepostas. 
Como forma de manter as portadoras adjacentes e os símbolos ortogonais, os valores 
reais e imaginários ficam sofrendo alterações do lado do transmissor, sendo esse 
processo chamado de OQAM (KASPARICK et al, 2015). 
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O FBMC tem a característica de fornecer uma melhora ao espectro fora de 
banda, aplicando filtros sobre as bases de subi-portadoras usando uma rede polifásica 
ou uma IFFT (JUE, SHIN, 2015). 
A figura 6 representa a utilização do banco de filtros pelo FBMC. 
 
Figura 6 - O banco de filtros do FBMC que pode filtrar as bases por sub-portadoras 
 
3.4 Bi-Orthogonal Frequency-Division Multiplexing (BFDM) 
Os pulsos do transmissor e receptor são biortogonais, que representam uma 
forma mais fraca de ortogonalidade, sendo o tempo e a frequência emparelhados 
ortogonalmente. Deste modo permite uma maior flexibilidade no desenvolvimento do 
protótipo do transmissor, onde tem uma maior robustez para a frequência de offset 
que tipicamente parametriza um limite na duração do símbolo de transmissão do 
OFDM. Como forma de aliviar os problemas com o controle do tempo, localização 
espectral e o pulso duplo que é a distorção da carga carregada pela sub-portadora no 
PUSCH sobre o PRACH, seria resolvida através do controle iterativo de cancelamento 
de interferência. A principal vantagem do BFDM é fazer o controle da degradação de 
performance devido aos offsets de tempo e frequência (KASPARICK et al, 2015). 
O PRACH é quem ativa a aquisição do dispositivo e a carga de transmissão de 
uma única vez, sendo o objetivo principal transmitir pequenos pacotes de dados de 
usuário sem manter uma conexão contínua, como é feito similarmente no UMTS. 
Porém isso não é possível no LTE onde o tráfego é mais esporádico e os dados são 
carregados usando apenas o PUSH, imagine para o 5G. Por isso foi introduzido uma 
seção de dados chamada de D-PRACH, que suporta transmissões de dados 
assíncronos entre os dados síncronos do PUSCH e PRACH, usando-se de bandas de 
guarda (KASPARICK et al, 2014). 
9 
 
Considerando uma única célula de rede onde cada estação móvel e estação 
base são equipadas com uma única antena, assumindo que na terminologia do LTE 
existem dois canais que são o PRACH e PUSCH. No PUSCH os rolamentos dos sinais 
de dados são transmitidos por usuários sincronizados para a estação base usando o 
SC-FDMA. Uma pequena parte de recursos é dedicado ao PRACH, sendo as bandas 
de frequência laterais deixadas em zero como uma banda guarda para minimizar a 
interferência entre os canais. Portanto o esquema de modulação BFDM é adotado 
para a transmissão do PRACH (KASPARICK et al, 2014). 
Representa-se na figura 7 a forma do quadro utilizado no BFDM pelo PRACH 
e PUSCH. 
 
Figura 7 - Esquema de organização das regiões entre PRACH e PUSH 
 
O BFDM não interfere nas operações do PUSCH, reduzindo levemente a sua 
interferência quando são usadas as bandas guarda para a transmissão de dados 
independentemente do número de sub-portadoras usado. (KASPARICK et al, 2015). 
 
4. ARQUITETURA 5G 
O 5G envolve comunicação wireless com aplicações para humanos como a 
telefonia móvel, banda-larga móvel e entrega de mídia. Mas a maioria das novas 
aplicações que ditam os requisitos e suas capacidades, são dedicadas para a 
comunicação fim a fim entre os dispositivos. Este tipo de aplicação recebe o nome de 
Machine-type communications (MTC), sendo dividido em duas categorias que 
dependem das suas características e requisições para serem distinguidas, chamadas 
de MTC Massivo e MTC Crítico (ERICSSON, 2015). 
Apresenta-se os exemplos de MTC na figura 8. 
10 
 
