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

Publicado em 04/12/2008 – 15:23
por Carlos Morimoto

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.

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  1. 37 respostas para “3G: UMTS, WCDMA, HSDPA e a questão das freqüências”

  2. edy em 4 dez, 2008

    Grande materia!!!1 minha opinião é esperar pra ver o que acontece e talvez se obtenha uma padronização e consequentemente uma evolução da cobertura e velocidade

  3. Leandro em 4 dez, 2008

    um engenheiro da vivo me jurou q até julho/2009 todas as cidades de minas já estarão cobertas com 3G

  4. Luzemário em 5 dez, 2008

    Só para complementar: No upload, também existe o meio irmão do HSDPA, que é o HSUPA, destinado a aumentar a velocidade de subida. Mas pessoalmente acho que ele não vá ser implementado tão cedo (talvez nunca?) nas operadoras brasileiras. Provavelmente, quando as operadoras acharem que está na hora de aumentar a velocidade de upload, já teremos redes capazes de atender ao 4G.

  5. Ricardo Barroso em 5 dez, 2008

    Minha opinião é que esse mercado de 3G vai se complicar aqui no Brasil, pois embora não seja divulgado por niguém eu duvido que as operadoras tenham BANDA suficiente para atender a demanda, e como os orgão de fiscalização estão nas mãos de funcionários públicos que na maioria das vêzes cometem deslizes e deixam corre frouxo, o futuro é tenebroso.

  6. Frank em 5 dez, 2008

    Trabalho muito bem feito, é de fundamental importancia essas informações sobre smartphones e tecnologia 3g.

  7. Carlos em 5 dez, 2008

    Muito interessante entender sobre frequencias de operação de aparelhos móveis.

    Lendo esse artigo fiquei curioso pra saber qual tecnologia e melhor para o serviço de video chamada que algumas operadoras aqui no Brasil ja oferecem.

    Gostaria muito de saber mais sobre o tema. Alguem indica algum livro que mostra em detalhes mais sobre essas tecnologias de transmissão que temos hoje?

  8. Leandro em 5 dez, 2008

    Ricardo Barroso,
    eu concordo plenamente com vc… meus pais moram numa cidade do interior de MG(Piranga) onde a unica maneira de acesso a internet é via EDGE (no maximo 64kbps) com um ping para o site do uol de 2750ms e que já está saturado onde nos horários de pico já é impossivel navegar, o unico horario q dá pra atingir os 64kbps é no domingo de manhã

  9. fernando em 9 dez, 2008

    A Vivo é a unica operadora nacional a usar HSUPA, as demais usam HSDPA.

  10. André em 12 dez, 2008

    Na verdade WCDMA e HSDPA não são propiamente "protocolos de transporte", mas sim tecnologias de acesso à interface aérea. E CDMA não é o sistema concorrente com o GSM, esse sistema é o CDMA2000 (só a vivo utiliza no Brasil). CDMA é a tecnologia utilizada no sistema CDMA200.
    Falta ao autor conhecimento técnico sobre telecomunicações.

  11. Roberto Alves em 12 dez, 2008

    Na concepção popular o CDMA é o concorrente do GSM, é só ver os resultados das buscas do Google… O resto são minúcias técnicas.

  12. Carlos Morimoto em 12 dez, 2008

    "CDMA Technology

    The world is demanding more from wireless communication technologies than ever before as more people around the world are subscribing to wireless. Add in exciting Third-Generation (3G) wireless data services and applications -- such as wireless email, web, digital picture taking/sending, assisted-GPS position location applications, video and audio streaming and TV broadcasting -- and wireless networks are doing much more than just a few years ago.

    This is where CDMA technology fits in. CDMA consistently provides better capacity for voice and data communications than other commercial mobile technologies, allowing more subscribers to connect at any given time, and it is the common platform on which 3G technologies are built.

    CDMA is a "spread spectrum" technology, allowing many users to occupy the same time and frequency allocations in a given band/space. As its name implies, CDMA (Code Division Multiple Access) assigns unique codes to each communication to differentiate it from others in the same spectrum. In a world of finite spectrum resources, CDMA enables many more people to share the airwaves at the same time than do alternative technologies.

    The CDMA air interface is used in both 2G and 3G networks. 2G CDMA standards are branded cdmaOne and include IS-95A and IS-95B. CDMA is the foundation for 3G services: the two dominant IMT-2000 standards, CDMA2000 and WCDMA, are based on CDMA."

    Essa é a descrição oficial da tecnologia, vinda diretamente da fonte:
    http://www.cdg.org/technology/

    A meu ver, esta explicação, fornecida pelo próprio grupo de desenvolvimento, me dá o direito de me referir a ambas as tecnologias apenas como "CDMA" em textos destinados ao grande público.

