O 5G continuou a expandir a sua presença nos mercados e a impulsionar a adoção. A adoção do 5G nos 30 principais mercados celulares está a acelerar, de 1,52 mil milhões para uma previsão de 4,20 mil milhões até 2029. À medida que a cobertura e a largura de banda do 5G aumentaram, também assistimos a uma mudança nas aplicações e na utilização que impulsionam a transmissão do tráfego de dados. Historicamente, mais de aproximadamente 70% do tráfego tem sido orientado para obtain, mas aplicações interativas bidirecionais (IA móvel) e o crescimento na implantação da Web das Coisas (IoT) está começando a aumentar a importância do aumento da transferência de dados, bem como de melhorias taxa de transferência do canal de uplink.
Mais aplicativos, mais tráfego de add
A tecnologia Large A number of Enter, A number of Output (MIMO) permite conectividade 5G superior usando transceptores e cadeias receptoras de 8 fluxos ou mais. Ao usar múltiplas antenas, as operadoras móveis podem ampliar as áreas de cobertura celular e aumentar a capacidade de dados e o rendimento do usuário. Além dos influenciadores do TikTok e do YouTube conduzindo transmissões ao vivo e/ou enviando vídeos e fotos de locais exóticos e atividades recreativas, transporte inteligente, veículos aéreos não tripulados (UAVs), aplicativos de cidades inteligentes e cuidados de saúde e monitoramento de televisão de circuito fechado (CCTV) em toda a cidade As aplicações do sistema estão incentivando os Diretores Técnicos (CTOs) das operadoras móveis a atualizar o equipamento de antena no topo da torre celular para suportar MIMO Multiusuário (MU) e MIMO Massivo:
- Transporte: Em contextos de transporte, o MIMO massivo proporciona elevada capacidade para comboios, autocarros, aviões e outros sistemas de transporte público. O MIMO massivo também é basic para oferecer suporte a vários usuários simultaneamente por estação base e facilitar uma experiência de usuário consistente.
- Cidades inteligentes: Freqüentemente, os aplicativos de cidades inteligentes envolvem implantações de dispositivos IoT significativamente densas, que exigem coleta de dados de uplink e feeds de vídeo para monitoramento/controle em tempo actual.
- Varejo: Para os varejistas, o MIMO massivo pode servir como espinha dorsal de conectividade para capacidade localizada para alta densidade, demanda na loja, análises de baixa latência e sobreposições digitais e aplicações de publicidade de Realidade Aumentada (AR)/Realidade Digital (VR).
- Assistência médica: Os trabalhadores hospitalares e outros profissionais de saúde beneficiarão de designs robustos para ligações críticas de segurança, ligações de rádio mais fortes para wearables e sensores e streaming de vídeo de alta resolução e baixa latência.
A IA móvel acelera tudo
A Inteligência Synthetic (IA) móvel está a transformar a vida dos utilizadores finais, bem como a gestão de dispositivos IoT e as operações de telecomunicações, mas também está a aumentar a quantidade de dados carregados.
A IA generativa (Gen AI) é a estrutura de IA que mais cresce, com uma taxa composta de crescimento anual (CAGR) de 49,7%; com modelos básicos, software program de otimização e ferramentas de implantação de modelo sendo adotados. Aplicações de IA mais tradicionais (como detecção de IA, IA preditiva, Processamento de Linguagem Pure (PNL)) também estão estimulando o tráfego. Toda esta atividade de IA é sublinhada pela quantidade de investimento em funcionalidades de IA. A ABI Analysis prevê que o investimento em detecção de IA, Gen AI, IA preditiva e PNL crescerá de US$ 100 bilhões em 2023 para US$ 390 bilhões em 2030.
Os CSPs precisarão responder
Os CTOs das operadoras celulares estão examinando onde seu investimento maximizará os ganhos de eficiência. Por exemplo, mais de 120 operadores móveis estão a acelerar o seu investimento em atualizações 5G Standalone (SA) para encaminhar e priorizar dados e aplicações de forma mais eficaz. Além disso, as empresas de telecomunicações móveis também estão analisando atentamente a extremidade “na rampa” de suas redes, no topo de suas torres de telefonia celular.
