O documento discute a evolução das tecnologias de comunicação móvel, com foco na introdução da tecnologia 4G, que promete alta velocidade e melhor qualidade de conexão. Ele examina a transição de gerações anteriores (1G, 2G, 3G) e compara os padrões em competição, como WiMAX e LTE, ressaltando as vantagens e desafios de cada um. Além disso, aborda as implicações para o mercado brasileiro e a importância da infraestrutura para garantir a eficiência do 4G.

1. CENTRO UNIVERSITÁRIO
INSTITUTO DE ENSINO SUPERIOR DE BRASÍLIA - IESB
TECNOLOGIA EM REDES DE COMPUTADORES
ANDRESON LOPES
BRUNO MONTENEGRO
ELIVELTON BARROS
JAIRO LIMA
JORGITO XAVIER
LUCIANO GOMES
NOVAS TECNOLOGIAS E A INTERNET
TECNOLOGIA DE COMUNICAÇÃO DE QUARTA GERAÇÃO
4G
BRASÍLIA - DF
2012

2. 2
GRUPO 01 - ALUNOS:
ANRESON LOPES
BRUNO MONTENEGRO
ELIVELTON BARROS
JAIRO LIMA
JORGITO G. XAVIER
LUCIANO GOMES
NOVAS TECNOLOGIAS E A INTERNET
TECNOLOGIA DE COMUNICAÇÃO DE QUARTA GERAÇÃO
4G
Este trabalho visa introduzir o conceito de
Novas Tecnologias no mercado - 4G,
buscando inserir os seus conceitos, visão no
mercado e suas configurações. Curso de
Tecnologia de Redes - 5º Semestre. Trabalho
com supervisão do Professor Ronaldo Costa -
Estudo da Contemporaneidade.
BRASÍLIA - DF
2012
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3. 3
1 - INTRODUÇÃO
O Termo Novas tecnologias deriva-se do surgimento de tecnologias e
métodos que emergem no contexto da revolução informacional. Com as tendências
às novas tecnologias estão permitindo o desenvolvimento de facilidades de redes e
comunicações corporativas que estão cada vez mais bem integradas à base de
informações.
Destas, sua grande maioria caracterizam-se por agilizar, horizontalizar e
facilitar o acesso ao conteúdo da comunicação, por meio da digitalização e da
comunicação em redes, para captação, distribuição e transmissão da informação em
diversos formatos como: Imagem, vídeo, som, texto entre outros.
No geral, as novas tecnologias estão associadas à interatividade e a quebra
com o modelo de comunicação em que a informação é transmitida de modo
unidirecional, adotando assim o modelo todos-todos, onde os que integram redes de
conexões fazem parte do envio e recebimento das informações.
Em referência ao descrito, optamos por apresentar a tecnologia 4G que
surge com o objetivo de revolucionar a transmissão de dados utilizando redes
móveis de longo alcance com altas taxas de transmissão e melhor utilização do
espectro.
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4. 4
2 - EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS MÓVEIS DE COMUNICAÇÃO
A primeira geração (1G) de redes móveis surgiu na década de 80 com a
tecnologia AMPS (Advanced Mobile Phone System). Era totalmente analógica e
suscetível a interferências. Seu sinal era interceptado com facilidade, bastava
alguém sintonizar na mesma frequência que seu celular trabalhava para escutar sua
conversa. Além disso, seu telefone podia ser clonado com mais facilidade que
atualmente.
A segunda geração (2G) surgiu na década de 90, mas muitos celulares
ainda continuavam a usar a tecnologia 1G. A transição de uma geração para outra
ocorre de forma lenta, já que demanda troca de aparelhos para suportarem a nova
tecnologia. Com as redes 2G houve a troca do analógico para digital, como o sinal
não era mais analógico era possível agora ser codificado.
Com essa geração ganhamos um recurso que hoje é trivial: enviar e receber
SMS. Os aparelhos celulares reduziram seu tamanho e passaram a consumir menos
bateria. Com isso, os preços também reduziram. Mas o celular ainda era um luxo
para poucos. No decorrer da década os preços ficaram mais populares.
