A evolução 5G Core

Vários fatores definem as diferentes gerações de redes mobile, como a tecnologia utilizada, a velocidade de transmissão de dados e a latência.

Com as redes de primeira geração, surgiram as ligações de voz sem fio. A segunda geração trouxe o serviço de mensagens curtas (SMS) e de mensagens multimídia (MMS). A terceira aumentou de maneira significativa a velocidade de transmissão de dados, que passou de 200 kilobits por segundo (kps) para 40 megabits por segundo (Mbps). A quarta geração trouxe novos recursos e mais do que dobrou a velocidade de transmissão de dados, que chegou a 100 Mbps. As redes de quinta geração alcançarão velocidades de até 10 Gigabits por segundo (Gbps).

A velocidade e prontidão das redes 5G serão tão altos, que o acesso parecerá em tempo real. A principal diferença do 5G em relação ao 4G é sua capacidade de permitir até um milhão de conexões por quilômetro quadrado. Essa será a densidade necessária para viabilizar casas e cidades inteligentes, carros autônomos e a crescente tecnologia da Internet das Coisas (IoT). As expectativas dos consumidores e das empresas estão sempre mudando e demandando cada vez mais recursos de rede 4G. A procura por essa tecnologia de útima geração e as oportunidades oferecidas por ela estão levando muitos provedores de serviços de telecomunicação a migrar da rede 4G para a 5G core.

Esses três casos de uso do 5G mostram como a tecnologia se diferencia das gerações anteriores:

Banda larga móvel aprimorada (eMBB)

O 5G otmiza as experiências multimídia com maior alocação de largura de banda e taxa de transferência mais alta.

Comunicação ultraconfiável de baixa latência (uRLLC)

O 5G atende aos requisitos de mercados verticais para aplicações críticas e sensíveis à latência, com tempo de resposta inferior a milissegundos

Comunicação massiva entre máquinas (mMTC)

O 5G viabiliza conexões robustas e econômicas para um grande número de dispositivos sem sobrecarregar a rede.

O 5G oferece diversas novas oportunidades de negócios que abrangem vários setores. Essas são algumas delas:

Setor automotivo

Manutenção preditiva, transporte compartilhado com veículos autônomos e assistência para motoristas

Setor energético

Manutenção preditiva de infraestrutura, operações da rede elétrica, armazenamento de energia e medições inteligentes.

Serviços financeiros

Trading, planejamento de finanças pessoais, detecção de fraudes e suporte a operações de atendimento ao clientes

Saúde

Exames por imagem e diagnósticos aprimorados, detecção precoce de pandemias.

Indústria

Correção e otimização de processos, produção sob demanda

Varejo e bens de consumo

Produção personalizada, previsão e análise de demanda, entregas

Telecomunicações, mídia e entretenimento

Manutenção e otimização de rede, segurança baseada em aprendizagem autônoma, redes neurais e conteúdo personalizado

Transporte e logística

Transporte e entrega por meio de veículos autônomos, gerenciamento de tráfego

O Third Generation Partnership Project (3GPP) apresentou aos provedores de serviço diversas opções de migração para a rede 5G core. A opção um representa o estado atual dos provedores de serviço com uma rede 4G.

Opção um

Um núcleo de pacotes evoluído (EPC) independente com uma rede de acesso via rádio baseada em Long-Term Evolution (LTE). EPC é o termo do setor para o 4G core. Este é o ponto de partida para a migração do 4G para o 5G.

Opção dois

Um novo 5G core independente com uma rede 5G new radio. A opção dois é para novas implementações de rede, conhecidas como provedores de serviço “greenfield”. Ela também é o último estágio do processo para provedores que já tenham uma rede 4G, conhecidos como provedores de serviço “brownfield”.

Opção três

Manter a rede EPC e LTE, mas adotam a tecnologia 5G new radio. 

Opção quatro

Os provedores realizam o upgrade das redes LTE para Enhanced LTE (eLTE) e adotam o 5G core e a tecnologia 5G new radio. A rede eLTE é parte do user plane (uma extensão da rede 5G), mas não está incluída no control plane.

