redes de comunicaÇÕes sem fios - paginas.fe.up.ptprojfeup/submit_13_14/uploads/relat_1... ·...
Post on 03-Dec-2018
220 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Faculdade de Engenharia da Universidade do
Porto
Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
REDES DE COMUNICAÇÕES SEM
FIOS:
Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G)
Relatório realizado no âmbito da unidade curricular Projeto FEUP
Realizado por: Diogo Fernandes (201303049) Eduardo Sobrinho (201305172) João Carvalho (201306226) Manuel Alves (201305607) 1MIEEC02 Supervisor: Professor Sílvio Abrantes Monitor: Telmo Lima
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 2
Resumo:
No âmbito da unidade curricular Projeto FEUP, unidade curricular esta que
visa fomentar o conhecimento dos estudantes relativamente a certos temas, o uso
de certas ferramentas técnicas, nomeadamente o relatório científico, e o trabalho
em equipa, foi proposto o tema “Redes de comunicações sem fios”, sendo que este
relatório se vai focar no subtema “Gerações de Telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G)”.
Este tema foi basicamente dividido em cinco partes, inicialmente foi tratado, a
chamada “geração zero”, ou seja, os primórdios do telemóvel, antes de este se
tornar o dispositivo móvel como o conhecemos hoje.
Em seguida os assuntos abordados foram as quatro gerações dos telemóveis
(1G, 2G, 3G, 4G). Estes assuntos seguem ao longo do trabalho uma ordem
cronológica para que se perceba a história do telemóvel até aos dias de hoje.
Em cada um destes tópicos são abordados vários aspetos, acerca dos
telemóveis mas também acerca das novas tecnologias introduzidas em cada
geração, a nível de hardware, novos sistemas de comunicação, as novas
funcionalidades dos dispositivos e a nível de software, como por exemplo o Android
e o IOS, introduzidos na terceira geração.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 3
Agradecimentos:
Os elementos da equipa C da turma 2 querem aproveitar para
agradecer a todas as pessoas que assistiram, ajudaram na realização
deste relatório, quer direta quer indiretamente.
Um especial agradecimento ao professor Sílvio Abrantes e ao
monitor Telmo Lima pelas informações disponibilizadas que muito
contribuíram para a estruturação deste relatório.
É de referir também o contributo de todos os professores e
orientadores presentes nas palestras da semana dedicada ao projeto
FEUP, assim como da própria FEUP.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 4
Abreviaturas/Siglas:
IMTS – Improved Mobile Telephone System;
MTS – Mobile Telephone System;
SMS – Short Message Service;
GSM – Global System for Mobile Communications;
TIA – Telecommunications Industry Association;
CDMA – Code Division Multiple Access;
D-AMPS – Digital Advanced Mobile Phone System;
PHS – Personal Handyphone System;
LTE – Long Term Evolution;
RCC – Radio Common Carrier;
ARP – Autoradiopuhelin;
PALM – Public Automated Land Mobile;
RCC – Radio Common Carrier;
ITU – International Telecommunication Union;
TDMA - Time Division Multiple Access
GPRS - General Packet Radio Service
HSCSD - High Speed Circuit-Switched Data
EDGE - Enhanced Data rates for GSM Evolution
RTT - Round-trip Time
WCDMA - Wide-Band Code-Division Multiple Access
EV-DO - Enhanced Voice-Data Optimized
HSPA - High Speed Packet Access
TDT- Televisão Digital Terrestre.
ANACOM – Autoridade Nacional de Comunicações
TMN – Telecomunicações Móveis Nacionais.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 5
Índice:
Conteúdo Página
Introdução ............................................................................................... 6
0G ou MTS – O Inicio ............................................................................. 7
Primeira Geração (1G) ............................................................................ 9
Segunda Geração (2G) ......................................................................... 11
Protocolos 2G ............................................................................. 12
Surgimento 2,5G ......................................................................... 14
Terceira Geração (3G)……………………………………………......……15
Quarta Geração (4G)……………………………………………………….19
Conclusão……………………………………………………………………22
Bibliografia…………………………………………………………………..23
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 6
Introdução:
"People want to talk to other people - not a house, or an office, or a car. Given
a choice, people will demand the freedom to communicate wherever they are,
unfettered by the infamous copper wire. It is that freedom we sought to vividly
demonstrate in 1973." (Martin Cooper, Inventor do telemóvel, 3 de Abril de 1973)
(“As pessoas querem falar com outras pessoas – não com uma casa, um
escritório ou um carro. Tendo opção de escolha, as pessoas vão exigir a liberdade
de comunicar onde quer que estejam, sem serem incomodadas por um fio de cobre.