Em muitos mercados, as operadoras móveis receberam espectro 5G Time Division Duplex (TDD) nas bandas de 3,5 – 3,7 GHz, mas também é verdade que as bandas Frequency Division Duplex (FDD) ainda são “elevadores pesados” de tráfego, mesmo que o espectro possa estar fragmentado entre as faixas de 1,8 GHz, 2,1 GHz e 2,6 GHz. Até recentemente, muitas operadoras dependiam de antenas 4T4R, mas com o crescente crescimento do tráfego – não apenas no hyperlink de obtain, mas também no uplink – as operadoras precisarão otimizar essas transmissões. Mudar de uma configuração de antena 4T4R para uma configuração MIMO massiva pode fornecer uma melhoria de 4 a 7 vezes na capacidade.
Fornecedores de equipamentos, como a Huawei, tomaram medidas para aumentar as capacidades de seu MIMO massivo FDD, incorporando um “M-Receiver”, ou receptor multi-stream de uplink, no design da antena de uplink. Isso supostamente melhorou o orçamento de uplink em 10 decibéis (dB) e as velocidades de uplink em 10X. O fornecedor afirma que com um canal de 40 Megahertz (MHz) e todos os 8 canais de uplink transmitindo, a taxa de transferência de uplink pode atingir potencialmente 2 Gigabits por segundo (Gbps). Melhorias foram feitas em diversas áreas técnicas. Por exemplo, um ganho de 5% a ten% no gerenciamento de tráfego de uplink foi alcançado aplicando aprendizado de máquina (ML) ao processamento do indicador de qualidade de canal (CQI), o que melhorou a probabilidade de emparelhamento de canal MU-MIMO de uplink e eliminou a interferência de MU de uplink escalonando recursos Alocação de bloco (RB). Os Provedores de Serviços de Comunicação (CSPs) precisarão validar essas avaliações, mas com o aumento contínuo do tráfego, as operadoras precisarão garantir toda a eficiência que puderem obter.
Embora o CTO possa ficar impressionado com o gerenciamento geral de transferência de dados do MIMO massivo FDD sobre uma antena 4T4R, muitas vezes acontece que o Diretor Financeiro (CFO) está preocupado com o aumento das despesas operacionais que podem ser incorridas pelas empresas de gerenciamento de torre devido para antenas maiores e mais pesadas. Os fabricantes de antenas têm se esforçado para mitigar esses encargos financeiros. Os mais recentes materiais de antena reduziram o peso das enormes antenas MIMO FDD em 20% a 25%, enquanto as tensões da carga do vento também foram reduzidas em uma porcentagem semelhante. Os componentes que compõem as antenas mais recentes tornaram-se dependentes das mais recentes inovações… desde o uso de filtros cerâmicos, em vez de filtros metálicos, o uso de dipolos integrados “Plus Etched Sample” (PEP), em vez de dipolos metálicos, bem como o uso de soldagem a laser durante o processo de fabricação para evitar a geração indesejada de intermodulação passiva (PIM). Por último, o desenvolvimento de componentes eletrônicos altamente responsivos e a implementação de novos algoritmos no nível da placa-mãe podem reduzir o consumo de energia. Quando os níveis de tráfego de dados caem durante períodos de silêncio, os amplificadores de baixo ruído de uplink dentro dos componentes eletrônicos da antena podem ser desligados, resultando na queda do consumo de energia para 5% do equipamento legado.
Conclusão
A nível mundial, espera-se que os gastos anuais com infraestruturas exteriores cresçam 6,2% em 2024, de 93,34 mil milhões de dólares para 99 mil milhões de dólares, mas as perspetivas para os próximos 5 anos deverão demonstrar um crescimento ainda menor em termos anuais. Apesar disso, as perspectivas para antenas MIMO massivas provavelmente permanecerão robustas nos próximos 5 anos. A ABI Analysis prevê que as remessas massivas de MIMO crescerão de 4,65 milhões em 2023 para 7,29 milhões em 2028 (ver Figura 1).
Os Diretores Executivos (CEOs) das operadoras móveis estão interessados em buscar e apoiar novas aplicações e serviços, mas o equipamento de telecomunicações que adquirem deve demonstrar um retorno sobre o investimento (ROI) robusto. As características de desempenho das antenas celulares, especialmente antenas MU e MIMO massivas, podem ser diretamente conectadas a melhorias na experiência do usuário ultimate em termos de transferência de dados e redução de latência. À medida que novas aplicações celulares, tais como transporte inteligente, UAVs, aplicações de cidades inteligentes e sistemas de saúde e de monitorização CCTV em toda a cidade, ficaram on-line, a proporção e a quantidade de tráfego carregado começaram a mudar. As soluções de uplink com múltiplas antenas que atendam a esse desafio precisarão ser avaliadas pelas empresas de telecomunicações.
Figura 1. Remessas mundiais de 5G Large MIMO por tipo