  13. mineiro em 13 dez, 2008

    Parabéns, Carlos Miromoto,
    São pessoas como vc que pesquisam e estudam, que nos ajudam a entender este assunto tão complicado, que é o de telefonia, e não alguns imbecis que não sabem nada, além de criticar o trabalho alheio.
    Basta ser só um pouco inteligente para entender a a diferença de CDMA para GSM, AGORA SE ALGUM OTÁRIO NÃO TEM NEM UM POUCO DE INTELIGENCIA ,NÃO DEVERIA ESTAR PARTICIPANDO DE UMA COISA COM O SIMPLES INTÚITO DE CRITICAR.
    nem esquenta a cabeça. Continue assim nos passando informações. Muito obrigado!!!

  14. Gabriel em 13 dez, 2008

    Carlos,

    Sabe como habilitar o Field Test(teste de intensidade de sinal) no aparelho Sony Ericsson W900i?

  15. Marcos em 25 dez, 2008

    Alguém sabe dizer qual a frequência HSPDA utilizada pela operadora vivo?
    Em algum estado el utiliza a frequência 850Mhz ou em todo o Brasil trabalha na 2100Mhz?

    Obrigado desde já

  16. apr em 1 mar, 2009

    amigos todas estas discusões são muito boas, mas necessito como instalar meu modem CDMA com Kurunin 7

  17. mcrmar em 12 mar, 2009

    A explicação é show de bola porém uma duvida na minha cidade a claro opera em 3g mas utiliza a frequencia de 850mhz,seria a mesma em wcdma850mhz?

  18. Gerlúcio Moura em 15 mar, 2009

    Amigos sou um estudante na área de TI e gostaria de uma orientação dos amigos.
    Gostaria que os amigos me falasse um motivo para poder falar do protocolo HSDPA.
    Qual a utilização ou finalidade da tecnologia HSDPA,o que vai agregar de valor na tecnologia.
    Para pode fazer minha monografia.

    Agradeço
    Gerlúcio Moura

  19. Engenheiro167 em 5 abr, 2009

    Caros
    O UMTS, terá cobertura a nível Brasil, visto que o GSM está sendo feito o suap de algumas operadoras. O Tráfego de chamada de voz e dados é altíssima, em todas as operadoras. Estamos em fase já de inicialização da Tecnologia 4G que agrega placas de interface que agregam dados em altíssima velocidade capaz de interligar IP com HDMI.

  20. pedro em 21 mai, 2009

    a

  21. pedro em 21 mai, 2009

    aew pessoal!!
    estou com um pequeno problema com meu claro 3g, no começo, o sinal entrava no HSPDA direto, às vezes caia, mas era normal.
    De um tempo pra cá, so entra o sinal UMTS, mas o problema é que esse sinal não capta sinal nenhum. A taxa de transmissão é zero.

    Meu modem é o e226, se alguem puder me ajudar eu desde já agradeço.

  22. Alessandro em 6 set, 2009

    Eu quero saber pq quando estou conectado na claro com o HSDPA a conexão é muito boa e quando comuta automático para UMTS fica lento pra caramba ?

  23. Carlos Morimoto em 7 set, 2009

    O termo "UMTS" é muitas vezes usado no lugar do WCDMA, para descrever o padrão inicial, de 384 kbits. Nesse caso temos:

    HSDPA = 7.2 megabits
    UMTS = 384 kbits

  24. sakashita em 9 set, 2009

    Olá Morimoto, queria saber mais sobre as tecnologias empregadas na telefonia celular do Japão. Pois pretendo viajar pra lá e não queria abandonar meu companheiro smartphone:-(

  25. Eddy em 2 jan, 2010

    Essa porcaria só funciona nas capitais ou cidades com área de cobertura wcdma…
    Comprei um na capital e viajei para o interior. Só passei raiva!

  26. roma em 12 fev, 2010

    Foi ótimo descobrir o blog do Carlos Morimoto. Apesar de leigo, em um primeiro momento achei ter encontrado as respostas para todas as minhas dúvidas. Ledo engano…afora as traquinagens das operadoras, o assunto mais complicado do que parece.
    No entanto, continuarei a ler os artigos pois sempre se aprende alguma coisa. A propósito, onde poderia encontrar o significado das siglas: CDMA, WCDMA, GSM, HSDPA, GPRS, EDGE, UMTS, EVDO ETC ETC ?