É essa a liberdade que nós procurámos demonstrar em 1973.”)
O telemóvel pode ser, a par de outras invenções, considerado uma das
maiores criações de todos os tempos. Até à criação deste, as pessoas apenas
podiam comunicar através de rádios, telefones fixos e telégrafos.
O conceito de telemóvel começou a surgir após a segunda guerra mundial,
em 1946 a Motorola, juntamente com a Bell System, desenvolvem o primeiro serviço
telefónico móvel, MTS. A partir daqui deu-se uma “explosão” no desenvolvimento
destes sistemas e em menos de meio século temos verdadeiros dispositivos
portáteis, verdadeiros telemóveis, com imensas funcionalidades para além do
objetivo principal, telefonar.
No entanto, a evolução deste dispositivo ainda não parou (Irá alguma vez
parar?), e como o futuro reserva sempre coisas extraordinárias, é possível acreditar
que os telemóveis vão ser capazes de fazer cada vez mais coisas e possuir cada
vez mais funcionalidades.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 7
0G ou IMTS – O início
Como referido na introdução, a palavra telemóvel começou a aparecer depois
da Segunda Guerra Mundial e as tecnologias aplicadas aos primeiros modelos
foram também aproveitadas de alguns dispositivos usados nessa guerra.
Tudo começou em 1946, quando a Motorola e a Bell System se aliaram para
desenvolver o primeiro serviço telefónico móvel, MTS, que, apesar de dito “móvel”,
as chamadas eram ainda feitas por operadores e não automaticamente como hoje
em dia. Os inconvenientes eram muitos e prendiam-se com muitos aspetos, por um
lado, a cobertura de rede era muito fraca, ou seja, o raio dentro do qual o
“telemóvel” podia realizar uma chamada era extremamente pequeno quando
comparado com os dias de hoje, cerca de 25km, por outro, apenas 25 pessoas
podiam telefonar ao mesmo tempo, sendo essa a capacidade máxima de conexões
que uma antena aguentava.
Para além disso, os primeiros telemóveis eram extremamente grandes e
pesados, sendo destinados apenas a automóveis e não para andar no bolso como
acontece hoje.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 8
Em termos estruturais, estes telemóveis dividiam-se em duas partes dentro
do carro, na mala deste, encontrava-se o transmissor que transmitia a chamada
para o telefonista mais próximo e no tablier, parte da frente do carro, encontrava-se
as teclas de marcação dos números e o “telefone” em si. Estes dois estavam ligados
entre si por fios de cobre que passavam pelo carro todo.
Este sistema implementado em carros era muito dispendioso e não estava
acessível a quase toda a população, o que aliado ao facto de apenas existirem 25
canais abertos, fez com que houvesse necessidade de outro serviço móvel. Surgiu
então, em 1962, o IMTS, desenvolvido também pela Bell System. Em relação ao
anterior sistema, o que este veio introduzir foi, já não era necessário uma telefonista
para fazer a ligação das chamadas.
Com o aparecimento deste sistema, começam também a aparecer as
primeiras formas de concorrência, principalmente na Europa. Na Rússia é criado o
sistema Altay, considerado por muitos como o primeiro sistema móvel
completamente automático, por outro lado, os países escandinavos começam já
nesta altura a mostrar o seu poderio em termos das comunicações móveis com a
Finlândia a desenvolver o sistema ARP. Apesar destes desenvolvimentos a nível
mundial, os ditos “telemóveis” eram ainda de grandes proporções e feitos
principalmente para automóveis.