Figura 8 - MTC Massivo e MTC Crítico 
O MTC Massivo tipicamente tem um baixo custo e baixo consumo de energia, 
que torna a vida útil da bateria mais longa. Ele corresponde aos aplicativos que 
alcançam um grande número de dispositivos, tendo normalmente uma quantidade de 
dados gerada por dispositivo muito baixa, portanto a baixa latência não é uma 
requisição crítica. Ao invés de conectar os aparelhos do MTC Massivo diretamente, 
estes são conectados através de redes alternativas, fornecidas por alguns RAT’s de 
alcance curto como Wi-Fi ou Bluetooth. A conectividade além dessa área é fornecida 
pela rede móvel via nó de gateway (ERICSSON, 2015). 
O MTC Crítico requer aplicações de alta confiabilidade e capacidade de 
conectividade wireless, pois corresponde a aplicativos de controle e segurança de 
tráfego, controle de infraestrutura crítica e conectividade wireless para processos 
industriais. Ao contrário do MTC Massivo, não se encontra problemas com as 
requisições de baixo custo de dispositivo e consumo de energia. Com diferentes tipos 
de aplicações que usam o mesmo tipo de tecnologia de acesso wireless e dentro de 
um mesmo espectro, evita a fragmentação do espectro o que permite aos operadores 
oferecerem novos serviços sem a separação da rede (ERICSSON, 2015). 
O FDD será usado no esquema de duplexação para baixas frequências, 
enquanto o TDD será usado em altas frequências, especialmente acima dos 10GHz. 
Além disso, o TDD é essencial para cenários que tem um tráfego com variações 
dinâmicas dentro de um ambiente com desenvolvimento denso, pois devido aos 
recursos de tarefas atribuídas pelos times slots, permitem uma utilização mais 
eficiente do espectro disponível com uma duplexação flexível. Ao contrário do TDD da 
tecnologia móvel LTE, que tem restrições na configuração de downlink e uplink, o 5G 
11 
 
deve permitir a tarefa de dinamismo e flexibilidade dos recursos de transmissão do 
TDD (ERICSSON, 2015). 
A comunicação entre dispositivos D2D foi introduzida depois do lançamento do 
4G, já no 5G será considerada desde o início. Estas comunicações D2D devem 
aumentar a capacidade e a eficiência da rede de acesso wireless, pelo fato de 
utilizarem os dispositivos móveis como meio de ampliação da cobertura da rede. Para 
evitar interferências não controladas, o D2D deve estar abaixo do controle de rede, 
sendo especialmente importante no caso de comunicação em espectro licenciado 
(ERICSSON, 2015). 
O 5G representa o sistema de telecomunicações completo com o núcleo de 
rede, backhaul, gerenciamento, suporte para a convergênciadas redes wireless 4G e 
a eficiência de aplicações de entrega fim a fim. O seu objetivo é fornecer uma nova 
rede de acesso à rádio com alta capacidade, baixa latência e energia eficiente para o 
grande número de dispositivos e aplicações (MAGEDANZ et all, 2014). 
Devido a previsão de um aumento na densidade das redes de rádio, as redes 
macro terão que sustentar uma grande quantidade de dispositivos com velocidade 
alta. Isto resultará na diminuição dos tamanhos das células, gerando o 
desenvolvimento de várias células pequenas com extensões diferentes de cobertura. 
Assim o núcleo de rede terá que suportar a capacidade dinâmica da célula e suas 
constantes mudanças de atividades, tendo como possível solução a criação de um 
plano de gerenciamento dinâmico, que manterá a configuração da célula trabalhando 
paralelamente ao plano de controle do usuário. A integração do backhaul neste tipo 
de serviço é importante para manter o controle de conectividade do assinante, 
minimizando a desconexão do serviço (MAGEDANZ et al, 2014). 
As integrações de redes de satélites devem ser consideradas, pois a quinta 
geração exigirá múltiplos pontos de presença para as plataformas de aplicação e a 
internet. Como os satélites conectam áreas remotas como embarcações e aviões, 
influenciando tecnologias terrestres, também poderá ser usado como ambiente 
compartilhado para backhaul e como extensões de redes wireless em ambientes 
densos (MAGEDANZ et all, 2014). 
Deverá ter um custo bem baixo para áreas com ARPU baixo, como locais rurais 
e outros onde não houve a comunicação com a internet móvel por causa das 
restrições do local. Para tal, precisa diminuir o pico de taxa de dados alterando as 
características de modulação, as configurações de MIMO, etc. Quando estiver no 
12 
 
