O que é 4G LTE? Entenda como funciona a quarta geração de redes móveis no Brasil
Conheça detalhes sobre o funcionamento da internet 4G no Brasil, incluindo as variantes 4G+ e 4.5G, e descubra vantagens e limitações da tecnologia de redes móveis
4G significa “quarta geração” de redes móveis. Esse tipo de conexão permite que smartphones e outros dispositivos tenham acesso à internet com alta velocidade. No Brasil, 4G é sinônimo de LTE.
O 4G LTE é padronizado pelo 3GPP (3rd Generation Partnership Project), uma iniciativa global responsável pelo desenvolvimento de tecnologias móveis. Após as primeiras especificações, o LTE evoluiu o LTE-Advanced e LTE-Advanced Pro, também conhecidas como 4G+, 4G Plus e 4.5G.
A primeira rede comercial 4G foi ativada no Brasil no final de 2012, pela Claro, na cidade de Recife. A chegada do 4G no país foi coincidiu com a Copa do Mundo de 2014, uma vez que as operadoras brasileiras tinham compromissos de cobertura relacionados com as datas do mundial.
Neste artigo, o Tecnoblog explica como uma rede 4G funciona, quais são as principais características, vantagens e limitações da tecnologia LTE.
Índice
Quais são os tipos de 4G disponíveis no Brasil?
A quarta geração de redes móveis pode ser classificada em três categorias no Brasil:
- 4G LTE: a tecnologia de quarta geração da telefonia móvel, com velocidades de download de até 100 Mb/s, utilizando somente uma única frequência.
- 4G+ ou 4G Plus (LTE-Advanced): trata-se do 4G com agregação de portadoras, ou seja, quando mais de uma frequência é utilizada de forma simultânea, permitindo velocidades teóricas de até 1 Gb/s
- 4.5G (LTE-Advanced Pro): utiliza diversas características do 5G, como agregação de portadoras, MIMO 4×4 e modulação 256 QAM, permitindo velocidades teóricas acima de 1 Gb/s e menor latência. Os smartphones também podem exibir o logo 4G+ em redes LTE Advanced Pro.
Como funciona uma rede 4G?
O 4G, também conhecido como LTE, é uma tecnologia de telefonia móvel emite ondas de rádio via antenas para se comunicar com dispositivos sem fio, como smartphones e tablets.
A arquitetura da rede 4G depende de estações rádio-base (eNodeB), que precisam se comunicar com o Evolved Packet Core (EPC), também conhecido como núcleo da rede LTE (core).
O núcleo da rede é o “coração” de uma rede móvel, uma vez que o core é responsável pela autenticar o chip (SIM Card) de cada dispositivo e gerenciar todas as conexões antes de entregar o tráfego para a internet.
A comunicação entre as estações rádio-base e o núcleo da rede dependem de uma conexão de backhaul, que pode ser via fibra óptica, link de rádio ou satélite.
Ao contrário de uma rede GSM ou 3G, o LTE é integralmente pensado para troca de dados e não permite chamadas de voz utilizando comutação de circuitos. Posteriormente, o 3GPP especificou a tecnologia VoLTE, que habilita ligações utilizando protocolo IP.
Qual é a velocidade de uma rede 4G?
A velocidade máxima teórica de uma rede 4G tradicional é de até 100 Mb/s de download e 50 Mb/s de upload, segundo a primeira especificação da 3GPP. Entretanto, os padrões LTE-Advanced (4G+) e LTE-Advanced Pro (4.5G) podem ultrapassar a casa de 1 Gb/s, dependendo da capacidade da rede.
Em uso real, as velocidades variam de acordo com a localidade, operadora e até mesmo o modelo do smartphone. De acordo com dados da Ookla de agosto de 2023, a velocidade média das redes brasileiras foi de 45,63 Mb/s de download e 12,3 Mb/s de upload.
Quais são as faixas de frequência do 4G no Brasil?
O 4G do Brasil opera nas faixas de frequência de 700 MHz (banda 28), 850 MHz (banda 5), 1.800 MHz (banda 3), 2.100 MHz (banda 1), 2.300 MHz (banda 40) e 2.600 MHz (banda 7).
Quanto maior a faixa de frequência, maior a velocidade da conexão. No entanto, as frequências maiores oferecem alcance limitado. As frequências menores, como 700 MHz, entregam menores velocidades de download, mas possuem maior penetração de sinal e são úteis para estradas, prédios e edificações com vários obstáculos.
É importante saber quais as bandas utilizadas pelas operadoras para saber se o celular é compatível com o 4G do Brasil. Nem todos os dispositivos comercializados nos Estados Unidos, Europa e outras regiões suportam todas as frequências utilizadas no Brasil; caso falte alguma banda, é possível ter cobertura reduzida ou baixa velocidade.
Qual é o alcance de uma rede 4G?
Não existe um alcance de sinal exato para uma rede 4G. A distância depende de diversos fatores, como potência do transmissor da antena, frequência utilizada, relevo e a localização da torre celular 4G LTE próxima a obstáculos, como prédios e edificações.
Em 2020, testes das empresas Ericsson e Telestra na Austrália resultaram em um alcance de 200 km na tecnologia LTE, superando o máximo de 100 km das especificações do 3GPP. Entretanto, esse valor dificilmente conseguiria ser reproduzido em antenas de cidades brasileiras devido ao relevo, frequências utilizadas e alto consumo de energia.
