Por que essa rede se chama móvel e os dispositivos, celulares?

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O sexto e último artigo dessa série tem um tom de despedida. Foi uma jornada e tanto passar pelas 6 tecnologias de acesso sem fio mais relevantes do mercado. A audiência de vocês, os comentários, sugestões e feedbacks nos trouxeram até aqui e eu só posso agradecer: Obrigado!

Mas este artigo final da série também traz a rede do momento como tema: as redes celulares. Digo que elas são as redes do momento por dois principais motivos: a amplitude da cobertura, e a quantidade de pessoas com dispositivos conectados a rede celular.

Se você não leu os cinco artigos anteriores, segue uma lista para facilitar o acesso:

Um pouco de história e o porquê desse nome.

O ano era 1973 e no dia 3 de abril de daquele, Martin Cooper – o inventor do celular e engenheiro da Motorola, estava em uma calçada da sexta avenida em Nova Iorque, portando o seu invento: um Dynatac de 1kg e ligou para o seu rival e amigo Joel Engel que era chefe da Bell Labs. Ambos estavam na corrida por desenvolver o celular. Disse Cooper nessa primeira ligação a Engel:

Estou ligando para você de um celular, mas de um celular de verdade, um celular pessoal, de mão e portátil.

Aí nasceu o telefone celular e o resto é a história que conhecemos, destacando a chegada dessa tecnologia no Brasil em 1990. Veja abaixo a matéria dando destaque a esse marco:

Porém, não poderia deixar de fazer menção a uma figura muitas vezes esquecida, um padre brasileiro que fez as primeiras transmissões de voz sem fio que se tem notícia, em 3 de junho de 1900 na cidade de São Paulo. Escrevi um artigo sobre esse tema: Foi um padre brasileiro o inventor do rádio?

Na busca pela Etimologia, a palavra celular foi associada a essa tecnologia pelos engenheiros Douglas H. Ring e W. Rae Young da Bell Labs. Ao desenhar uma rede de torres sem fio eles o chamaram de layout celular por causa do desenho resultante:

Diagrama de Rede 4G para ilustrar a rede com formato celular – Fonte: Researchgate

Por causa desse fato os aparelhos que operam nesse tipo de rede começaram a ser chamados de telefones celulares. Aqui aparece uma pequena polêmica, pois muitos dizem que o telefone é móvel e a rede que é celular. Será que falamos errado e eu escrevi o título desse artigo sem obedecer a regra? Eu diria que não até pela popularidade que o termo adquiriu.

Um pouco de Tecniquês…

Ao longo da evolução das redes celulares, suas implantações foram ocupando diferentes faixas de frequências. Do 2G ao 5G temos redes implantadas globalmente em frequências que vão desde 700 MHz até quase 4,2 GHz – bem próximos à frequência de comunicação terra-ar da aviação comercial. Também temos os sistemas acima de 20 GHz que devem se popularizar gradualmente.

O funcionamento para chamadas de voz é simples. O som capturado pelos microfones do celular é transformado em sinais binários (zeros e uns) e transmitido via rede celular para o destinatário onde o código é transformado em som nos alto-falantes. Já para o tráfego de dados, os fluxos de informação já usam o protocolo IP de ponta a ponta.

Uma questão relevante das redes celulares é que elas já nasceram pensadas em ser uma rede de muitas células com sobreposição de sinal entre elas. Isso faz com que o handover – a troca de associação de um celular a uma torre para outra, ocorra de maneira transparente para o usuário, sem interrupções. O Wi-Fi que falamos no artigo anterior, tem uma eterna questão com o handover e a perda de pacotes nesse momento de mudança de cobertura.

Princípio do Handover – Fonte: Shatechnote

Por outro lado, a criptografia é bastante robusta usando métodos de autenticação bastante seguros. Porém, já vivemos tempos sombrios aqui também: quem não se lembra do problema de clonagem dos celulares CDMA? Outro fato relevante foi a quebra do algoritmo de encriptação. Mas é uma invasão difícil porque mesmo tendo quebrado o algoritmo, o atacante deve estar dentro da cobertura da mesma célula da vítima.

E os casos de uso?

Por ser uma tecnologia que hoje tem cerca de 16 bilhões de devices ativos, com 91% da população possuindo um dos quase 8 bilhões de telefones celulares, a sua penetração no mercado e cobertura são enormes.

A segurança da rede, a velocidade proporcionada pelas gerações mais recentes de telefonia celular e o handover facilitando a mobilidade são os principais argumentos que se juntados a disponibilidade de equipamentos são as principais características dessas redes.

Porém, nem tudo são flores. No modelo de negócios até pouco tempo atrás, a cobertura era decidida pelas operadoras, que por sua vez ao transportar pacotes de dados ou voz dos seus assinantes, traziam esses pacotes até o core da rede para serem roteados aos seus destinatários corretos.

Para resolver essa questão, com a evolução do 4G e do 5G foram criadas as arquiteturas de redes privadas: uma possibilidade que as organizações possam ter as suas próprias redes e controlar onde querem ter cobertura celular e evitar que as informações trafegadas por suas redes saiam do seu domínio.

Escrevi alguns artigos sobre o tema:

Outra questão que pode aparecer é o consumo de energia devido ao alto volume transacional exigido pelo protocolo. Para resolver esses problemas foram criadas soluções que consumissem menos energia e eu detalhei alguns exemplos também em um artigo: Qual a diferença entre CAT-M1 e NB-IoT?

Por fim os casos de uso. Deixo com vocês uma coletânea de artigos com casos de uso em redes móveis para diversos segmentos:

Você conhecia toda essa saga sobre as redes celulares?

Sou Mauro Periquito, Engenheiro de Telecomunicações e Diretor Especialista de Prática na Kyndryl, onde desenvolvo e gerencio projetos de transformação digital para indústria, utilities, mineração, agronegócio e operadoras de telecomunicações. Em minha trajetória profissional tenho como propósito traduzir as necessidades dos clientes em soluções customizadas. 

Também atuo em outras frentes como mentor, palestrante, conselheiro consultivo e escrevo diariamente no LinkedIn sobre gestão de pessoas, carreira, inovação e tecnologia, com a missão de trazer uma visão descomplicada sobre a tecnologia. Fui eleito no final de 2022 como LinkedIn Top Voice de Tecnologia & Inovação. 

Durante minha carreira trabalhei em multinacionais no Brasil, países da América Latina, Espanha, Porto Rico, Emirados Árabes Unidos e Qatar. Em meu tempo livre, sou um grande entusiasta do ciclismo em seus diversos modos, incluindo o cicloturismo.

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Bibliografia:

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