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UNIVERSIDADE TUIUTÍ DO PARANÁ - UTP

JOSUÉ JOSAFAT DOS SANTOS

SISTEMAS DE REDES 3G/4G OFFLOAD

CURITIBA

2015

Josué Josafat dos Santos

SISTEMAS DE REDES 3G/4G OFFLOAD

Monografia apresentada à Faculdade Tuiutí

do Paraná - UTP, com objetivo de obtenção

de título de bacharel, no curso da pós-

graduação em Redes de Computadores e

segurança de Redes sob a orientação do

Professor Roberto Néia Amaral

CURITIBA

2015

RESUMO

A tecnologia 3G e 4G pertencem a terceira e à quarta geração de telefonia móvel

respectivamente. Este trabalho objetiva analisar a evolução das gerações de rede

sem fio, ao demonstrar que houveram muitas mudanças desde a primeira geração

até a geração atual, sendo a velocidade de conexão considerada a principal.

Apresentamos no presente trabalho a aplicabilidade do 3G/4G Offload diante do

crescimento acelerado e uso intensivo do acesso a internet através de dispositivos

móveis mantendo e agregando qualidade e preço do serviço prestado pelas

operadoras.

Palavras Chave: Tecnologia 3G e 4G. Gerações de rede sem fio. Offload.

Dispositivos móveis.

ABSTRACT

The 3G and 4G technology belong to third and fourth generation of mobile telephony

respectively. This work aims to analyze the evolution of generations of wireless

network, to demonstrate that there have been many changes since the first

generation to the current generation, and the connection speed considered the main.

We present in this paper the applicability of 3G / 4G Offload on the rapid growth and

intensive use of internet access via mobile devices and keeping adding quality and

price of the service provided by the operators.

Keywords: 3G and 4G technology. Generations of wireless network. Offload. Mobile

devices.

LISTA DE FIGURAS

Figura 1 Visão geral Service Provider ..................................................... 16

Figura 2 Conceito de Femto-célula ......................................................... 17

Figura 3 Arquitetura de Femto-célula dentro do 3GPP ............................ 18

LISTA DE GRÁFICOS

Gráfico 1. Crescimento dos assinantes de dados ........................................... 14

Gráfico 2. Crescimento tráfego de voz e dados nas redes WCDMA ............... 15

.

LISTA DE TABELAS

Tabela 1 Acesso em % de 4G no Brasil 7/2014................................................ 35

Tabela 2 Quantidade de acessos 4G (LTE) 07/2014......................................... 35

Tabela 3 Adições Líquidas de acessos 4G (LTE) período 01/2013 á 07/2014.. 35

Tabela 4 Acesso por área Local - SP 07/2014................................................... 36

Tabela 5 Acesso por área Local – RJ/ES 07/2014............................................. 36

Tabela 6 Acesso por área Local - PR/SC ......................................................... 37

Tabela 7 Acesso por área Local - RS................................................................ 38

Tabela 8 Acesso por área Local Centro Oeste................................................... 38

Tabela 9 Acesso por área Local BA/SE ............................................................ 39

Tabela 10 Acesso por área Local Nordeste......................................................... 39

Tabela 11 Acesso por área Local Norte............................................................... 40

Tabela 12 Fornecedores de Rede ........................................................................ 40

LISTA DE ABREVIATURAS E SIGLAS

3G – Terceira geração de padrões e tecnologia de telefonia móvel

4G – Quarta geração de telefonia móvel

Gbps – Gigabit por Segundo

HSDPA – High Speed Downlink Packet Access

HSUPA – High Speed Uplink Packet Access

IP – Internet Protocol

IPTV – Internet Protocol Television

KBPs – Kilobit por segundo

LAN – Local Area Network

LTE – Long Term Evolution

Mbps – Megabit por segundo

MHz – Mega Hertz

QoS – Quality of Service

UMTS – Universal Mobile Telecommunications System

UPLINK – Link de transmissão entre estação terrestre e satélite de comunicação

WCDMA – Wide-Band Code-Division Multiple Access

WCDMA – Wideband Code Division Multiple Access

WLAN – Wireless Local Área Network

SUMÁRIO

1- INTRODUÇÃO 10

1.1 Objetivo Geral 10

1.2 Objetivo Específico 10

1.3 Justificativa 11

1.4 Metodologia 12

2 REVISÃO DA LITERATURA 13

3 BREVE HISTÓRICO SOBRE AS GERAÇÕES ANTERIORES 20

4 NECESSIDADES E OBJETIVOS 22

4.1 O Sistema 3G 22

4.2 Tecnologias Empregadas no 3G 23

4.3 As bandas de operação do CDMA 23

4.3.1 A Família GSM 25

5 O SISTEMA 4G 22

5.1 LTE Banda Larga 4G 29

5.2 LTE 4G Ilimitado 29

6 A TECNOLOGIA NO MUNDO 31

6.1 A Tecnologia no Brasil 31

6.2 Municípios brasileiros com cobertura 4G 34

6.3 Fornecedores iniciais de redes 4G 40

7 COMPARAÇÃO COM OUTRAS TECNOLOGIAS 41

7.1 LTE x 2g x 3g 41

7.1.1 Diferenças entre 3G e 4G 41

7.1.2 Benefícios da Tecnologia 4G 42

8 WIRELESS WIMAX 43

8.1 Avaliação de Desempenho do LTE 43

CONSIDERAÇÕES FINAIS 44

REFERÊNCIAS 45

10

1 INTRODUÇÃO

O 3G e o 4G referem-se, respectivamente, à terceira e à quarta geração da

telefonia móvel. A mudança de gerações reflete o desenvolvimento de sistemas

inovadores, que ganham em desempenho e/ou serviços, de alguma forma, dos

anteriores. Este trabalho visa abordar os principais aspectos do 3G e do 4G, assim

como um dar um breve resumo às gerações anteriores, destacando os principais

pontos da comunicação móvel.

Este trabalho apresenta a aplicabilidade do 3G/4G Offload diante do

crescimento acelerado e uso intensivo do acesso a internet através de dispositivos

móveis mantendo e agregando qualidade e preço do serviço prestado pelas

operadoras.

1.1 Objetivo Geral

Estudar e identificar as possibilidades de se remover das redes móveis o

trafego de dados.

1.2 Objetivos específicos

Reduzir o congestionamento de rede de dados para resolver o problema de

sobrecarga em relação ao dimensionamento e otimização da rede.

Convergir às tecnologias para oferecer uma rede de dados de maior

qualidade.

1.3 Justificativa

De acordo com um relatório publicado pela Juniper Research, as operadoras

de celular vão aliviar a pressão sobre suas redes sobrecarregadas, transferindo uma

quantidade crescente de tráfego de dados da rede móvel para redes Wi-Fi, atingindo

cerca de 60% em 2017, o que significa que o serviço de descarregamento será um

fator cada vez mais importante na escolha de uma operadora de rede.

11

3G/4G Offload é uma estratégia de redução de congestionamento de rede

eficaz para resolver o problema de sobrecarga em relação ao dimensionamento e

otimização da rede de dados. Ele permite a redução do congestionamento nas redes

de celulares, enquanto que para o usuário final, proporcionará a redução de custos

em serviços de dados e maior disponibilidade da banda larga. (JUNIPER, 2013)

O 3G/4G Offload é uma escolha da operadora para manter o usuário

controlado, porém diferente do Wi-fi, não será manualmente controlado. Sem dúvida,

o usuário não precisa saber ou se importar sobre o mecanismo de transporte de

dados e a operadora deve lidar com a escolha automática e transparente.

(SCHOFIELD, 2013)

O 3G/4G Offload é agora uma realidade e apresenta oportunidades que

abrangem todo o universo de telecomunicações convergentes e entretenimento

digital e pode ser cobrado com precisão como os serviços de telefonia celular são

cobrados atualmente.

3G/4G Offload também é um negócio difícil de se materializar, porque

precisamos começar a testar novos modelos de negócios e tecnologias inovadoras.

As tecnologias mais inovadoras estão vindo de startups e pequenos fornecedores

em cena, mas os maiores líderes de tecnologia como a Qualcomm, Ruckus

Wireless, Cisco, e outros também são extremamente importantes e atuantes.

(HETTING, 2013)

1.4 Metodologia

O trabalho apresenta os fatores que interferem na avaliação da qualidade e

desempenho dos serviços nas redes móveis 3G/4G. Para realização deste trabalho,

foi efetuada uma revisão na literatura no que diz respeito ao tema 3G/4G Offload

principalmente em revistas técnicas, manuais, materiais de fabricantes e sites

específicos ao tema.

