Trabalho sobre 4G

Matéria:SISTEMAS MOVEIS

Professor:Rodrigo

Turma 3Ctel:

Breno Carvalho

Daniel Manço

Jonathan Nobre

Matheus Tavares

Vagner Siqueira

INTRODUÇÃO

O conceito 4G vai muito além de telefonia móvel, já que não pode ser

considerada uma evolução dos padrões de telefonia celular, tais como as

existentes no mercado até 3G. Os grandes atrativos do 4G são a convergência de

uma grande variedade de serviços até então somente acessíveis na banda larga

fixa, bem como a redução de custos e investimentos para a ampliação do uso de

banda larga na sociedade, trazendo benefícios culturais, melhoria na qualidade de

vida e acesso a serviços básicos tais como comunicação e serviços públicos

antes indisponíveis ou precários à população.

4G está sendo desenvolvido prevendo oferecer serviços baseados em

banda larga móvel tais como Multimedia Messaging Service (MMS), video chat,

mobile TV, conteúdo HDTV, Digital Video Broadcasting (DVB), serviços básicos

como voz e dados, sempre no conceito de uso em qualquer local e a qualquer

momento. Para acelerar a implantação da tecnologia 4G no Brasil, as operadoras

de telefonia e concessionárias de serviços de eletricidade estão transformando

postes de luz convencionais em antenas 4G, evitando, assim, a construção de

novas torres e diminuindo o impacto visual. Estas antenas também poderão

operar a tecnologia 3G, O trafego de dados móveis está aumentando

agressivamente impulsionado pela maior adoção de smartphone, tablets e o

crescente interesse por vídeos na internet.

A Claro é a primeira operadora de celular a lançar comercialmente o 4G no

Brasil. Oi e TIM venceram os dois últimos lotes (10+10 MHz cada) que dão direito

a explorar em âmbito nacional a telefonia móvel de quarta geração (4G).  A TIM

venceu o lote chamado “V1”, com lance de R$ 340,0 milhões, e adquiriu mais 6

lotes regionais por R$ 42,2 milhões. Outra grande melhora será no sinal 4G.

Segundo a Anatel (Agência Nacional de Telecomunicações) a internet 4G

alcançará lugares onde a infraestrutura a cabo não chega, como nas zonas rurais,

incluindo as redes de ensino dessas cidades e as principais estradas do país.

Outro ponto importante é que o 4G trabalha em conjunto com as redes

antecessoras, isso quer dizer que caso o local em que você esteja não tenha

tecnologia LTE o dispositivo móvel irá se conectar automaticamente na rede

disponível. Isso acontece também se a rede ficar “congestionada”.

TECNOLOGIA 4G.

A tecnologia 4G está baseada totalmente em IP, sendo um sistema e

uma rede, alcançando a convergência entre as redes de cabo e sem fio e

computadores, dispositivos eletrônicos e tecnologias da informação para prover

velocidades de acesso entre 100 Mbit/s em movimento e 1 Gbit/s em repouso,

mantendo uma qualidade de serviço (QoS) de ponto-a-ponto de alta segurança

para permitir oferecer serviços de qualquer tipo, a qualquer momento e em

qualquer lugar . 4G é a sigla para a Quarta Geração (em inglês:Fourth Generation) de telefonia móvel.A tecnologia 4G é sucessora da tecnologia 3G.

As redes 4G LTE têm como principal função fornecer aos usuários alta velocidade

de conexão com a internet. A quarta geração é tão rápida que chega a ser muitas

vezes comparada a conexão via cabo fixo ou modem ADSL.

Teoricamente a banda larga 4G pode chegar a até 100 Mbps, sendo assim

100 vezes mais veloz que as redes 3G. Contudo, ainda não é possível saber o

tanto de Mbps que as operadoras irão disponibilizar para seus clientes. A Claro

afirma que já vem preparando sua rede 4G através de altos investimentos em

infraestrutura. Irá tornar possível baixar arquivos de músicas e vídeos, jogar on-

line, assistir a filmes em alta definição e realizar vídeo conferências sem falhas de

imagem e voz. Basicamente, o 4G irá melhorar todos os serviços multimídia

utilizados nos dias de hoje. A 4 ª Geração (4G) de redes celulares tem como

objetivo oferecer serviços de dados com taxas de transmissão mais elevadas do

que as oferecidas por redes HSPA+.(Evolved High-Speed Packet Access) é uma

atualização das redes atuais usadas pelas operadoras e que permite realizar

downloads de até 21 Mbps de velocidade.

