Como o telemóvel fala com a rede, do microfone à antena

Quem repara telemóveis mexe todos os dias em peças que fazem parte de uma rede de telecomunicações, mas quase ninguém vê o caminho todo. Vale a pena ver, porque muda a forma de diagnosticar. Quando percebes por onde passa a voz, deixas de trocar peças à sorte.

Vamos seguir uma chamada, do momento em que falas até o som sair do outro lado.

1. O microfone transforma ar em electricidade

A tua voz é ar a mexer. O microfone tem uma membrana que mexe com esse ar e transforma o movimento num sinal eléctrico que sobe e desce da mesma maneira. Isto chama-se sinal analógico: é uma cópia eléctrica da onda sonora.

É aqui que começa a primeira avaria comum. Um microfone entupido com cotão, ou um telemóvel que levou água e tem o microfone oxidado, entrega um sinal fraco. O cliente diz "não me ouvem". Não é a rede, é o primeiro centímetro do caminho.

2. O conversor transforma electricidade em números

A rede não transporta a tua voz. Transporta números. Um circuito chamado conversor analógico-digital mede a altura daquele sinal eléctrico milhares de vezes por segundo e escreve cada medição como um número.

Na telefonia clássica mede-se 8000 vezes por segundo. Parece pouco, mas há uma razão: a voz humana vive quase toda entre os 300 e os 3400 Hz, e para apanhar bem uma frequência é preciso medir pelo menos ao dobro dela. Daí os 8000. É também por isso que uma chamada normal soa mais "fechada" que uma música: a rede nunca se deu ao trabalho de transportar os agudos que não fazem falta para perceber palavras.

3. O codec encolhe os números

Oito mil medições por segundo, cada uma com alguns bits, dá mais dados do que vale a pena mandar pelo ar. Entra o codec, que é um programa que encolhe a voz aproveitando aquilo que a voz tem de previsível.

Os nomes que vais encontrar nos relatórios de rede:

• AMR-NB, o antigo do 2G e 3G. Soa a telefone de sempre.
• AMR-WB, também chamado HD Voice. Apanha mais graves e mais agudos, e a diferença ouve-se mesmo.
• EVS, o do 4G e 5G. Aguenta melhor a perda de pacotes e soa quase a estar na mesma sala.

Quando um cliente diz que as chamadas num telemóvel soam melhor do que noutro, muitas vezes é só isto: um está a usar VoLTE com EVS e o outro caiu para 2G com AMR-NB.

4. O baseband trata das regras

Agora a voz já é um pacote de números, mas ainda não pode ir para o ar. Falta quem saiba as regras da conversa com a rede. Esse é o baseband, também chamado modem. É um processador à parte, com o seu próprio programa, e é ele que trata de coisas como pedir autorização à rede, saber em que célula estás, decidir quando mudar de antena e quanta potência usar.

Repara nisto, porque é importante na bancada: o baseband é um sistema quase independente do Android ou do iOS. Um telemóvel pode arrancar bem, com o ecrã perfeito, e não ter rede nenhuma porque a parte do baseband está em baixo. São dois mundos diferentes dentro da mesma placa.

5. O transceiver passa tudo para rádio

O transceiver pega nos números e põe-nos em cima de uma onda de rádio. É o que se chama modular. A onda sozinha não diz nada, é só uma vibração certinha. O que leva informação são as pequenas alterações que lhe fazemos: mudar a altura, mudar a fase, ou as duas ao mesmo tempo.

Quanto mais pequenas e mais subtis forem essas alterações, mais informação cabe lá dentro, mas mais facilmente o ruído estraga tudo. É por isso que a velocidade cai quando te afastas da antena. Não é o telemóvel a ficar lento: é a rede a escolher um código mais grosseiro, que aguenta mais ruído mas leva menos dados.

6. O amplificador dá força ao sinal

O sinal que sai do transceiver é fraquinho. O amplificador de potência, o PA, dá-lhe força suficiente para chegar à antena da operadora, que pode estar a quilómetros.

O PA é uma das peças que mais aquece num telemóvel, e é das que mais se queimam. Um telemóvel que aquece muito do lado da antena quando faz chamadas, ou que perde rede quando aquece, é um candidato sério a problema na secção de rádio.

Há aqui um pormenor que ajuda a perceber o consumo: quanto pior for o sinal, mais potência o telemóvel usa para se fazer ouvir. Um telemóvel numa zona de sinal fraco gasta bateria muito mais depressa, e não tem avaria nenhuma. Está só a gritar.

7. O filtro, o switch de antena e a antena

Antes de chegar à antena, o sinal passa por filtros que deixam passar só a banda certa, e por um switch que escolhe que antena usar, porque o telemóvel tem várias. Depois sai pela antena, que hoje em dia costuma ser parte da própria estrutura do aparelho, muitas vezes a moldura de metal.

Isto explica uma coisa que todos já viram: telemóveis que perdem sinal conforme a maneira de pegar neles. A mão em cima da zona da antena absorve parte do sinal. Também explica porque é que uma reparação de ecrã mal feita, com um cabo coaxial mal encaixado ou entalado, deixa o telemóvel com menos rede do que antes.

8. A antena da operadora recebe e manda para a rede fixa

Do outro lado está a estação base, aquela torre com painéis. Ela recebe o teu sinal, desfaz o caminho todo ao contrário até voltar a ter os números da tua voz, e manda esses números por fibra ou por rádio para o resto da rede da operadora.

Daí em diante já quase não há rádio: é fibra, são computadores, são bases de dados a decidir para onde vai a chamada. E no fim, perto da pessoa com quem estás a falar, tudo se repete ao contrário: outra antena, outro telemóvel, outro codec, outro conversor, e finalmente um altifalante a mexer ar.

O que isto muda na bancada

A utilidade disto é saber em que troço estás quando aparece uma avaria.

A seguir

Já sabes o caminho que a voz faz. Falta perceber do outro lado: porque é que existem tantas antenas espalhadas, e porque é que o teu telemóvel muda de uma para outra sem a chamada cair. É o que vem na próxima lição, sobre células.