Serão apresentadas as vantagens da utilização do 3G/4G Offload pelas

operadoras móveis e os principais benefícios que esta tecnologia traz para as

12

operadoras que já utilizam, indicando a eficácia em utilizar este método como

solução para o descongestionamento da rede de dados1.

Para realização do trabalho foi adotado tipo de pesquisa documental para

atingimento do resultado esperado, sendo que a observação e registro de dados

serão os instrumentos desta pesquisa, sendo assim será possível elencar as

necessidades relacionadas a utilização do 3G/4G Offload mantendo qualidade e

preço.

1 Uma rede de dados é composta por diversos elementos de rede, geralmente routers e switchs, ligados entre si segundo uma topologia que reflecte os principais fluxos de tráfego que supostamente a percorrem. KOTHURI, Ravi ; GODFRIND, Albert; BEINAT, Euro. Pro Oracle Spatial for Oracla. 2007

13

2 REVISÃO DA LITERATURA

Diversos estudos estão sendo desenvolvidos com vistas à utilização do

3G/4G Offload para desafogar as redes 3G e 4G móveis.

A Terceira Geração (3G) suporta serviços de alta capacidade, permitindo o

acesso a internet, com alta taxa de transmissão de dados, permitindo o usuário

assistir TV no aparelho celular, fazer uso de jogos com múltiplos jogadores, utilizar

ferramentas de busca, serviços de localização e de vídeo chamada, tornando o

celular uma estação móvel de entretenimento. Os serviços da terceira geração de

celulares podem operar tanto nas frequências que as operadoras de celulares já

possuem (como em 800 MHz e 1800MHz), como em frequências destinadas

especificamente para operações da tecnologia 3G. As taxas de pico da terceira

geração de telefonia móvel podem chegar de 1.8 Mbps a 7.2 Mbps (HSDPA)

dependendo da versão implementada. A principal – mas não a única – característica

da tecnologia 3G é suportar simultaneamente a conexão de vários dados de

transferência de voz e dados (Vilas Boas; Katumata; Cestari, 2010).

A Quarta Geração (4G) estará baseada totalmente em IP sendo um sistema

de sistemas e uma rede de redes, alcançando a convergência entre as redes de

cabo e sem fio assim como computadores, dispositivos eletrônicos e tecnologias da

informação para prover velocidades de acesso entre 100 Mbps em movimento e 5

Gbps em repouso, mantendo uma qualidade de serviço (QoS) de ponta a ponta

(ponto-a-ponto) de alta segurança para permitir oferecer serviços de qualquer tipo, a

qualquer momento e em qualquer lugar (Vilas Boas; Katumata; Cestari, 2010).

As redes LTE possuem características importantes que podem aumentar

capacidade, eficiência, velocidade e fidelidade dos serviços (Vilas Boas; Katumata;

Cestari, 2010).

Em relação ao 3G e 4G definem-se como gerações de padrões e tecnologias

de telefonia móvel para acesso ao serviço de dados e o offload nada mais é do que

tirar o tráfego da rede móvel, sempre que possível.

Os consumidores compreendem e apreciam os benefícios da banda larga

móvel. A maioria das pessoas utilizam seus dispositivos móveis, e muitos também

conectam seus notebooks a LANs sem fio. A etapa em direção à banda larga móvel

plena é intuitiva e simples, especialmente com o LTE, oferecem cobertura ubíqua e

roaming nas redes móveis 2G e 3G existentes.

14

Outro fator relevante é a experiência do usuário utilizando HSPA, isso certifica

que quando a operadora de telefonia móvel disponibiliza boa cobertura, ofertas de

serviço e terminais, a banda larga móvel rapidamente cresce.

Com a mobilidade, essas aplicações tornam-se significativamente mais

valiosas às pessoas. O conteúdo gerado pelo usuário é particularmente

interessante, porque ele muda os padrões de tráfego para tornar o uplink muito mais

importante (AGUIRRE, 2013).

Diante do exposto, fica evidente a evolução do uso intensivo do acesso a

internet através de dispositivos móveis e o crescimento acelerado do tráfego nos

grandes centros do Brasil e no mundo.

Gráfico 1. Crescimento dos assinantes de dados.

Fonte: TUTORIAIS..., 2015, disponível em: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutoriallte/pagina_2.asp

O tráfego de dados começou a exceder o de voz em maio de 2007 nas redes

WCDMA no mundo (conforme gráfico abaixo). Isso se deve principalmente à

introdução do HSPA. Em apenas três meses após o lançamento do HSPA, as

operadoras de telefonia móvel observaram um aumento de quatro vezes no tráfego

de dados. Em muitos casos, a banda larga móvel pode competir com a banda larga

fixa em preço, desempenho, segurança e, claro, conveniência. Os usuários podem

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutoriallte/pagina_2.asp

15

passar um tempo usando o serviço, em vez de estabelecer a conexão WLAN,

preocupando-se com segurança ou perdendo cobertura (YAMAGUCHI, 2013).

Diversas aplicações de banda larga estão crescendo significativamente com a

mobilidade. Sites comunitários, ferramentas de busca, aplicações de presença e

sites de compartilhamento de conteúdo, como o YouTube, são apenas alguns

exemplos (YAMAGUCHI, 2013).

Abaixo gráfico para observação dos efeitos reais da sobrecarga do uso de

dados nas redes móveis para as operadoras e para os usuários.

Gráfico 2. Crescimento tráfego de voz e dados nas redes WCDMA.

Fonte: TUTORIAIS..., 2015, disponível em: http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutoriallte/pagina_2.asp

Transportar dados nas redes 3G e 4G, além de mais caro é mais complexo, o

que torna a idéia de utilizar redes Wi-Fi cada vez mais atrativa.

Por exemplo, quando chegamos em casa e ligamos o Wi-Fi do telefone e

acessamos a internet através dele ao invés do 3G/4G, estamos fazendo uma

espécie de offload manual.

O funcionamento do offload atualmente não é real, visto que há um passo a

passo complexo para realização deste processo. É necessário ligar o Wi-Fi, procurar

a rede e se autenticar, sendo que a rede que temos nas residências é diferente dos

demais ambientes (trabalho, shopping, aeroporto…) não sendo um processo simples

para maioria dos usuários.

Existem estudos que mostram que atualmente mesmo que toda a cidade

tivesse a cobertura com Wi-Fi, ainda assim seria utilizado o 3G/4G, e não ocorreria o


16

offload real sem uma evolução em toda a cadeia (convergências de tecnologias e

dispositivos móveis mais inteligentes).

Na primeira vez que o usuário acessa o serviço ele é desviado para um portal,

onde deve entrar com as credenciais (login/senha) que recebeu ou adquiriu da

operadora. As credenciais podem ser obtidas de várias formas, tais como utilizar

dados da conta do serviço celular, cadastro em site, adquirir cartões pré/pós pagos

pelo serviço, receber por SMS via celular, etc. Neste primeiro acesso, um Banco de

Dados associa o Endereço MAC do dispositivo do usuário aos seus dados de

acesso. O Endereço MAC pode ser armazenado por tempo determinado. Os

próximos acessos da rede são feitos através da autenticação pela conferência do

Endereço MAC do terminal utilizado pelo usuário com o Endereço previamente

armazenado (PAIVA, 2010).

Esta modalidade torna o acesso mais cômodo para o usuário, porém só é

válido se o usuário utilizar o mesmo terminal em todas as conexões. Além disso, o

controle de acesso a rede pelo endereço MAC não é uma forma segura de acesso.

O endereço MAC é facilmente descoberto por softwares sniffer e clonado, o que

poderá ocorrer com freqüência, principalmente se o serviço WLAN for pago. Não há

integração de fato com a rede celular (PAIVA, 2010).

Figura 1 Service Provider

Fonte: CHOOSE..., 2015, disponível em:

http://techhelpapps.blogspot.com.br/2013/03/choose-right-cloud-service-provider.html


17

Para que a aplicabilidade desta tecnologia tenha o efeito esperado fazem-se

necessárias diversas alterações estruturais nas redes móveis.

Uma das alterações estruturais para o funcionamento correto do 3G/4G

Offload é a utilização das Femto-células.

De forma bastante simplificada Femto-células são células que possuem

funcionalidades semelhantes às de uma macro-célula das redes celulares, porém

com alcance e capacidade de tráfego bastante limitados, em geral a apenas alguns

metros de raio e 2 a 4 usuários simultâneos de voz. Originalmente as Femto-células

foram planejadas para serem instaladas diretamente na residência dos clientes, já

que em geral 60% dos usuários de telefone celular o utilizam em ambientes cobertos

(interiores de edifícios), onde a cobertura em geral do serviço é mais deficiente.

