Seção: Tutoriais

Nas seções seguintes são enfatizados outros pontos degradantes que precisam ser melhorados para haver uma grande ampliação da capacidade de transmissão da rede móvel atual, tais como as prováveis modulações a serem utilizadas e as características das Redes 5G.

Prováveis 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 (FARHANG et all, 2015).

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 all, 2015).

Generalized Frequency Division Multiplexing (GFDM)

Na figura 1 é feita a demonstração de uma arquitetura de transceiver do GFDM:

Figura 1: Diagrama de blocos do transceiver do GFDM

Fonte: KASPARICK et al, 2015 (Editado pelo autor)

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 subi-portadoras e M subi-símbolos, sendo estes apresentados na figura 2 (KASPARICK et al, 2015).

Figura 2: Partição do tempo e frequência onde os dados ocupam diferentes recursos dependendo do esquema escolhido

Fonte: KASPARICK et al, 2015 (Editado pelo autor)

Com isso, pode-se projetar o espectro de acordo com as requisições dadas e habilitar a modelação do pulso sobre as bases de subportadoras. Sem mudanças nas taxas das amostras, o GFDM pode ser configurado para cobrir uma parte da banda-larga com um número grande de subportadoras de banda estreita como o OFDM ou como SC-FDM com um pequeno número de subportadoras 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 all, 2015).

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 all, 2015).

Universal Filtered Multi-Carrier (UFMC)

O UFMC é um sinal de multi-portadora formado por 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 3 é demonstrado uma arquitetura de transceiver do UFMC:

Figura 3: Arquitetura do transceiver do UFMC

Fonte: KASPARICK et al, 2015

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 subi-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).

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 4: Filtros para a subi-portadora 0 (azul) e 1(vermelho) do FBMC

Fonte: KASPARICK et al, 2015

A figura 4 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).

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 5 representa a utilização do banco de filtros pelo FBMC.

Figura 5: O banco de filtros do FBMC que pode filtrar as bases por subi-portadoras

Fonte: KASPARICK et al, 2015

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 subportadora 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).

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 6 a forma do quadro utilizado no BFDM pelo PRACH e PUSCH.

Figura 6: Esquema de organização das regiões entre PRACH e PUSH

Fonte: KASPARICK et al, 2014 (Editado pelo autor)

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 subportadoras usado. (KASPARICK et al, 2015).

Características da Rede de Telefonia Celular de 5ª Geração

Um futuro repleto por diversos aplicativos interconectados para voz, vídeo, entretenimento e outros tipos de serviços, onde a rede é automaticamente configurada, ou seja, uma rede inteligente que aprende devido ao número de experiência com o tráfego. Porém, algumas adaptações deverão ser feitas para suprir à quantidade de novos serviços e dispositivos, que incluem requisições para mobilidade, latência, confiabilidade da rede e resiliência como pode ser visto na figura 7 (4G Americas, 2014).

Figura 7: Dimensões das requisições do 5G

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

A partir da visão dos casos de uso e modelos de serviço do NGMN, derivam as requisições para o 5G. O NGMN acredita que as requisições possam ser satisfeitas através da criação de valores, que são atendidas de acordo com as categorias de caso de uso (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A figura 8 apresenta a relação entre as categorias e os casos de uso:

Figura 8: Definição das categorias dos casos de uso

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

Os casos de uso de banda larga móvel servem para estipular as requisições e para construir os blocos da arquitetura do 5G (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A figura 9 apresenta alguns exemplos de caso de uso para o 5G.

Figura 9: As famílias dos casos de uso do 5G e exemplos relacionados

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

O acesso à banda larga em áreas densas requer uma realidade aumentada, interação entre vários usuários e serviços do tipo 3D como reuniões através de imagens holográficas. Com escritórios inteligentes, onde todos os dispositivos estarão conectados virtualmente, necessitando de uma alta velocidade de execução de aplicativos em banda larga. A nuvem de serviços do operador fornecerá ao usuário a experiência de Smart Life, onde precisará de um ótimo QoE com menos retrabalho através das nuvens, redes e dispositivos. Há também o compartilhamento de fotos e vídeos HD em eventos como concertos musicais, estádios, etc; requerendo uma alta taxa de dados à baixa latência (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