Antes de falar da primeira geração é ainda importante referir o sistema RCC,
desenvolvido nos Estados Unidos surgindo como uma evolução dos rádios da
Segunda Grande Guerra, que eram usados por grande parte das companhias por
serem mais leves e fiáveis com a contrapartida de ser ainda preciso fazer a ligação
das chamadas manualmente.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 9
Esta “nova” tecnologia (RCC) veio tornar-se completamente obsoleta, assim
como os sistemas desenvolvidos até então quando no inicio da década de 1980
surge o sistema telefónico móvel AMPS, desenvolvido também pela Bell System,
dando assim origem à primeira geração móvel, o 1G.
Primeira Geração (1G)
Antes de mais é necessário compreender que os telemóveis da primeira
geração são o início da existência dos telemóveis, embora para algumas entidades
exista ainda a geração 0 (0G) mas a sua existência não é aceite por todo o mundo.
Esta geração foi introduzida no mercado durante as décadas de 1980 e 1990,
e foi uma das maiores invenções da altura porque conseguiu que as pessoas
pudessem comunicar onde quer que estivessem. A partir deste momento o mundo
acabou por “encolher” devido à facilidade com que as pessoas podiam comunicar,
sem terem de se encontrar pessoalmente para o fazerem. Uma das características
menos úteis do telemóvel de primeira geração era o seu tamanho e o seu peso.
Imagem do primeiro telemóvel a ser comercializado.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 10
O primeiro telemóvel a ser comercializado foi desenvolvido por Martin Cooper
nos laboratórios da Motorola, passando assim a chamar-se Motorola DynaTac.
Pesava cerca de um quilo e tinha autonomia para cerca de trinta e cinco minutos.
A primeira chamada feita a partir de um telemóvel foi, de facto feita por Martin
Cooper, o seu impulsionador, no dia 3 de Abril de 1973 em Nova Iorque.
Acontecimento este que acabaria por revolucionar completamente a vida das
pessoas.
A partir deste momento, o número de pessoas a usufruírem de telemóveis
aumentou exponencialmente, daí que hoje em dia praticamente todas as pessoas
possuam estes dispositivos.
Imagem de Martin Cooper: o criador do primeiro telemóvel.
Focando agora os termos técnicos, a geração de telemóveis 1G permitia
apenas a transferência de sons através de ondas analógicas, em que a sua forma
variava continuamente. Como já foi dito, foi uma revolução no modo de comunicar
entre as pessoas.
E, como seria de esperar, não foi perfeita pois tratava-se da primeira
inovação a este nível. Por isso, para além de ter bastante utilidade nem sempre era
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 11
funcional, devido à interferência, o que prejudicava a sua qualidade de ligação. Para
além disto, estes telemóveis tinham uma fraca qualidade de som. Contrariamente
aos telemóveis das gerações atuais, estes telemóveis apenas permitiam realizar
chamadas.
Concluindo, a primeira geração de telemóveis foi uma das maiores invenções
na altura, pois permitiu que a forma como as pessoas comunicavam mudasse
completamente. Estes aparelhos eram grandes e pesados. Para além disso,
possuíam muita interferência durante as chamadas e a qualidade de som não era
fenomenal. No entanto, isso não impediu que as pessoas utilizassem esse modo de
comunicação.
Esta geração foi a que teve maior influência na vida das pessoas pois marcou
uma nova era. A partir desta geração os telemóveis e as suas capacidades foram
explorados e trabalhados, o que permitiu que hoje toda a gente com telemóvel
possa usufruir de muitas mais opções para além de telefonar.
Segunda Geração (2G)
Os sistemas móveis de segunda geração (2G) apareceram por volta de 1990
no sentido de colmatar as limitações dos sistemas móveis de comunicação da
primeira geração que haviam sido, ainda assim, um sucesso comercial o que
contribuiu igualmente para o aparecimento dos telemóveis de 2G. Desta forma,
iriam ser melhorados aspetos técnicos, comerciais, políticas de normalização das
redes móveis.
Foi também nesta altura que o telemóvel começou a ser mais acessível
monetariamente, o que contribui para que as pessoas tivessem uma grande adesão
à compra.