Outro benefício da banda larga 4G será o sinal bem mais estabilizado.

Segundo a Anatel teremos sinal de banda larga móvel nas principais estradas do

país e nas áreas rurais, sem contar que as operadoras terão que disponibilizar o

serviço para as escolas dessas cidades. Para utilizar a nova rede 4G o usuário

terá que comprar um aparelho compatível com ela. Até o momento, no Brasil,

apesar de ainda não termos as redes habilitadas para consumo, a Claro já

começou as vendas de dois produtos compatíveis a tecnologia. Para a

implementação das redes de quarta geração no Brasil será necessária até cinco

vezes mais antenas 4G do que as redes atuais 3G.

4G no Mundo 

A ITU (A União Internacional de Telecomunicações (UIT) é a agência da

ONU especializada em tecnologias de informação e comunicação. Destinada a

padronizar e regular as ondas de rádio e telecomunicações internacionais, a

agência é composta por todos os 193 países membros da ONU e por mais de 700

entidades do setor privado e acadêmico estabeleceu as especificações para uma

tecnologia ser denominada como sendo 4G). Uma determinada tecnologia é

considerada 4G quando for reconhecida como um sistema IMT-Advanced(4G).

Em outubro de 2010 a ITU anunciou oficialmente a LTE-Advanced e

WirelessMAN-Advanced, parte do Wimax IEEE 802.16m como tecnologias IMT-

Advanced(4G).

O conceito 4G vai muito além de telefonia móvel, já que não pode ser

considerada uma evolução dos padrões de telefonia celular, tais como as

existentes no mercado até 3G. As novas tecnologias de redes banda larga móvel

(sem fio) permitirão o acesso a dados em dispositivos que operam com IP, desde

handsets até CPEs (equipamentos para conversão de dados para uso em

equipamentos finais tais como TVs e telefones). Atualmente há duas tecnologias

que são mais exploradas na indústria: WiMAX e LTE (Long Term Evolution),

ambas ainda passíveis de definições de uso por questões regulatórias por parte

de governos e padronizações nas indústrias de hardware.

LTE é sigla de Long Term Evolution (em português "Evolução a Longo

Prazo") cujo significado se refere a uma tecnologia de telefonia móvel também

conhecida como 4G (quarta geração).LTE é um padrão de redes celulares que

permite banda larga móvel com velocidades de conexão de até 100 Mbps,

possibilitando uma maior abrangência de comunicações de voz e transferência

de dados.O padrão LTE é semelhante ao já existente WiMax (Worldwide

Interoperability for Microwave Access), que por sua vez, tem idêntico

funcionamento das redes sem fios Wi-Fi, mas com maior alcance. No entanto, o

sistema LTE é compatível com a tecnologia GSM, que utiliza a rede 3G (terceira

geração).O LTE Avançado (Advanced) é uma versão mais elaborada do LTE e

promete fornecer uma ampla cobertura e elevadas taxas de download e upload.

Todas as redes celulares, seja 4G ou 3G, usam espectros de freqüência

para transmitirem dados e voz dos celulares para qualquer parte do planeta. São

freqüências comuns, de rádio mesmo. Mas como algumas dessas freqüências

estão ocupadas em alguns países, seja por sinais de TV, da rádio ou outro tipo de

