Internet Rural

agricultura (3) apoio (1) aquaponia (1) conhecimento (1) cultivo (3) GSM (1) hidroponia (1) Internet Rural (1) localização (1) manejo (2) parceria (1) peixes (1) produção (1) Tecnologia (2) técnico (2)

Introdução

Das diferentes tecnologias que permitem obter acesso a rede mundial de computadores, a internet, a que se foca neste momento aqui é a troca de informações digitais suportada pelo GSM¹.

Além disso são apresentados neste espaço o funcionamento básico, as especificações de um cartão SIM, os métodos de troca de informações entre a estação rádio base – ERB e a estação móvel, os diferentes tipos de comunicação específicos para troca de dados (“upload” e “download”), o GSM no Brasil e no campo, as faixas de frequência GSM e as operadores em determinada cidade e as perspectivas deste material (as referencias e as notas de observação e esclarecimento encontram-se ao final desta página).

Funcionamento

O GSM se difundiu inicialmente na Europa e logo chegou ao Brasil.

Os dispositivos que fazem uso desse tipo de conexão necessitam de um de cartão SIM (“Subscriber Identity Module”), popularmente conhecido apenas como chip.

Cartão SIM

O cartão SIM registra as informações de acesso à rede de dados (ou de informações).

Além disso o cartão SIM atua como identificador único para um dispositivo móvel em uma rede móvel celular. A Figura 1 apresenta as dimensões dos principais tamanhos de cartões SIM.

Os diferentes tamanhos disponíveis de cartões SIM (Figura 1) possuem na realidade sua eletrônica bastante semelhante e com pouca ou nenhuma variação entre elas (normalmente as mais recentes possuem maior capacidade de memória e tempo de acesso menor).

Troca de informações

São inúmeras as tecnologias existentes para troca de informações em redes móveis de comunicação, as principais são abordadas no texto que segue. O Quadro 1 apresenta cada um dos seus tipos, a época da implantação, as tecnologias, padronizações e suas principais características.

As principais tecnologias de transmissão e recepção de dados apresentadas no Quadro 1 são abordadas nos itens que seguem.

GPRS – 2G

GPRS (“General Packet Radio Service”) em português, Serviço Geral de Pacotes de Rádio é um serviço bastante desenvolvido de envio e recebimento de informações se fio, disponível na maioria das redes GSM. O GPRS oferece diversos serviços com taxas de transmissão e recepção próximas de 40 kbps (kbps – mil bits por segundo), permitindo os dispositivos móveis acessarem serviços de recursos digitais à velocidades semelhantes as de um modem do tipo “dial-up” porém com a conveniência de se conectar praticamente em qualquer lugar⁶.

EDGE – 2G

As redes do sistema GSM se atualizaram com a tecnologia EDGE (“Enhanced Data rates for GSM Evolution” a qual pode fornecer até três vezes a capacidade dos dados trafegados pelo GPRS. Usando o EDGE, as operadoras de telefonia móvel podem gerenciar até três vezes mais usuários que no GPRS e com isso pode ser possível um compromisso entre a entrega de maior volume de dados ou se aumentar a quantidade de novos usuários. A tecnologia EDGE atualmente usa a mesma estrutura de rede GSM a qual permite que ela seja sobreposta diretamente a um sistema GSM diretamente. Para muitas redes GSM com GPRS, EDGE não é mais do que uma simples atualização de “software” obtida com apenas um pequeno custo incremental. Virtualmente, toda nova infraestrutura GSM é capaz de oferecer a tecnologia EDGE (“EDGE-capable”) e aproximadamente todos novos dispositivos também incluem a tecnologia EDGE em seus radios⁶.

WCDMA – 3G

Desenvolvida pela comunidade global GSM para suportar a terceira geração de serviços de comunicações móveis, 3G, WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access ou em português Acesso Múltiplo por Divisão de Código de Banda larga) é a interface aérea designada pela União Internacional de Telecomunicações (ITU – “International Telecommunications Union”). WCDMA é usado em ambas as redes UMTS² e HSPA³. Essa tecnologia permite às operadoras transportarem dados à altas velocidades o que permite que sejam entregues serviços de melhor qualidade quando com parados com os das tecnologias anteriores⁶.