horário de pico, a comunicação da rede deve ser dividida entre os usuários como meio 
de reduzir o custo, ao invés de servir a todos com a mesma taxa de transmissão. A 
conexão deve ser acessível em qualquer lugar, porém com banda-larga somente em 
áreas onde a densidade da população é maior (HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
Baseado nas requisições da quinta geração, o NGMN estruturou uma 
arquitetura para o 5G, onde o hardware e software devem ser separados. Esta 
arquitetura que deve gerenciar o sistema todo, assim como a sua programação é do 
tipo SDN e NFV. 
O SDN foi criado nas redes de campus, onde através da experiência com novos 
protocolos e a cada procedimento novo, exigia-se que o software dos dispositivos 
fosse mudado, levando-se a ideia de criar uma rede de dispositivos programáveis 
através de uma central de dados. 
Esta central de dados é composta por vários vSwitchs, com uma razão de 
aproximadamente de 50:1 em relação a cada switch físico. Na sobreposição da rede, 
os dados são encapsulados em pacotes pelos múltiplos vSwitchs e o controle de rede 
é quem comunica os dados com o protocolo ONF. 
Sendo criado através do consórcio de serviços de fornecedores, com o intuito 
de aumentar a velocidade do desenvolvimento dos serviços das redes, basearam-se 
no padrão da virtualização do IT e criaram o NFV. O ETSI foi quem padronizou 
algumas requisições básicas e a arquitetura do NFV. 
O NFV pode ser usado sem o SDN, funcionando apenas a partir das técnicas 
usadas pelos Data Centers. O resultado dos dois trabalhando junto, traz comodidade 
aos servidores e switches, pois melhora-se a performance, a operação, o 
gerenciamento e simplifica a compatibilidade entre os desenvolvimentos existentes 
como pode ser visto na figura 9. 
 
Figura 9 - Serviço de rota gerenciado usando NFV e SDN 
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A aplicação do SDN com o NFV permite a utilização de hardware genérico com 
o uso de software avançado, onde o controle do plano de dados é movido para uma 
plataforma dedicada como o Data Center ou PoP. Assim o plano de dados é resumido, 
permitindo que os aplicativos de rede evoluam sem precisar de um upgrade dos 
dispositivos de redes. 
Apresenta-se na figura 10 o modelo de uma arquitetura 5G. 
 
Figura 10 - Arquitetura 5G 
 
A camada de infraestrutura de recursos é composta de nós de rede, nós em 
nuvem, links associados e equipamentos do 5G (telefones, smartphone, 
cabeamentos, CPEs, etc). Os dispositivos do 5G devem ter a capacidade de múltipla 
configuração agindo como um hub, ou seja, fazendo a retransmissão dos sinais e até 
mesmo armazenando recursos como um computador. Devido esta característica, o 
dispositivo também é considerado como parte da configuração da infraestrutura de 
recursos. O API é responsável por fazer o monitoramento, configuração, garantir 
performance e exibir os recursos para camadas mais altas, assim como para o 
gerenciamento de E2E e sintonia (HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
A camada de habilitação dos serviços apresenta diferentes níveis de 
performance e capacidades, funcionando com a sua arquitetura na forma de blocos, 
é uma biblioteca de funções que pode permitir que a rede seja diferenciada de acordo 
14 
 
