A História das Gerações de Telefonia Móvel e o Futuro do 6G

No final de 2018 começou a ser implementado no mundo a telefonia móvel de quinta geração, também chamada de 5G, que veio a suceder o 4G e anteceder o futuro 6G, esse último que já está sendo pesquisado por centros de inovação tecnológica e empresas de telecomunicações e tecnologia no mundo todo, como a Nokia, Ericsson, Huawei e Samsung. Os seguintes países também, demonstraram interesses na futura tecnologia: Coreia do Sul, Japão, Finlândia, EUA, China e Rússia.

Mas afinal, qual foi a primeira geração de telefonia móvel (1G)? Qual a diferença de cada uma delas e o que cada uma inovou em seus respectivos tempos? Qual será o futuro do 6G? Vamos dar uma pequena olhada na história das telecomunicações e dos grandes saltos na comunicação nesse post.

A Primeira Geração de Telefonia Móvel (1G)

Os telemóveis de primeira geração (1G) são lembrados pela tecnologia analógica, na qual a qualidade da transmissão de voz era variável devido à alta interferência. Outra característica marcante era a sua aparência, muito diferente da atual: os dispositivos eram grandes e pesados, com um volume semelhante ao de um paralelepípedo.

Nokia Mobira Cityman 150 fez parte da primeira geração (1G) de telefonia móvel celular.

Estes primeiros modelos possuíam uma capacidade de canal limitada, o que impossibilitava o uso por muitos utilizadores em simultâneo. Além disso, a transmissão de dados ainda não era possível; esta funcionalidade apenas foi introduzida na segunda geração (2G).

A Segunda Geração de Telefonia Móvel (2G)

Nokia 3310, celular da Segunda Geração, ficou conhecido no Brasil como “Tijolão” pela sua “indestrutibilidade”

Um dos maiores saltos para a telefonia móvel foi a transição do sinal analógico para o digital, marco da Segunda Geração (2G). O seu desenvolvimento surgiu da necessidade de suportar um maior número de utilizadores em chamadas simultâneas. Como mencionado, a capacidade de transmissão de dados foi uma das diferenças cruciais em relação à geração anterior, viabilizando o uso de tecnologias como o fax e o modem. Foi também nesta fase que surgiu o serviço de mensagens de texto (SMS).

A geração “dois e meio” (2.5G) é um termo criado pela comunicação social, não sendo oficialmente reconhecido pela União Internacional de Telecomunicações (ITU). Esta fase representou um meio-termo entre o 2G e o 3G, oferecendo velocidades superiores e, através da comutação de pacotes, um acesso à Internet mais flexível e eficiente. Para isso, utilizou tecnologias como GPRS, EDGE, 1XRTT e HSCSD.

A Terceira Geração de Telefonia Móvel (3G)

A Terceira Geração (3G) destacou-se por suportar um volume significativamente maior de tráfego de voz e dados, com taxas de transmissão mais elevadas e custos operacionais reduzidos em comparação ao 2G. Graças à melhoria na eficiência espectral e a introdução do padrão UMTS, as operadoras passaram a oferecer serviços mais avançados de telefonia, transmissão de dados, comunicações entre máquinas e acesso à Internet de alta velocidade com longo alcance. O Japão foi o pioneiro na implementação nacional do 3G, concluindo a transição em 2006.

No Brasil, esta tecnologia foi seguindo a tendência de implementação gradual observada em países em desenvolvimento. Apenas em 2004 a operadora Vivo começou a oferecer redes 3G, utilizando a tecnologia Evolution-Data Optimized (EV-DO), que permitia atingir velocidades de até 2 Mbps.

A Quarta Geração de Telefonia Móvel (4G)

A Quarta Geração (4G) representou uma mudança profunda no setor, pois o seu conceito expandiu-se para além da telefonia móvel convencional. Esta geração passou a ser totalmente baseada em IP (Internet Protocol), operando como um sistema e uma rede que alcançaram a convergência entre infraestruturas cabeadas e sem fios (wireless). Esta integração entre dispositivos eletrônicos e tecnologia da informação permitiu prover velocidades de acesso entre 100 Mbps em movimento e 1 Gbps em repouso. Além disso, o 4G garantiu uma Qualidade de Serviço (QoS) de ponta a ponta com alta segurança, permitindo a oferta de qualquer tipo de serviço de forma regular e independente da localização do usuário.