Atualmente existem modelos de Femto-células com capacidade um pouco maior,

destinadas a serem instaladas em pequenas empresas. A Femto-célula permite a

convergência fixo-móvel (FMC), já que utiliza o acesso banda larga fixo para

interconectar e prover serviço móvel celular no interior da residência. (PAIVA, 2010)

Figura 2: Conceito de Femto-célula

Fonte: TELEFONIA..., 2015, disponível em:

http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorial3goffload/pagina_2.asp


18

Figura 3: Arquitetura de Femto-célula conforme 3GPP

Fonte: TELEFONIA..., 2015, disponível em:


Dada a utilização de redes WLAN em praticamente todos os lugares, sejam

hotspots de franquias, shopping-centers, empresas e praticamente qualquer lugar, é

uma tecnologia que as operadoras celulares devem prestar atenção. As recentes

melhorias e avanços de protocolos tais como o WISPr 2.0, o 802.11u e o mais

recente Hotspot 2.0 tornam a experiência do usuário simples, a seleção do serviço

WLAN automática, segura e confiável, o que deve alavancar a sinergia entre WLAN

e 3G/LTE.

As operadoras que durante anos não deram a devida atenção para o WLAN

devem começar já a investir nesta tecnologia, seja com rede própria ou roaming com

WISPs e Hotspots privados, de forma a estar preparada para quando os

Smartphones suportarem 802.11u e Hotspot 2.0, o que deve ocorrer a partir do início

de 2012.

Hoje em dia, a indústria de telefonia móvel é caracterizada por uma

desaceleração anual no crescimento. Uma análise mais detalhada desta situação

mostra que a demanda do mercado está mudando de comunicação móvel de voz

convencional para uma ampla carteira, incluindo acesso à Internet, serviços

baseados em localização, entretenimento, e muitas outras aplicações de valor

agregado (KIMILOGLU; OZTURAN; KUTLU, 2011).


19

As vendas mundiais de celulares caíram 8,6%, enquanto smartphones

cresceu a uma taxa de 12,7% no primeiro trimestre de 2009, que é um indicador

sólido da expectativa do consumidor em mudança na indústria de móveis. Da

mesma forma, na Europa Ocidental a receita de voz demonstra quase estagnada

com uma taxa de crescimento de apenas 1% ano-a-ano até o final de 2006, em

comparação com 7% 2004 e 2005 (KIMILOGLU; OZTURAN; KUTLU, 2011).

Estes dados demonstram uma mudança gradual na natureza das

comunicações móveis de mercado. Neste contexto, o surgimento de Móbile

operador de rede virtual (MVNO) é uma iniciativa inovadora que deve ser vista como

uma das principais tendências do mercado. Visto que as prestadoras não

conseguem mais atender de modo individualizado os anseios da população em

busca de um serviço cada vez mais voltado ao seu perfil de consumo (ANATEL,

2010).

O MVNO (Móbile Virtual Network Operator) pode adotar diferentes modelos

de negócio, podendo atuar como revenda de minutos usando sua própria marca e

fazendo a distribuição do serviço, onde as demais funções como garantia de

cobertura e de todo o aparato relacionado às redes e centrais de comutação fica sob

responsabilidade das operadoras já existentes (AGUIRRE, 2013).

Uma MVNO pode ser definida como uma empresa que fornece serviços de

telefonia móvel vende assinaturas e contas a clientes, com sua própria marca, mas

não tem espectro ou licença (KIMILOGLU; OZTURAN; KUTLU, 2011).

Qualquer empresa, instituição ou marca pode atuar como uma MVNO

alugando a largura de banda necessária para fornecer a sua comunicação e

serviços de valor agregado partindo de um operador móvel existente (KIMILOGLU;

OZTURAN; KUTLU, 2011).

Esta dinâmica tem potencial para criar um ambiente em que tanto as

operadoras móveis quanto as MVNO. As operadoras continuam servindo seus

clientes e vender a e vender a granel largura de banda para empresas ou marcas

que funcionam como MVNO, aumentando assim suas fontes de receita, além disso,

este tipo de serviço pode oferecer algumas vantagens como o aumento de receita e

base de clientes como um menor custo de aquisição, já que o investimento utilizado

para atração de novos clientes ficaria por parte das MVNO (AGUIRRE, 2013).

20

3. BREVE HISTÓRICO SOBRE AS GERAÇÕES ANTERIORES

O 3G referem-se, respectivamente, à terceira e à quarta geração da telefonia

móvel. A mudança de gerações reflete o desenvolvimento de sistemas inovadores,

que ganham em desempenho e/ou serviços, de alguma forma, dos anteriores. Para

melhor compreender as gerações atuais, é importante ter uma noção sobre as

gerações anteriores. Inicialmente será feito um breve resumo sobre essas gerações.

A primeira geração (1G) se refere à era dos celulares analógicos que

utilizavam multiplexação por frequência (FDMA). Ela iniciou com a tecnologia AMPS

(Advanced Mobile Phone System), criada na década de 80.

Antes dessa geração já havia a comunicação sem fio, como os rádiotelefones.

Entretanto, o 1G diferia das antecessoras porque utilizavam os conceitos de divisão

regional em células, utilizando uma ERB e uma faixa de frequências para cada

célula. Assim, seria possível reutilizar bandas iguais, pois, entre as células de

mesma frequência, havia pelo menos duas outras, para não haver interferência. É

importante ressaltar que não houve um padrão adotado por todos os países. Em

síntese, a primeira geração permitia apenas a transmissão analógica de voz.

Na segunda geração (2G), criada na década de 90, foram implantados os

telefones digitais, permitindo a conexão com computadores em geral e oferecendo

serviços não disponíveis na antecessora. Aqui já eram utilizadas multiplexação por

tempo (TDMA) e por código (CDMA), o que aumentava consideravelmente a

capacidade de usuários. Os marcos da segunda geração foram o avanço quanto a

segurança, a criação do sistema de SMS (Short Message Service) e a utilização dos

SIMs (Subscriber Indentity Modules) nos sistemas GMS, que um chip que permitia

ao usuário armazenar suas informações pessoais, bastante útil na troca do aparelho.

No 1G, era relativamente fácil interceptar uma chamada, bastava um sintetizador

que suportasse a frequência das ligações. Já na 2G, os dados passaram a ser

digitalizados, aumentando drasticamente a segurança oferecida. Outros fatores

importantes são: maior eficiência espectral, melhoria da qualidade de voz e

diminuição do tamanho e do consumo do aparelho. Em síntese, a segunda geração

permitia a transmissão de voz digital e iniciava a transmissão de dados (as

mensagens de texto). Existiu ainda uma geração intermediária entre a 2G e a 3G,

denominada 2.5G. Esta geração não foi oficializada pela União Internacional de

Telecomunicações (UIT), entretanto, o 2.5G foi amplamente difundido pela mídia. A

21

característica dessa tecnologia era a orientação por pacotes, onde o usuário fica

conectado constantemente e só paga pelos dados enviados, ao contrário do

antecessor WAP (Wireless Application Protocol), onde o preço é em função do

tempo de conexão, não importando o fluxo de dados. É importante ressaltar que, no

2G, as taxas de transmissão de dados ficavam em 9,6kbps ou 14kbps, enquanto no

2.5G as taxas chegavam a 144kbps. Em outras palavras, o 2.5G foi um ponto de

partida no desenvolvimento da internet móvel.

22

4 NECESSIDADES E OBJETIVOS

A relação “tecnologia/sociedade” é mutua e cooperativa. Ao mesmo tempo em

que a sociedade tem necessidades que precisam ser supridas, a tecnologia trabalha

para atendê-las e, simultaneamente, gera novas expectativas (que viram novas

necessidades ao decorrer do tempo). A necessidade de banda larga móvel cresce

cada vez mais e vários são os fatores que motivam tal crescimento. Um desses

fatores é o crescente poder aquisitivo das classes mais pobres. A elevação

econômica dos mais carentes reflete numa adaptação à devoradora cultura

tecnológica presente em todas as partes do globo. A “inclusão digital” como

realidade é notável. Outro fator importante é a preferência por aparelhos portáteis,

que oferecem praticidade, portabilidade e baixo consumo energético. Isso explica,

por exemplo, a diminuição no número de vendas de desktops e a crescente adoção

dos notebooks como computador pessoal. Além disso, a internet fixa de banda larga

ainda é restrita em algumas áreas, fator explicado pela necessidade de ligação física

(cabos) entre a central e o assinante.