com as suas funções. Através dos APIs são feitas as requisições exigidas pela 
entidade de sintonia para as funções e capacidades (HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
Contendo serviços específicos e aplicações para o operador, empresas, 
clientes diretos ou terceiros que utilizam o 5G, a interface do gerenciamento de E2E 
e a entidade de sintonia, permitem construir uma rede dedicada em repartições para 
uma aplicação ou para mapear uma aplicação as repartições existentes na rede 
(HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
O gerenciamento E2E e a entidade de sintonia são pontos de contato para 
distinguir os casos de uso e o modelo de serviços dentro das funções da rede atual 
ou de suas repartições. Além disso gerencia a capacidade das funções e as suas 
distribuições geográficas (HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
A repartição de rede é chamada de 5G slice, mantendo o serviço de C/U-Plane 
com um tipo de conexão particular e caminho específico, sendo composta pelas 
funções de rede do 5G e de grupos específicos de RAT. O 5G slice pode alcançar 
todos os domínios da rede, entretanto, nem todas as repartições contém as mesmas 
funções e falta algumas funções que são essenciais para a rede móvel nas 
repartições. O objetivo será fornecer apenas os serviços exigidos pelo pedaço de rede 
no momento, evitando funções desnecessárias. Tudo isso será possível, devido a 
flexibilidade do 5G slice em expandir os serviços existentes e de criar novos serviços 
(HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
Na figura 11 é possível visualizar alguns exemplos de 5G slices. 
 
Figura 11 - Camadas de rede do 5G implementadas sobre a mesma infraestrutura 
 
Com múltiplos 5G slices operando na mesma infraestrutura, precisa-se de um 
número suficiente de interfaces bem definidas para o funcionamento das “aplicações 
15 
 
verticais” sobre um nó de nuvem. A maioria das redes de hoje em dia são proprietárias 
e precisam ser de livre acesso para facilitar o compartilhamento de recursos e funções 
entre as fatias de rede, como uma RAT que será constantemente compartilhada entre 
as múltiplas repartições da rede. A granularidade na definição das funções fornecerá 
flexibilidade, porém será embaraçoso a combinação entre diferentes funções e 
implementações nas repartições da rede, necessitando de um balanceamento entre 
ambas para alcançar o objetivo (HATTACHI; ERFANIAN, 2015). 
A Figura a seguir ilustra o funcionamento da técnica de acesso múltiplo não 
ortogonal (NOMA - Non-Orthogonal Multiple Access) apontado pela quinta geração de 
comunicações móveis. Os usuários são alocados em função dos diferentes níveis de 
potência para uma determinada condição do canal com objetivo de obter o máximo 
ganho do sistema. O nível de potência de recepção dos usuários é utilizado para 
separá-los e há necessidade de implementação de Sucessive Interference 
Cancelation – SIC no receptor do dispositivo móvel. 
 
Figura 1212 – Arquitetura NOMA 
 
A técnica permite quediversos usuários compartilhem simultaneamente a 
mesma frequência, além de aumentar a capacidade de usuários suportados na rede 
e aumentar a eficiência espectral em relação à técnica de acesso múltiplo ortogonal 
(OMA - – Orthogonal Multiple Access), existente na quarta geração. 
Segundo, o NOMA é essencial para lidar com uma conectividade maciça, pois 
o há um limite no número de usuários atendidos com o OMA, de acordo com os 
recursos disponibilizados. Em contrapartida, o NOMA pode servir muitos usuários, 
superpondo os sinais. 
Dessa forma, pode se adaptar a técnica de acesso ao meio para as aplicações 
de IoT e machine to machine (M2M), onde diversos dispositivos transmitem 
16 
 
esporadicamente pacotes. Em vez de usar o agendamento de pacotes com base em 
OMA, o método NOMA está sendo considerado, pois possui maior robustez para 
interferências e não requer agendamento, isso ajuda a prolongar a vida útil da bateria 
dos dispositivos. 
 