HSPA – 3G

Padronizado pelo 3GPP (“3^rd Generation Partnership Project” – 3gpp.org), o HSPA (“High Speed Packet Access” ou Acesso a Pacotes de Alta Velocidade) é o conjunto de tecnologias que permite às operadoras 3G/WCDMA atualizarem suas redes para funcionar em velocidades de banda larga. O HSPA inclui HSDPA (“High Speed Downlink Packet Access” ou Acesso a Pacotes de Link de Descida de Alta Velocidade), HSUPA (“High Speed Uplink Packet Access” ou Acesso a Pacotes de Link de Subida de Alta Velocidade) e HSPA+. Ao contrário de muitas outras tecnologias de banda larga móvel, o HSPA suporta o fornecimento muito eficiente de serviços de voz em combinação com serviços de dados de banda larga móvel. Na maioria das redes HSPA, o usuário final pode esperar obter velocidades de transmissão de dados de pelo menos 1 Mbps, com desempenho real variando de acordo com as condições locais e a velocidade de pico de downlink da rede, que pode chegar a 14,4 Mbps, e a velocidade de pico de uplink, que pode chegar a 5,7 Mbps⁶.

LTE – 4G

“Long Term Evolution” (LTE) é uma tecnologia de rede móvel que é empregada por operadoras móveis no caminho de tecnologias como a GSM e CDMA. Dependendo do espectro disponível (dependente da legislação local de alocação do espectro de frequências), as redes LTE em operação podem fornecer velocidades de dados de até 100 Mbps no “downlink” e 50 Mbps no “uplink”. Projetado para ser compatível com GSM e HSPA, o LTE incorpora a tecnologia “Multiple In Multiple Out” (MIMO), a interface aérea “Orthogonal Frequency Division Multiple Access” (OFDMA) no “downlink” e “Single Carrier FDMA” no “uplink”. Essa combinação fornece altos níveis de eficiência espectral e desempenho de rede, juntamente com alta capacidade de rede e baixa latência. O LTE suporta larguras de banda de canal de espectro de 1,4 MHz a 20 MHz e pode operar tanto em espectro pareado (no modo FDD) quanto no espectro não pareado (no modo TDD). Embora o LTE e o WiMAX usem a interface aérea OFDMA, a compatibilidade do LTE com as redes GSM e HSPA existentes permite que as operadoras móveis continuem a fornecer um serviço contínuo em LTE e em redes implantadas existentes⁴.

LTE-Advanced – 4G

O “LTE-Advanced” ou em português LTS Avançado, foi projetado para permitir uma mudança adicional nas etapas das taxas de dados. Incorporando MIMO de ordem superior (4×4 e superior) e permitindo que várias operadoras sejam unidas em um único fluxo, o objetivo do “LTE-Advanced” é atingir taxas de dados de pico de 1 Gbps. Outras inovações que estão sendo incorporadas ao “LTE-Advanced” onde se incluem o uso de faixas de frequência não contíguas (para aliviar o congestionamento nas bandas de espectro do núcleo de processamento cada vez mais lotadas), estações base que poderão se conectar à rede de uma operadora e a integração perfeita de “femtocells” (femto⁵ células) usando as chamadas técnicas de rede auto-organizadas.

5G

5G é a rede móvel de 5ª geração. É um novo padrão sem fio global após as redes 1G, 2G, 3G e 4G. O 5G permite um novo tipo de rede projetada para conectar praticamente tudo e todos, incluindo máquinas, objetos e dispositivos. A tecnologia sem fio 5G destina-se a fornecer velocidades de dados de pico multi-Gbps mais altas, latência ultrabaixa, mais confiabilidade, capacidade de rede massiva, maior disponibilidade e uma experiência de usuário uniforme para mais usuários. Maior desempenho e eficiência aprimorada capacitam novas experiências de usuário e conectam novos setores⁷.

GSM no Brasil e no Campo

Para melhor compreensão inicialmente são apresentadas as faixas de frequências GSM no Brasil e em seguida as que são disponíveis em determinada cidade de SC, conforme apresentado em sequência.

Faixas de Frequência GSM

A Tabela 1 apresenta as diferentes faixas identificadas pela UIT de utilização no Brasil.

