O que acontece com o desligamento de redes 2G/3G

O aparecimento do 5G acarretará o desaparecimento das redes 2G e 3G para poder aproveitar o espectro que ocupam

Na atualidade todos os esforços do setor das telecomunicações móveis estão postos sobre as próximas implantações de 5G, IoT (Internet of Things) e MEC (Multi-access Edge Computing), que, sem nenhuma dúvida, marcarão o antes e o depois dentro do âmbito móvel.

No entanto, um dos temas sobre o qual não se está falando é o consequente desaparecimento das redes 2G e 3G.

Ainda que, até agora, as novas gerações de telefonia móvel tenham convivido com as tecnologias precedentes (desapareceu unicamente a primeira geração analógica), o aparecimento do 5G acarretará o desaparecimento das redes 2G e 3G para poder aproveitar o espetro que ocupam. E embora existam funcionalidades que permitem compartilhar o espectro entre tecnologias (spectrum sharing), deve-se ter consciência de que as redes 2G/3G acabarão por ser desligadas.

O objetivo deste artigo é avaliar os desafios que o desligamento destas redes móveis acarretará e nossa visão sobre como enfrentar o desmantelamento e migração de serviços para provedores de serviço, empresas e organismos.

Introdução. As diferentes gerações de telefonia móvel

2G

A segunda geração móvel, 2G, também conhecida como GSM (Global System Mobile Communications), foi a primeira geração digital e a primeira rede global de comunicações celulares padronizada pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute) e adotada em quase todos os países do mundo.

As principais características desta geração são:

  • Desenvolvimento, principalmente, para transmissão dos serviços de voz, fax e SMS.
  • Arquitetura de comutação de circuitos para a realização de chamadas.
  • Divisão do tempo em emissão e recepção mediante TDMA (Time Division Multiple Access).
  • Separação de bandas para emissão e recepção, utilizando-se portadoras de 200 KHz.
  • Primeira rede que permitiu roaming a nível internacional.

Com o passar do tempo, e principalmente devido ao surgimento da internet, acrescentou-se às redes móveis maior capacidade de transmissão de dados mediante GPRS (General Packet Radio Service). O GPRS, portanto, pode ser considerado um serviço de dados para os usuários do GSM, mas utilizando comutação de pacotes e técnicas de multiplexação. A velocidade de transmissão que se pode alcançar mediante o GPRS é, como máximo teórico, ao redor de 170 Kbps.

3G

Com a penetração cada vez maior da internet, e dadas as limitações do sistema 2G quanto ao transporte de dados, aparece na década dos 2000 o 3G, a terceira geração de telefonia móvel, de responsabilidade da tecnologia UMTS (Universal Mobile Telecommunications System).

As principais características desta geração são:

  • O núcleo da rede é baseado em comutação de circuitos e de pacotes.
  • Utiliza a técnica de acesso CDMA (Code Division Multiple Access).
  • A cada uma das portadoras se atribui uma banda larga de 5 MHz.
  • Possibilidade de realizar chamadas de voz e transações de dados.
  • Velocidade de transmissão/recepção de dados até sete vezes mais rápida do que o 2G.

4G

Com os smartphones, seu ecossistema de aplicações e a contínua evolução da internet, cresce a demanda por velocidade de dados nas redes móveis. Por isso aparece o 4G, também conhecido como LTE (Long Term Evolution), que atualmente serve como base para grande parte do nosso tráfico móvel de dados. As características principais são as seguintes:

  • Rede baseada em comutação de pacotes, unicamente com solução “all IP”.
  • Oferecem-se portadoras com diferentes bandas largas que podem ir de 4 a 20 MHz.
  • Introduz-se a voz através do IMS (IP Multimedia System).
  • Implementa-se qualidade de serviço ponta a ponta dentro de sua rede.
  • Utilização de técnicas com múltiplas antenas em transmissão e recepção (MIMO).

5G

Com a nova geração, a evolução iminente será muito maior e permitirá, além de maior eficiência, maiores velocidades de dados e uma melhoria dos serviços.

Espera-se que isto permita a entrada de outras verticais e ofereça novas soluções que até agora circulavam majoritariamente em redes proprietárias (p. ex. soluções IoT).

