Como funcionam as redes 4G? [ilustração]

05/06/2013 às 16:52

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Nos últimos meses, vimos o grande avanço das redes 4G no cenário brasileiro. Prometendo mais velocidade e desempenho mais estável para os consumidores, o novo padrão de redes móveis já está disponível em algumas capitais, mas ainda pode demorar um pouco até que ele esteja presente em todo o país.

Mas você já parou para pensar em como é o funcionamento dessas redes? Quais os motivos para que elas sejam mais eficientes do que as atuais 3G? Nós fomos atrás das respostas e preparamos este artigo para você. Mas antes de falar sobre as questões práticas, vamos analisar algumas diferenças básicas na estrutura de distribuição do sinal.

Infraestrutura das redes 4G

Boa parte da estrutura das novas redes instaladas no país é similar à utilizada pela geração anterior de redes móveis — e é possível que alguns dos equipamentos estejam sendo utilizados para as transmissões dos dois padrões, uma vez que as diferenças efetivas estão apenas na última etapa. O sinal chega para as operadoras por cabos de fibra óptica oriundos dos grandes backbones.

Depois disso, ele é enviado também por cabo até centrais de distribuição. Para ser levado às antenas, ele passa por grandes roteadores e switches de alto desempenho. Ainda por fibra óptica, o sinal é direcionado até as antenas e é nesse momento que ocorre a grande diferenciação dos padrões.

(Fonte da imagem: Reprodução/Gemind)

A grande maioria das antenas 3G são redistribuidoras. Ou seja, elas recebem o sinal de uma antena principal e então compartilham a frequência com os usuários que estiverem ao alcance — em celulares, tablets ou computadores. Ao mesmo tempo, as antenas 4G são distribuidoras. Isso significa que elas recebem o sinal por cabo de fibra óptica e então enviam os espectros para os consumidores.

Precisamos lembrar que existem diferenças nos equipamentos utilizados nessas antenas. Não somente a frequência é diferente da utilizada pelas redes 3G, mas também os métodos de empacotamento dos dados. Como os controladores e compressores são mais avançados, eles podem fazer com que o sinal seja enviado com mais facilidade e rapidez, além de absorver maior quantidade de informações.

Distribuição inteligente

Os sistemas de distribuição também são mais inteligentes. Roteadores são programados para que os fluxos de dados sejam desafogados automaticamente. Isso significa que as redes conseguem identificar momentos de tráfego intenso de dados e se reorganizam para que não exista sobrecarga e queda de sistemas.

“Velocidade é o que queremos”

Quando falamos sobre velocidade teórica, podemos chegar a diferenças gritantes entre as tecnologias 3G e 4G. Enquanto o padrão mais antigo chega no máximo aos 21 Mbps (nas redes mais avançadas 3G Plus), o mais moderno pode ficar entre os 50 Mbps e os 1.000 Mbps. E o tempo de resposta também melhora, caindo de 50 milissegundos para a faixa de 20 a 40 milissegundos.

(Fonte da imagem: Reprodução/Wikimedia Commons)

Como dissemos anteriormente, o que realmente faz com que a velocidade seja maior está nas grandes centrais de distribuição do sinal 4G. O empacotamento dos dados que serão enviados para os consumidores é muito mais eficiente, e isso acontece graças aos roteadores e outros equipamentos, muito mais potentes do que os utilizados pelas gerações anteriores de aparelhos.

O espectro de frequência importa?

Todas as redes 3G brasileiras operam nas faixas de frequência de 850MHz e 2,1 GHz, sendo que a 4G funciona na faixa de 2,5 GHz. Isso influencia diretamente nos resultados alcançados? Sim e não. “Sim”, pois frequências maiores significam menor alcance — e isso exige que existam mais antenas para a distribuição do sinal, o que faz com que os resultados sejam melhores.

E quanto ao “Não”? Também é preciso dizer que isso não influencia diretamente na velocidade. O grande trunfo está mesmo nos equipamentos utilizados pelas redes 4G, pois são eles os responsáveis pela maior eficiência no empacotamento dos dados — o que trará altas velocidades na transmissão como principal consequência.

Outras frequências somente em alguns anos

Há vários países que utilizam a frequência de 700 MHz em suas redes de conexões móveis da quarta geração. Isso pode ocorrer também no Brasil em alguns anos, mas somente quando essa banda for liberada pelos canais de TV analógica, que deixará de operar no Brasil — o que deve ocorrer entre os anos de 2016 e 2018.

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São essas as razões para que as conexões 4G consigam velocidades e estabilidade mais interessantes do que os padrões oferecidos pelas redes 3G. Aos poucos o Brasil vai ganhando maior acesso à tecnologia e isso deve refletir em ainda mais investimentos das operadoras. Você já experimentou as redes 4G? O que acha delas?