Essa evolução tecnológica promoveu benefícios culturais significativos e a melhoria na qualidade de vida, bem como na redução de custos e investimentos necessários para a expansão do acesso à rede na sociedade, viabilizando o acesso a comunicações e serviços públicos que, antes, eram indisponíveis ou precários para grande parte da população.

Durante a preparação para a Copa do Mundo de 2014, com o objetivo de acelerar a implementação do 4G nas cidades-sede, o Brasil adotou uma estratégia inovadora: operadoras de telefonia e concessionárias de energia elétrica colaboraram para transformar postes de iluminação pública em antenas de transmissão. Essa medida evitou a construção de novas torres e reduziu significativamente o impacto visual urbano. Nesse cenário, Curitiba destacou-se por ser a primeira capital a receber a tecnologia, consolidando-se como um importante polo de telecomunicações no país. Já Recife, capital de Pernambuco, alcançou o pioneirismo na comercialização dos serviços 4G.

A Quinta Geração de Telefonia Móvel (5G)

Impulsionada pela demanda crescente por conectividade e pelo avanço de tecnologias como a Inteligência Artificial (IA), a Internet das Coisas (IoT) e sistemas de automação modernos, surge a Quinta Geração de Telefonia Móvel (5G). O 5G expandiu o conceito do 4G, revolucionando a transmissão de dados em massa e tornando-se o pilar para a conectividade de dispositivos inteligentes, o controle de drones e a execução de jogos com qualidade de console em qualquer local. Além disso, a tecnologia viabiliza o gerenciamento de tráfego integrado à nuvem, entre diversas outras aplicações. Esses avanços são possíveis graças à combinação de altíssima velocidade — cerca de dez vezes superior à das gerações anteriores —, ampla capacidade de rede e baixíssima latência.

A tecnologia 5G tem causado um impacto profundo na sociedade, com aplicações que variam desde jogos digitais até cirurgias remotas mediadas por robôs, o que revoluciona a medicina contemporânea. Contudo, essa evolução traz desafios significativos: com a hiperconectividade, a vulnerabilidade a ataques cibernéticos aumenta, elevando o risco de instabilidades na rede e vazamento de dados. Esse cenário torna os profissionais de cibersegurança figuras centrais nas pesquisas e no desenvolvimento dessa tecnologia. Somado a isso, as ondas de frequência do 5G são facilmente obstruídas por objetos comuns e estruturas de grande porte, como árvores e edifícios, impondo desafios de infraestrutura que levam empresas a redesenharem instalações para garantir a compatibilidade com as redes 5G.

Diante dos avanços que sucedem o 5G, as discussões sobre o padrão 6G ganham força nos centros de pesquisa em telecomunicações. Para aprofundar o conhecimento sobre esse tema ainda restrito à academia, o PET Telecom estabeleceu contato com o professor Rodrigo Porto (UFC), renomado pesquisador da área no país, a fim de sanar dúvidas técnicas e perspectivas sobre a tecnologia 6G

Entrevista com o Professor Rodrigo Porto a respeito da Sexta Geração de Telefonia Móvel (6G)

PET Telecom — Quais são as principais diferenças práticas entre o 5G atual e o 6G em desenvolvimento? Quais aplicações realmente dependem do 6G para existir?

Professor Doutor Rodrigo Porto, professor da Universidade Federal do Ceará e coordenador do Grupo de Pesquisa em Telecomunicações Sem Fio (GTEL).

Professor Rodrigo Porto —
O 6G ainda está em fase de pré-padronização. Em outras palavras, o conceito da rede móvel 6G ainda está em construção. Mesmo assim, já é possível identificar alguns dos principais objetivos que vêm orientando esse desenvolvimento.

Desde o 5G, a indústria de telecomunicações vem perseguindo a ideia de ampliar a variedade de cenários de aplicação das redes sem fio. Desde o 4G, o serviço dominante é a banda larga móvel, isto é, a conectividade de internet para dispositivos, especialmente smartphones. Isso continua sendo central no 5G, mas agora existe um esforço mais forte para diversificar os serviços oferecidos pela rede.

