De 1G a 5G, o que mudou de verdade em cada geração

Quase toda a gente sabe dizer que o 5G é mais rápido que o 4G. Isso é verdade e é a parte menos interessante. Cada geração nasceu para resolver um problema concreto que a anterior tinha deixado em aberto, e é aí que está a história que interessa a quem trabalha com telemóveis.

1G, anos 80: a voz sem fios

O primeiro sistema móvel era analógico. A voz ia pelo ar quase como saía do microfone, modulada em frequência, parecida com uma rádio FM.

Funcionava, mas tinha três problemas que hoje parecem absurdos. Qualquer pessoa com um receptor sintonizado na frequência certa ouvia a chamada dos outros, porque não havia cifra nenhuma. Gastava-se um canal inteiro por chamada, por isso cabia pouquíssima gente. E clonar um telefone era trivial, porque o aparelho dizia o seu número sem nada que o provasse.

2G, anos 90: digital, cifrado e com SIM

O 2G, que em grande parte do mundo é o GSM, foi a mudança maior de todas. Passou-se a mandar números em vez de uma cópia da voz, e isso trouxe tudo de uma vez.

• Cifra. A conversa deixou de se ouvir com um receptor qualquer.
• Autenticação. A rede passou a conseguir provar que o cartão é mesmo aquele, sem o cartão alguma vez revelar o seu segredo.
• O cartão SIM. A identidade saiu do aparelho e passou para um cartão. Trocar de telemóvel passou a ser mudar um cartão de sítio.
• Mais gente no mesmo canal. Com divisão de tempo, oito chamadas passaram a partilhar uma frequência, cada uma na sua vez.
• SMS. Nasceu quase como um extra, a aproveitar espaço que sobrava nos canais de sinalização. Ninguém esperava o que viria a ser.

Dados havia, mas pouquíssimos. O GPRS e depois o EDGE foram remendos para dar alguma internet a um sistema desenhado para voz.

3G, anos 2000: a internet entra a sério

O 3G, UMTS na Europa e em África, mudou a forma de partilhar o ar. Em vez de dar vezes a cada um, deixou toda a gente falar ao mesmo tempo na mesma frequência, cada um com um código diferente que só o destinatário sabe desfazer. Chama-se CDMA.

Isso permitiu velocidades muito superiores e, com o HSPA, chegar a vários megabits. Foi o 3G que trouxe a internet no bolso para a maioria das pessoas. É também a geração dos videochamadas que nunca pegaram e dos primeiros smartphones a sério.

O 3G tem uma característica que custou caro: gasta bateria com facilidade e a gestão de potência é exigente. Em muitos países já foi desligado para libertar espectro.

4G, 2010 em diante: tudo passa a ser dados

O LTE fez uma coisa radical: deitou fora a parte de voz. No 4G puro não existe circuito de voz nenhum. Só há dados. A voz passou a ser uma aplicação a correr por cima dos dados, como o resto.

Isso chama-se VoLTE. É por isso que há telemóveis que, sem VoLTE activo, continuam a cair para 2G ou 3G só para fazer uma chamada. E é por isso que, à medida que as operadoras desligam o 3G, há aparelhos antigos que deixam de conseguir telefonar mesmo tendo internet.

Tecnicamente, o 4G trouxe três coisas que ainda hoje são a base de tudo:

• OFDM, que parte o canal em muitas portadoras estreitas em paralelo. Aguenta muito melhor os ecos do sinal em cidade.
• MIMO, várias antenas a mandar fluxos diferentes ao mesmo tempo na mesma frequência.
• Agregação de portadoras, juntar bocados de espectro em bandas diferentes para somar velocidade.

5G, 2019 em diante: três redes num nome só

O 5G é o mais mal explicado de todos, porque o nome tapa três objectivos bem diferentes.

Na prática, quase todo o 5G que existe hoje é a primeira coluna, e muitas vezes nem é 5G puro.

NSA e SA, a distinção que confunde toda a gente

A maior parte das redes 5G começou em modo NSA, não autónomo. Quer dizer que a parte 5G só trata de dados e vai pendurada numa rede 4G que continua a mandar no resto. O telemóvel mostra 5G, mas o cérebro da ligação é 4G.

No modo SA, autónomo, o 5G tem o seu próprio núcleo de rede e deixa de precisar do 4G. Só aí aparecem a resposta imediata e o fatiamento de rede de que tanto se fala.

Isto explica uma queixa comum: pessoas com 5G no ecrã e velocidade parecida com a do 4G. Muitas vezes é mesmo isso que está a acontecer.

As bandas do 5G

Outra confusão. O 5G em banda baixa, como os 700 MHz, vai longe e entra em casa, mas não é muito mais rápido que um bom 4G. O 5G em banda média, 3.5 GHz, é o equilíbrio que a maioria das operadoras usa. O 5G de ondas milimétricas, acima dos 24 GHz, é o das demonstrações com números enormes, e não atravessa quase nada, nem uma parede.

Quando alguém mostra um teste de velocidade espantoso com 5G, vale a pena perguntar em que banda foi feito e a que distância da antena.

O que vem agora

O 5G continua a crescer por dentro, sob o nome de 5G-Advanced. O organismo que escreve estas normas, o 3GPP, trabalha por versões, e a versão que está em cima da mesa, a Release 20, está dividida em duas frentes: continuar a melhorar o 5G e começar os estudos do 6G. O trabalho a sério de normas 6G só arranca na versão seguinte, e a própria União Internacional das Telecomunicações aponta para o fim desta década antes de haver especificações completas.

Ou seja: quem diz que o 6G está à porta está a vender alguma coisa. O que está à porta é mais 5G, melhor feito.

Entretanto há uma novidade que já se vê em telemóveis à venda: ligação directa a satélite. Hoje serve sobretudo para mensagens e emergências, não para internet. Uma parte funciona com sistemas próprios dos fabricantes e outra parte começa agora a usar normas abertas. É uma coisa a seguir com atenção, mas sem exageros.

O que isto muda na bancada

• Um telemóvel sem VoLTE, numa rede que já desligou o 3G, fica sem conseguir telefonar mesmo com internet a funcionar. Isto já aparece em aparelhos importados.
• Um cliente com 5G no ecrã e velocidade de 4G não tem avaria nenhuma, tem uma rede em modo NSA.
• Aparelhos antigos, de 2G e 3G apenas, vão ficando sem rede à medida que as operadoras desligam essas tecnologias. Não há reparação possível.
• Antes de prometer 5G a um cliente que comprou um telemóvel fora, confirma as bandas. É o erro mais caro que se faz na venda de usados.

A seguir

Agora que sabes as gerações, vem a parte que te deixa ler uma rede por dentro: os números que identificam a célula, a operadora e o país. É a próxima lição.