O termo gNodeB, ou gNB, é a sigla para “Next Generation Node B” e se refere à estação rádio base usada nas redes móveis 5G. Ele é o equivalente ao eNodeB (eNB) das redes 4G LTE, mas com arquitetura, capacidades e funções muito mais avançadas. O gNodeB é o principal elemento de interface entre os dispositivos dos usuários (como smartphones, modems e sensores IoT) e o núcleo da rede 5G, sendo responsável por transmitir e receber sinais de rádio, gerenciar conexões e executar controle de recursos da célula.
Ele representa um componente fundamental do acesso por rádio na arquitetura do 5G, também chamada de 5G NR (New Radio). O gNodeB é onde ocorrem as comunicações por meio do espectro de radiofrequência e onde se inicia a conversão dos dados entre sinais de rádio e pacotes IP.
Funções principais do gNodeB
- Transmitir e receber sinais de rádio entre a rede 5G e os dispositivos dos usuários (UE – User Equipment)
- Gerenciar os recursos de rádio (atribuição de frequências, controle de potência, modulação, etc.)
- Executar funções de controle de mobilidade (handover, conexão e reconexão)
- Tratar codificação e decodificação de canais físicos (PHY), camada MAC e camada RLC
- Fazer interface com o núcleo da rede 5G (5GC – 5G Core)
O gNodeB atua como um intermediário inteligente, fazendo com que a comunicação entre o dispositivo do usuário e a rede central ocorra de forma eficiente, confiável e com baixa latência.
Diferença entre gNodeB e eNodeB
Embora ambos sejam estações rádio base, há diferenças significativas entre eles:
| Característica | eNodeB (4G LTE) | gNodeB (5G NR) |
|---|---|---|
| Geração | 4G | 5G |
| Interface de rádio | LTE | New Radio (NR) |
| Conectividade com o core | Conecta-se ao EPC (Evolved Packet Core) | Conecta-se ao 5GC (5G Core) |
| Capacidade | Alta, mas limitada | Altíssima, com suporte a mmWave e MIMO massivo |
| Latência | ~20 ms | ~1 ms (em cenários ideais) |
Arquitetura do gNodeB
O gNodeB pode operar de forma integrada (monolítica) ou distribuída, com separação entre a Unidade Centralizada (CU) e a Unidade Distribuída (DU):
- CU (Central Unit): responsável pelas camadas superiores, como PDCP e parte do RRC
- DU (Distributed Unit): trata das camadas físicas e de controle mais próximas da rádio (PHY, MAC, RLC)
Essa divisão permite maior flexibilidade, escalabilidade e menor latência na implantação de redes 5G, especialmente em aplicações como redes privadas e arquitetura de borda (edge computing).
Interface F1 e conexões com o core
A comunicação entre DU e CU se dá por meio da interface F1, enquanto o gNodeB se conecta ao núcleo da rede 5G (5GC) por interfaces como:
- NG-C: interface de controle com o AMF (Access and Mobility Management Function)
- NG-U: interface de usuário com o UPF (User Plane Function)
Essas interfaces seguem a nova arquitetura 5G baseada no modelo Service-Based Architecture (SBA), que utiliza APIs padronizadas e facilita a interoperabilidade.
Suporte a tecnologias avançadas
O gNodeB incorpora suporte nativo às tecnologias mais inovadoras do 5G:
- MIMO massivo: uso de múltiplas antenas para aumento de capacidade
- Beamforming: formação de feixes direcionais para melhor alcance e desempenho
- Network Slicing: divisão lógica da rede para diferentes serviços e SLAs
- Dual Connectivity (EN-DC): conexão simultânea com eNodeB e gNodeB
Tipos de implantação de gNodeB
- Standalone (SA): gNodeB conectado diretamente ao núcleo 5G (5GC)
- Non-Standalone (NSA): gNodeB operando junto com eNodeB, usando o core 4G (EPC)
No modo NSA, o eNodeB continua sendo responsável pelo controle da conexão, enquanto o gNodeB fornece a capacidade adicional em 5G NR. Já no modo SA, todo o controle e tráfego é gerenciado pelo gNodeB e pelo núcleo 5G.
Importância do gNodeB na evolução da rede
O gNodeB representa mais do que apenas uma atualização física do eNodeB. Ele simboliza a entrada definitiva na era das redes inteligentes, ultrarrápidas e adaptáveis. É através do gNodeB que se torna possível:
- Oferecer comunicações em tempo real para carros autônomos
- Executar cirurgias remotas com latência inferior a 1 ms
- Ativar redes industriais com sincronização precisa
- Conectar milhões de sensores IoT em uma única célula
Em resumo, o gNodeB é a espinha dorsal da rede 5G NR, responsável por unir as capacidades do espectro com a inteligência do core, viabilizando todos os avanços esperados da quinta geração de redes móveis.