Um exemplo importante é a conexão de sensores e dispositivos do ecossistema de IoT. Podemos pensar, por exemplo, em câmeras de segurança conectadas à rede móvel, tanto em ambientes privados quanto públicos — algo particularmente relevante no contexto brasileiro, inclusive para segurança pública urbana.

Como o tráfego de vídeo exige muita capacidade, a tendência é caminhar para uma rede que conecte não apenas pessoas com smartphones, mas também uma quantidade muito maior de equipamentos. Esse movimento faz parte da IoT, um tema que já existe há bastante tempo, mas cuja massificação pode ganhar novo impulso com o 6G, especialmente com sensores dos mais diversos tipos.

Outro eixo importante é a IA. Ela pode alterar o padrão de tráfego da rede, inclusive com aumento da demanda de uplink, ou seja, do envio de dados do usuário para a rede. Isso ocorre, por exemplo, quando usuários passam a subir documentos, imagens, vídeos e outros conteúdos para alimentar serviços baseados em IA. Trata-se de uma camada adicional de demanda, além do tráfego mais tradicional associado à navegação web, redes sociais e vídeo sob demanda. Tudo isso exige mais capacidade e mais agilidade da rede, e essa mudança já está sendo considerada nas discussões sobre o 6G.

Além disso, a IA também pode ser usada para otimizar a própria rede móvel. As redes já se tornaram muito complexas no 5G e devem ficar ainda mais complexas no 6G, com um número maior de estações rádio-base, combinando macrocélulas e também microcélulas, usadas para cobertura mais localizada em áreas urbanas densas ou em ambientes fechados. Nesse contexto, a IA pode atuar na automação da configuração e da operação dessas estações, reduzindo a intervenção humana e tornando a rede mais eficiente e responsiva. É o que se costuma chamar de IA nativa na rede 6G: a IA tanto viabiliza novas aplicações para os usuários quanto se torna ferramenta essencial para operação e otimização da própria infraestrutura.

As torres de telecomunicações são utilizadas para suportar macrocélulas, uma célula de cobertura de rádio atendida por uma estação base de alta potência.

Outro ponto muito importante é a preocupação, mais explícita no 6G, com a ampliação da conectividade em áreas remotas e rurais, hoje ainda mal atendidas. Isso deve ocorrer por meio da integração entre redes terrestres e satélites de baixa órbita. Essa convergência já começou a aparecer na evolução do 5G, mas a expectativa é que, no 6G, essa integração seja mais eficiente e já nasça como parte nativa do padrão. Em outras palavras, a ideia de o smartphone se conectar diretamente a satélites, quando não houver cobertura terrestre, tende a ser tratada no 6G de forma mais otimizada e estruturada.

Também vale destacar a possibilidade de uso de sensoriamento baseado em rádio. Nesse caso, as ondas de rádio deixam de servir apenas para comunicação e passam também a ser usadas para detectar objetos passivos no ambiente, mesmo que eles não estejam conectados à rede. É uma lógica semelhante à de um radar, capaz de perceber movimento e, em alguns casos, até inferir características do objeto detectado, como pessoas, veículos ou drones. Um exemplo interessante seria detectar a aproximação de um drone em uma área onde ele não deveria estar. Nesse cenário, a própria infraestrutura da operadora poderia realizar essa detecção a partir da reflexão das ondas de rádio transmitidas. Isso significa transformar as antenas de comunicação também em elementos de sensoriamento, acumulando as duas funções.

Outro tema em discussão é a criação de uma nova faixa de espectro em torno de 6,5 GHz para atender às futuras aplicações do 6G. Essa possibilidade está associada ao uso de canais mais largos, possivelmente com até 400 MHz de largura de banda, o que ampliaria significativamente a capacidade da rede. Essa discussão está em andamento na UIT e deve avançar até 2027.