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5. 5
3 - TECNOLOGIA 3G
A tecnologia 3G surgiu em meados de 2001, prometendo interatividade via
internet móvel no celular, oferecendo ainda uma gama de serviços que vão desde o
suporte a aplicações multimídia (vídeo, áudio e dados) ao acesso a vários serviços
disponíveis na internet (www, correio eletrônico, comércio eletrônico, etc). Esta
tecnologia permite uma melhor utilização do espectro para a transmissão de
conteúdos de grande volume de taxas de 5 a 10 Mbps. Esta tecnologia utiliza uma
frequência diferente da utilizada pelo WAP e permite tráfego de dados em maior
volume. O surgimento do 3G revolucionou o uso da internet em dispositivos móveis
como celulares, tablets entre outros, gerando impacto no consumo de conteúdos
audiovisuais em aparelhos móveis.
Alguns padrões 3G são: W-CDMA, HSPA, Wimax e EVDO.
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6. 6
4 - TECNOLOGIA 4G
A tecnologia 4G promete oferecer um serviço mais estável, permitindo uma
qualidade de conexão até mesmo em veículos em movimento, ao contrário da
conexão atual, que muitas vezes tem o sinal reduzido nessas situações.
Além disso, a rede 4G é baseada totalmente em protocolo IP, utilizado
atualmente para conexão com a internet pelos computadores. Com a utilização do IP
em uma rede de telefonia celular, é possível o suporte de mais usuários acessando
simultaneamente.
4.1 - O QUE É A TECNOLOGIA 4G?
4G é a sigla para 4ª geração de telefonia móvel. Ela designa tecnologias que
oferecem conexões à internet de altíssima velocidade. De modo geral, redes móveis
4G alcançam velocidades próximas a de conexões fixas via cabo ou modem ADSL.
Existem pelo menos duas tecnologias consideradas 4G: WiMax (utilizada em alguns
países asiáticos) e LTE (utilizada nos EUA e alguns países europeus). No Brasil,
querem implementar 4G com tecnologia LTE.
A Internet 4G está disponível em Brasília, a partir de um serviço da empresa
de televisão a cabo Sky. Chamada de Sky Banda Larga, a internet, porém, não
funciona como o 4G disponível no exterior, que permite a conexão em alta
velocidade para dispositivos como celulares e notebooks. A 4G oferecida pela Sky
está disponível somente para modens fixos, podendo ser usada em casa ou em
escritórios. Ainda assim, a chegada da 4G propriamente dita está prevista para antes
da Copa do Mundo de 2014.
A Claro já capacitou toda a sua rede em IP Ran e em 3G Max (HSPA+), o
que atualmente é melhor experiência em velocidade, que o usuário pode ter,
atingindo velocidade média de navegação de até 3 Mbps. Com o lote W da
freqüência 4G adquirido hoje, a Claro poderá oferecer tecnicamente uma velocidade
próxima a 100 Mbps, mas estima-se que a velocidade oferecida pelas operadoras
4G no Brasil será em média de 10 a 15 Mbps, o que é 5 vezes mais rápido do que
temos atualmente.
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7. 7
Os dois padrões que competem pelo mercado de 4G no mundo hoje são o
WIMAX, com a versão 802.16M, e o LTE Advanced (Long term evolution).
A tecnologia LTE (adotada pelo Brasil), desenvolvida pela Third-Generation
Partnership Project (3GPP), é uma evolução do High-Speed Packet Access (HSPA).
Você já deve ter reparado que quando está conectado ao 3G aparece a letra H
indicando que a conexão está estabelecida, pois é o HSPA.
A tecnologia LTE usa novas técnicas de modulação, por isso consegue
alcançar altas taxa de downlink. Abaixo é mostrada a evolução das redes digitais,
que vai desde o 2G até o 4G. O LTE usa como modulação: OFDM (Orthogonal
Frequency Division Multiplex) e MIMO (Multiple Input Multiple Output), que aumenta
a capacidade das ondas de transmissão.
