Celular digital e internet banda larga: Jesse Russel, o pai da comunicação sem fio

Pensando à frente do seu tempo, o inventor modernizou os dispositivos então analógicos em aparelhos digitais e desenvolveu a tecnologia 2G.

O que este artigo responde: Quem foi Jesse Russel? Por que Jesse Russel é considerado pioneiro? O que Jesse Russel tem a ver com a era digital? Qual é a profissão de Jesse Russel? O que Jesse Russel tem a ver com a comunicação sem fio? Quem criou os fundamentos da tecnologia 2G? Qual foi a contribuição de Jesse Russel para a tecnologia móvel? O que é a tecnologia 2G? Como Jesse Russel impactou a comunicação sem fio? Onde Jesse Russel trabalhou em suas inovações?

Há quem não consegue viver sem ele e outros que perdem a paciência devido a falta de bateria, fato é que, atualmente, o celular se tornou indispensável. Seja para diversão, educação, comunicação ou trabalho, o aparelho é parte integrada na vida das pessoas. No entanto, mais de 50 anos foram necessários para o avanço do dispositivo e termos ele tal como temos hoje.

Nessa trajetória tecnológica, as patentes na área da comunicação digital do afro-americano Jesse Eugene Russell, um engenheiro elétrico e executivo de negócios, foram de suma importância – afinal ele foi a mente brilhante a frente da primeira equipe de TI (Tecnologia da Informação), da empresa AT&T Bell Laboratories (atualmente Nokia Bell Labs), que buscou difundir a tecnologia celular digital nos Estados Unidos, nos anos 1980.

O desenvolvimento do celular móvel

Nossa história começa na década de 1940, quando o mundo já experimentava a comunicação via rádio, e a ideia de criar uma rede de telecomunicações baseada em radiofrequência começou a ser desenvolvida. A invenção do rádio só foi possível graças à descoberta das frequências Hertz, em 1888, pelo físico alemão Heinrich Rudolf Hertz, que transmitiu pela primeira vez códigos sonoros pelo ar.

Conduzindo seus próprios experimentos, sete anos mais tarde (1947) a operadora norte-americana Bell Laboratories (afiliada à AT&T), desenvolveu um sistema telefônico acoplado no rádio do carro e interligado por várias antenas.

Os primeiros protótipos de car phones (telefones que eram instalados em automóveis e transmitiam canais de comunicação limitados) foram batizados de “células”, o que gerou o nome do aparelho. Tratavam-se de dispositivos rudimentares, de aproximadamente 36 quilos. De fato eram movéis, mas só funcionavam se o carro estivesse ligado. 

A Motorola, então concorrente e líder no segmento de car phones na época, também passou a desenvolver os próprios aparelhos. Logo, os anos 1950 e 1960 foram marcados por uma corrida para ver quem lançaria o primeiro celular móvel.

Em 1973, vitória da Motorola. A frente da equipe, o engenheiro eletrotécnico e designer Martin Cooper que, desapontado com a falta de flexibilidade dos telefones automotivos, desenvolve o Motorola Dynatac 8000X – um aparelho portátil, de 25 cm de comprimento e 7 cm de largura, pesando 1 quilo e bateria que durava 20 minutos. O dispositivo dispunha do sistema analógico NMT (Nordic Mobile Telephone), de tradução “Telefonia Móvel Nórdica”, que é o primeiro sistema automático de telefonia celular, que marcou a primeira geração dos telefones móveis, ou 1G).

Celebrando o seu feito, a caminho de uma coletiva de imprensa, Cooper liga para seu concorrente, o engenheiro Joel Engel. Esse evento marca então a primeira chamada telefônica celular móvel.

Do analógico ao digital

Nem tudo estava perdido para AT&T Bell Laboratories, pois a companhia tinha na equipe Jesse Eugene Russell, afro-americano contratado como Diretor Técnico em 1972 – nessa época, Russell estava cursando o último ano de engenharia elétrica, na  Tennessee State University, uma instituição pública historicamente negra, localizada em Nashville, Estados Unidos.

Curiosidade: Ao ingressar na empresa de telefonia, Russell torna-se o primeiro afro-americano a ser contratado diretamente de uma Universidade e Faculdades Historicamente Negras (HBCUs), que são redes de ensino superior estabelecidas nos Estados Unidos durante a segregação racial com a intenção de educar principalmente e unicamente afro-americanos.

Na época, um telefone tradicional para carro usava um transmissor de alta potência e uma antena externa, eram ideais para pessoas que moravam em áreas rurais ou não desenvolvidas, onde os celulares não funcionavam. Mas, para acabar com esse problema, em 1980, Russell sugere que os car phones saíssem dos carros e fossem para as mãos das pessoas criando assim telefones móveis.

Porém, a empresa encontrou um problema na ideia: além de que já estavam perdendo muito dinheiro com a divisão de rádio celular, o espectro eletromagnético específico que utilizavam eram de baixa frequência. Tratava-se do AMPS (Advanced Mobile Phone System / Sistema Avançado de Telefonia Móvel), que apenas permite a transmissão de voz, desenvolvido pela própria AT&T Bell Laboratories em 1979.

