Tecnologias 1G, 2G e 3G

A partir de sua primeira geração (1G) o serviço celular passou a funcionar através da divisão de uma cidade ou região em pequenas áreas geográficas denominadas células, sendo cada uma delas servida pelo seu próprio conjunto de rádios transmissores e receptores de baixa potência. Quando a chamada de um celular alcança uma torre de transmissão e recepção, a mesma é transferida para o sistema de telefonia fixa regular. Cada célula possui diversos canais com o objetivo de prover serviços para muitos usuários simultaneamente. A medida em que um usuário se movimenta na cidade, o sinal do seu telefone celular passa automaticamente de uma célula para outra, sem sofrer interrupção.

Em função da pressão de demanda, particularmente nos EUA, onde o sistema analógico havia atingido o limite de sua capacidade nas maiores áreas metropolitanas, e pela necessidade de se ter um sistema Pan Europeu na Europa, foi necessário dar início ao desenvolvimento de sistemas digitais que em princípio, além da maior capacidade, ofereciam as seguintes vantagens sobre os analógicos: técnicas de codificação digital de voz mais poderosas, maior eficiência espectral, melhor qualidade de voz, trabalham com bastante facilidade a comunicação de dados e facilitam significativamente a criptografia da informação transmitida.

Como resultado desse esforço, surgiram os sistemas GSM (Groupe Speciale Mobile/Global System for Mobile Communications) na Europa, o TDMA (Time Division Multiple Access), o CDMA (Code Division Multiple Access) nos EUA e o PDC (Japanese Personal Digital Cellular) no Japão.

Em resumo, os serviços de comunicações de segunda geração (2G) são baseados em sistemas de alto desempenho, alguns com capacidade, no mínimo, três vezes superior à dos sistemas de primeira geração. Caracterizam-se, em geral, pela utilização de tecnologia digital para transmissão tanto de voz quanto de sinalização.

Como resposta à má qualidade de serviço oferecida por sistemas analógicos, a sua inabilidade de adequar capacidade a demanda e a elitização de seus serviços dada a exorbitância dos preços, surgiu, na Inglaterra, em 1989, o conceito PCN (Personal Communications Network). O "Department of Trade and Industry" (DTI), órgão governamental responsável pelo setor de telecomunicações do Reino Unido, disparou um processo de consulta sobre o desenvolvimento de um sistema rádio que fornecesse serviços bidirecionais de telecomunicações de alta qualidade, para ambientes fixos e móveis, a um custo acessível. A meta era o mercado de massa, constituído potencialmente por milhões de usuários, promovendo, desta forma, uma competição com o sistema celular. A arquitetura do sistema seria suportada por uma ampla estrutura microcelular para possibilitar o uso de terminais de baixa potência e, conseqüentemente, leves para serem transportados no bolso (pocket-size). A faixa de freqüência mais adequada estaria entre 1,7 e 2,3 GHz, por estar menos congestionada que a faixa do celular convencional, em torno dos 900 MHz, e a atenuação adicional da nova faixa seria compensada pela menor dimensão das células. Nos EUA, esse serviço, que pretende ser cada vez mais o meio de comunicações entre pessoas e não entre lugares ficou, conhecido como PCS (Personal Communications Service).

Na Europa, as primeiras aplicações de PCS surgiram no final de 1993 com o sistema DCS-1800, uma variante do GSM operando com potências menores e em uma faixa de freqüência mais alta. Em janeiro de 1998, apenas na Alemanha, França e Inglaterra, existiam cerca de 3,7 milhões de assinantes nessa tecnologia.

Mesmo não estando ainda os sistemas de segunda geração totalmente amadurecidos e firmemente estabelecidos, já se trabalhava intensamente no desenvolvimento da terceira geração. Este trabalho estava sendo liderado mais uma vez pela Europa e patrocinado pelo ITUR (International Telecommunications Union - Radiocommunications sector) e ETSI (European Telecommunications Standard Institute). O objetivo era criar um sistema móvel de terceira geração por volta do ano 2000. Esse sistema estava sendo denominado UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

A topologia provável desse novo sistema era baseada em uma forma de arquitetura mista de células, células de tamanho variável seriam implementadas com dimensionamento adequado para áreas geográficas específicas e em função das diferentes demandas de tráfego. Células diminutas, ou seja, picocélulas, instaladas em interiores, seriam versões melhoradas das até então atuais tecnologias "cordless", com "handsets", isto é, aparelhos de assinante, bastante pequenos e leves, células maiores, ou seja, microcélulas e macrocélulas, poderiam operar segundo características evoluídas a partir do GSM. "Handsets" diferentes precisariam reconhecer e operar indistintamente em pico, micro e macrocélulas. Ou seja, o objetivo era criar uma plataforma de rede SEM FIO, oferecendo aos usuários a possibilidade de acesso, através de ondas de rádio, como extensão do sistema telefônico do escritório quando se encontram no trabalho ou como telefone móvel convencional quando se encontram ausentes ou ainda como telefone principal de suas residências quando estão em casa.