Abaixo apresenta-se a taxa de dados(downlink) oferecida, aos usuários,
pelas principais operadoras de banda larga móvel no Mundo:
Geração 2G 3G
WCDMA
Tecnologia GSM GPRS EDGE HSPA *HSPA+
(UMTS) **LTE
Taxa de
10-40 40-50 100-130 128-384 0,3-1 3-6 5-12
dados para
Kbps Kbps Kbps Kbps Mbps Mbps Mbps
usuário
* Oferecida pela Claro e Vivo.
** Oferecida pela Verizon e AT&T nos EUA.
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Evolução da Tecnologia GSM -> LTE-Advanced
Origem GSM: Europa.
Geração 2G 3G 4G
WCDMA
Tecnologia GSM GPRS EDGE* HSPA HSPA+ LTE** LTE-Advanced
(UMTS)
Taxa de dados máx. 14,4 171,2 473,6 7,2/14,4 21/42 100 1,0
2,0 Mbps
teórica (Downlink) Kbps Kbps Kbps Mbps Mbps Mbps Gbps
Taxa de dados 473,6 474 5,76 7,2/11,5 50 0,5
- -
máx. teórica (Uplink) Kbps Kbps Mbps Mbps Mbps Gbps
100-
Taxa de dados 10-40 40-50 128-384 1-10
130 - - -
média teórica kbit/s kbit/s kbit/s Mbps
kbit/s
Canalização (MHz) 0,2 0,2 0,2 5 5 5 20 100
Tempo de latência
500 500 300 250 ~ 70 ~ 30 ~ 10 <5
(ms)
4.2 - TAXAS DE TRANSMISSÃO DO 4G
A taxa de transmissão de dados via 4G é aproximadamente 10 vezes maior
que na tecnologia anterior, o 3G. Segundo a Anatel, a transmissão em 3G é feita em
até 2 Mbps, enquanto a tecnologia 4G permite transferências a 22 Mbps, em média.
O 4G foi especificado para trabalhar com seis canais diferentes: 1,4 MHz, 3
MHz, 5 MHz, 10 MHz, 15 MHz e 20 MHz. Mas as velocidades mais altas somente
são atingidas nos canais de 20 MHz, podendo chegar a impressionantes 100 Mbits
por segundo de downlink e 20Mb por segundo de uplink (downlink é o nome dado ao
sinal de comunicação que parte de um satélite em direção a uma estação terrestre).
Seria o mesmo que baixar um arquivo a mais de 12 megabytes por segundo.
A telefonia móvel de quarta geração exige de três a cinco vezes mais torres
de transmissão para que a velocidade 4G seja garantida. Segundo dados da
consultoria Teleco, para cada faixa adquirida no leilão serão necessárias de 1,2 mil a
2 mil estações radiobase (ERB).
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9. 9
5 - PADRÕES EM DISPUTA NO ACESSO MÓVEL À INTERNET
5.1 - WIMAX
Wimax (Worldwide Interoperability for Microwave Access -
Interoperabilidade Mundial para Acesso de Micro-ondas)
O padrão tem como objetivo estabelecer a última milha (last mile), isto é, a
parte final da infra-estrutura de conexão de banda larga fixa e móvel, oferecendo
conectividade para uso doméstico, empresarial e em hotspots.
O termo WiMAX foi criado por um grupo de indústrias conhecido como
WiMAX Forum, cujo objetivo é promover a compatibilidade e interoperabilidade
entre equipamentos baseados no padrão IEEE 802.16, que especifica uma interface
sem fio para redes metropolitanas (WMAN). Este padrão é similar ao padrão Wi-Fi
(IEEE 802.11), que já é bastante difundido, porém agrega conhecimentos e recursos
mais recentes, visando a um melhor desempenho na comunicação.
5.2 - LTE
LTE (Long Term Evolution - Evolução de Longo Prazo)
O LTE é uma tecnologia móvel de transmissão de dados que foi criada com
base no GSM e WCDMA. A diferença é que a tecnologia prioriza o tráfego de dados
em vez do tráfego de voz, como acontecia em gerações anteriores. Isso proporciona
uma rede de dados mais rápida e estável.