Embora fosse um sistema que utiliza o múltiplo acesso por divisão de frequência, a sua capacidade excedia bem rápido o limite de ligações e, como havia mais pessoas do que carros, não saberiam lidar com a largura de banda para atender a população.

O desenvolvimento da banda larga e o 2G

Felizmente para a Bell Laboratories, Russell já era o principal especialista em processamento de sinal digital da empresa e, por isso, encontrou uma solução para esse problema técnico: digitalizar os dados.

A missão de Russell e sua equipe foi desenvolver a tecnologia que a empresa já tinha. Com a conversão de sinais analógicos para dados digitais, de 1984 a 1988, nos laboratórios Bell, Russell encontrou soluções técnicas, inclusive para a digitalização completa da fala e assim reduzir a largura de banda.

Embora fosse uma época em que a internet era restrita, o engenheiro foi pioneiro ao usar um microprocessador de computador em seu projeto. Ele testou o objeto na rede de telecomunicações da Bell Laboratories. Monitorando e rastreando os padrões de chamada dentro da companhia, Russell observou que seu teste comportava 4 vezes mais o número de pessoas no mesmo espectro.

Através do uso desse amplificador linear de alta potência (microprocessador) e de tecnologias de codificação de voz de baixa taxa de bits, o engenheiro pôde inventar a microcélula de fibra óptica, que possibilitou o tráfego de dados e novos serviços digitais para usuários de celulares, a exemplo a internet banda larga.

Russell melhorou radicalmente a maneira como os telefones celulares modernos funcionam, bem como a comunicação coletiva. Sua descoberta possibilitou a invenção da primeira estação base de celular digital e deu um salto, alterando para a 2° Geração dos telefones móveis, ou 2G. Em 1992, por seu trabalho na área digital projeto, recebe sua primeira patente, a EUA nº 5.084.869.

O pai da comunicação sem fio

Atualmente Jesse Eugene Russell está no auge dos seus 73 anos e ainda é casado com Amanda Russell, com quem tem quatro filhos.

O nosso pioneiro ainda continua trabalhando na revolução do sistema digital, mas agora, como presidente e CEO da in NETWORKS (atual IMC Networks Corp.), – uma empresa de comunicações sem fio de banda larga, sediada em Nova Jersey, Estados Unidos -, seu foco está no desenvolvimento de tecnologias, redes e serviços de comunicações sem fio de banda larga de 4ª geração (4G). 

Mas quem o vê hoje bem sucedido em sua carreira, nem imagina que um dia ele quis ser atleta. Filho de Charles Albert Russell e Mary Louise Russell, Jesse nasceu em 26 de abril de 1948 e cresceu com seus oito irmãos em bairros carentes no centro da cidade de Nashville. Até a sua adolescência concentrou-se nos esportes ao invés dos estudos.

A virada na vida de Russell aconteceu quando ele participou de um programa educacional de verão na Fisk University. A experiência lhe deu gosto para prosseguir com os estudos. No final da década de 1960, ingressa no curso de Engenharia Elétrica (seu Bacharelado foi conferido em 1972). Um ano mais tarde, obtém seu diploma de Mestre em Engenharia Elétrica (MSEE) pela Universidade de Stanford. Como aluno destaque, em notas e trabalhos acadêmicos, ingressa na AT&T Bell Laboratories.

Reconhecimentos e patentes

Jesse Russell foi uma das pessoas-chave na invenção do telefone celular moderno. Após ser Diretor Técnico, galgou cargos altos dentro da companhia, sendo elas: vice-presidente de tecnologias de comunicação avançada, vice-presidente do laboratório de tecnologia sem fio avançado e arquiteto-chefe de tecnologia sem fio da AT&T. Nos anos 2000 se junta a IMC Networks.

Com mais de 50 anos de experiência em Pesquisa e Desenvolvimento em tecnologias pioneiras, Russell coleciona mais de 100 patentes de reconhecimento por suas invenções. Abaixo, em ordem cronológica, estão alguns de seus feitos.

1. Prêmio Eta Kappa Nu Jovem e Extraordinário Engenheiro Elétrico do Ano, 1980.
2. Prêmio Cientista de Destaque pela Sociedade Nacional de Engenheiros Negros (NSBE ), 1982.
3. Destaque de Engenheiro Negros Americano pelas melhores contribuições técnicas em tecnologia digital celular e microcelular, 1992
4. Patente pela criação da Estação base para sistemas de telecomunicações de rádio móvel, 1992.
5. Patente pela criação do primeiro celular móvel de dados, 1993.
6. Patente pela invenção do Sistema de comunicação sem fio com unidades de base que extraem informações de canais e configuração de unidades de base próximas, 1997.
7. Patente pela invenção do Terminal sem fio com processamento de rádio digital com capacidade de seleção automática do sistema de comunicação, 1997.
8. Patente pela criação da Estação base de comunicação sem fio, 1998.
9. Patente pela Arquitetura de rede de telefonia a cabo de banda larga Modelo de referência de arquitetura de rede IP, 1999.
10. Dispositivo cliente multi-rede avançado para acesso multimídia de banda larga a redes sem fio privadas e públicas, 2008.

Inspire-se com a vida de Valerie Thomas, criadora do primeiro aparelho transmissor de ilusão da história.

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Escrito em 11 de outubro de 2021