A banda larga móvel, com preços acessíveis ao consumidor, atualmente,

ainda deixa a desejar quanto à velocidade, mas ganha muito em cobertura de

serviço. Por último, a possibilidade de mobilidade ao acessar a internet se torna

quase indispensável atualmente. Alguns empregos necessitam de comunicação

simultânea durante viagens ou deslocamentos curtos. Já estamos tão habituados

com o “estar em rede constantemente” que o assunto vira tema de reflexão, ou

melhor, de redações em escolas e concursos públicos. A comunicação sem fio a

altas taxas e com alta qualidade entre terminais portáteis localizados em qualquer

parte do planeta representa a fronteira a ser alcançada pelo 3G e pelo 4G - “a global

system to connect anywhere and anytime”.

4.1 O Sistema 3G

O padrão 3G é a terceira geração de padrões e tecnologias de telefonia

móvel. Com a banda larga 3G são possíveis redes digitais de alta velocidade,

podendo chegar até 2MBps. Se você pensa que a tecnologia 3G se restringe apenas

aos celulares, está muito enganado. Ela também equipa modems para serem

conectados em notebooks através das portas PCMCIA e USB. As tecnologias 3G

23

possuem uma capacidade de rede maior por causa de uma melhora na eficiência

espectral (é uma técnica de modulação em que a largura de banda usada para

transmissão é muito maior que a banda mínima necessária para transmitir a

informação).

Ao contrário das redes definidas pelo padrão IEEE 802.11, as redes 3G

permitem telefonia móvel de longo alcance e evoluíram para incorporar redes de

acesso à Internet em alta velocidade e vídeo-telefonia. As redes IEEE 802.11 (mais

conhecidas como Wi-Fi ou WLAN) são de curto alcance e ampla largura de banda e

foram originalmente desenvolvidas para redes de dados, além de não possuírem

muita preocupação quanto ao consumo de energia, aspecto fundamental para

aparelhos que possuem pouca autonomia energética.

4.2 Tecnologias Empregadas no 3G

A banda larga móvel surgiu, inicialmente, visando o uso nos telefones

celulares. Após desenvolvida, pode ser adaptada para o uso nos computadores. A

tecnologia 3G aprimorou o tráfego de dados por pacotes, já iniciado no 2,5G, além

de aumentar as velocidades de conexão. Com o sistema de alta velocidade

viabilizado, diversos outros serviços passam a ter alta qualidade, como o envio de

imagens, downloads de documentos e músicas, taxas de streaming razoáveis,

videoconferências, transmissão de sinal de TV, entre outros. O objetivo 3G era

oferecer serviços de dados com altas taxas de transmissão.

Inicialmente, foi estabelecido pelo IMT-2000 (Internacional Mobile

Telecommunications for the year 2000) da UIT (Union Internationale des

Télécommunications) taxas de 2 Mbit/s em ambientes “indoor” e de baixa

mobilidade. Ele permite a transmissão em menor velocidade - de 384kbits/s - para

sistemas móveis.

Os principais sistemas de conexão 3G são o WCDMA/HSPA e o CDMA

EVDO:

4.3 As bandas de operação do CDMA

Vale ressaltar que, no Brasil, o CDMA tem sido utilizado pelas operadoras na

faixa de 800 MHz. Teve também um uso limitado na frequência de 1,9 GHz para

telefonia fixa (WLL) uma vez que essa frequência ainda não está totalmente

24

disponível para telefonia celular. No sistema CDMA, todos os usuários utilizam

simultaneamente a mesma faixa de frequências para a comunicação. Para distinguir

os usuários, é utilizada uma sequência de códigos pseudoaleatória, onde cada

usuário possui seu próprio código de identificação. A minimização de interferências

entre usuários é feita através de criteriosa escolha dos códigos utilizados, técnica

conhecida como “espalhamento espectral” ou SS (Spread Spectrum). Assim, este

modelo de comunicação independe de um sistema de sincronização externo, como

era necessário no TDMA no FDMA. Para uma modulação ser chamada de

espalhamento espectral, deve atender a duas propriedades:

1. Sinal transmitido deve ocupar largura de banda maior do que a largura

mínima necessária para transmitir o sinal.

2. O espalhamento no espectro é realizado por meio de um código que

independe da sequência de dados.

O espalhamento espectral é obtido pela utilização de 3 códigos: Código longo

(long code): Gerado a partir do número de série da EM (Estação Móvel), que é o

aparelho celular. Sequências de PN (pseudo noise): Especificam as estações rádio-

base. Cada ERB possui uma sequência. Códigos de WALSH: especificam os

canais. A minimização de interferências entre usuários é feita através de criteriosa

escolha dos códigos utilizados, técnica conhecida como “espalhamento espectral” ou

SS(Spread Spectrum). Assim, este modelo de comunicação independe de um

sistema de sincronização externo, como era necessário no TDMA no FDMA. O EV-

DO (Evolution Data-Only) é uma tecnologia utilizada apenas para acesso de banda

larga móvel. Ele não apresenta nenhum serviço adicional para a comunicação de

voz, a qual continua a utilizar a tecnologia CDMA2000/1xRTT. O objetivo era ter uma

banda livre para a comunicação por voz, e outra para tráfego de dados.

A tecnologia EV-DO foi a última da família CDMA. Sua evolução parou na

revisão B. No Brasil, a empresa VIVO era a única que possuía a EVDO, tecnologia

que será substituída pela HSPA e HSPA+. Os usuários que possuíam celular com tal

tecnologia terão que se confortar com banda larga de menor velocidade pelo

sistema CDMA, ou trocar de aparelho.

25

4.3.1 A Família GSM

Em 1982, a CEPT (Conferénce Europeéne des Postes et des

Telecomunnications) criou o GSM – Group Special Mobile, para resolver os

problemas de padrão dos sistemas celulares na Europa. No final de 1993, vários

países da América, Ásia e Austrália adotam o GSM. Atualmente, o sistema se

chama “Global System for Mobile Communiation”.

O GSM foi padronizado para operar nas faixas acima, sendo o GSM 900 e o

DCS 1800 adotados na Europa e o PCS 1900 nos Estados Unidos. A implantação

do EDGE e do GPRS em sistemas GSM é feita com pequenas modificações nas

redes existentes. Já a migração para o WCDMA/HSDPA exigiu a utilização de uma

nova banda (1900/2100 MHz) e a liberação de espectro em algumas faixas (850 e

900 MHz). O WCDMA/HSDPA permite um uso melhor do espectro disponível e de

soluções com uma melhor relação custo - benefício para a rede. Nos EUA são

usadas freqüências de 850 e 1900 MHz, na Europa são usadas as freqüências de

900 e 2100 MHz e no Brasil acabaram sendo usadas as freqüências de 850 e 2100

MHz, para celulares. Do WCDMA/HSDPA para o HSPA e para o HSPA+, bastam,

também, pequenas modificações nas redes existentes. Já a migração para o LTE

exige a utilização de uma nova banda (1800/2600 MHz) e a liberação de espectro

em algumas faixas (700 MHz ou 800 MHz, que serão liberadas com o termino da

transição da TV Aanalógica para a TV Digital, como já aconteceu nos EUA).

O HSDPA (High Speed Downlink Packet Access) é um serviço de pacotes de

dados, baseado no WCDMA, que otimiza a transmissão de dados na direção do

telefone celular (downlink). Já o HSUPA (High Speed Uplink Packet Access) faz o

mesmo para o enlace de subida (uplink). Com o HSPA, é possível utilizar os

recursos do HSDPA e do HSUPA para utilizar o sistema VoIP de comunicação. Em

resumo, o sistema VoIP é a comunicação de voz sobre redes IPs. Através de um

contrato com os provedores convencionais de telefone, é possível ter conexão entre

seu computador e um telefone fixo, por exemplo.

A grande vantagem é comunicar-se de qualquer lugar do mundo, podendo

estar parado ou em movimento, bastando ter um telefone com banda larga.

26

5. O SISTEMA 4G

A 4G é sucessora da 3G e as principais diferenças entre elas estão na

velocidade de conexão e no carregamento de dados que poderá ser cerca de 10

vezes maior se comparado à terceira geração.

Com o aumento da velocidade, o internauta poderá utilizar novas aplicações

de conteúdo multimídia (integração de diferentes modalidades de mídia como

gráficos, imagens, textos, áudio e animação). Dependendo da velocidade oferecida,

o usuário poderá ouvir músicas diretamente pela internet, sem interrupções, e baixar

vídeos em alta definição em poucos minutos. Além disso, ele também poderá fazer

videoconferências diretamente do celular e armazenar vídeos no computador, ao

mesmo tempo em que as imagens estão sendo captadas pela câmera.