Aliás, quando o LTE foi criado, não existia voz trafegando sobre a rede. Para
que a rede suportasse ligações, as operadoras precisaram adaptar a rede. Existem
duas possibilidades: uma delas é de, no momento de receber a ligação, rebaixar o
dispositivo móvel para a rede GSM/WCDMA. A outra possibilidade surgiu um pouco
depois, com a criação do VoLTE, no qual o telefone funciona normalmente na rede
4G.
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É a tecnologia padrão para a evolução das atuais redes GSM/WCDMA.
Ainda assim, algumas operadoras com tecnologia CDMA, como as americanas
Verizon e Sprint, optaram por aderir à tecnologia.
5.2.1 - DIFERENCIAL
O principal diferencial do LTE é a rede de dados. Em testes de laboratório,
uma rede experimental de LTE, com 20 MHz de espectro, alcançou,
aproximadamente, 300 Mbps de downstream e 75 Mbps de upstream. Entretanto, a
velocidade real de navegação beira aos 100 Mbps de download e 50 Mbps de
upload. O tempo de resposta do LTE é visivelmente mais baixo em relação ao que
conhecemos das redes 3G: em condições normais, a latência da rede chega a, no
máximo, 30 ms.
Outra diferença é sobre a quantidade de usuários pendurados na rede: 5
MHz de espectro permitem até 200 acessos simultâneos — praticamente o dobro
das redes atuais.
5.3 - ESTRATÉGIAS DE ADOÇÃO DOS PADRÕES
Embora pareçam à primeira vista padrões totalmente discrepantes em
termos técnicos, os padrões LTE e WiMax têm semelhanças tecnólogicas
relevantes: são baseados no protocolo IP; utilizam o mesmo sistema de modulação
(OFDM); e, têm eficiência espectral e custo de operação.
Suas diferenças se evidenciam em função do posicionamento de seus
principais agentes de mercado: de um lado, as operadoras, os fabricantes de
equipamentos e aparelhos de telefonia móvel (LTE); de outro, as operadoras de TV
a Cabo (principalmente as de MMDS), de telefonia fixa, de acesso à internet e
fabricantes de chips e equipamentos de rede 802.16x (WiMax).
O posicionamento do agente regulador (ANATEL) vai desempenhar um
papel crucial na disputa do mercado brasileiro nos próximos cinco anos, emoldurado
pela Copa do Mundo de 2014 e os Jogos Olímpicos de 2016. O que está em jogo é
a alocação do espectro de frequência hoje destinado ao serviço MMDS (2,5 MHz), a
certificação dos equipamentos 802.16x (WiMax) já licenciados para a Telefônica na
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11. 11
mesma frequência e as bandas de VHF e UHF liberadas pelas estações
transmissoras de TV analógica, depois da total implantação da TV Digital no Brasil.
As estratégias de afirmação dos blocos antagônicos são suportadas por
argumentos consistentes. Alinhadas com o LTE, as operadoras de telefonia móvel
costuraram um acordo com os fabricantes para construir um quadro de transição
contínuo, a partir das tecnologias anteriores (2G, 2,5G e 3G). Esse bloco
argumenta, então, que não faz sentido abandonar o volumoso investimento já
realizado nas redes atuais.
Já o bloco dos agentes interessados no WiMax argumenta que esta
tecnologia está disponível hoje, não apenas em 2013 como a versão 4G da LTE, e
representará um trunfo importante na meta de universalização do acesso à Internet
sustentada pelo governo brasileiro.
6 - MODALIDADES DE TRANSFERÊNCIA
Há basicamente duas modalidades de transferência de conteúdo audiovisual
em Mídias Móveis: o streaming e o download.
A modalidade de transferência em fluxo contínuo ou vídeo ao vivo
(streaming) é utilizada para transmissão de canais com programação linear (grade
de programação fixa), e em regra não permite a retenção de cópia do conteúdo pelo
usuário.
A transferência de arquivos por download é empregada na transferência de
vídeo de acordo com a demanda do usuário, que constitui a programação não-linear
ou serviço de vídeo por demanda (VOD). Na maioria dos casos, o serviço permite a
retenção da cópia do conteúdo pelo usuário, ainda que a sua licença e acesso seja
temporário.
