Como a Samsung transformou sua pioneira solução 5G de ponta a ponta em realidade

Há mais de 35 anos, a Samsung é líder do setor de dispositivos móveis como um todo, de smartphones, chipsets móveis e soluções de rede. Na última década, a dedicação da empresa em ultrapassar os limites do que é possível abriu o caminho para o desenvolvimento da primeira solução 5G de ponta a ponta.

Esse espírito pioneiro levou a Samsung a se tornar a primeira empresa a introduzir inovadoras experiências 5G voltadas para o consumidor, incluindo o primeiro smartphone 5G da Samsung, o Galaxy S10 5G¹, que foi lançado na Coreia do Sul em abril e está pronto para um lançamento global.

Mas a questão é: o que poderemos fazer com o 5G? Por que o 5G é importante? Como os consumidores podem usar o 5G hoje? Quais foram os desafios que a Samsung teve que superar para comercializar o 5G?

Dois executivos de destaque na Samsung, o Dr. Won Joon Choi, Vice-Presidente Sênior e Chefe da Equipe de P&D, e o Dr. June Hee Lee, Vice-Presidente Sênior e Chefe da Equipe de Estratégias de Tecnologia, participaram ativamente do desenvolvimento principal do hardware e software prontos para 5G. Recentemente, eles nos contaram mais detalhes dos bastidores do desenvolvimento do 5G e da liderança nessa tecnologia.

Ultrapassando os limites

A tecnologia 5G irá revolucionar o que se pode fazer em uma rede de dados, de forma muito parecida com as possibilidades sem precedentes que o 4G trouxe quando foi lançado, que colocou a internet nos bolsos e permitiu trabalhar e se divertir onde quer que o usuário esteja. Com mais velocidade e menor latência, o 5G oferecerá mais do que vantagens móveis, quando comparado com o LTE. “Quando o serviço 5G estiver funcionando totalmente, suas capacidades não serão limitadas apenas aos smartphones; o conceito de um veículo autônomo conectado pode se tornar realidade, bem como fábricas inteligentes e robôs inteligentes no campo da medicina, por exemplo”, explica Choi. “As videoconferências não serão mais em 2D, mas em 3D”, acrescenta Lee, “e, além disso, ninguém pode nem pensar em fazer streaming de vídeo de 360 graus em seu smartphone usando os dados móveis como temos agora, mas, com o 5G, isso vai acontecer”, enfatiza Lee. Mas transformar essas promessas em realidade não é pouca coisa.

Para se conseguir a largura de banda do 5G, cada aspecto do ecossistema de infraestrutura de rede, desde os modelos de antenas até os chipsets de dispositivos, teve que ser reconfigurado para considerar sua faixa de frequência distinta das larguras de banda existentes. “A Samsung está diretamente envolvida com o mercado de 5G desde o início, desde a pesquisa até a tecnologia e até o estabelecimento de padrões internacionais”, observa Lee. “O que levou a Samsung a liderar os esforços do 5G foi a nossa mentalidade de que, quando há uma direção que a indústria deve seguir, é importante abrirmos o caminho, não importa o quão desafiador isso pareça.”

O que é preciso para garantir o 5G

Criar uma solução de ponta a ponta tem sido fundamental para o desenvolvimento de uma rede 5G global pela Samsung. Desde o início, a empresa adotou a abordagem exclusiva de desenvolver os recursos não apenas para criar um dispositivo 5G, mas também para estabelecer as parcerias necessárias e cruciais para a implantação completa do ecossistema, desde fornecedores de chipsets e infraestrutura até operadoras e provedores de conteúdo e serviços. “O desenvolvimento do 5G começou com a definição de quais eram as tecnologias fundamentais do 5G e de como as consolidaríamos – logo no início, assumimos a liderança na colaboração com inúmeros parceiros, como fornecedores de chipsets, por exemplo”, explica Choi. “Tudo isso nos permitiu assumir um papel de liderança no desenvolvimento do 5G.”

O desenvolvimento dessas capacidades pela Samsung, nas fases exploratórias, começou há mais de uma década e permitiram à empresa ficar na vanguarda de cada nova fase do desenvolvimento do 5G. A frequência em que o 5G opera, com ondas milimétricas (mmWave) e abaixo dos 6 GHz, exigiu várias inovações de hardware e software para os dispositivos, incluindo um chip de modem de 5G, um chip RF de 5G, componentes de front-end de RF e receptores  5G. Em 2013, a Samsung desenvolveu com sucesso sua primeira prova de conceito (POC) do 5G e, dois anos depois, sua primeira especificação pré-5G abriu as portas para outros marcos – incluindo a criação de um smartphone 5G de acordo com a 3GPP e os padrões internacionais.

O que tornou a Samsung líder em 5G foi o seu compromisso de reunir todos os elementos do processo de desenvolvimento, da pesquisa ao desenvolvimento, não apenas em nível móvel, mas em escala de rede global. “A primeira especificação padrão 5G New Radio foi aprovada no final de 2017”, destaca Choi. “A Samsung assumiu um papel de liderança na definição desse padrão internacional”. Essa liderança em redes não é novidade para a Samsung: a empresa também participou da definição dos padrões internacionais de rede para a transição do 3G para o LTE, e essa experiência, não apenas em nível de infraestrutura de rede, mas também no nível do consumidor, significou que a empresa estava pronta para liderar o desenvolvimento 5G.