A 4G estará baseada totalmente em IP sendo um sistema de sistemas e uma

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

como computadores, dispositivos eletrônicos e tecnologias da informação para

prover velocidades de acesso entre 100 Mbps em movimento e 5 Gbps em repouso,

mantendo uma qualidade de serviço de ponta a ponta de alta segurança para

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

lugar.

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).

Com a chegada das redes 4G, se abrirá um grande leque de novas

aplicações de comunicações para organizações de segurança pública e outros

órgãos governamentais. Quando chegar o momento de incorporá-las às aplicações

de banda larga existentes atualmente, as redes 4G oferecerão avanços em matéria

de comunicações com os quais sequer sonhávamos.

A tecnologia 4G permitirá que a velocidade de transferência de dados,

atualmente em velocidade dialup com as redes de banda estreita existentes, alcance

velocidade de banda larga. Isto significa que aplicações simples como mensagem de

27

texto, tão utilizada hoje em dia, cederão lugar a uma ampla gama de completas

aplicações multimídia, que oferecerão:

a-) ACESSO, MELHORADO ÀS INFORMAÇÕES EM TEMPO REAL

Graças ao aumento na largura de banda das redes 4G, será mais fácil

estender seu escritório até seu automóvel ou, inclusive, levá-lo preso ao seu cinto.

As novas e avançadas aplicações de produtividade e escritório móvel tornarão

possível a busca em completas bases de dados e a análise remota, obtendo assim

um aumento na produtividade e redução de custos.

b-) CONEXÕES A QUALQUER MOMENTO E EM QUALQUER LUGAR

Ao utilizar sistemas 4G, os policiais terão acesso à conectividade de alta

velocidade, independentemente de onde estiverem, seja na rua, no carro de polícia

ou no local do fato. Os policiais poderão contar com dados de banda larga de alta

velocidade e com novos serviços de localização crítica que os manterão conectados

a todo momento, onde quer que se encontrem.

c-) RECONHECIMENTO DA SITUAÇÃO MELHORADA

Com a chegada do 4G, as organizações de segurança pública poderão

transmitir dados de maneira maciça desde e para o centro de comando ou, inclusive,

diretamente de policial para policial. Isto permitirá ao pessoal de emergências ter

acesso às informações multimídia completa e a funcionalidades de colaboração

consideravelmente melhoradas, além das já conhecidas comunicações de voz de

grande potência das quais dependem atualmente para desempenhar seu trabalho.

d-) FUNCIONAMENTO

Existem atualmente pelo menos 2 tecnologias consideradas para o 4G: a

Wimax e a LTE (Long Term Evolution). No Brasil utilizaremos a LTE que é mais

comum em países da Europa e na América do Norte. O 4G LTE poderá oferecer

conexões excepcionais. Sua velocidade pode chegar até 100 Mbps, sendo muitas

vezes comparada com conexões à internet via cabo fixo.

E como irá funcionar o 4G em locais mais afastados? A implementação das

novas redes no país, promete levar acesso até mesmo a lugares em que a

infraestrutura a cabo não chega, além de levar cobertura também nas principais

estradas e nas áreas rurais brasileiras. Além disso, com a internet 4G será possível

utilizar diversos serviços multimídia em alta-definição e qualidade.

Os smartphones específicos para a nova banda larga móvel que estão

chegando ao mercado estão modernos e com o 4G. É esperado que inicialmente os

28

preços fossem acessíveis apenas às classes altas. Com os incentivos do governo,

pode ser que os preços de alguns aparelhos abaixem em até 30%.

Nas cidades-sede da Copa das Confederações (Belo Horizonte, Brasília,

Fortaleza, Recife, Rio de Janeiro , Salvador, Cuiabá, Manaus, Natal, Porto Alegre e

São Paulo). Nas demais cidades com mais de 30 mil habitantes, o prazo é até 2017.

e-) LTE – LONG TERM EVOLUTION

Designado como uma quarta geração de especificação móvel (4G), a LTE é

projetada para fornecer largura de banda multimegabit de utilização mais eficiente

da rede rádio, a redução da latência e uma maior mobilidade. Esta combinação tem

como objetivo melhorar a interação do assinante com a rede e acelerar ainda mais a

demanda por serviços móveis multimídia serviços. Com a banda larga sem fio, os

usuários podem acessar mais facilmente os seus serviços de Internet, como on-line

televisão, vídeo streaming, blogs, redes sociais e jogos interativos - tudo isso

enquanto móvel.

Mudanças nas comunicações móveis têm sido sempre evolutivas, e a

implantação de LTE será o mesmo. Será uma transição de 3G a 4G durante um

período de vários anos, como é o caso ainda com a transição de 2G para 3G. Como

resultado, as operadoras móveis devem procurar estratégias e soluções que irão

melhorar suas redes 3G existentes redes enquanto abordando seus requisitos de

implantação de 4G sem a necessidade de um upgrade de equipamento completo.

Especificamente, as operadoras móveis precisam da rede central multimídia

para ser facilmente expansível para atender as exigências do Architecture Evolution

System (SAE), a arquitetura de rede core 4G do padrão LTE.

Soluções já implantadas no mercado podem incluir muitos dos elementos

necessários da rede 4G, incluindo inteligência integrada, arquitetura de rede

simplificada, capacidades de desempenho de banda larga com a demanda

escalabilidade e maior mobilidade. Apenas soluções capazes de suportar múltiplas

funções em um único nó, através de uma atualização de software, vão proteger o

investimento de hoje para a rede de amanhã e evitar a substituição dispendiosa dos

sistemas existentes.

O 4G LTE é a banda larga móvel de alta velocidade que será utilizada no

Brasil. Enquanto as tecnologias antecessoras utilizam padrões como HSPA ou

UMTS e atingem velocidades máximas de 14 Mbps, o LTE pode chegar até 100

29

Mbps, isso por que diferente das outras tecnologias que se focam em chamadas de

voz, a LTE é projetada para a transmissão de dados.

5.1 LTE Banda Larga 4G

Apesar de ainda ser desconhecida pela maioria dos brasileiros, a banda larga

4G baseada no padrão LTE conquistou a marca de 36 milhões de assinantes em

todo o mundo. Apenas no primeiro trimestre de 2012 foram adicionadas 10 milhões

de novos usuários. Segundo a Telecoms & Media existem 91 redes de banda larga

4G em operação comercial no mundo, distribuídas em 47 países, responsáveis por

17,8 milhões de conexões da banda larga móvel contadas no primeiro trimestre

deste ano. A expectativa é que a tecnologia se amplie e chegue a 130 redes LTE no

mundo.

5.2 LTE – 4G Ilimitado

Na América do Norte os planos de 4G ilimitado são comercializados da

seguinte forma: o usuário utiliza quantos gigabytes for necessário e a velocidade de

conexão permanece a mesma, o que é o certo. Porém, esse serviço está com os

dias contados, a AT&T irá oferecer aos clientes das redes HSPA+ direito a 3GB por

mês. Caso atingido esse limite, a velocidade de internet não para, porém é reduzida.

O serviço se repete para os assinantes da internet 4G, entretanto os usuários

poderão ter até acesso a até 5 GB.

O serviço ilimitado (mesmo que não seja 4G ilimitado) não é novidade para

nós brasileiros, que já o utilizamos a tempos. A mudança do significado “ilimitado”

pode nem ser tão notada aos consumidores, em vista que apenas 5% de todos os

assinantes consomem mais que 3 GB por mês, com isso a AT&T irá limitar a

conexão desses usuários, garantindo que mais consumidores desse porte utilizem a

banda larga.

O grande motivo para essa mudança repentina do plano 4G ilimitado se deve

a cada MB ser precioso para as operadoras e a oferta de dados oferecidos não

acompanhar a demanda, causando engasgo na rede. Em uma visão geral, a

mudança não é positiva, no entanto também não chega a prejudicar seriamente o

30

consumidor, que não terá a conexão cortada e ainda poderá usar a quantidade de

dados que quiser, porém em uma velocidade reduzida.

A LTE vai tratar tudo a ser transmitido como dados, até mesmo voz. A LTE

utiliza a tecnologia MIMO, múltiplas antenas tanto no lado transmissor quanto no

receptor, melhorando assim a performance da comunicação. Essas duas

características podem ser usadas para diminuir interferências na comunicação e

para aumentar a taxa de transmissão de dados. A grande vantagem da LTE é que

ela torna mais simples o upgrade de infraestrutura da 3G.

Inicialmente, poucas pessoas terão acesso à nova tecnologia. Apenas

smartphones compatíveis captam o sinal e existem 11 modelos homologados

(autorizados) no País com a tecnologia 4G.