comunicação, as freqüências do 4G foram divididas em bandas. Ao todo existem

20 bandas diferentes de freqüências 4G LTE, que vão de LTE 1 a LTE 20. Cada

uma delas é uma freqüência diferente usada em alguma região do planeta e, às

vezes, uma operadora decide implementar duas bandas para abranger uma área

maior do país.No Canadá, por exemplo, são usadas as bandas 4 e 7 do LTE, que

englobam redes nas freqüências de 1700, 2100 e 2600 MHz. Nos EUA são

usadas várias: bandas 4, 2, 12, 13 17 e 25, englobando frequências entre 700 e

2100 MHz. Aqui no Brasil usamos a banda 7, que transmite na freqüência de

2600 MHz. A vantagem desse tipo de separação é que países não precisam

desocupar uma freqüência para usar o 4G LTE. Mas a óbvia desvantagem é que,

ao comprar um aparelho com suporte ao 4G lá fora, não é garantia de que ele irá

funcionar aqui no Brasil. É o caso do iPhone 5, por exemplo, que tem suporte a 5

bandas do 4G LTE – mas nenhuma delas é a usada no Brasil.

FAIXA DE USO

A faixa de 700MHz que hoje é destinada à televisão aberta e que inicia o

processo de desligamento em 2016 se encerrando em 2018, poderia ser utilizada,

pois os canais que seriam afetados são poucos, e no UHF restaria ainda

disponível a faixa de canais entre o 13 e 51.O governo brasileiro fez o leilão da

faixa 2,5 gigahertz 3 (GHz), onde a cobertura será muito menor e mais cara porque

precisará de muito mais antenas, e os celulares e tablets oriundos dos Estados

Unidos e Europa não funcionarão aqui, a exemplo do Apple iPad 3,Apple iPad 4,

Apple iPad mini e iPhone 5 que só funcionam em 700MHz. Fabricantes como a

Qualcomm, líder em tecnologia 4G, recomendam o uso do espectro de 700MHz

na América latina. Liberar os canais de 52 ao 69 em UHF (TV aberta analógica)

traria o 4G a um custo menor pois:

Aparelhos como o iPad importados dos EUA e Europa funcionariam no

Brasil;

Custo menor para aumento da cobertura, já que a frequência 700MHz tem

um alcance até 4 vezes maior que o 2,5GHz.

Exemplo 4G LTE MiMo antena 700 MHz

Antenas 4G

Apesar de ainda funcionarem de maneira semelhante, existem diferenças

muito visíveis entre as redes móveis 3G e 4G. A princípio, o caminho da

comunicação permanece o mesmo: os celulares enviam sinais para as torres e,

logo em seguida, essas torres repassam os dados para uma central de

comunicações. Porém, o que muda realmente são os equipamentos. A rede 4G

opera em uma frequência distinta da 3G e, por isso, são necessárias antenas

diferentes e que possam operar na faixa de 2,5 GHz, reservada pelo governo

brasileiro para esse tipo de comunicação. As antenas 4G são mais baixas do que

as 3G e possuem um sinal bem mais denso. Se uma torre 3G pode compartilhar o

sinal com cerca de 60 a 100 telefones, a 4G aumenta em muito esse número,

uma torre da nova rede pode servir de 300 a 400 pessoas, suportando muito mais

usuários simultâneos.Em contrapartida, as antenas 4G fornecem uma cobertura

menor, exigindo que mais antenas sejam instaladas para que o sinal se mantenha

consistente. E essa expansão não é fácil. De acordo com o Terra, o Brasil precisa

de 30 novas antenas por dia para que a rede de quarta geração esteja

completamente implementada. Porém, esses equipamentos precisam de uma

licença do governo que autorize a sua instalação, e é exatamente nesse ponto

que as operadoras têm encontrado dificuldades.

Para ter uma ideia de como esse processo pode ser lento, o diretor-

executivo do sindicato das operadoras SindiTeleBrasil, Eduardo Levy, declarou

em entrevista para o UOL que o prazo para obtenção de licenças para instalar

uma única antena pode demorar de 6 a 8 meses. Há situações ainda mais

complicadas, em que são necessárias sete licenças para a instalação de uma

única antena. A razão para essa lentidão é o fato de que cada cidade possui suas

regras para a instalação desse tipo de equipamento. Em algumas, por exemplo,

as antenas não podem ser instaladas perto de escolas ou hospitais. Dessa forma,

a taxa atual é de 15 antenas instaladas por dia, metade do número necessário.