Enquanto a primeira chamada de telefone celular digital pré-comercial foi feito
nos Estados Unidos em 1990, foi na Finlândia, em 1991, que a primeira rede GSM
abriu, que iria ser a tecnologia móvel 2G mais popular. O seu desenvolvimento
deriva da necessidade de poder haver um maior número de ligações em simultâneo,
de forma a que mais pessoas pudessem comunicar em simultâneo sem existir um
congestionamento da rede.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 12
Foram então introduzidos protocolos de telefonia digital que além de
permitirem mais conexões simultâneas com a mesma largura de banda, permitiam
integrar outros serviços, que anteriormente eram independentes, como a
capacidade para transmissão de dados entre dispositivos de fax e modem.
Este sistema abarca vários protocolos distintos desenvolvidos por várias
companhias e incompatíveis com eles, o que limita a área de uso dos telemóveis às
regiões das respetivas companhias que deram suporte a esses protocolos.
Protocolos de 2G:
GSM - Desenvolvida na Europa e adotada em grande parte do mundo.
Diferencia-se das outras tecnologias pelo uso de cartões de memória (“chips”)
nos aparelhos, que possibilitam levar as características do utilizador para outro
aparelho ou rede GSM. O GSM opera nas faixas de 900, 1800 e 1900 MHz.
TDMA (conhecido também como TIA/EIA136 ou ANSI-136, sistema regulado
pela TIA) – Esta tecnologia divide os canais de frequência em até 6 intervalos de
tempo diferentes e cada utilizador usa um espaço específico, para impedir
problemas de interferências. Opera em 800 MHz.
CDMA – Sistema digital que permite o acesso (simultaneamente) de muitos
utilizadores num único canal de estação rádio-base, aumentando assim a
capacidade da rede. Esta tecnologia compete diretamente com o GSM. A grande
desvantagem é que os dispositivos que operam em CDMA são mais suscetíveis
de sofrerem clonagem. Opera nas frequências de 800 e 1900 MHz.
D-AMPS
PHS – Sistema usado com a finalidade de ter um protocolo mais focado para a
transferência de dados do que o resto dos protocolos 2G.
Os sistemas móveis de 2G são totalmente digitais, ou não tivessem sido
executados através de circuitos digitais, possuindo então transmissão e sinalização
mais rápida e avançada.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 13
Em geral, os sistemas móveis 2G na Europa utilizavam uma frequência
elevada. No entanto, existe também o caso em que a frequência 900 MHz era
utilizada tanto para sistemas 1G como para sistemas 2G, de modo que os sistemas
1G foram desaparecendo para dar lugar aos sistemas 2G. Do outro lado do
Atlântico, os EUA implementaram o padrão IS-54, mais conhecido como AMPS
Digital, o que levou ao deslocamento de alguns canais analógicos existentes.
Desta necessidade de sistemas digitais com maior capacidade, surgiram as
tecnologias de segunda geração, que trazem as seguintes vantagens sobre os
analógicos: codificação digital de voz mais poderosa, maior eficiência espectral,
melhor qualidade de voz, facilidade de comunicação de dados e a criptografia.
Com a introdução dos sistemas de 2G, foram introduzidos dispositivos de
pequenas dimensões (100-200g), muito diferentes dos grandes dispositivos
existentes anteriormente, os ''brick phones''. Esta mudança em termos de dimensão
dos dispositivos móveis foi possível devido a avanços nos projectos das baterias
bem como em outros elementos eletrónicos mais eficientes em termos energéticos.
Foram registadas igualmente mudanças na densidade celular local, cuja
maior densidade provocou um salto nos níveis de utilização, que por sua vez
aumentaram as potências de transmissão.
Foi na segunda geração de sistemas móveis que uma nova plataforma de
mensagens foi introduzida, inicialmente em redes GSM e, eventualmente, em todas
as redes digitais - o sistema de mensagens curtas (SMS) ou mensagens de texto
mais popularmente chamado. A primeira mensagem enviada de pessoa para
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 14
pessoa surgiu na Finlândia em 1993. Não demorou muito até que a SMS se
tornasse a comunicação de preferência para a geração mais jovem. Hoje, em
muitos mercados avançados, o público em geral prefere o envio de mensagens de
texto do que fazer chamadas de voz.
Assim, os dispositivos de 2º geração melhoraram as comunicações de
roaming internacional permitindo chamadas no nosso país e no estrangeiro, tendo
como principais características a segurança, robustez/fiabilidade, utilização eficiente
do espectro e suporte de serviços de transmissão de dados de baixo débito.