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7 - APARELHOS DE RECEPÇÃO/REPRODUÇÃO
Atualmente existem diversos aparelhos com capacidade para reproduzir
arquivos audiovisuais e com acesso a redes dedicadas. Será apresentado a seguir
um rol exemplificativo de algumas espécies comuns, a partir de características de
utilização, de funcionalidades específicas ou posicionamento de mercado.
7.1 - TELEFONES CELULARES (2G)
Possibilitam acessar conteúdos apenas pelo padrão WAP. O WAP foi um
padrão usado pelos desenvolvedores para tornar as páginas mais simples e a
navegação possível em uma época que a velocidade da troca de dados era muito
baixa.
7.2 - TELEFONES CELULARES (3G)
São aparelhos que utilizam a tecnologia de transmissão 3G (mais rápida) e
por isso permitem uma melhor navegação e troca de dados.
7.3 - SMARTPHONES
São aparelhos que também utilizam a tecnologia de transmissão 3G e que,
por possuírem dispositivos multimídia mais avançados (telas maiores, players e
maior capacidade de processamento), são os que permitem a melhor experiência
com produtos audiovisuais. São celulares com funcionalidades estendidas por meio
de programas executados em seu Sistema Operacional, que tentam simular a
experiência do usuário com um computador pessoal.
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7.4 - E-READERS
São aparelhos portáteis que permitem a leitura de livros e outros arquivos
digitais e que utilizam tela E-ink, que funciona de maneira bastante semelhante ao
papel, ou seja, refletindo luz ambiente. São exemplos de E-readers o Kindle e o
Nook.
7.5 - TABLETS
Um tablet é um computador em forma de prancheta eletrônica, sem teclado
e com tela sensível ao toque. São exemplos de tablets o IPad (da Apple), o
Samsung Galaxy Tab e o HP Slate.
7.6 - PDA – PERSONAL DIGITAL ASSISTANT
Os PDAs (palmtop ou handhelds) são computadores com dimensões
reduzidas, mas dotados de grande capacidade computacional, cumprindo as
funções de agenda e sistema informático de escritório elementar, com possibilidade
de interconexão com um computador pessoal ou uma rede informática sem fios. Os
PDAs foram a evolução das agendas eletrônicas e os antecessores dos
Smartphones. Entretanto, o termo PDA atualmente também tem sido utilizado como
uma alternativa ao “Smartphone”, para identificar aparelhos para os quais a
funcionalidade de fazer e receber chamadas telefônicas é praticamente secundária.
7.7 - GAMES PORTÁTEIS
São os aparelhos de vídeo games com consoles portáteis. Normalmente são
derivados de consoles de marcas tradicionais que produzem versões compactas
agregando mobilidade à experiência de seus jogos. São exemplos o PSP (versão
portátil do PlayStation da Sony) e o Nintendo DS.
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7.8 - MINI-PCS
São computadores que possuem um processadores do tipo AMD T56N
(conhecido como Fusion Zacate) funciona com 1,6GHz e com dois núcleos de
processamento gráfico é um AMD Radeon HD6310. E o melhor é que estes dois
processadores não precisam de arrefecimento ativo, reduzindo o espaço ocupado
assim como o ruído de funcionamento.
Além disso, este mini-PC pode ter até 4GB de memória RAM DDR3,
consegue acoplar um disco rígido de 2,5 polegadas na USB e inclui saídas HDMI e
DisplayPort assim como 6 portas USB 2.0, ele ainda tem um slot para microSD,
além duas portas eSATA e WIFI
Estes mini-pcs são do tamanho de um pen-driver utilizam desde softwares
livres até um Windows CE e estão sendo muito utilizados acoplados aos televisores
full HD para transformá-los em SMART TVS, ou seja, com esta pequena maravilha
você pode conectar seu televisor a internet, rodar aplicativos , jogos , ver diversos
formatos de filme direto do dispositivo de armazenamento e muito mais.