Para resolver esse imbróglio, há a Lei Geral das Antenas (Lei 5013/13), que tenta

padronizar todas essas regras municipais e estaduais para instalação dos

equipamentos. O projeto foi aprovado em fevereiro pelo Senado, mas ainda está

aguardando tramitação na Câmara dos Deputados. Essa lei prevê, por exemplo,

concessão automática para instalação de antenas  caso as prefeituras não se

posicionem contra em até 60 dias.

Há também outra mudança importante e que é responsável direta pelo

aumento da largura de banda. No caso do 3G, a comunicação entre as torres e a

central telefônica é feita por ondas de rádio. Já na quarta geração da rede móvel,

esses dados são trocados por cabos de fibra óptica. Isso aumenta a largura de

banda e, conseqüentemente, entrega mais velocidade de navegação para quem

costuma navegar pelo celular, já que metade do caminho percorrido pelos

pacotes de dados é feito por esses cabos.O mesmo caminho é percorrido, de

maneira inversa, para entregar os dados solicitados aos celulares dos clientes,

sendo que há faixas de frequências separadas para o envio (uplink) e

recebimento de dados (downlink), fazendo com que um não interfira no outro.

A primeira capital brasileira a utilizar comercialmente a tecnologia 4G foi a

cidade de Recife, no final do ano de 2012 e logo a seguir, em fevereiro de 2013,

Curitiba foi a primeira cidade do sul do Brasil a receber esta tecnologia de internet

móvel .

Municípios brasileiros com cobertura 4G

Campos do Jordão

Rio de Janeiro

Brasília

Fortaleza

Salvador

Belo Horizonte

Búzios

Curitiba (desde fevereiro de 2013)

Porto Alegre

Paraty

Recife (desde 2012)

São Paulo

CURIOSIDADE

A Claro lançou dia 16 de abr/2013 sua rede 4G em Brasília, Belo Horizonte,

Fortaleza, Salvador e no Rio de Janeiro, cidades sedes da Copa das

Confederações. Além dessas, a Claro já atendia com 4G as cidades de Recife

(PE), Campos do Jordão (SP), Paraty, Búzios (RJ), Curitiba (PR) e Porto Alegre

(RS).Em Recife, Curitiba e Porto Alegre será utilizada inicialmente uma banda de

5 MHz + 5 MHz que será expandida gradualmente, com a liberalização do

espectro, até utilizar a faixa completa de 20 MHz + 20 MHz. Já as demais cidades

possuem a capacidade de 40 MHz.

Em um relatório chamado “State of LTE” (Estado da LTE), analisando o

estado das conexões de 4G em 16 países, o Brasil ficou em 3º lugar na lista de

melhor velocidade média.O relatório foi organizado pela OpenSignal, uma

organização que analisa torres e conexões móveis ao redor do mundo. De acordo

com o trabalho, a velocidade média de download da conexão 4G do Brasil é de 21

Mbps (megabits por segundo). O primeiro colocado na lista, a Austrália, tem

velocidade de 24,5 Mbps e a Itália, segunda colocada, velocidade de 22,2 Mbps.

Surpreendentemente, países com tradição de conexões velozes, como a Coreia

do Sul ficaram para trás. O país asiático, por exemplo, ocupa a 8ª colocação. Os

Estados Unidos, por sua vez, ficaram em 15º, ganhando apenas das Filipinas. Por

outro lado, o relatório mostra como a cobertura de 4G ainda é pobre no Brasil. No

ranking de tempo gasto sob cobertura 4G, a média nacional é baixa. Daqueles

que têm cobertura 4G, o tempo no qual a cobertura está disponível é de apenas

47% do tempo. O Brasil, nessa lista, ocupa o 14º lugar. Na Coreia do Sul, líder em

cobertura, as operadoras permitem que seus assinantes passem 91% do tempo

em locais com cobertura de 4G. 