Foi com a chegada da 2º geração de tecnologias móveis que estes mesmos
dispositivos começaram a fazer parte da vida da ampla maioria das pessoas. As
redes 2G fornecem a infraestrutura básica de conversação de forma eficiente,
possuindo, também, a capacidade de troca de pequenas quantidades de dados.
Apesar de atualmente, já existirem outras gerações de telemóveis mais avançadas,
a tecnologia 2G é, ainda, uma fase de referência para os utilizadores dada a
mudança significativa que registou face à geração anterior.
Deste modo, ainda existem utilizadores portugueses portadores de
dispositivos desta geração, nomeadamente aqueles com menores posses
financeiras e instalados no meio rural. Por um lado, os mais idosos têm um
telemóvel o mais económico possível e as suas funções são basicamente fazer e
receber chamadas. Já os mais jovens têm preferência por um telemóvel de geração
mais avançada, independentemente do custo e das funções que lhe possa ser útil.
Surgimento da 2.5G
A tecnologia móvel 2,5G serviu de transição entre os sistemas de 2º geração
e os sistemas de 3ª geração. Os sistemas 2,5G foram desenvolvidos para suprir as
deficiências dos sistemas 2G na parte de transmissão de dados. Os requisitos 2G
para a taxa de transmissão de dados ficava em 9,6 kbps ou 14,4 kbps. Na década
de 1990, houve a necessidade de ampliar estas mesmas taxas, sendo que os
sistemas 2,5G conseguem taxas que vão até 144 kbps.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 15
Comparativamente com a 2ª geração, possui velocidades superiores,
permitindo um acesso à Internet mais flexível e eficiente.
Nos sistemas de 2.5G foram introduzidos alguns serviços, que hoje são
bastante populares, como por exemplo:
* IS-95B – Evolução CDMA com taxas até 115,2 kbps.
* HSCSD – Evolução GSM com taxas de até 28,8 kbps.
* GPRS – Evolução GSM com taxas de até 57,2 kbps.
* EDGE – Evolução GSM com taxas de até 128 kbps.
* 1xRTT – Evolução CDMA com taxas de até 144 kbps
Importante destacar que alguns autores de livros consideram as tecnologias
EDGE e 1xRTT como uma espécie de primeira fase da 3G. Alguns autores até
utilizam o termo 2,75G para estas tecnologias.
Terceira Geração (3G)
Os telemóveis de terceira geração foram uma nova etapa na história do
telemóvel que alterou completamente a principal função do telemóvel, as chamadas.
A partir deste momento, os telemóveis começaram a ter mais
funcionalidades: passaram a servir de computadores pois permitiam enviar emails e
outras coisas, foi incorporada uma câmara de vídeo e passaram a disponibilizar o
serviço de rádio e de leitor de músicas de modo que os seus utilizadores pudessem
ouvir as suas músicas e estações de rádio favoritas. O seu visual também foi
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 16
afetado relativamente às gerações anteriores, permitindo uma maior capacidade e
conforto de transporte, devido à significativa redução de peso.
Imagem de telemóveis de terceira geração.
Relativamente aos termos técnicos, esta geração implementou alguns
sistemas, entre os quais o UMTS, WCDMA, EV-DO, HSPA. Estes sistemas foram
criados com o objetivo de que passasse a existir uma norma universal relativo às
comunicações pessoais, com uma qualidade de serviços equivalente à rede fixa.
Cada um destes sistemas tinha características diferentes, como por exemplo
a velocidade de download e upload.
Imagem que mostra as diferentes velocidades de download e upload.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 17
Depois da hegemonia da Nokia durante toda a segunda geração e até meio
da terceira geração, apareceram novos sistemas operativos como o Android e o
IOS, muito mais desenvolvidos e modernos que o sistema operativo da Nokia, o
Symbiam:
-O Android foi criado pela Google e foi lançado para o mercado a 21 de Outubro de
2008. É um sistema operativo baseado em Linux para dispositivos móveis.
-O IOS foi criado pela Apple e apresentado no dia 9 de Janeiro de 2007 inicialmente
para o Iphone. É um sistema operativo de simples utilização e as suas aplicações
são bastante eficientes. Foi criado para ser utilizado em plataformas sensíveis ao
toque, como é o caso do Iphone.