Os consumidores que compraram celulares 4G nos Estados Unidos (como o

iPhone 5) não vão se beneficiar da conexão que pode ser até dez vezes mais rápida

do que o 3G.

31

6. A TECNOLOGIA NO MUNDO

O padrão mundial eleito como tecnologia móvel de quarta geração é o LTE

Advanced (Long Term Evolution). Trata-se do sucessor natural dos padrões 2G e

3G. Além de ser mais veloz que as conexões anteriores, o 4G pode ser cerca 10

vezes mais rápido que o 3G, e também é compatível com as redes de internet móvel

já existentes. O LTE já se encontra em operação em 32 países da Europa, Ásia,

Oceania e Américas. A primeira rede LTE no mundo foi lançada em dezembro de

2009 na Suécia pela operadora Telia Sonera. Hoje, no mundo, as redes LTE estão

mais abrangentes. O 4G ainda continua sendo um serviço caro e para poucos, já

que, mesmo lá fora, a rede 4G não possui cobertura a nível nacional.

Um estudo realizado por uma empresa de testes britânica prova que a Suécia

é o país com a melhor velocidade 4G do mundo, com conexões médias de download

de 22,1 Mbps. A Suécia juntamente com a Noruega foram os primeiros países a

adotar a tecnologia no mundo, em 2010. Logo atrás vem os Estados Unidos na 8ª

posição no ranking de velocidade de download, com média de 9,6 Mbps.

Estima-se que atualmente a indústria da 4G já ultrapassou a marca dos 100

milhões de conexões em todo o mundo, de acordo com a empresa de pesquisas

Wireless Intelligence, da GSM Media. Segundo esta pesquisa foi verificado que

existem 163 redes LTE em uso em 70 países, e a previsão é que, até 2017, 120

países tenham 400 redes LTE em operação. Com isso, a expectativa é que o

número de conexões 4G atinja 900 milhões no mundo.

A França esperou obter cerca de 3,53 bilhões de dólares pelas frequências de

telefonia móvel 4G que planejou leiloar junto com as operadoras de

telecomunicações. O governo anunciou que esperava receber no mínimo 2 bilhões

de euros no leilão do 4G na França, mas Besson, ministro da indústria, disse que o

montante mais alto se equiparava ao de leilões parecidos com o dos Estados

Unidos, da Suécia e da Alemanha.

6.1 A tecnologia no Brasil

A função de administração do espectro de radiofreqüências no Brasil, cabe à

Agência Nacional de Telecomunicações (Anatel), que precisa conciliar, em suas

decisões, seu uso eficiente com a maximização do bem estar social.

32

A licitação das faixas de frequências de 2,5 GHz e 3,5 GHz, a atribuição de

ambos os blocos de frequências tem muita importância, não somente para o setor,

mas também para o país. Pois estas faixas de frequências permite a prestação de

serviços de banda larga móvel de quarta geração (4G), utilizando as tecnologias

worldwide interoperability for microwave access (WiMax) e long term evolution (LTE).

Tais valores correspondem a acréscimos de 50% e 55% em relação à banda

de frequência atualmente destinada a estes serviços (350 MHz). Para efeito de

comparação, o leilão das frequências para serviços de terceira geração (3G),

efetivado em 2007, colocou em disputa uma faixa de 90 MHz.

Os visionários prevêem que os enlaces móveis terão tão boa qualidade

quanto os enlaces apreciados pelos usuários profissionais de computadores,

permitindo acesso de alta velocidade à Internet, música com qualidade de CD e

imagens com nitidez cristalina.

O usuário que pensa em contratar o serviço de 4G deve levar em

consideração, nessa etapa, que a tecnologia funcionará em complementaridade ao

3G já implantado. Por enquanto, a Anatel exige que até 50% da área urbana das

seis cidades-sede da Copa das Confederações tenha cobertura do 4G.

No Brasil foi leiloada em junho pela Anatel para as quatro maiores operadoras

do país a faixa 4G de 2,5 Ghz. O governo já prevê o leilão da frequência de 700

Mhz, que é mais econômica e também mais comum em outros países, como

Estados Unidos e Japão.

No Brasil já é possível encontrar a banda larga 4G em algumas cidades, mas

apenas para testes. O 4G no Brasil oferece o dobro de velocidade fornecida pelas

redes atuais. Com isso será possível acessar a seus sites preferidos rapidamente,

utilizar serviços de streaming de vídeo como Skype, Livestream e Google Hangout

com uma nova qualidade, além dos serviços de voz também serem melhorados.

Testes feitos pelo UOL Tecnologia revelam que há grande diferença entre a

velocidade de upload (dados do celular para a antena de comunicação) e download

(dados da antena para o celular). Esse fenômeno é normal, segundo Tude. "As

redes são projetadas para que essa velocidade de download seja maior. Por

enquanto, com poucos usuários, ela vai ser bem alta. A expectativa é que a média

fique entre 10 a 12 Mbps", explica.

Outro obstáculo ao sinal do 4G é a faixa de frequência escolhida no Brasil

para ofertar o serviço, que vai de 2500 a 2600 Mhz. "Essa frequência mais alta

33

implica em um comprimento de onda menor. Quando você espalha essa onda, ela

tem consequentemente um alcance menor, há mais perda de sinal em espaços

livres", detalha. Em shoppings e estádios, por exemplo, é necessário a instalação de

antenas internas.

Essa característica também faz com que o sinal do 4G tenha maior

dificuldade em penetrar em espaços fechados, como prédios e casas. "Quanto mais

alta a frequência da rede, mais difícil é para o sinal atravessar obstáculos físicos",

afirma Tude. Com isso, o especialista acredita que o usuário do 4G vai acabar

sentido mais dificuldade de usar o serviço dentro de casas e prédios.

A Claro vem firmando cada vez mais no mercado de telefonia móvel que terá

o melhor 4G entre as operadoras que irão fornecer o 4G no Brasil. Essa afirmação

se deve ao fato da operadora ser a primeira a implementar a tecnologia no país. O

chamado “Circuito de Experiências” possibilitou aos cidadãos das cidades de

Campos do Jordão, Búzios e Paraty testa a nova tecnologia através de

smartphones, tabletes e notebooks, disponibilizados pela empresa. Nos testes a

operadora mostra que está realmente preparada para comercializar o melhor 4G do

país, já que sua faixa adquirida no leilão 4G, que ocorreu em junho, foi a maior, de

40 MHz. Isso possibilitou a velocidade de banda larga superar o pico de 80 Mbps em

Búzios. Isso quer dizer uma internet móvel 80 vezes mais rápida que as redes 3G,

que atualmente chegam à 1 Mbps.

Além do sucesso no Circuito de Experiência, a Claro lançou a pouco o Portal

Claro 4G e também um canal no Youtube, dedicados à nova tecnologia. Nesses

canais é possível encontrar diversas informações sobre o 4G no Brasil e no mundo.

Ainda é cedo para dizer quem realmente tem o melhor 4G do Brasil, mas

algumas operadoras já começam a investir na nova tecnologia.

Na cidade de Recife, iniciando a comercialização de aparelhos com chip 4G

Max. A capital pernambucana foi escolhida por sua localização ser em uma região

estratégica para a companhia, devido às condições técnicas serem favoráveis.

A internet móvel 4G utilizada no Brasil será com a Tecnologia LTE (Long

Term Evolution) que tem como principal característica as altas taxas na transmissão

de dados, que pode chegar a até 100 Mbps de download, enquanto o 3G faz apenas

1 Mbps.

O 4G também terá a função de descongestionar o tráfego de dados presente

no 3G. Quando a tecnologia 4G estiver funcionando adequadamente, todas as redes

34

atuais trabalharão em conjunto, assim se houver o “entupimento” nas redes LTE, os

dispositivos serão jogados automaticamente para as redes de terceira geração, e

assim sucessivamente.

No Brasil temos um cenário preocupante no que se refere a 4G. A tecnologia

é cara, é incompatível com a maioria dos aparelhos e vai estar disponível em poucas

cidades durante um bom tempo antes de se espalhar pelo país.

O grande problema na implementação dessa faixa para o 4G LTE em nosso

país é que atualmente o sinal de 700 Mhz é utilizado pelas emissoras de televisão

aberta para a transmissão do canal analógico. A faixa de 700Mhz permite que os

sinais penetrem mais facilmente em prédios e casas, além do fato de o sinal ter um

alcance muito amplo. Enquanto que a faixa de 2.5Ghz não. Isso significa que o sinal

4G no Brasil não vai ser estável e não vai ser fácil de usar. Para solucionar isso, foi

determinado que as emissoras de TV até 2016 liberarem a faixa de 700MHz. Até lá

serão feitos planos e incentivos para a compra de aparelhos digitais para que não

haja uma disputa entre 4G e TV.