Faixas identificadas pela UIT	Utilização no Brasil
450 – 470 MHz	451 – 458 MHz / 461 – 468 MHz licitadas juntamente com as frequências de 2,5 GHz em 2012, não estão sendo utilizadas pelas operadoras. Em revisão pela Anatel.
698 – 960 MHz	700 MHz utilizadas para 4G. 850 MHz, antigas bandas A e B utilizadas para GSM. 900 MHz, bandas de extensão utilizadas para GSM e 3G.
1. 710 – 2025 MHz 2. 110 – 2200 MHz	1700 e 1800 MHz, bandas D, E e subfaixas de extensão utilizadas para GSM, 3G e mais recentemente 4G. 1900 e 2100 MHz utilizadas na sua maior parte para 3G.
2300 – 2390 MHz	Anatel pretende licitar para 5G.
2500 – 2690 MHz	2500 MHz utilizadas para 4G (LTE).
3300 – 3700 MHz	Anatel pretende licitar para 5G.
24,3 GHz a 27,50 GHz	Anatel pretende licitar para 5G.

A partir da análise da Tabela 1 pode ser verificada a faixa de frequência para cada tecnologia empregada e a seguir identifica-se a operadora com a concessão de operação na cidade determinada⁹.

Coordenadas de Torres de Telefonia Móvel Existentes na Cidade São Bento do Sul – SC

A lista das estações instaladas e suas localizações, na presente data, e na cidade de São Bento do Sul – SC (SBS) são apresentadas nos próximos itens de acordo com as operadoras responsáveis.

Oi Móvel S.A.

Lista das estações da operadora atualmente instaladas no perímetro da cidade.

1. Estação Nº 684701170
   • Rua Estevão Buschle, S/Nº Centro – SBS – SC
     • Latitude: 26° 9′ 14,83″ S
     • Longitude: 49° 13′ 25,39″ W
2. Estação Nº 684701596
   • Rua Das Flores, Nº 1352 Centro – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 3,23″ S
     • Longitude: 49° 12′ 20,48″ W
3. Estação Nº 1000546958
   • Rodovia Br-280, S/N Cruzeiro – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 25,37″ S
     • Longitude: 49° 15′ 12,53″ W
4. Estação Nº 1000546974
   • Rua Alvino Bertoli, S/N Serra Alta – SBS – SC
     • Latitude: 26° 9′ 53,39″ S
     • Longitude: 49° 13′ 54,44″ W
5. Estação Nº 1000547083
   • Rodovia Dos Móveis (Sc 301), S/N Boehmerwald – SBS – SC
     • Latitude: 26° 7′ 31,3″ S
     • Longitude: 49° 14′ 25,26″ W

Tim Celular S.A.

Lista das estações da operadora atualmente instaladas no perímetro da cidade.

1. Estação Nº 5769922
   • Rua Cedro Esq. Rua Estevão Buschle, S/N 25 de Julho – SBS – SC
     • Latitude: 26° 9′ 14,51″ S
     • Longitude: 49° 13′ 24,89″ W
2. Estação Nº 598683429
   • Rua Joao Pauli, Nº 200 – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 3,48″ S
     • Longitude: 49° 14′ 26,52″ W
3. Estação Nº 682890340
   • Rua Das Flores, S/N Brasilia – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 2,76″ S
     • Longitude: 49° 12′ 20,52″ W
4. Estação Nº 688887244
   • Rua Padre Henrique Muller, Nº 534 Centro – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 33,4″ S
     • Longitude: 49° 13′ 28,56″ W
5. Estação Nº 690180420
   • Rodovia Br 280, S/N Cruzeiro – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 25,08″ S
     • Longitude: 49° 15′ 11,92″ W
6. Estação Nº 690188749
   • Rua Carlos Schroeder, Nº 651 Alpino – SBS – SC
     • Latitude: 26° 8′ 32,64″ S
     • Longitude: 49° 16′ 12,76″ W
7. Estação Nº 691662827
   • Rua Projetada, S/N Serra Alta – SBS – SC
     • Latitude: 26° 9′ 52,96″ S
     • Longitude: 49° 13′ 54,52″ W