Na atualidade convivem todas as tecnologias digitais. Mas isto acabará e nos próximos anos assistiremos ao desligamento das redes 2G e 3G.

Fatores que influem no desligamento das redes 2G e 3G

A decisão sobre que rede se deve desligar antes (2G ou 3G) e como fazê-lo depende de múltiplos fatores e pode variar segundo os interesses de cada operadora ou da zona geográfica.

Alguns dos fatores que influenciam a decisão podem ser:

1. Área de cobertura: desligar as redes 2G ou 3G pode acarretar uma redução da área de cobertura, deixando de repente clientes sem cobertura, e por conseguinte, a perda de assinantes. Antes de tomar qualquer decisão, deve-se realizar um estudo minucioso deste impacto.

2. Dispositivos/assinantes: outro fator envolvido é o parque atual de dispositivos e as tecnologias compatíveis.

      • Por exemplo, os dispositivos de M2M (Machine To Machine), tais como os terminais de pagamento dos pontos de venda, apoiam-se majoritariamente em redes 2G. Estes dispositivos são mais difíceis de migrar para uma nova tecnologia, razão pela qual as operadoras que oferecem estes serviços a um importante número de clientes estão optando, de momento, por manter as redes 2G onde dispõem de uma base de serviços M2M.
      • Além disso, ainda existem muitos clientes com dispositivos móveis compatíveis unicamente com 2G ou 3G [principalmente en países con una economía poco desarrollada].

Segundo o último relatório da Ericsson (Mobility Report June), é de esperar uma diminuição próxima a 900 milhões de assinantes de 2G/3G para 2024 em todo o mundo, o que supõe uma descida de cerca de 120% com relação a 2018. Mas hoje em dia o número de assinaturas de 2G/3G é ainda muito importante.

3. Serviço de voz: as operadoras, com frequência, precisam manter as redes tradicionais 2G ou 3G compatíveis com serviços de voz, já que a tecnologia 4G, em princípio, não prevê tal serviço em modo comutação de circuitos.

Para remediá-lo, a tecnologia VoLTE [Voz sobre LTE – 4G] proporciona uma solução mais eficiente para serviços de voz do que as tecnologias 2G e 3G. Mas a VoLTE não está disponível em muitas redes 4G [alrededor de un 25-30% aún no han empezado o están en las fases iniciales del despliegue], por conseguinte, no momento estas têm de manter as redes 2G/3G para os serviços de voz.

4. Condicionantes regulatórias: em alguns casos podem existir imperativos regulatórios que influam no desligamento ou manutenção das redes 2G e 3G. A regulação do espectro e dos serviços móveis é competência de cada país, pois não existe um marco regulatório comum a nível mundial.

5. Concorrência e oferta de cada país: algumas operadoras iniciarem o desligamento de suas redes tradicionais para dar entrada às novas tecnologias, e portanto a novos serviços, pode obrigar indiretamente o resto das operadoras a tomar providências semelhantes.

Status do desligamento a nível mundial das redes móveis 2G/3G, por onde começa?

Uma decisão chave é se deve ser desligada primeiro a rede 2G ou a rede 3G. Esta decisão estará muito ligada aos fatores enumerados anteriormente. Não há, portanto, uma resposta única a esta pergunta, mas, como se verá a seguir, tem respostas diferentes em cada região geográfica.

Europa

Tudo aponta para que o desligamento das redes 3G acontecerá com anterioridade ao desligamento das redes 2G. E como se verá mais adiante, parece que a Europa será um caso particular e diferente do resto do mundo.

Isto se deve principalmente à elevada implantação realizada em serviços do tipo M2M e IoT que se baseiam na tecnologia 2G. Além disso, na Europa está se vendo a opção de se reaproveitar a tecnologia 2G e utilizá-la para serviços tais como NB-IoT (Narrowband Internet of Things), devido principalmente ao seu baixo custo e à disponibilidade de uma ampla cobertura.

Neste sentido, e a modo de exemplo, a Vodafone já anunciou o desligamento do 3G em toda a Europa entre 2020 e 2021, enquanto que a Deutsche Telekom tem planos para desligamento em 2020. Contudo, nenhum deles, nem a Telefônica, divulgou os planos para desligar o 2G.