5. CONCLUSÃO 
A partir das características descritas sobre a 5ª geração móvel celular, sabe-se 
que é necessário mexer na infraestrutura da rede devido ao esforço em alocar as 
portadoras na faixa de espectro entre 6GHz – 100GHz. O uso de altas frequências 
com antenas beamforming utilizando-se do Massive MIMO, tende a melhorar muito a 
velocidade de transmissão, sendo o foco de sua aplicação em small cells, com ondas 
milimétricas no ambiente indoor que apresenta uma alta densidade de tráfego. 
O acesso a nova tecnologia de RAT poderá ser feito tanto através do LTE RAT 
melhorado, quanto através da nova RAT, sendo esta preenchida por phantom cells 
com C-Plane e U-Plane trabalhando junto ao benefício do ganho de beamforming pelo 
Massive MIMO. 
Com a divisão dos modelos de casos de uso de acordo com os tipos de serviços 
propostos pelo NGMN, pode-se criar as requisições de serviços que poderão ser 
seguidas pelas organizações e mantenedores que estão envolvidos com o surgimento 
do 5G. Isto só tende a melhorar e muito no aspecto de padronização, criando uma 
tecnologia com interface de RF unificada que garanta a uniformização do acesso de 
múltiplos usuários em uma rede dinâmica. 
Tornar-se uma rede de alta capacidade de transmissão, trabalhando em 
ambientes densos com alta taxa de dados, permitir um tempo de latência em torno de 
1ms, oferecer ampla cobertura até mesmo em áreas com pouca população, encontrar 
um tipo de modulação que atenda a necessidade de conectividade, entre outros 
pontos que facilitem o acesso na nova tecnologia, são questões que podem ser 
atendidas graças ao esforço em melhorar a infraestrutura da rede para usuários e 
equipamentos cada vez mais exigentes. 
Dentre as modulações citadas o GFDM é a forma de onda que mais se adequa 
ao 5G pelo fato de suportar uma modulação de alta ordem. A tecnologia de interface 
aérea proposta pela empresa Huawei é o SCMA e F-OFDM, já que foi validado o teste 
em campo dessas tecnologias no dia 7 de Outubro de 2015 na cidade de Chengdu na 
China. Utilizando-se do MU-MIMO conseguiu taxas de transmissão de downlink com 
17 
 
1,34Gbps, sendo o pico de taxa de transmissão igual a 3,6Gbps no canal de banda 
larga de 100MHz. 
Outras empresas como a Nokia e a Samsumg também apresentaram testes 
com o 5G, porém cada uma utilizou espectros de frequência diferente. A Nokia 
alcançou taxas de transmissão de 10Gbps na faixa dos 73GHz, enquanto a Samsung 
conseguiu 7,5Gbps utilizando-se da banda de 28GHz. A partir desses dados a ITU 
definiu o pico de velocidade do 5G como 20Gbps. 
A partir dessas mudanças que vem ocorrendo, terá como tendência células 
bem menores com rádios projetados para atuar em ondas milimétricas a curtas 
distâncias, sendo este foco em ambientes com maior concentração de equipamentos 
móveis celulares. 
 
18 
 
REFERÊNCIAS BIBLIOGRAFICAS 
 
ERICSSON. 5G Radio Access, 2015. Disponível em: <http://www.ericsson.com/res/ 
docs/whitepapers/wp-5g.pdf>. Acesso em: 23 nov. 2019. 
 
HATTACHI, R. E.; ERFANIAN, J. NGMN 5G White Paper Next Generation Mobile 
Network, 2015. Disponível em: 
<https://www.ngmn.org/uploads/media/NGMN_5G_White_Paper_V1_0.pdf>. Acesso 
em: 24 nov. 2019. 
 
JUE, G.; SHIN, S. Keysight technologies implementing a flexible testbed for 5G 
waveform generation and analysis, 2015. Disponível em: 
<www.keysight.com/find/5G-Insight>. Acesso em: 23 nov. 2019. 
 
KASPARICK, M. et al. Bi-orthogonal Waveforms for 5G Random Access with 
Short Message Support, 2014. Disponível em: <http://www.5gnow.eu/wp-
content/uploads/2015/04/paperew14_5GNOW.pdf>. Acesso em: 23 nov. 2019. 
 
MAGEDANZ, T. et al. Towards the 5G environment making research steps with 
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