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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

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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

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