Internet Rural GSM – Perspectivas

Foram abordadas as diferentes tecnologias de acesso a internet através da rede móvel celular, bem como suas possibilidades em determinada cidade no estado de SC. Finalmente pode se cogitar sobre suas vantagens e desvantagens com relação à outras formas de obtenção do sinal de comunicação com a rede mundial de computadores, a internet! Em determinadas regiões onde não “chegam” outras formas de comunicação, ou seja, telefone fixo da rede comutada de serviços com ou sem ADSL¹⁰, comunicação por cabo coaxial e por cabo de fibras óticas, GSM com muito baixa intensidade, satélite (sempre disponível, porém) com custo de instalação proibitivo, o GSM pode ser amplificado. Isso mesmo, existem dispositivos que se responsabilizam pela amplificação do sinal GSM. Equipamentos nacionais ou importados possuem amplificadores para frequências específicas ou multibandas que permitem a adequação do sinal desde que esse possua intensidade mínima ou linha de visada com a antena da ERB (Estação Rádio Base). A relação custo benefício é um fator bastante significativo, pois nas comunicações cabeadas ou por meio de rádios e satélites seu custo por bit, kilobit, Megabit ou Gigabit é relativamente menor que quando comparado com a taxa de dados através da comunicação móvel celular seja com a tecnologia que for^{10, 11}.

---

Referências Bibliográficas & Notas

¹ GSM – “Global System for Mobile Communications”, ou em português Sistema Global para Comunicações Móveis.

² UMTS – “Universal Mobile Telecommunications Service” ou em português “Sistema de Telecomunicações Móveis Universal”.

³ HSPS – “High Speed Packet Access”. Designa também os avanços na tecnologia UMTS, ou seja, maior velocidade de acesso à rede, aumento da capacidade e melhor transmissão de dados. HSPS pode ser também chamado por 3.5G e é baseado na tecnologia UMTS, é basicamente melhoria no acesso, não é necessário fazer modificações na rede central UMTS, apenas uma melhora na infra-estrutura para comportar o aumento no fluxo de dados é necessária.

⁴ Solomon Ndungu, GSM (Global System for Mobile communication). Erica Mixon, Senior Site Editor. Disponível em <https://www.techtarget.com/searchmobilecomputing/definition/GSM>. Acesso em 20/03/2022.

⁵ “femto-” (dinamarquês femten, quinze) elemento de composição. Prefixo do Sistema Internacional que, colocado diante de uma unidade, a multiplica por 10-15 (símbolo: f). Dicionário Priberam da Língua Portuguesa [em linha], 2008-2021, https://dicionario.priberam.org/femto- [consultado em 20-03-2022].

⁶ GSM Association, “Mobile Technology”. The Creation of Standards for Global Mobile Communication – GSM, UMTS and LTE from 1982 to 2012. Disponível em> <https://www.gsma.com/aboutus/gsm-technology>. Acesso em 20/03/2022.

⁷ Qualcomm Technologies, Inc. and/or its affiliated companies, Everything you need to know about 5G. Disponível em: <https://www.qualcomm.com/5g/what-is-5g>. Acesso em 20/03/2022.

⁸ “Cellmapper”. Disponível em: <https://www.cellmapper.net>. Acesso em 20/03/2022.

⁹ Frequências de Celular. Disponível em: <https://www.teleco.com.br/areasc.asp>. Acesso em 20/03/2022.

¹⁰ ADSL “Assymetrical Digital Subscriber Line”, ou Linha Digital Assimétrica para Assinante. Essa tecnologia surgiu em 1989, como uma opção de ajudar a melhorar a conexão de internet usando uma linha telefônica para a transmissão digital de dados em alta velocidade. Antigamente, para acessar a internet era necessário fazer uma ligação “dial up”, também conhecida como conexão discada esse tipo de ligação suportava somente 56 kbps e ainda deixava a linha telefônica ocupada. Com a tecnologia ADSL é possível usar a linha telefônica para fazer e receber ligações enquanto se navega pela internet ao mesmo tempo. Além disso, são 2 tipos de ADSL: O ADSL de até 8 Mbps (megabytes por segundo); e o “ADSL 2+” com até 24 Mbps (megabytes por segundo). Vale ressaltar que essa tecnologia é assimétrica, assim como diz no próprio nome Linha Digital Assimétrica para Assinante. Isso quer dizer que existe uma diferença entre a velocidade de “download” (recebimento) e a de “upload” (envio) de dados. Nesse caso, a velocidade de download, na maioria das vezes, acaba sendo superior a velocidade de upload.

¹¹ Copel Telecomunicações S.A. “O que é ADSL e para que serve?” Disponível em: <https://www.copeltelecom.com/site/blog/o-que-e-adsl-e-para-que-serve/>. Acesso em 20/03/2022.

¹² Alexander Kukushkin, “Introduction to Mobile Network Engineering GSM, 3G-WCDMA, LTE and the Road to 5G”. PhD, Australia. John Wiley & Sons, 2018.