Opção cinco

Os provedores realizam o upgrade das redes para o eLTE e adotam um novo 5G core.

Opção sete (não há opção seis)

Assim como na opção quatro, os provedores realizam o upgrade das redes LTE para eLTE e adotam o 5G core e a tecnologia 5G new radio. No entanto, neste caso, a rede eLTE também faz parte do control plane. 

As opções um, dois e cinco fazem parte do grupo de opções "independentes", em que só há uma rede de acesso via rádio. Embora a abordagem "independente" seja a ideal, a maioria dos provedores de serviço escolhe iniciar de outra forma para preservar investimentos prévios e reduzir os gastos com uma nova infraestrutura de rede. A opção dois é o melhor cenário, com uma rede 5G completa. 

O 5G core tem uma arquitetura baseada em serviços com funções ortogonais que viabilizam o escalonamento independente. Já as funções de EPC têm atribuições concomitantes e são baseadas em uma arquitetura ponto a ponto. O 5G core simplifica a integração de novas funções usando o conceito de barramento de mensagens nas interações do control plane. Essa tecnologia implementa interfaces de programação de aplicações (APIs) compatíveis com a transferência de estado representacional (RESTful) e que usam consultas de protocolo de transporte de hipertexto (HTTP/2) para assegurar a alta flexibilidade. 

O 5G core é nativo em nuvem, distribuível, escalável e ágil. Um 4G core não é capaz de entregar os mesmos serviços que um 5G core. As redes nativas em nuvem e baseadas em containers são as mais adequadas para viabilizar o 5G. Uma abordagem nativa em nuvem para o 5G core envolve a refatoração das aplicações existentes e a criação de novas aplicações de rede essenciais como um conjunto de microsserviços que usam tecnologia baseada em containers.

Com a tecnologia baseada em containers, os microsserviços que compõem uma aplicação 5G core são sempre empacotados com tudo o que sua operação precisa. Isso inclui bibliotecas e dependências específicas da aplicação, em um espaço isolado e dedicado. Um erro em um componente individual ou microsserviço não causará uma falha geral da aplicação do núcleo 5G. Quando desenvolvidas dessa maneira, as aplicações 5G core têm um comportamento mais previsível em relação à tolerância a falhas, escalabilidade e uso dos recursos de nuvem subjacentes. 

Um parceiro open source para criar um 5G core

Boas soluções 5G core multifornecedor contam com uma plataforma de aplicações nativas em nuvem que una diferentes ferramentas, tecnologias e cargas de trabalho. Plataformas de aplicações baseadas no open source são compatível com qualquer carga de trabalho, área de ocupação e local. Elas também proporcionam aos provedores de serviço flexibilidade para criar a solução ideal para a empresa.

A Red Hat oferece uma plataforma de aplicações nativas em nuvem compatível com qualquer ambiente e local, que oferece flexibilidade, segurança e alto desempenho para adotar diversas funções 5G em uma rede.

O Red Hat® OpenShift® é uma plataforma Kubernetes com o padrão que as empresas de telecomunicação necessitam. Seguro e estável, ele oferece ferramentas e recursos de gerenciamento para toda a infraestrutura. Com essa solução, é possível adotar uma estratégia híbrida e de multicloud com confiança, além de competir com mais eficiência em um mercado em que os clientes estão sempre ansiosos por inovações.

Os provedores de serviço podem otimizar o gerenciamento da rede de ponta à ponta com o Red Hat® Ansible® Automation Platform e escalar com o Red Hat Advanced Cluster Management for Kubernetes. Com o Red Hat OpenShift Data Foundationos provedores de serviço têm acesso a armazenamento persistente para otimizar a execução de seus sistemas. 

A oferta 5G da Red Hat combina uma arquitetura de referência comprovada e compatível com aplicações 5G pré-integradas e certificadas. Oferecemos aos provedores de serviços de telecomunicação um amplo ecossistema de parceiros com contratos de nível de serviço aprimorados à sua escolha, além dos serviços de consultoria da Red Hat para ajudá-los a acelerar a implantação do 5G e maximizar seu sucesso.