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8 - CONCLUSÃO
A necessidade de modernização das redes sem fio é cada vez maior, uma
vez que os equipamentos, infraestrutura e sistemas evoluem constantemente. A
grande mudança na aplicação do projeto está na evolução das tecnologias, a fim de
atender à necessidade de redução de custos e melhoria dos resultados. A
Tecnologia Móvel e Sem Fio estão entre os assuntos mais discutidos na área de
Sistemas de Informação atualmente. Com o crescimento da telefonia móvel, banda
larga e redes sem fio a mobilidade e a computação em múltiplas plataformas e
aparelhos tornam-se cada vez mais possível. As redes 4G tem uma característica
significativa na velocidade de transmissão de dados, podendo atingir uma
velocidade de 1 Gbps no celular quando estiver parado e de 100 Mbps quando
estiver se movendo em um veiculo qualquer, no qual permitirá carregamento rápido
de sites, incluindo os download de músicas. Terá acesso a voz, dados e serviços
multimídia disponíveis a qualquer hora, em qualquer lugar, também oferecendo uma
maior proteção e segurança para os usuários e habilitando a conectividade global
entre diferentes redes, para evitar a falta de cobertura quando o usuário se deslocar
através de áreas cobertas para redes diferentes. Através da conexão de quarta
geração, o acesso à Internet terá um salto ainda maior, visto que o tráfego de dados
pelos aparelhos móveis será de acordo com o que, atualmente, é utilizado nos
computadores. A conexão de banda larga sem instalação de provedores via cabo ou
linha telefônica se torna possível. No entanto, a realidade brasileira é bastante
diferente, e todas as operadoras nacionais de telefonia móvel oferecem conexões
em velocidades desfavoráveis a preços não tão cômodos e com limites de tráfego.
A tecnologia 4G, embora claramente superior a suas antecessoras, ainda
possui um custo alto de implantação, o que diminui a oferta do serviço em todo o
mundo. Do ponto de vista dos aplicativos móveis, o 4G cria novas possibilidades
para os aplicativos destinados a transmissões de dados (documentos, fotos, vídeos,
emails etc.), além de jogos e aplicações de streaming, entre outros.
Com a expansão do uso da tecnologia e seu consequente barateamento, a
nova tecnologia certamente beneficiará desde usuários de aplicações móveis a
grandes soluções corporativas.
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16. 16
9 - BIBLIOGRAFIA
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Beyond HSPA+, SAE/LTE and LTE-Advanced. 3G Americas, 2009. 178 p.
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Santa Catarina, São José - Santa Catarina.
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http://tecnologia.uol.com.br/album/2012/06/22/perguntas-e-respostas-sobre-
4g.htm - acessado em 18/09/2012 às 14h35hs.
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18. 18
SUMÁRIO
1 - INTRODUÇÃO..................................................................................................... 4
2 - EVOLUÇÃO DAS TECNOLOGIAS MÓVEIS DE COMUNICAÇÃO..............................5
3 - TECNOLOGIA 3G................................................................................................ 6
4 - TECNOLOGIA 4G................................................................................................ 7
4.1 - O QUE É A TECNOLOGIA 4G?..........................................................................7
4.2 - TAXAS DE TRANSMISSÃO DO 4G.................................................................8
5 - PADRÕES EM DISPUTA NO ACESSO MÓVEL À INTERNET....................................9
5.1 - WIMAX......................................................................................................... 9
5.2 - LTE............................................................................................................... 9
5.2.1 - DIFERENCIAL......................................................................................... 9
5.3 - ESTRATÉGIAS DE ADOÇÃO DOS PADRÕES.................................................10
6 - MODALIDADES DE TRANSFERÊNCIA ...............................................................11
7 - APARELHOS DE RECEPÇÃO/REPRODUÇÃO ......................................................12
7.1 - Telefones celulares (2G) ...........................................................................12
7.2 - Telefones celulares (3G) ...........................................................................12
7.3 - Smartphones............................................................................................. 12
7.4 - E-readers .................................................................................................. 12
7.5 - Tablets ..................................................................................................... 12
7.6 - PDA – Personal Digital Assistant ...............................................................13
7.7 - Games Portáteis ....................................................................................... 13
7.8 - Mini-pcs..................................................................................................... 13
8 - CONCLUSÃO.................................................................................................... 14
9 - BIBLIOGRAFIA.................................................................................................. 15
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