Hoje em dia, são a Apple e a Google que dominam o mercado no que
respeita aos sistemas operativos. Em Portugal, a relação preço-qualidade faz os
utilizadores virarem-se para o Android, uma vez que a qualidade do produto não
difere muito do IOS mas praticam preços mais baixos. Apesar disto, o IOS ainda é
melhor em termos técnicos, no entanto o Android vai melhorando a cada dia que
passa.
Esta geração também trouxe uma melhoria ao nível da bateria, uma vez que
estes telemóveis permitiam que uma pessoa pudesse estar mais tempo a fazer
chamadas, no entanto, a bateria dos telemóveis da geração anterior permitia que
estes estivessem mais tempo em stand-by. Para além disto, tinham uma maior
capacidade de memória interna e já era possível a incorporação de cartões de
memória. Esta era uma condição necessária uma vez que as novas funcionalidades,
como por exemplo a câmara de vídeo, exigiam mais espaço de armazenamento.
Estes dispositivos passaram a incorporar algumas funcionalidades que
mudaram ainda mais as vidas dos seus utilizadores, entre as quais a chamada de
vídeo, Bluetooth, o acesso à internet, câmara de vídeo e leitor de música.
Estas funcionalidades permitiram uma evolução na vida dos utilizadores tanto
a nível profissional como a nível lúdico. Estes dispositivos permitiam enviar emails,
tal como um computador e tinha ainda a vantagem de ser mais portátil, o que fazia
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 18
com que as pessoas tivessem a capacidade de tratar de assuntos relacionados com
o trabalho só com “as pontas dos dedos”.
Para além disto, permitiam que a comunicação entre familiares e amigos
fosse feita a qualquer instante e ainda, que os momentos mais marcantes da vida
de uma pessoa ficasse gravada no telemóvel, por exemplo através da câmara de
vídeo.
Esta geração de telemóveis foi aquela que registou um maior número de
vendas por todo mundo, número esse que tem vindo a aumentar até hoje. Algumas
das principais razões para que isso aconteça é o facto de haver muitas opções no
que toca à escolha de um telemóvel, a gama de preços variar muito, (acessíveis a
qualquer pessoa), e haver imensas funções que tornam o telemóvel mais apelativo.
Estes dispositivos foram um novo marco na história das telecomunicações
pois introduziram novas funcionalidades e um visual mais moderno e apelativo.
Graças a estas novas funcionalidades as pessoas ganharam ferramentas que
tanto podem ser utilizadas no mundo do trabalho como num ambiente mais familiar.
O número de pessoas com telemóvel desde o aparecimento desta geração
continua a aumentar até hoje, assim como número de funcionalidades disponíveis.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 19
Quarta Geração (4G)
A mais recente evolução ao nível das comunicações móveis é a rede 4G,
também designada por LTE. O 4G é o mais recente desenvolvimento na área das
telecomunicações que trará ao utilizador várias vantagens, tais como, velocidades
cem vezes superiores à da rede 3G bem como a capacidade de visualizar vídeos
em alta definição a partir de um dispositivo móvel, e
menor latência na conexão, entre outras...
A nova geração de transmissão de dados está ainda
na sua fase inicial, pelo que se pensa que demorará
vários anos para que esta tecnologia esteja acessível a
todos, desde o litoral ao interior. Esta mudança é gradual
e assemelha-se à mudança ocorrida na viragem da 2ª
geração móvel para a 3ª geração. A evolução dá-se não
só na rede, mas também nos equipamentos que com o
avanço tecnológico começam a integrar um sistema de
receção de rede que integra o sistema LTE.
A rede 4G funciona em várias frequências, desde os
700 MHz até 2,6 GHz. Na Europa a sua proliferação
está-se a dar geralmente no espectro dos 800 MHz e dos
2,6GHz. Contudo, a rede 4G necessitou que o sinal de
televisão analógico fosse convertido para a Televisão
Digital Terrestre (TDT) para “limpar” a banda de
frequências, com vista a ser disponibilizada na 4ª
geração móvel.