Utilizando a faixa de frequência de 2.5GHz o alcance e força do sinal é bem

menor se comparado à faixa de 700MHz. Com isso, segundo especialistas, é

necessário 3 vezes mais antenas utilizando a faixa de 2.5GHz para ter a mesma

cobertura de uma antena que opera na faixa de 700Mhz.

“A tecnologia ainda é nova, está sendo testada e a cobertura é baixa. Existe o

risco de o usuário ter uma experiência de uso ruim, mas as operadoras têm que

lançar porque têm as obrigações”, diz a analista Marceli Passoni, da consultoria

Informa Telecoms & Media. A consultoria estima que o Brasil tenha 930 mil

assinantes de serviços 4G até o fim do ano. O número é pequeno comparado aos

264 milhões de linhas móveis ativas no País – das quais 61,3 milhões são celulares

com tecnologia 3G. Relatório da Anatel de março registrava 14 mil aparelhos 4G

ativos no Brasil. Mas a previsão é que a quarta geração cresça muito nos anos

seguintes. Em 2017 a quantidade de linhas ativas pode chegar a 28 milhões,

segundo a Informa.

6.2 Municípios brasileiros com cobertura 4G.

O padrão LTE é o padrão de 4G predominante no Brasil sendo adotado

35

por todas as operadoras. A Anatel realizou em 2013 uma licitação de frequências

em 2500 MHz para a implantação de redes 4G. As empresas que adquiriram

estas frequências foram: Vivo, Tim, Claro, Oi, Sky e Sunrise

Tabela 1 Acesso em % de 4G no Brasil em 07/2014

Brasil com 3,7 milhões de acessos 4G em Jul/2014

O Brasil terminou julho com 3,7 milhões de acessos 4G (LTE), sendo 1,4 bilhão de acessos (39,1%) da Vivo, 1x.101 mil da TIM (30,0%), 734,7 mil da Claro (20,0%), 364,3 mil da Oi (9,9%) e 38,4 mil da Nextel (1,04%).

Vivo lidera cobertura 4G por municípios cobertos e Claro por % da população atendida.

Fonte: 4G..., 2015, disponível em: http://www.teleco.com.br/4g_brasil.asp

Tabela 2 Quantidade de Acessos 4G (LTE) 07/2014

Operadora 1T13 2T13 3T13 4T13 1T14 2T14 Jul/14

Vivo - 81.526 223.345 538.058 858.014 1.281.161 1.436.901

Tim - 35.180 155.600 404.790 675.783 989.924 1.101.273

Claro 14.702 35.967 111.171 222.162 320.926 655.454 734.749

Oi - 21.390 62.432 144.619 222.700 333.794 364.303

Nextel - - - - - 9.674 38.410

Total 14.702 174.084 552.632 1.309.771 2.077.647 3.270.375 3.676.040


Tabela 3 Adições Líquidas de Acessos 4G (LTE) no período 01/2013 á 07/2014

Operadora 1T13 2T13 3T13 4T13 1T14 2T14 Jul/14

Vivo - 81.526 141.819 314.713 319.956 423.147 155.740

Tim - 35.180 120.420 249.190 270.993 314.141 111.349

Claro 14.702 21.265 75.204 110.991 98.764 334.528 79.295

Oi - 21.390 41.042 82.187 78.081 111.094 30.509

Total 14.702 159.382 378.548 757.139 767.876 1.193 405.665


http://www.teleco.com.br/4g_brasil.asp

http://www.teleco.com.br/Operadoras/Vivo_tri.asp

http://www.teleco.com.br/Operadoras/Tim_tri.asp

http://www.teleco.com.br/Operadoras/claro_tri.asp

http://www.teleco.com.br/Operadoras/Oi.asp

http://www.teleco.com.br/operadoras/Nextel_br.asp





http://www.teleco.com.br/Operadoras/Oi.asp


36

Tabela 4 Acessos por Área Local SP - Jul/14

Código

Nacional Vivo Claro TIM Oi

Total

Celulares

11 333.179 152.249 236.766 56.577 778.771

12 15.086 9.699 16.646 5.138 46.569

13 20.444 7.476 9.454 4.105 41.479

14 29.215 5.242 6.292 905 41.654

15 24.139 5.049 5.568 1.342 36.098

16 18.591 25.775 10.993 2.983 58.342

17 13.886 12.686 8.243 1.049 35.864

18 19.265 2.975 5.330 333 27.903

19 50.680 40.528 29.815 8.105 129.128

SP 524.485 261.679 329.107 80.537 1.195.808


Tabela 5 Acessos por Área Local RJ/ES - Jul/14

Código

Nacional Vivo Claro TIM Oi Nextel

Total

Celulares

21 148.079 104.638 85.121 47.233 36.498 421.569

22 28.578 3.498 4.137 2.065 1.081 39.359

24 13.576 6.154 3.074 3.414 831 27.049

27 54.728 5.473 2.972 1.614 - 64.787

28 7.223 445 166 113 - 7.947

RJ/ES 252.184 120.208 95.470 54.439 38.410 560.711





http://www.teleco.com.br/operadoras/Oi_tri.asp






http://www.teleco.com.br/operadoras/Nextel_tri.asp


37

Tabela 6 Acessos por Área Local PR/SC - Jul/14

Código


Total

Celulares

31 61.768 23.234 52.827 30.805 168.634

32 6.793 4.513 4.943 5.940 22.189

33 2.378 1.779 2.746 4.014 10.917

34 5.947 2.037 15.489 3.254 26.727

35 11.817 2.352 8.632 4.937 27.738

37 8.201 468 3.695 1.823 14.187

38 7.230 484 5.115 621 13.450

MG 104.134 34.867 93.447 51.394 283.842

Código


Total

Celulares

41 25.651 14.579 65.667 4.513 110.410

42 2.211 1.652 10.097 473 14.433

43 6.376 1.572 21.195 2.129 31.676

44 5.294 1.758 24.519 880 32.451

45 3.098 889 15.699 329 20.015

46 1.293 780 2.927 236 5.236

47 19.858 7.772 31.674 3.201 62.505

48 13.294 4.303 27.910 4.588 50.095

49 4.101 3.499 7.389 785 15.774

PR/SC 81.176 36.804 207.077 17.134 342.595











38

Tabela 7 Acessos por Área Local RS - Jul/14

Código


Total

Celulares

51 70.256 34.854 16.149 9.862 131.121

53 3.741 1.990 3.324 1.587 10.642

54 21.977 11.065 3.074 1.086 37.202

55 12.245 3.030 1.491 850 17.616

RS 108.219 50.939 24.038 13.385 196.581


Tabela 8 Acessos por Área Local Centro Oeste - Jul/14

Código


Total

Celulares

61 48.160 48.448 38.791 17.773 153.172

62 23.906 30.238 24.482 11.871 90.497

63 3.912 5.151 2.584 3.220 14.867

64 7.432 6.541 3.440 1.401 18.814

65 23.192 10.957 4.829 973 39.951

66 17.923 1.521 1.260 1.184 21.888

67 25.350 17.436 6.305 1.045 50.136

68 8.200 1.864 445 333 10.842

69 5.992 9.704 2.804 2.746 21.246

Centro

Oeste 164.067 131.860 84.940 40.546 421.413












39

Tabela 9 Acessos por Área Local BA/SE -Jul/14

Código


Total

Celulares

71 23.480 11.581 29.627 13.006 77.694

73 4.986 2.701 3.443 1.985 13.115

74 2.271 424 1.732 1.047 5.474

75 6.536 4.055 8.302 1.495 20.388

77 5.829 1.280 3.322 1.850 12.281

79 29.574 1.408 3.376 2.209 36.567

BA/SE 72.676 21.449 49.802 21.592 165.519


Tabela 10 Acessos por Área Local Nordeste - Jul/14

Código


Total

Celulares

81 11.584 19.673 41.406 18.998 91.661

82 3.301 6.777 13.544 4.180 27.802

83 2.630 5.000 13.327 8.979 29.936

84 4.348 8.599 19.284 7.663 39.894

85 6.749 8.926 29.455 20.523 65.653

86 2.639 5.928 8.237 2.009 18.813

87 854 1.165 6.035 1.527 9.581

88 575 2.772 12.437 991 16.775

89 702 638 1.536 138 3.014

Nordeste 33.382 59.478 145.261 65.008 303.129












40

Tabela 11 Acessos por Área Local Norte -Jul/14

Código


Total

Celulares

91 14.583 5.927 28.826 5.712 55.048

92 40.831 6.259 14.468 2.675 64.233

93 7.949 280 943 857 10.029

94 8.334 270 3.693 472 12.769

95 5.715 175 2.835 369 9.094

96 6.647 351 4.605 688 12.291

97 1.410 112 980 146 2.648

98 6.809 3.398 10.582 7.799 28.588

99 4.300 693 5.199 1.550 11.742

Norte 96.578 17.465 72.131 20.268 206.442


6.3 Fornecedores iniciais de Redes 4G

A tabela a seguir apresenta os fornecedores de redes 4G para as operadoras no Brasil.