Entendendo que uma infraestrutura de rede 5G global deve entrar em operação gradualmente até atingir a plenitude, a Samsung garantiu que seu serviço atual minimizasse as interrupções da rede, permitindo um período de transição LTE-5G através da padronização de rede não autônoma (NSA). “O atual serviço 5G utiliza a rede LTE estável para transmitir informações importantes, como detalhes de controle e sinalização, incluindo as transferências do LTE para 5G, enquanto usa o 5G para transmissão de dados”, esclarece Choi. “Com relação ao Galaxy S10 5G, o dispositivo foi projetado, tanto no nível de hardware, quanto no de software, para estar pronto para usar a rede NSA durante a transferência. Além disso, há sempre alguns imprevistos que surgem durante um período de transição. Estamos levando todos os comentários dos consumidores muito a sério e, graças à nossa estreita coordenação com todos os parceiros relevantes, à medida que a infraestrutura melhora, a experiência completa do 5G também.”

Criando um dispositivo sob medida para a Era do 5G

A fim de garantir que seu primeiro dispositivo 5G permanecesse tão fácil de usar e intuitivo quanto os consumidores esperam da série Galaxy, a Samsung desenvolveu uma grande inovação em hardware. “Como um smartphone 5G deve suportar todo o hardware legado LTE, a adição de componentes específicos do 5G, como o chip do modem de 5G e o chip RF de 5G, envolvia naturalmente a incorporação de peças adicionais”, explica Choi. “Se tivéssemos simplesmente juntado tudo isso em um dispositivo, o smartphone teria ficado muito volumoso. Em vez disso, projetamos meticulosamente como e onde incluir esses componentes extras para manter o design perfeito da série Galaxy”. Mesmo depois da colocação dos componentes extras necessários, o Galaxy S10 5G ainda possui um design fino e elegante.

Esse não foi o único obstáculo que a Samsung teve de superar na criação do Galaxy S10 5G: as redes 5G consomem muita energia da bateria devido à grande quantidade de dados que elas precisam transmitir. “Lidamos com esse desafio incorporando a mais recente tecnologia de câmara de vapor com novo software de IA que otimiza automaticamente a bateria, a CPU, a RAM e até mesmo a temperatura do dispositivo, com base em como as pessoas usam seus telefones. Esse software inteligente aprende com o usuário e continua aprendendo ao longo do tempo”, observa Choi.

O maior desafio que a Samsung teve que enfrentar para criar o Galaxy S10 5G foi o desenvolvimento de tecnologia para suportar a largura de banda do 5G, operando nas frequências mais altas. “O espectro de alta frequência nunca havia sido suportado em dispositivos móveis antes”, explica Choi. “Do ponto de vista do hardware, criar uma solução para isso significou anos de pesquisa para resolver o problema de sinal atenuado por barreiras físicas ou obstáculos no caminho das frequências, particularmente objetos de metal”. No campo do software, a Samsung dedicou-se a buscar uma experiência perfeita ao cliente. “Nossa solução é baseada em uma vasta gama de experiências acumuladas e know-how”, observa Lee. “As interações de longa data com os consumidores – que nos permitiram compreender como, por exemplo, eles usam e seguram seus telefones – ajudaram a desenvolver um software que mantém o dispositivo conectado ao sinal 5G”.

O futuro das conexões 5G

As conquistas da Samsung no 5G não só transformarão a experiência de dados móveis, mas também terão implicações empolgantes para o futuro da Vida Conectada e desempenharão um papel importante na otimização da operação e conectividade dos dispositivos que movem a inteligência artificial (IA) e a IoT (Internet das Coisas). “O mundo da 5G tem muito potencial para o futuro de vários campos da tecnologia, inclusive ajudando na criação de fábricas inteligentes e cidades inteligentes”, afirma Lee.

“Quando surgiu o 4G, a velocidade foi a única melhoria importante, mas é diferente com o 5G”, observa Choi. “Consideramos a tecnologia 5G como uma tecnologia subjacente fundamental que pode permitir um mercado de banda larga verdadeiramente novo para dispositivos móveis e para vários outros tipos de dispositivos.”

O 5G oferece não só a eMBB (Enhanced Mobile Broadband, Banda Larga Móvel Aperfeiçoada) graças a velocidades de transmissão até 20 vezes superiores às fornecidas pelo LTE, a sua URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communication, Comunicação de Baixa Latência Ultra Confiável) minimiza o tempo que os dados demoram para ir de um ponto a outro, e a mMTC (Massive Machine-Type Communication, Comunicação de Tipo de Máquina Massiva) abre o caminho para fábricas e cadeias de suprimento inteligentes. “Por transmitir informações com latência mínima e confiabilidade máxima, a tecnologia 5G é crucial para os recursos de segurança dos carros inteligentes, para a estabilidade das fábricas inteligentes e para a precisão dos robôs inteligentes no campo da medicina; essencialmente, é a tecnologia-chave para transformar essas tecnologias futuras em uma possibilidade”, explica Choi.

“Com o 5G, a largura de banda absoluta da rede aumentou”, acrescenta Lee. “No exemplo do carro conectado, os dados precisam ser transmitidos ao motorista com extrema rapidez. Por exemplo, no caso de um carro a uma velocidade de 100 km por hora, um atraso de 0,1 segundo na latência pode resultar em uma diferença de 3 metros. Além disso, em relação às cidades inteligentes, o 5G oferece outra vantagem importante, graças à sua maior capacidade de conectividade. Com o 5G, em teoria, podemos conectar 10 vezes mais dispositivos que o LTE – simultaneamente.”

O 5G é, portanto, crucial para diferentes setores, além dos dispositivos móveis. As ramificações de sua implementação parecem ser verdadeiramente globais, e a Samsung, que vem desenvolvendo suas soluções com isso em mente desde o início, está na vanguarda da revolução do 5G.

¹Não há previsão de lançamento do produto no Brasil.