Um dos motivos para a alta velocidade no Brasil é o baixo número de

usuários na rede. O funcionamento de uma rede móvel é parecida com uma

estrada. Assim que mais pessoas tentam trafegar por ela, o trânsito fica mais

lento. A ausência de pessoas em uma estrada, como é o caso atual da rede 4G

no Brasil, faz com que a velocidade máxima a ser atingida seja mais alta.

EVOLUÇÃO DA TECNOLOGIA

O LTE disponível é baseado na duplexação por divisão de frequência

(FDD), onde duas bandas diferentes são utilizadas para transmissão e recepção,

e na duplexação por divisão no tempo (TDD), onde a transmissão e a recepção

utilizam a mesma banda de frequências de forma alternada. Uma variante do TDD

é o Time Division-Synchronous CDMA (TD-SCDMA) desenvolvido principalmente

para ser utilizado na China.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

As faixas de freqüências entre 2.500-2.570 MHz e 2.620-2.690 MHz (P, W,

V e X) foram destinadas para operação FDD (canais separados para transmissão

e recepção que está entre 2.570 e 2.620 MHz). Já as subfaixas T e U para

operação TDD (transmissão e recepção no mesmo canal).

Subfaixa (MHz)

Largura de Banda (MHz)

Transmissão da

OperadoraEstação Móvel

ERB

P 10+10 2.500-2.5102.620-

2.630

Claro (11 lotes); TIM

(6 lotes); Oi (11 lotes)

W 20+20 2.510-2.5302.630-

2.650Claro

V1 10+10 2.530-2.5402.650-

2.660TIM

V2 10+10 2.540-2.5502.660-

2.670Oi

X 20+20 2.550-2.5702.670-

2.690Vivo

T 15 2.570-2.585* -

U 35 2.585-2.620*Sky e Sunrise (12

lotes cada)

* Sistemas TDD (Time Division Duplex) que utilizam a mesma subfaixa de

freqüências para transmissão nas duas direções.

PREÇOS E INVESTIMENTO

Quatro operadoras adquiriram concessões no leilão de 2,9 bilhões de reais

realizado em junho de 2012. De acordo com as empresas, foram investidos R$

510 milhões em infraestrutura para colocar o serviço em funcionamento. O plano

banda larga 4G mais básico, o Internet 5GB, custa R$ 119,90 mensais (Modem

R$ 199,00). Já o plano de 10 GB custa R$ 199,90 (Modem R$ 99,00). Com

relação aos dispositivos, estão disponíveis para aquisição os Smartphones 4G

(Motorola RAZR HD, que sai por R$ 649,00, e o Samsung Galaxy SIII 4G, que sai

por R$ 999,00) e o modem Huawei E392 que pode ser adquirido por R$ 320,00.A

Claro é a primeira operadora de celular a lançar comercialmente o 4G no Brasil.

Vamos ver quando as outras iniciam suas operações. 

COMPARATIVO

CONCLUSÃO

Contudo a nova tecnologia 4G será uma grande evolução no sistema de internet

móvel. Em alguns países como os EUA, Portugal, Coréia do Sul, entre outros,

essa nova conexão já está sendo implementada e moldada para o melhor

aproveitamento dos usuários. Já foi observada uma melhoria considerável no

nível de velocidade na navegação. A grande questão é: o 4G irá vingar no Brasil?

Analisamos que o 3G não é utilizado com toda sua capacidade por graves

questões de infraestrutura (excesso de conexões por antenas) e falta de políticas

e regras de funcionamento que protejam o usuário contra os tipos de exploração

das operadoras.

Não podemos garantir o sucesso dessa nova tecnologia em nosso território,

porém iremos torcer para que as lições com o 3G sejam absorvidas e melhoradas

para um melhor uso do 4G.

Conexões de internet móvel são feitas por antenas, a tecnologia 4G disponibiliza

de mais antenas do que a 3G, isto se torna necessário para atender as

características da tecnologia 4G, qualidade de cobertura, enviar emails pesados,

agilidade na transmissão de dados.

Podemos concluir que a tecnologia 4G já é uma realidade.