  27. Sena em 5 mar, 2010

    Parabéns pelo trabalho e principalmente pela maneira que voce tornou um assunto tão complicado muito fácil de se entender.
    Já tinha pesquisado diversos sites, blogs, etc e cada vez ficava com mais dúvidas.
    Com relação as críticas de um pseudo entendedor, que apenas leu um manualzinho e se acha mestre no assunto digo que devemos ser muito grato a ele, pois é quando nos deparamos com imbecís assim que damos mais valor em que realmente entende e principalmente procura repassar seus conhecimentos a quem não é do meio,mas procura informação.
    Pra relaxar: vou cancelar a compra de um smartphone e com o dinheiro vou comprar uma dúzia de pombos correio pra mandar minhas mensagens, assim economizo dinheiro e agilizo minha comunicação.
    Abraços!

  28. cristiano em 8 mar, 2010

    pelo que entendi o hsdpa significa que tá operando em 3 g ? e os demais em EDEG O FAMOSO 2 G, TO CERTO?

  29. SAULO em 20 mar, 2010

    * CSD
    * HSCSD
    * GPRS/EDGE classe B, Multislot Classe 32 (5 Rx +3Tx, Max Su7m 6), velocidade máxima 177/296 kbps (UL/DL).
    * WLAN; IEEE 802.11 b/g
    * Suporte para TCP/IP
    gostaria de saber se essa tecnologia tem uma velocidade boa na internet… e se pode faze video chamado com ela…

  30. Mah em 3 abr, 2010

    Nao entendo porque o UMST é tão lento. Se tenho um 3g,porque não é comercializado então o UMST ao inves de 3g,porque oxila demais a conexao,e nunca vi meu modem com uma velocidade 3g. Apenas UMST ou HDSPA,que por último é melhorzinha.Meu 3g é da claro,antes era vivo,a conexão é horrivel,lenta,cansativa,exaustante,chata,incoveniente,
    irregular,mas estou com a claro por questao de sobrevivência virtual,ou volto para o seculo passado.Assim quero que alguém me explique porque é comercializado a venda de 3g ,se eles sabem que a area afetada nao tem cobertura:: Por favor me respondem

  31. Rocker em 1 mai, 2010

    E esse André está se achando o AS das comunicações. Porque que ao invés de ficar criticando, não vai montar seu blog ou site, sei lá, para falar do assunto que você entende tão bem?!?

  32. Ma5ce em 4 mai, 2010

    Realmente esse Andre é um mala e não sabe nada, precisa estudar primeiro para depois vir aqui discutir alguma coisa. A vivo nunca utilizou u utiliza cdma2000 ela mudou de tecnologia 2G CDMA para GSM também 2G devido a maior penetração mundial do gsm (isso na época) com aparelhos muito mais baratos e maior facilidade de roaming mundial e elas eram concerrentes sim!!! CDMA2000 é uma evolução do CDMA para 3G e WCDMA é a evolução do GSM para 3G. A Vivo trocou sua planta de CDMA (2G) para gsm(2G) e agora está com WCDMA (3G) e HSDPA (3,5 G) que utiliza a mesma base de core de comutação GSM só trocando os acessos para equipamentos 3G.

  33. Aury em 9 jun, 2010

    Parabens ao senhor Carlos Morimoto. Direto e didático sem ser cansativo. Tirou minhas duvidas no que se refere as frequencias utilizadas. Note-se que sou velho radiomador, com experiencia em radiofrequencia (PY-classe A) e que, vivendo na fazenda, há muito que luto para ter uma internet decente… com antena direcionar e mapa das ERB da minha região, com grandes diferenças entre uma e outra. Abraço gaucho, até breve! aury

  34. charlies em 22 jul, 2010

    olha otima materia + eu tenhu un modem da claro q é deplorável nun passa de 15kbts éee muitoooo ruinnnnn achu q é a cobetura + é horrivel

  35. Junior em 8 ago, 2010

    Claro e uma merda, Minha claro 3G ta com intensidade de sinal Ruim D +

    Na na minina 1 ponto só.

    como eu melhoro a frenguesia da minha claro ????

  36. Reginaldo Rigo em 14 ago, 2010

    Compramos alguns aparelhos JUNO SC que tem os modens HSDPA 3.5G embutidos. Alguém sabe como configurar para usar o chip da VIVO?

    As configurações padrão

    tel *99#
    user vivo
    pass vivo
    string at+cgdcont=1,"IP","ZAP.VIVO.COM.BR"

    não funcionam.

    Pago várias geladas para que puder me ajudar.

    rsrsrs

    Grato

  37. Leandro em 30 ago, 2010

    Muito boa a matéria, apesar de ser de 2008 continua bem atual, e evidencia os mesmos problemas q temos com o 3g brasileiro…

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  2. mar 31, 2009: GDH Press: Blog » Debian Lenny: uma boa opção para netbooks

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