O acesso à banda larga em todo o lugar, deverá disponibilizar pelo menos 50Mbps em toda a área de cobertura. Lembrando-se que os 50Mbps ou possivelmente 100Mbps, são uma indicação da requisição do 5G e vão depender da evolução da tecnologia. Deverá ser economicamente sustentável com redes de custos baixos, permitindo acesso à internet em áreas com ARPU relativamente baixo (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A mobilidade alta de usuário vai depender da velocidade e do tipo de veículo que se encontra o dispositivo de rede móvel. Podendo ser dentro de um trem que alcança 500Km/h e oferece alta qualidade de internet para informação, entretenimento, interação e trabalho. Computação remota onde a indústria automotiva poderá dar suporte para o cliente acessando o veículo para manutenção ou oferecendo serviços de forma rápida. Complementando a capacidade da rede através de pontos de acesso móveis, dinâmicos e com fornecimento em tempo real. Fazendo a implementação em aviões que voam à aproximadamente 12Km de altitude e também para eventos que envolvem a conectividade 3D, onde o usuário move-se nas três dimensões como os balonistas, planadores e paraquedistas (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A visão do crescimento massivo no número de dispositivos, assim como em suas características e demanda além do ano de 2020, envolverá questões como MTC em banda-larga e também com algumas características específicas para o HTC. Como exemplo, tem-se as Smart Weareables que são sensores a prova d’agua que serão colocados nas roupas e medirão a temperatura do corpo, pressão, batimento cardíaco, umidade da pele, etc. Uma rede de sensores poderá existir em Smart Cities para controlar e medir a luz de residências; monitorar a umidade, temperatura, poluição, barulho em ambientes; fazer o controle do tráfego de veículos, entre outras funções que dependerão dos casos de uso. Sistemas como vigilância de vídeo móvel dependerão de uma rede altamente confiável e segura, podendo ser disponível para aeronaves, drones, carros, eventos especiais, etc (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Controlar equipamentos e objetos em tempo real de forma remota, descreve o que será uma internet táctil. A comunicação extrema em tempo real necessitará de uma taxa de transmissão extremamente alta, mobilidade, confiabilidade crítica, etc. Equipamentos nos processos de fabricação, cuidados médicos e carros autônomos são exemplos de interação táctil que deverá apresentar um tempo de reação em milissegundos (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A função de uma comunicação em linha viva, será alertar os cidadãos a respeito de desastres climáticos como furacões, tsunamis, terremotos, etc. A expectativa é que futuramente a rede móvel funcione como uma linha viva, respondendo as emergências simultaneamente (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Comunicações ultra confiáveis envolverão cenários com crescimento em operações remotas e controle, necessitando de um tempo de latência muito baixo. Como exemplo, a automação do controle de tráfego e direção trará a comunicação entre os veículos e também entre os pedestres e ciclistas para minimizar os acidentes nas estradas e melhorar a eficiência do tráfego. O eHealth envolve aplicativos como tratamentos de forma remota, onde o paciente poderá ser vigiado remotamente, sendo que deve haver uma reserva de capacidade para esses aplicativos. As cirurgias remotas são disponíveis hoje através de redes fixas, mas poderão estar também em redes móveis em cenários como ambulâncias, na deposição de materiais radioativos, na exploração de áreas arriscadas, etc. As organizações de segurança pública irão necessitar de uma comunicação melhorada e segura para serviços de emergência em todos os tipos de cenário, precisando também de uma prioridade sobre o tráfego com alta segurança (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Os serviços de radiodifusão terão que fornecer informação (downlink) e dar um retorno do canal (uplink), sendo ambos possíveis em tempo real e tempo não real para muitos usuários finais. Tipos de serviços como notícias e informações poderão ser recebidas em formato de textos, áudio e vídeo em todo o lugar no momento do acontecimento. Serviços de radiodifusão local que envolverão distâncias de 1 – 20Km como serviços de emergência local. Também os serviços de radiodifusão regional, dentro de uma distância de 1 – 100Km que envolverão informações de engarrafamento e avisos de desastres. E por fim os serviços de radiodifusão nacional ou continental, que buscam por um substituto ou complemento para os serviços de televisão e rádio (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Como forma de suportar a evolução dos tipos de serviços, o 5G deverá desenvolver uma flexibilidade com funcionalidades embutidas (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Pode-se observar no quadro 3, exemplos de modelos de serviços que tem que ser suportado pelo 5G.

Quadro 1: Exemplos de modelos de serviços do 5G

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

O item principal do ativo do fornecedor é a infraestrutura, onde as operadoras oferecem os serviços para o cliente final. Ela está dividida em três partes que são IaaS, NaaS e PaaS, sendo resumidas em XaaS. As partes da infraestrutura também são chamadas de ativos, podendo ser usadas como uma terceira parte do fornecedor (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A conectividade do fornecedor serão papeis futuros realizados pelos operadores, que no momento são os modelos de serviços existentes projetados para ter uma conectividade de IP melhorada com QoS (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Outro papel que o operador pode assumir na futura geração móvel, é a parceria no fornecimento de serviços. A primeira variante está diretamente relacionada ao usuário final, que recebe o fornecimento de serviços integrados baseados nas capacidades do operador, que são enriquecidas pelo conteúdo de terceiros, OTTs e aplicações específicas. A segunda opção permite que os terceiros, OTTs, façam ofertas para os usuários finais através das redes enriquecidas e outras criações de valores (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Haverá uma criação de valores onde múltiplos teoremas serão criados, baseados nas necessidades dos clientes com a adequação para cada um deles como pode ser visto na figura 10. Proposições de valores como a disponibilidade de uma conectividade rápida em qualquer hora e em qualquer lugar, a interação entre diversos dispositivos, suporte privado, seguro e altamente confiável, são exemplos de algumas das múltiplas suposições do 5G (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

Figura 10: Capacidade de criação de valores do 5G

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

As capacidades das criações de valores estão no topo da conectividade, cobrindo a confiança, experiência e os atributos relacionados ao serviço (HATTACHI; ERFANIAN, 2015).

A quinta geração de rede móvel celular 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 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 11.

Figura 11: MTC Massivo e MTC Crítico

Fonte: ERICSSON, 2015 (Editado pelo autor)

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 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 convergência das 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 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 (ISHII, 2014).

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 (PATE, 2013).

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 (PALMER,2012).

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 (PATE, 2013).

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 12 (PATE, 2013).

Figura 12: Serviço de rota gerenciado usando NFV e SDN

Fonte: PATE, 2013

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 13 o modelo de uma arquitetura 5G.

Figura 13: Arquitetura 5G

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

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 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 14 é possível visualizar alguns exemplos de 5G slices.

Figura 14: Camadas de rede do 5G implementadas sobre a mesma infraestrutura

Fonte: HATTACHI; ERFANIAN, 2015 (Editado pelo autor)

Com múltiplos 5G slices operando na mesma infraestrutura, precisa-se de um número suficiente de interfaces bem definidas para o funcionamento das “aplicações 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).