As tecnologias de terceira geração (3G) surgem então e permitem às operadoras da rede oferecerem a seus usuários uma ampla gama dos mais avançados serviços, já que possuem uma capacidade de rede maior por causa de uma melhora na eficiência espectral. Entre os serviços, há a telefonia por voz e a transmissão de dados a longas distâncias, tudo em um ambiente móvel. Normalmente, são fornecidos serviços com taxas de 5 a 10 megabits por segundo.

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 carga de bateria.

Até dezembro de 2007, 190 redes 3G já operavam em quarenta países e cento e cinqüenta e quatro redes HSDPA operavam em setenta e um países, segundo a Global mobile Suppliers Association. Na Ásia, na Europa, no Canadá e nos Estados Unidos, as empresas de comunicações utilizam a tecnologia W-CDMA, com cerca de cem terminais designados para operar as redes 3G.

Na Europa, os serviços 3G foram introduzidos a partir de março de 2003, começando pelo Reino Unido e Itália. O Conselho da União Européia sugeriu às operadoras 3G cobrirem 80% das populações nacionais européias até ao final de 2005.

A implantação das redes 3G foi tardia em alguns países devido a enormes custos adicionais para licenciamento do espectro. Em muitos países, as redes 3G não usam as mesmas freqüências de rádio que as 2G, fazendo com que as operadoras tenham que construir redes completamente novas e licenciar novas freqüências; uma exceção são os Estados Unidos em que as empresas operam serviços 3G na mesma freqüência que outros serviços. Os custos com licença em alguns países europeus foram particularmente altos devido a leilões do governo de um número limitado de licenças e a leilões com propostas confidenciais, além da excitação inicial sobre o potencial do 3G. Outros atrasos se devem a despesas com atualização dos equipamentos para os novos sistemas.

Em junho de 2007, o assinante 3G de número duzentos milhões foi conectado. Se comparado aos três bilhões de assinantes de telefonia móvel no mundo, esse número corresponde apenas a 6,7%. Nos países onde a 3G foi lançada inicialmente (Japão e Coréia do Sul), mais da metade dos assinantes utilizam 3G. Na Europa, o país líder é a Itália, com um terço dos seus assinantes tendo migrado para a 3G. Outros países líderes na migração para a 3G são o Reino Unido, a Áustria e a Singapura, com 20% de migração. Uma estatística confusa está computando clientes de CDMA 2000 1x RTT como se fossem clientes 3G. Se for utilizada essa definição de caráter disputado, o total de assinantes 3G seria de 475 milhões em junho de 2007, 15,8% dos assinantes de todo o mundo.

3G NO BRASIL

A primeira operadora a oferecer 3G no Brasil foi a Vivo em 2004 com a tecnologia Evolution-Data Optimized ou CDMA 1X-EVDO que atinge velocidades de até 2mb por segundo.

No final de 2007, as operadoras Claro e Telemig celular lançaram suas redes 3G UMTS/HSDPA na freqüência de 850 MHz antecipando-se ao leilão das faixas de freqüência no Brasil, que foi realizado em dezembro de 2007. Dessa forma as quatro principais operadoras do país Vivo, Claro, TIM e Oi, conseguiram obter cobertura nacional, além da Telemig celular e da BRT, que obtiveram a cobertura em suas respectivas regiões. Neste mesmo leilão, a operadora CTBC também adquiriu a tecnologia para a sua área de concessão: Triângulo Mineiro e parte dos estados de Goiás, Mato Grosso do Sul e São Paulo. A Sercomtel Celular utilizará a tecnologia 3G na frequência de 850 MHZ, nas cidades de Londrina e Tamarana, no estado do Paraná.

Conforme reafirmou na primeira semana de março de 2008 o presidente da ANATEL, Ronaldo Sardenberg, disse que o leilão da subfaixa H da terceira geração deverá ocorrer até o final do primeiro semestre de 2008, subfaixa esta reservada para um quinto player (outra operadora). Como naquele leilão, a Nextel surpreendeu a todos disputando com altos lances uma das bandas. A ANATEL deve considerar a possibilidade desse quinto player já estar estabelecido e pronto para ingressar no mercado 3G.