Em resumo, estamos diante de um conjunto amplo de discussões que deve amadurecer entre 2026, 2027 e 2028, com a expectativa de que, por volta de 2029, já existam definições mais consolidadas do padrão e versões pré-comerciais de equipamentos para testes. Já existe, inclusive, certa pressão internacional — especialmente nos Estados Unidos — para que haja alguma demonstração relevante de tecnologia 6G nas Olimpíadas de Los Angeles, em 2028.

PET Telecom — Como o Brasil está reagindo ao impacto do desenvolvimento do 6G? O GTEL está fazendo projetos a respeito?

Professor Rodrigo Porto —
O Brasil tem participado de forma bastante ativa desse movimento. Um exemplo importante é o projeto Brasil 6G, uma iniciativa nacional que reúne diversas universidades e instituições de pesquisa. A Universidade Federal do Ceará (UFC) participa desse esforço, e o nosso grupo de pesquisa, o GTEL, também integra essa rede.

Esse é um momento especialmente importante, porque o 6G ainda está em fase de concepção. Nessa etapa, os resultados de pesquisa têm peso muito grande, já que podem influenciar diretamente as escolhas técnicas que depois serão incorporadas ao padrão.

Por exemplo, quando falamos em conectividade via satélites para banda larga móvel, existem várias perguntas que precisam ser respondidas por meio de pesquisa. Qual velocidade de transmissão é realisticamente alcançável? Quais procedimentos técnicos devem ser adotados? Em que momento a rede satelital deve entrar em operação e em que momento a rede terrestre deve assumir? Como fazer o handover entre a rede terrestre e a rede satelital de modo que a conexão permaneça estável? Essas são questões muito concretas e tecnicamente desafiadoras.

O mesmo vale para o sensoriamento por rádio. É preciso demonstrar se a ideia é viável, em que condições ela funciona melhor, quais algoritmos de processamento de sinais são mais adequados e quais mecanismos de otimização de rede serão necessários. A IA entra novamente nesse contexto, por exemplo, para classificar objetos detectados e identificar se determinado alvo corresponde, de fato, a um drone, em que direção ele está se deslocando e com que velocidade. Esse tipo de discussão é crucial justamente porque estamos no momento em que os resultados científicos ainda podem influenciar a definição do padrão.

Por isso, é muito importante que o Brasil contribua com ideias próprias nesse processo. Eu destacaria, nesse sentido, o projeto Brasil 6G, cuja coordenação institucional, no âmbito federal, está associada à RNP (Rede Nacional de Ensino e Pesquisa), vinculada ao Ministério da Ciência, Tecnologia e Inovação. A UFC e o GTEL participam dessa iniciativa.

Eu destacaria também a parceria de longa data entre o GTEL/UFC e a Ericsson, multinacional sueca de telecomunicações. A Ericsson está completando 150 anos de existência e tem uma trajetória histórica no setor. No Brasil, a empresa mantém presença há cerca de 100 anos e, no caso específico do GTEL e da UFC, temos aproximadamente 25 anos de cooperação em pesquisa e desenvolvimento.

Naturalmente, trata-se de uma empresa profundamente engajada no processo de evolução tecnológica das redes móveis e também nas discussões relacionadas ao 6G. Essa parceria permite transformar alguns desses temas de fronteira em projetos concretos de pesquisa e desenvolvimento tecnológico.

Isso gera benefícios importantes em duas frentes. De um lado, fortalece a formação dos nossos estudantes, que passam a trabalhar em temas de ponta, com exposição internacional. De outro, amplia a possibilidade de contribuição brasileira para a construção do padrão, por meio de ideias, resultados técnicos e soluções desenvolvidas aqui.

Eu diria que, em comparação com gerações anteriores, o Brasil está mais engajado no debate sobre o 6G. Isso vale tanto para a pesquisa quanto para a regulação. No tema do espectro, por exemplo, a Anatel tem peso relevante nas discussões internacionais, inclusive porque o mercado brasileiro é muito grande e isso naturalmente aumenta a importância da posição do país.

Portanto, seja pela via da pesquisa, seja pela via da regulação das faixas de frequência, o Brasil vem ocupando um espaço mais visível e mais ativo nessa nova geração. A participação brasileira no 6G está ocorrendo de forma consistente, tanto nos aspectos técnicos quanto nos regulatórios.

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