Qual é a latência de uma rede 4G?
A latência mínima (teórica) de uma conexão 4G é 2 ms, de acordo com as especificações do 3GPP para a tecnologia LTE-Advanced Pro. A latência representa o tempo de resposta ou atraso entre o tráfego de bits. Quanto menor a latência (ping) de uma rede, melhor o desempenho para aplicações como jogos online e chamadas de vídeo.
No entanto, é importante ressaltar que a latência mínima teórica é entre a comunicação entre o smartphone e a torre, e não considera o tráfego até o servidor. Sendo assim, o ping do 4G em aplicações reais tende a ser muito maior, e o resultado varia de acordo com a rede utilizada e localização dos servidores.
Quais são as aplicações do 4G?
- Uso em celulares: o 4G fornece conexão à internet para smartphones.
- Banda larga móvel: a tecnologia 4G pode ser utilizada para fornecer conexão de banda larga sem fios de alta velocidade.
- Carros conectados: o 4G está presente em diversos carros para funções como partida remota, rastreamento, navegação GPS e roteador Wi-Fi.
- Dispositivos IoT: a tecnologia 4G LTE ou LTE-M pode ser utilizada em dispositivos de Internet das Coisas, como máquinas de cartões de crédito, alarmes, rastreadores veiculares, máquinas agrícolas e sensores.
- Chamadas de voz e vídeo: embora o 4G seja uma tecnologia pensada para dados, é possível utilizar o LTE para chamadas de voz e vídeo graças às tecnologias VoLTE e ViLTE.
Quais são as vantagens do 4G?
- Alta velocidade: o 4G trouxe um salto de velocidade de download e upload em comparação com o 3G, melhorando o desempenho em aplicações como streaming de áudio e vídeo, chamadas VoIP, downloads de arquivos e jogos online.
- Cobertura: a tecnologia 4G é a tecnologia mais popular no Brasil, com mais de 5 mil municípios cobertos. As operadoras também utilizam a frequência de 700 MHz em alguns locais, que permite maior área de cobertura em comparação com frequ.
- Chamadas HD: o 4G suporta a tecnologia VoLTE, que permite chamadas de voz com qualidade superior e menor consumo de bateria. Essa tecnologia é amplamente utilizada por Vivo e TIM; na Claro, a cobertura é limitada e o serviço fica restrito para usuários de planos pós-pagos.
Quais são as limitações das redes 4G?
- Congestionamento: assim como em qualquer rede celular, o 4G pode não funcionar adequadamente em locais com aglomeração de pessoas, como eventos em estádios de futebol e grandes shows, uma vez que as antenas podem não suportar a demanda de dispositivos simultâneos.
- Consumo de bateria: o 4G demanda mais energia em comparação com conexões via Wi-Fi.
- Chamadas de voz: a tecnologia 4G foi pensada apenas para tráfego de dados, e suas primeiras versões não suportam chamadas de voz. Para ter ligações, é necessário utilizar a tecnologia VoLTE, que ainda não é adotada de forma massiva por todas as operadoras no mundo.
Qual é a cobertura de 4G no Brasil?
O 4G está presente em 99,98% dos municípios brasileiros, segundo dados do Teleco referente ao mês de agosto de 2023. A operadora com maior cobertura é TIM, seguida de Vivo e Claro. É possível consultar um mapa para saber onde ficam as antenas de 4G da sua cidade.
Você pode verificar a cobertura de 4G em um endereço específico por meio do site da sua operadora de telefonia, acessando:
Também é possível descobrir qual é a frequência de 4G disponível na sua região.
O 4G vai parar de funcionar com a chegada do 5G?
Não. A quinta geração de redes móveis (5G) ainda é uma tecnologia recente, com poucas antenas e cobertura reduzida em comparação com o 4G. Além disso, o 5G também depende da infraestrutura 4G para funcionar, uma vez que o 5G NSA (Non-Standalone) utiliza o mesmo núcleo de rede da quarta geração.
Os mesmos planos e chip (SIM Card) utilizados no 4G são aproveitados para o 5G, mas é necessário ter um celular compatível.
4G é melhor que H+?
Sim. O 4G representa a quarta geração das redes móveis, enquanto o H+ é baseado nas redes 3G. Existem diversas diferenças entre os tipos de redes móveis. As vantagens do 4G sobre o H+ incluem melhorias em velocidade, estabilidade e latência.
Qual é a diferença entre 4G e Wi-Fi?
O 4G é um padrão de rede celular, com cobertura e serviço fornecidos por uma operadora de telefonia, enquanto o Wi-Fi é uma tecnologia de redes locais, com cobertura limitada e utilização de espectro não-licenciado.
Ambos são utilizados para comunicação sem fio: o 4G tem maior complexidade, custo e cobertura, enquanto o Wi-Fi exige apenas um roteador e consegue cobrir uma área restrita de poucos metros quadrados.
4G gasta mais bateria que Wi-Fi?
Sim. O Wi-Fi exige menor potência para transmissão do sinal do que o 4G, uma vez que as antenas ficam mais próximas do smartphone. Além disso, as redes celulares demandam mais energia em zonas de baixa cobertura, uma vez que o sinal mais fraco exige maior “esforço” para estabelecer uma conexão.