A 4ª geração móvel consegue fornecer ao seu utilizador velocidades de
download na ordem dos 150 Mbps, comparativamente à 3.5G; que apenas o fazia à
mera velocidade de 7,5 Mbps, e ao 3G, a 385 kbps.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 20
Em todo o mundo a tecnologia 4G começa a dar os seus primeiros passos,
com os países mais desenvolvidos a liderar a inovação e a expansão da cobertura
gradualmente.
Um problema que se prende com esta tecnologia é a divergência de
frequências utilizadas, que difere de país para país, o que faz com que um aparelho
eletrónico proveniente dos Estados Unidos possa não estar adaptado às
frequências utilizadas na Europa, e vice-versa.
O início da 4ª geração móvel em Portugal deu-se com o leilão da banda de
frequências pela ANACOM a 3 operadoras, arrecadando assim mais de 375 milhões
de euros. Foram elas a TMN, Vodafone Portugal e a Optimus. São as únicas
empresas a disponibilizar comercialmente o acesso ao 4G no nosso território.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 21
Portugal encontra-se num processo de expansão lento e gradual desta nova
tecnologia, pelo que podemos notar que a cobertura está sendo alargada, primeiro
privilegiando as cidades mais populosas e o litoral, e posteriormente o interior.
Pensa-se que esta nova tecnologia esteja totalmente operacional em território
nacional em meados de 2014.
Conclui-se então que a 4ª geração móvel é a tecnologia do futuro e que será
necessário ainda um desenvolvimento significativo a nível mundial com vista a
tornar a LTE uma rede com cobertura ampla e total que forneça aos seus
utilizadores todas as vantagens que a rede 4G tem para oferecer. Todo este
desenvolvimento se deve principalmente a pequenos avanços tecnológicos que
juntos contribuíram para a criação do sistema LTE. Todas estas capacidades irão
facilitar a comunicação do seu utilizador.
Verifica-se que Portugal, apesar das dificuldades financeiras que atravessa
no momento presente, é um dos poucos países da Europa que já disponibiliza o
sistema LTE em benefício do utilizador. A indústria de produção de telemóveis
também terá que se adaptar, começando a incrementar um sistema recetor de
frequências utilizadas no LTE, visto que, para que a rede 4G funcione, necessita de
compatibilidade por parte da rede, bem como do telemóvel, ou outro recetor, à nova
tecnologia. O sistema LTE tem sido bastante criticado por peritos na matéria, pois
não aceitam a designação de 4G a este sistema porque, segundo os mesmos, este
não cumpre todos os parâmetros necessários para receber esta designação,
parâmetros estes definidos pela International Telecommunication Union ITU,
designando o LTE por 3,9G, recusando o atual 4G.
Mesmo o sistema LTE vai sofrendo alterações a nível tecnológico pelo que se
criou recentemente um sistema designado por LTE-Advanced que confere ao
utilizador ainda melhores condições que o LTE original, demonstrando cada vez
mais que o mundo está em constante progresso e evolução.
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 22
Conclusão:
Com a redação deste relatório chegaram-se a algumas conclusões referentes
à evolução das redes de comunicação sem fios. Devido ao espírito inovador do ser
humano houve a necessidade de criar novas formas de comunicar, o que se
traduziu na implementação de uma rede de comunicação sem fios a partir dos
dispositivos móveis.
O crescimento das redes de comunicações sem fios deu-se ao longo de 4
fases: 1G, 2G, 3G, 4G. Inicialmente essa rede apenas permitia a receção e
transmissão de voz. Com o avanço tecnológico ao nível das redes bem como do
telemóvel, sentiu-se a necessidade de criar uma rede mais eficiente, com mais
funcionalidades, mais rápida e mais segura. Atualmente temos a possibilidade de
não só transmitir e receber chamadas, como também aceder à internet e enviar
qualquer tipo de dados para outros dispositivos.
Depois do surgimento do primeiro telemóvel registou-se uma grande
evolução ao nível desses dispositivos. Num curto período de tempo passou-se do
telemóvel mais rudimentar, que servia apenas para chamadas e que funcionava
com uma bateria de pouca autonomia, para um telemóvel com várias
funcionalidades, mais apelativo e interativo e com maior autonomia.
