3G: UMTS, WCDMA, HSDPA e a questão das freqüências

Apesar de inicialmente ter concorrido com o EVDO, o UMTS acabou emergindo como a tecnologia adotada por todas as operadoras nacionais que já oferecem acesso 3G, entre elas a Claro, que passou a oferecer planos 3G baseados no UMTS a partir do final de 2007, a TIM, a Oi e até mesmo a Vivo, que passou a operar uma rede mista, com o UMTS e o EVDO.

Assim como no caso do GSM, que suporta o uso do GPRS e do EDGE, o UMTS permite o uso de dois protocolos de transporte, que são usados de acordo com a disponibilidade, qualidade da recepção e do modo suportado pelo aparelho.

O mais básico é o WCDMA (não confundir com o CDMA, que é o padrão concorrente do GSM), que oferece taxas de transmissão de até 384 kbits. Apesar de no papel o valor ficar próximo dos 236.8 kbits oferecidos pelo EDGE, na prática o WCDMA oferece tempos de latência muito melhores e uma conexão muito mais utilizável. Um bom exemplo da diferença é o uso de aplicativos de VoIP, que são quase inutilizáveis no EDGE devido ao lag na transmissão, mas fluem de forma satisfatória no W-CDMA.

Em seguida temos o HSDPA, um protocolo mais recente, que reduz a latência e aumenta a taxa de download da rede de forma expressiva. Usando o HSDPA como protocolo de transporte, o UMTS suporta taxas de 1.8, 3.6, 7.2 e 14.4 megabits, de acordo com a implementação usada pela operadora (no Brasil a versão de 7.2 megabits é a mais comum). Naturalmente, a velocidade real variando de acordo com a qualidade do sinal e o número de usuários conectados à mesma estação de transmissão, mas ela é sempre bem mais alta que no WCDMA.

O grande problema é que o HSDPA funciona bem apenas a distâncias relativamente curtas, por isso os aparelhos chaveiam automaticamente para o WCDMA nas áreas de menor cobertura, fazendo com que a taxa de transmissão seja reduzida. Outra limitação é que o HSDPA aumenta apenas a taxa de download, sem fazer nada com relação ao upload, que continua sendo de apenas 384 kbits, assim como no WCDMA.

O HSDPA é considerado um protocolo 3.5G e (na maioria dos aparelhos) é possível verificar se seu aparelho está usando ele ou o WCDMA simplesmente olhando o ícone da conexão. Um “3.5G” indica que está sendo usado o HSDPA, um “3G” que está em uso o WCDMA, um “E” que está sendo usado o EDGE e um “G” que você está em uma área em que apenas o velho GPRS está disponível:

Um efeito colateral do UMTS é que ele trouxe de volta o problema do uso de freqüências diversas em diferentes partes do mundo. Nos EUA são usadas freqüências de 850 e 1900 MHz, na Europa são usadas as freqüências de 900 e 2100 MHz e no Brasil são usadas as freqüências de 850 e 2100 MHz, de acordo com o estado e a operadora usada.

Com isso, os aparelhos voltaram a ser lançados em versões diferentes, de acordo com o país ao qual são destinados. O Nokia E71, por exemplo, foi lançado em três versões:

E71-1 (versão Européia): 900 e 2100 MHz
E71-2 (versão para os EUA): 850 e 1900 MHz
E71-3 (versão Brasileira): 850 e 2100 MHz

Veja que apenas a versão nacional suporta ambas as freqüências usadas por aqui. Durante a época do lançamento, muitas pessoas compraram a versão Européia (que suporta a faixa dos 2100 MHz, mas não a dos 850 MHz) apenas para descobrir que não conseguiam usá-lo em conjunto com o 3G da Claro, que adotou o uso da faixa dos 850 MHz na maioria dos estados. Algo similar acontece em diversos modelos antigos, como no caso do E61, que suporta apenas a faixa dos 2100 MHz.

A solução para o problema são os aparelhos tri-band, capazes de operar nas três freqüências (850/1900/2100MHz). Eles devem se tornar mais comuns a partir da segunda geração de aparelhos 3G, resolvendo o impasse.

Continuando, outra medida importante é verificar quais são os protocolos suportados pelo aparelho. A maioria dos modelos oferecem suporte ao WCDMA e ao HDSPA de 3.6 megabits, de forma que as especificações incluem algo como:

WCDMA HSDPA with simultaneous voice and packet data
(PS max speed DL/UL= 3.6Mbps/384kbps, CS max speed 64kbps)

ou:

WCDMA 900/2100 or 850/1900 or 850/2100, maximum speed 384/384 kbps (DL/UL)
HSDPA class 6, maximum speed 3.6 Mbps/384 kbps (DL/UL)

O grande problema é que existem muitos aparelhos com suporte apenas ao WCDMA, o que limita suas taxas de download a apenas 384 kbits, um problema sobretudo se você pretende usar o smartphone como modem. Nesse caso, você encontrará algo como:

WCDMA 900/2100 or 850/1900 or 850/2100, maximum speed 384/384 kbps (DL/UL)

No outro extremo, temos alguns aparelhos que já suportam o HDSPA de 7.2 megabits, mas eles ainda são raros. A falta de suporte a ele não chega a ser um grande problema, já que muito provavelmente o plano não permitirá o uso acesso a 7.2 megabits de qualquer forma.

O principal motivo para a diferença é que o suporte ao HSDPA exige o uso de um processador ARM extra (encarregado da modulação e do processamento dos sinais), que naturalmente aumenta o custo de fabricação. Isso faz com que alguns modelos de baixo custo (como o Nokia E63) fiquem limitados ao WCDMA.

Assim como no ADSL e outras modalidades de acesso, as altas taxas do UMTS podem ser limitadas pela operadora de acordo com o plano. Isso permite aumentar o número de assinantes suportados dentro de uma determinada estrutura e adiciona a possibilidade de cobrar mais caro pelos planos mais rápidos. A Claro, por exemplo, oferecia planos de 500 kbits e 1 megabit durante o lançamento do serviço com, respectivamente, quotas de tráfego de 5 GB e 10 GB.