Como curiosidade, parece que as operadoras da Suíça serão os primeiros europeus a realizar o desligamento das redes 2G. A Sunrise já realizou o desligamento em 2018, enquanto que a Swisscom tem planos para 2020.

Atualmente na Espanha, as operadoras estão avaliando a forma mais correta de proceder, e ainda que algumas delas ainda não tenham divulgado seus planos, tudo aponta para que seguirão a tendência da Europa e se priorizará o desligamento das redes 3G. Neste sentido, a Telefônica anunciou recentemente que prevê o desligamento da rede 3G para 2025, enquanto o 2G se manterá indefinidamente.

Ásia

Como contraposição à tendência da Europa, o leste da Ásia é a zona que atualmente está liderando o desligamento das tradicionais redes 2G frente às redes 3G.

Em alguns países, como Japão, Macau, Singapura ou Coreia do Sul, a rede 2G não está mais disponível, enquanto em outros países, como Taiwan ou Tailândia, o desligamento da rede 2G está muito próximo.

Como casos particulares, e contra esta corrente, a China Mobile está desligando sua rede 3G porque se baseia em TD-CDMA, que não tem presença internacional. Mas, por outro lado, a China Unicom efetivamente está desligando sua rede 2G primeiro.

Oceania

Segue a tendência da Ásia, inclinando-se de forma geral à priorização do desligamento da tecnologia 2G. Telstra, Otus e Vodafone já desligaram suas redes 2G na Austrália, e na Nova Zelândia a Vodafone é a única operadora que ainda oferece o serviço de 2G.

América do Norte

O panorama é radicalmente diferente do europeu e aproxima-se mais ao da Oceania e Ásia. Nos EUA, três das quatro grandes operadoras (ATT, Verizon e T-Mobile) já desligaram a rede 2G ou definiram data para tanto. O mesmo ocorre no Canadá, com Telus e Bell, que já desligaram sua rede 2G.

O México será o último a realizar o desligamento da rede 2G, embora tanto a Movistar quanto a ATT já tenham anunciado que o farão durante este ano de 2019.

África

Estes mercados estão menos desenvolvidos que os anteriores e não liderarão o caminho quanto ao desligamento do 2G e 3G. Portanto, é difícil prognosticar algum tipo de cenário nestes momentos. Mas em termos gerais, as previsões são que se procederá antes ao desligamento do 3G e que as redes 2G terão um pouco mais de vida.

As razões são o elevado número de dispositivos 2G, o fato de os dispositivos 3G também serem compatíveis com o 2G, e que o 2G poderá ser usado como CS-Fallback para redes ou dispositivos 4G sem VoLTE. Também se aponta para a existência do GSM até 2030.

América Central e América do Sul

A tendência não está de todo clara e encontra-se em um processo de definição. A Colômbia é um dos países que, nestes momentos, estão liderando o tema das análises de desligamentos 2G/3G, onde o regulador está definindo um roteiro para o desligamento do 2G ou, se não houver, aproveitar a tecnologia para a utilização, como IoT ou M2M.

Por outro lado, no Brasil tudo parece indicar que, devido ao uso de aplicativos M2M na rede 2G, estas serão as últimas a desligar-se e, portanto, as redes 3G serão as primeiras à medida que se estender a cobertura 4G.

Resumidamente, a seguinte tabela sintetiza a previsão de priorização no desligamento de redes 2G/3G por âmbito geográfico:

Como enfrentar o desmantelamento de 2G/3G

Segundo a nossa experiência com operadoras e fabricantes, grandes empresas e administrações públicas, nesta seção vamos expor nossa visão sobre como enfrentar o desmantelamento por parte de todos os envolvidos: operadoras, por um lado, e empresas ou administrações usuárias de redes de telecomunicações, por outro.