Constatou-se que Portugal foi acompanhando o desenvolvimento das redes
de comunicações sem fios, lado a lado com o resto do mundo, no entanto esta
evolução não chegou ao fim. Se num curto período de tempo chegámos ao estado
onde estamos hoje, como será futuramente?
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 23
Bibliografia:
Imagens/Tabelas:
Imagem capa:
http://wiredcpu.com/wp-content/uploads/cell-phone-history.jpg
Imagem página 7:
http://i-cdn.phonearena.com/images/articles/73473-thumb/beyond-lte-super-
tn.jpg
Imagem página 8:
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/0/0b/Mobile_radio_
telephone.jpg
Imagem página 9:
http://www.qtpi1969.net/wp-content/uploads/2008/10/the-motorola-dynatac-
8000x-cost-3995-was-13-inches-long-and-weighed-175-pounds.jpg
Imagem página 10:
http://lh3.ggpht.com/_t4GDaz6m1Yw/TPCG7JjuCEI/AAAAAAAABNI/VFxZPH
C2uQA/cooper_thumb%5B2%5D.jpg
Imagem página 13:
http://informeishion.com/wp-content/uploads/nokia-33101.jpg
Imagem página 16:
http://www.revolucaodigital.net/wp-content/uploads/ 2008/09/htc_touch
_3g_01.jpg
Gráfico página 16:
http://myandroidchief.com/wp-content/uploads/2013/10/f6ad4g-technology-
table.png
Gráfico página 18:
http://www.marktest.com/wap/i/private/images/news2008/529/btc.gif.mrkf
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 24
Imagem página 19:
http://tecnoblog.net/wp-content/uploads/2012/01/conexao-4g-lte1.jpg
Gráfico página 20 (2):
https://www.expansys.pt/4G-devices/#tabs1-frequence
Websites:
http://www.mobilepronto.org/blog/a_cronologia_das_geracoes_de_telefonia_movel_1g_2g_3g_e_4g
https://sites.google.com/site/evolucaotelemoveis/geracoes-de-redes-moveis/1g---redes-celulares-analogicas
http://efa-turmad-ns.blogspot.pt/2009/07/telemovel.html
http://pplware.sapo.pt/networking/tecnologias-1g-2g-2-5-g-3g-e-4g-sabe-a-diferena/
http://www.bbgusa.com/2G-mobile-phones/article/59.php
http://pplware.sapo.pt/networking/tecnologias-1g-2g-2-5-g-3g-e-4g-sabe-a-diferena/
http://www.mobilepronto.org/blog/a_cronologia_das_geracoes_de_telefonia_movel_1g_2g_3g_e_4g
https://sites.google.com/site/evolucaotelemoveis/geracoes-de-redesmoveishttp://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialintlte/pagina_2.asp
http://www.bbgusa.com/2G-mobile-phones/article/59.php
http://antoniogarrido10-garrido.blogspot.pt/2008/11/telemveis-1-2-e-3-gerao-funcionalidades.html
https://sites.google.com/site/scientifictelecom/evolucao-do-telemovel
http://coisas-eletronicas.blogspot.pt/2012/06/tecnologias-celular-1g-2g-3g-e-4g-e.html
http://exameinformatica.sapo.pt/noticias/mercados/2012-09-13-iphone-5-nao-funciona-no-4g-de-portugal
Comunicações de rede sem fios | Gerações de telemóveis (1G, 2G, 3G, 4G) 25
http://www.infopedia.pt/$telemoveis-3g
http://www.infopedia.pt/$telemoveis-3g
http://pt.wikipedia.org/wiki/Universal_Mobile_Telecommunications_System
http://pplware.sapo.pt/networking/tecnologias-1g-2g-2-5-g-3g-e-4g-sabe-a-diferena/
http://tecnologiaeprogramasandroid.blogspot.pt/2013/03/historia-do-android.html
http://www.slideshare.net/lyzaseiko/ios-sistema-operacional
http://marcosvperboni.wordpress.com/em-breve-noticias-de-funcoes-do-android-para-leigos/
http://www.techtudo.com.br/artigos/noticia/2011/12/iphone-ou-android-entenda-diferenca-entre-os-sistemas-mobile.html
http://www.marktest.com/wap/i/private/images/news2008/529/btc.gif.mrkf
http://fya5.blogs.sapo.pt/854.html
top related