Tabela 12 Fornecedores Redes 4G

Operadora Fornecedores

Telefônica/Vivo Ericsson e Huawei

Tim Ericsson, Huawei e Nokia Siemens

Claro Ericsson e Huawei

Oi Alcatel Lucent, Ericsson e Nokia-Siemens

Sunrise Huawei








41

7 COMPARAÇÃO COM OUTRAS TECNOLOGIAS

7.1 LTE X 2G X 3G

Da mesma maneira que o 3G existe em conjunto com sistemas 2G em redes

integradas, o LTE deve conviver com os sistemas de 2G e 3G. Terminais que

oferecem funções múltiplas devem operar em LTE/3G ou mesmo com LTE/3G/2G,

de acordo com as necessidades do mercado. Apesar da grande melhoria do padrão

LTE, a convivência paralela se torna imprescindível no processo de transição.

Os celulares 2G tornam-se obsoletos, um número cada vez menor de

modelos 2G é lançado e, com o tempo, desaparecerão totalmente. Na Tabela abaixo

é feita uma comparação de evolução das velocidades de transmissão entre os

sistemas.

7.1.1 Diferenças entre 3G e 4G

Ambas, 3G e 4G são padrões de comunicação referentes à tecnologia

wireless e que são definidos pelo Comitê Internacional de Telecomunicações (ITU-

R). Ou seja, para oferecer as tecnologias 3G ou 4G é preciso seguir rigorosos

padrões internacionais, onde padrões está relacionado a forma como é feita a

transmissão de voz e dados pela rede.

A diferença básica entre 3G e 4G está na velocidade com que os dados são

transmitidos de um dispositivo para outro, assim como a qualidade do sinal para

efetuar a transmissão. A tecnologia 3G é de terceira geração e foi usada pela

primeira vez em 2001 no Japão oferecendo mais velocidade de transmissão de

dados que sua antecessora 2G, que foi lançada na Finlândia 10 anos antes.

A 4G foi lançada em 2010 com a intenção de tornar a transmissão de dados

ainda mais rápida do que com o uso da 3G. Ela é capaz de oferecer velocidades até

5 vezes mais rápidas que a 3G permitindo acesso ininterrupto à internet com opções

de download para vídeos e som em alta qualidade ou stream para programas de TV

sem o irritante.

42

7.1.2 Benefícios da Tecnologia 4G

Maior largura de banda, o que significa internet mais rápida;

Maior facilidade para assistir TV, ver vídeos, acessar mídias sociais,

informações, entretenimento e lojas online;

Maior qualidade em vídeo conferências. Etc.

Por que precisamos da 4G?

Para termos uma maior largura de banda e ficarmos mais próximos dos

padrões internacionais;

Acesso a multimídia, tele conferências e outros sem interferências ou “cortes”;

Acesso a altas velocidade de Internet com baixo custo por bit.

43

8 WIRELESS: WIMAX

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX) é uma tecnologia

de banda larga sem fio, capaz de atuar como alternativa a tecnologias existentes

como Digital Subscriber Line (DSL) ou T1/E1, na construção de redes

metropolitanas (MAN), em especial nas regiões onde seja difícil chegar por outros

meios. A tecnologia WiMAX tem como principal objetivo estabelecer a parte final da

infra-estrutura de conexão, a chamada última milha, disponibilizando a conectividade

para uso doméstico, empresarial entre outros. O WiMAX, de acordo com as

necessidades de cada aplicação, pode suportar acessos dos tipos: fixos, nomádicos,

portáteis e móveis, conforme a tabela a seguir:

Em teoria, espera-se que os equipamentos WiMAX tenham alcance de até 50

Km e capacidade de banda passante de até 70 Mbps. Na prática, alcance e banda

dependerão do equipamento e da frequência usados, bem como da existência ou

não de visada direta (significa dizer: se a antena de um ponto consegue "ver" a

antena de outro, caso não haja obstáculos no caminho – construções, montanhas).

O WiMAX é baseado nos padrões Institute of Electrical and Electronics

Engineers (IEEE) 802.16 e ETSI HiperMAN. Foram definidas duas versões da

tecnologia a fim de aperfeiçoar o atendimento a requisitos técnicos e mercadológicos

dos serviços fixos e móveis: - 802.16e, também conhecido como WiMAX móvel,

concebido para acessos portáteis e móveis. Produtos comerciais de WiMAX móvel

foram lançados em 2006 e a certificação do WiMAX Forum deverá ocorrer nos

próximos anos.

Além de operar em uma ampla faixa de frequência – de 2 a 66 GHz – as

principais vantagens estão no tripé banda larga, longo alcance e dispensa de visada,

o que não ocorre com outras tecnologias sem-fio. O Wi-Fi, por exemplo, baseado na

IEEE 802.11, foi desenvolvido para funcionar em redes locais (LAN), tendo, portanto,

curto alcance.

Justamente o oposto do WiMAX, que foi desenvolvido para funcionar em

redes metropolitanas (MAN).

44

8.1 Avaliação de Desempenho do LTE

Em Dezembro de 2007 em um dos primeiros testes realizados pela Nokia

Siemens em Berlim (Alemanha), a Nokia Siemens Network alcançou taxas teóricas

dos testes de 173 Megabits por segundo.

A operadora de celular japonesa NTT DoCoMo está realizando os ajustes e

testes de campo do LTE desde fevereiro deste ano num bairro no sul de Tóquio, no

mês de Março, a operadora afirmou já ter conseguido atingir até 250 Mbps em teste.

O pessoal da NXP Semiconductors demonstrou em Junho um novo modem

híbrido para dispositivos móveis que promete ir além do mais rápido que já existe

hoje. O Nexperia Cellular System Solution PNX6910 promete taxas de transferência

de dados de 150 Mbps para download e 50 Mbps para upload, deverá ser

compatível com redes LTE/HSPA/UMTS/EDGE/GPRS/GSM.

Diz a NXP que em um desses dá para baixar um filme em alta definição em

sete minutos (isso em LTE, ainda em fase de testes - é quase 20 vezes mais rápido

que um modem HSPA atual - o tão falado 3G - de 7,2 Mbps).

45

CONSIDERAÇÕES FINAIS

A tecnologia 4G em seguimento a 3G está trazendo e continuará a trazer

muitas mudanças para nós. Desenvolvimento, velocidade, interatividade e entre

outras muitas são as características dessa tecnologia. Ela está sendo levada aos

países subdesenvolvidos através de eventos mundiais que contribuem para o

desenvolvimento do mesmo. Então a tecnologia 4G é mais um dos grandes marcos

tecnológicos que fazem o homem dar um grande passo.

Há muito tempo se fala em convergência. Sistemas que devem convergir em

um mesmo padrão, mesmo dispositivo, com objetivos comuns. A era da

convergência está cada vez mais próxima. Com o avanço da Quarta Geração de

Celulares, devemos chegar neste patamar, no qual o usuário poderá, falar, ouvir, ler,

assistir, interagir e estar presente em qualquer lugar a qualquer hora, não somente

em voz, mas também imagem e com toda a informação necessária, em um mesmo

dispositivo. Além disto, o usuário terá a seu dispor dispositivos moveis completos, de

fácil utilização, com implementação de novos serviços a custos muito mais baixos.

É grande o número de pessoas que fazem uso da tecnologia 3G, atualmente

oferecida por diversas empresas de telefonia móvel e que permite ao usuário

conectar-se à internet através de celulares, notebooks, PDAs e qualquer dispositivo

que esteja preparado para esse tipo de atividade. No entanto agora já se fala em

4G, uma nova tecnologia que promete conexões muito mais rápidas e sinal de

qualidade superior, permitindo que os usuários utilizem o serviço sem problema

algum, mesmo dentre de veículos em movimento. 4G é a sigla da quarta geração de

telefone móvel. Ainda não tem nenhuma definição da tecnologia 4G. No Japão e em

alguns países da Europa já estão sendo testados por usuários esses tipos de

tecnologia 4G.

46

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http://www.teleco.com.br/4g_brasil.asp. Acesso em: 28/02/2015.

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universidade tuiutÍ do paranÁ - utp josuÉ josafat...

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