Operadoras

A decisão sobre o desmantelamento de uma ou outra tecnologia, e a posterior execução do desligamento, passa por três grandes fases:

  1. Identificação de cenários e análises de possíveis cenários de migração, Business Cases e riscos de cada cenário.

Para esta avaliação analisam-se fatores como os seguintes:

      • Número de dispositivos só compatíveis com a(s) tecnologia(s) que devem ser desmanteladas.
      • Distribuição geográfica por área de interesse.
      • Rendas dos dispositivos compatíveis com cada uma das tecnologias, incluindo os próprios assinantes e, também, os provenientes de roaming.
      • Possíveis obrigações contratuais ou regulatórias.
      • Contratos de operação e manutenção, e vida útil restante dos equipamentos.
      • Tendências de tráfego e dispositivos das distintas tecnologias, para serviços de voz e dados.
      • Análises de capacidade excedente em outras tecnologias.
      • Análise financeira: cash-out, depreciação, etc.
  1. Seleção do melhor cenário para o desmantelamento. Com base na análise anterior, seleciona-se o cenário ideal e detalham-se:
      • Economias e benefícios alcançáveis com o desmantelamento: energia, operações e manutenção, reutilização de espectro, revenda de equipamentos, etc.
      • Perdas pelo desligamento e custos adicionais: avaliam-se pontos tais como perdas pela não entrada de roamers na rede, possíveis sanções por perda de cobertura, descontos por terminais, etc.
      • Investimento adicional como, por exemplo, custo de desmantelamento dos equipamentos, refarming do espectro, mudanças de SIMs, etc.
      • Riscos do cenário selecionado: clientes, concorrência, riscos regulatórios, etc.
  1. Plano de desligamento. Com o cenário já selecionado e justificado, passa-se a definir o plano de ação para proceder ao desligamento efetivo, incluindo:
      • Modelo de governo que controlará o desligamento.
      • Plano de migração dos clientes.
      • Plano de refarming para a reutilização do espectro por outra tecnologia.
      • Plano de desinstalação da rede a desmantelar: fases e regiões.
      • Planos de mitigação dos possíveis riscos.

Empresas e Administrações Públicas clientes das redes

Por outro lado, do ponto de vista do cliente das redes 2G/3G, estes devem analisar quais aplicativos e serviços podem ser realizados nas redes 2G/3G que se verão afetadas pelo desligamento e deverão migrar para novas tecnologias.

Exemplos de aplicações que tipicamente se verão afetadas são as que proporcionam serviços M2M/IoT como, por exemplo, terminais para pagamentos (TPVs), alarmes de segurança, registros de água/luz/gás, sistemas de gestão de frotas de veículos ou sensores em fábricas ou processos industriais.

Aqui novamente a decisão sobre como proceder passa por três grandes fases:

1. Identificação de soluções. Análise dos serviços afetados que transitam na rede 2G/3G e avaliação de soluções alternativas, considerando aspectos tanto técnicos como operacionais e de impacto econômico:

      • Identificação dos serviços afetados.
      • Inventário detalhado dos equipamentos afetados por cada serviço.
      • Identificação de alternativas: novos dispositivos com novas tecnologias.
      • Tecnologias disponíveis para migrar os serviços: 4G, 5G, Sigfox, LORA…
      • Análise das áreas de cobertura de cada tecnologia com relação às necessidades de cada serviço.
      • Outros impactos: serviços de fornecimento, operação e manutenção, adaptações em sistemas…
      • Definição de possíveis novos processos de fornecimento, operação e manutenção.
      • Análise econômica a curto, médio e longo prazos.

2. Seleção do melhor cenário para a migração dos serviços para uma nova tecnologia, que inclui:

      • Justificação técnica e econômica da solução selecionada.
      • Processos para a migração dos dispositivos e plataformas (se for pertinente).
      • Riscos do cenário selecionado.

3. Implementação e desdobramento dos novos dispositivos e possível adaptação ou renovação de plataformas. Finalmente se define um plano para a migração:

      • Modelo de governo que controlará a migração.
      • Plano de migração.
      • Planos de mitigação dos possíveis riscos.
      • Seleção e contratação de provedores: dispositivos, plataformas, serviços de substituição/fornecimento, serviços de operação e manutenção, possíveis processos de licitação…
      • Modelos de relação com os diferentes atores envolvidos.

 

Álex Colás
alex.colas@nae.es

Josep Bada
josep.bada@nae.es

Joaquín Guerrero
joaquin.guerrero@nae.es

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