Entendendo o 3G

As conexões móveis estão se tornando as sucessoras do acesso discado, no sentido de que estão disponíveis em praticamente qualquer lugar, atendendo até mesmo as áreas mais afastadas, onde outras modalidades de acesso não estão disponíveis. Elas fazem também a alegria de quem precisa de uma conexão contínua em qualquer lugar, para trabalhar ou manter contato com os amigos. O principal motor para a popularização é a oferta de conexões 3G, que (pelo menos nas áreas de boa cobertura) oferecem uma opção utilizável de banda larga.

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 antigamente utilizava uma rede baseada no EVDO.

Assim como no caso do GSM, que suporta o uso do GPRS e do EDGE, o UMTS oferece dois modos de acesso, 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, tanto para download quanto para upload. 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 WCDMA.

Em seguida temos o HSDPA, um protocolo mais recente, que reduz a latência e aumenta a taxa de download da rede de forma expressiva. Utilizando 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 varia 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 qual sistema está sendo usado 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.

Nos Nokia, você vai notar que o ícone do 3.5G aparece apenas enquanto o aparelho está transmitindo dados. Isso acontece por que ele realmente utiliza o HSDPA apenas enquanto a conexão está ativa. No resto do tempo, ele chaveia de volta para o WCDMA, para economizar energia, fazendo com que o ícone volte ao “3G”.

Um efeito colateral do UMTS é que ele trouxe de volta o problema do uso de freqüências diferentes em diferentes partes do mundo. Nos EUA são usadas freqüências de 850 e 1900 MHz, na Europa de 900 e 2100 MHz e, no Brasil, 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:

Veja que apenas a versão nacional suporta ambas as freqüências usadas por aqui. Durante a época do lançamento, muitos 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 ou da TIM nos diversos estados onde é utilizada a faixa dos 850 MHz.

A mesma história se repete em outros modelos, nem sempre com final feliz. O Nokia N95, por exemplo, existe em apenas duas versões. O N95-1, que é a versão Européia, suporta apenas a faixa dos 2100 MHz, enquanto o N95-3 (a versão americana) suporta as faixas dos 850 MHz e 1900 MHz (mas não a dos 2100 MHz), como você pode conferir nas especificações exibidas no site da Nokia:

A Nokia vendeu ambas as versões no Brasil, com a Claro vendendo um grande volume de modelos N95-3, que funciona apenas na Claro e apenas nas cidades onde é usado 850 MHz. O N95-1, por sua vez (vendido pelas demais operadoras), funciona tanto na Tim quanto na Vivo e na Oi, mas falha nas cidades com cobertura de 850 MHz da Claro e da própria TIM (onde o aparelho chaveia para o EDGE), uma confusão que resultou em muitos usuários insatisfeitos.

Com relação às operadoras, tanto a Claro quanto a TIM e a Vivo possuem licenças para operar tanto na faixa dos 850 MHz quanto na dos 2100 MHz. A faixa dos 850 MHz oferece vantagens do ponto de vista do alcance (a freqüência mais baixa permite que os sinais se propaguem por uma distância maior, usando a mesma potência de transmissão), mas a maior disponibilidade de equipamentos que utilizam a faixa dos 2100 MHz tem feito com que as operadoras dêem preferência à esta faixa de frequência.

A TIM chegou a implantar redes 3G na faixa dos 850 MHz em Minas, Paraná e Brasília, mas logo adotou o uso da faixa dos 2100 MHz, assim como a Vivo, que também chegou a usar a faixa dos 850 MHz em Minas, antes de também padronizar a rede em torno dos 2100 MHz.

A Claro implantou redes de 850 MHz em AL, CE, DF, ES, GO, MS, MT, PB, PE, PI, RJ, RN, RS e SP, mas também já anunciou que pretende migrar para os 2100 MHz ao longo do ano de 2009. A Oi, que chegou um pouco depois, também optou por utilizar a faixa dos 2100 MHz. Com isso, temos (no final de 2008) o seguinte resumo:

Como pode ver, tudo indica que a faixa dos 2100 MHz predominará no Brasil, de forma que não é aconselhável investir em aparelhos em versão americana, que suportam apenas 850 e 1900 MHz (como no caso do Nokia N95-3 e do E71-2). Na falta de um modelo tri-band, como o E71-3, a melhor escolha são as versões européias (900 e 2100 MHz).

Modelos antigos, como o E61 (que foi vendido em versão única, com suporte apenas à faixa dos 2100 MHz), não funcionavam inicialmente devido ao uso dos 850 MHz, mas acabaram sendo reabilitados com a implantação das redes de 2100 MHz, diferente de aparelhos como o N95-3, que fizeram o caminho oposto.

Além de atrapalhar a vida dos usuários, essa confusão de freqüências também não é boa para os fabricantes, que são obrigados a produzir diferentes versões dos mesmos aparelhos. Isso tem levado ao aumento na produção de modelos 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 HSDPA de 3.6 megabits, de forma que as especificações incluem algo como:

ou:

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:

No outro extremo, temos alguns aparelhos que já suportam o HSDPA 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 acesso a 7.2 megabits de qualquer forma.

O principal motivo para alguns aparelhos suportarem apenas o WCDMA 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.

Concluindo, temos também o HSUPA (também chamado de EUL), um padrão atualizado, que complementa as melhores taxas de download do HSDPA com melhoras também nas taxas de upload, indo de 730 kbps (no HSUPA categoria 1) até 5.76 megabits (HSUPA categoria 6), de acordo com a implementação. Por ser apenas uma extensão do UMTS e não um novo padrão 3G, os investimentos necessários para migrar as redes são relativamente pequenos, já que é preciso apenas substituir alguns equipamentos nas torres e redimensionar a estrutura de roteamento, sem exigir o licenciamento de novas faixas de freqüências ou substituição de antenas.

O HSUPA já é suportado por alguns aparelhos, entre eles o HTC Touch Pro e o Nokia 6260. É importante enfatizar que o HSDPA e o HSUPA são dois padrões complementares e não concorrentes. O HSDPA melhora as taxas de download em relação ao WCDMA, enquanto o HSUPA melhora as taxas de upload. De acordo com os equipamentos usados, as operadoras podem suportar ambos os padrões, oferecendo tanto download quanto upload mais rápidos, ou suportar apenas o HSDPA.

No Brasil, a única operadora a já utilizar o HSUPA (no início de 2009) é a Vivo, o que pode resultar em um diferencial competitivo no futuro. Ainda não existem notícias sobre o HSUPA por parte da Claro, da TIM ou da Oi, já que elas optaram por inicialmente implantar apenas o HSDPA e precisarão trocar equipamentos para oferecerem o HSUPA. Como não existe tanta demanda por melhores taxas de upload quanto existe por downloads mais rápidos, pode ser que a atualização demore um pouco.