Conexões 4G, LTE e WiMAX mostram o futuro da comunicação móvel
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Muita coisa mudou desde a primeira geração de celulares. Durante a fase conhecida como 1G, o sinal era analógico e suscetível a interferências. Além disso, a falta de criptografia permitia que o sinal fosse interceptado e que o telefone fosse clonado. A chegada da segunda geração (2G) proporcionou grandes avanços, incluindo o uso de sinal digital, que entre outras funcionalidades, permite ser codificado. Com essa geração ganhamos um recurso que hoje em dia parece essencial: o SMS. Os aparelhos e as baterias também diminuíram de tamanho, já que o sinal digital exigia menos largura de banda e consumia menos bateria.

Já a terceira geração (3G) foi usada pela primeira vez em 2001, mas começou a ser desenvolvida em 1992. Além de uma largura de banda maior e uma cobertura mais ampla, o padrão 3G proporcionou que novos serviços fossem desenvolvidos, possibilitando que usuários agora pudessem acessar aplicações via internet, fazer videochamadas e até assistir aos programas de TV favoritos na telinha do celular.

Agora, enquanto navegamos com nossos smartphones, a indústria já começa a planejar a quarta geração (4G) de telefones e comunicações móveis. Palavras misteriosas, como LTE, WiMAX e, mais recentemente, LTE Advanced, começaram a aparecer em notícias que anunciam as possíveis tecnologias que definirão o padrão 4G.

Mas o que são essas tecnologias? Quais serão as diferenças entre 3G e 4G? E afinal, por que devemos prestar atenção no LTE Advanced?

3G X 4G

O padrão 3G, assim como seu antecessor 2G, também trouxe avanços muito significativos para a telefonia móvel. Pela primeira vez, usuários podiam usar um navegador web parar navegar na internet, e proporcionava largura de banda suficiente para assistirmos a vídeos no YouTube e enviarmos mensagens com conteúdo multimídia.

Com o 3G, os celulares foram transformados em espécies de minilaptops. Mas o 4G pretende mudar o cenário e ir além, suportando um número maior de protocolos utilizados via internet, além do aumento exponencial da largura de banda. Isso permitirá o uso simultâneo de voz, jogos com acesso a internet e serviços multimídia via streaming.

Se compararmos os dois padrões, as redes 4G podem chegar a ser de 4 a 100 vezes mais rápidas que o sistema em uso atualmente. Além disso, o padrão 4G está sendo desenvolvido de forma que possibilite o controle da banda, possibilitando que algumas aplicações tenham prioridades sobre as outras ao utilizarem a conexão.

E depois do IPcalipse, é essencial que o padrão 4G também tenha suporte para IPv6, já que o número de pessoas online deve aumentar ainda mais.

Assim como padrões anteriores, o 4G também é definido pela International Telecommunication Union (ITU), uma agência das Nações Unidas de assuntos relacionados à tecnologia da informação e da comunicação.

Embora essa definição ainda não esteja completamente acertada, alguns fabricantes já têm produzidos celulares compatíveis com as tecnologias que farão parte do novo padrão. Um desses aparelhos é o Motorola Atrix, o potente celular anunciado na Consumer Electronics Show deste ano.

As tecnologias 4G

Algumas das tecnologias pré-4G já estão no mercado há alguns anos, mas ainda não atingem completamente as exigências da ITU, que espera taxas de transferência a 1 Gbit/s.

Atualmente, empresas vêm comercializando a marca 4G em seus produtos como sinônimo de suporte para WiMax e Long term evolution (LTE). Vejamos o que são e para que serve cada uma dessas tecnologias.

Worldwide Interoperability for Microwave Access (WiMAX)

Esse protocolo de telecomunicações foi implementado com base no padrão de redes sem fio IEEE 802.16, com o objetivo de levar uma alternativa ao cabo ou à DSL para o acesso a uma conexão de banda larga.

O funcionamento das redes WiMAX é semelhante ao das redes Wi-Fi, mas com um alcance muito maior. A implementação atual do WiMAX pode transferir dados em até 40 Mbit/s, mas com as próximas atualizações pretende chegar à marca de 1 Gbit/s.

O protocolo, que tem sido apelidado de "Wi-Fi com esteroides", pode oferecer uma maneira barata de levar a conexão de banda larga a lugares distantes, como propriedades rurais. Isso acontece porque a tecnologia possui uma área de cobertura muito maior, como a dos celulares, e dispensa o investimento em infraestrutura capaz de levar cabos até as casas dos clientes.

A tecnologia foi usada para ajudar na comunicação em Aceh, território da Indonésia atingido por um tsunami em 2004. Na época, toda a infraestrutura foi prejudicada pelo desastre natural, com exceção das comunicações por rádio amador.

O WiMAX possibilitou conexões de banda larga que ajudaram a recuperar a comunicação com áreas não afetadas. Posteriormente, a mesma tecnologia ajudou a manter a comunicação entre as equipes de ajuda às vítimas do Furacão Katrina.

Além desses casos, Europa e Coreia do Sul já adotaram padrões de banda larga sem fio, como a HiperMAN e a WiBro, ambas compatíveis com a WiMAX.

Long term evolution (LTE)

A LTE foi desenvolvida pela Third-Generation Partnership Project (3GPP) como uma espécie de evolução do High-Speed Packet Access (HSPA), a tecnologia GSM que é utilizada atualmente como banda larga 3G por empresas como a AT&T. A criação da 3GPP funciona como uma técnica de modulação, capaz de transmitir 100 Mbps em cada canal e, com isso, possibilitar um desempenho semelhante às conexões de banda larga de hoje, via cabo.

Os primeiros usos públicos da LTE aconteceram nas cidades de Estocolmo e Oslo, em dezembro de 2009, com terminais para os usuários criados pela Samsung. Também é possível encontrar redes LTE nos Estados Unidos, fornecidas pela Verizon e pela AT&T.

Atualmente o projeto ganhou uma atualização e foi rebatizado como LTE Advanced, que parece ser o candidato mais provável para o que chamaremos um dia de 4G, já que vem ganhando a atenção de grandes operadoras. A principal razão para isso é o fato de que a LTE oferece uma transição mais natural da tecnologia em uso atualmente, a GSM, que tem mais de 3 bilhões de usuários espalhados pelo mundo.

Totalmente compatível com as primeiras versões da LTE, a LTE Advanced é capaz de alcançar taxas de download de 3,3 Gbits por setor da estação base, em situações ideais. Isso levaria a LTE além dos requerimentos solicitados pela ITU.

Em condições normais, a LTE seria capaz de entregar uma taxa de download de 1 Gbps para dispositivos móveis parados, ou cerca de 100 Mbps caso o usuário esteja em movimento, como em uma carro ou trem. Já a taxa de upload da conexão é de 200 Mbps.

Além disso, a LTE Advanced também fornece uma cobertura mais ampla, a um custo mais baixo. Para prover tanta velocidade, a LTE Advanced faz uso de uma antena do tipo MIMO (Multiple-Input, Multiple-Output), que aumenta a capacidade das ondas de transmissão. Além disso, o futuro da LTE promete que ela será capaz de "consertar" a comunicação automaticamente, caso uma das células de transmissão fique indisponível.

Nos Estados Unidos, a Verizon pretende ampliar comercialmente os serviços baseados em LTE até o início de 2012. A proposta da operadora é substituir completamente a tecnologia 3G pela 4G até o final de 2013, expandindo assim a área de cobertura dos serviços.

Marketing e a quarta geração

Embora já tenhamos aparelhos compatíveis com "4G", é bom lembrar novamente que o padrão ainda não está totalmente definido e pronto para uso.

Em setembro de 2009 a ITU recebeu novas propostas de candidatos a 4G, todas baseadas em WiMAX (802.16m) e LET Advanced. É bom lembrar, porém, que embora essas tecnologias estejam de acordo com os requerimentos exigidos pela LTU, elas ainda não estão completamente implementadas. Portanto, podemos chamá-las de pré-4G, ou de 3.9G.

Pode-se argumentar que essas tecnologias estão além da 3G, já que usam uma frequência diferente e não são compatíveis com a geração anterior. Porém, como elas ainda não atendem efetivamente os requerimentos da 4G, elas também não poderiam ser consideradas como tal. Mas certamente essas são as tecnologias que mais chegam perto do novo padrão que vai revolucionar a telefonia móvel.

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