WirelessBR

A FCC (Federal Communications Commission) assim definiu PCS: uma ampla gama de serviços de rádio-comunicação que engloba comunicação móvel e comunicação fixa auxiliar, que fornece serviços para pessoas fora e dentro dos ambientes de trabalho e que pode ser integrada com uma variedade de redes concorrentes [Pan00]. Dessa forma os serviços PCS seriam oferecidos tanto por sistemas macro-celulares (high tier), similares ao TDMA IS-136, ao CDMA IS-95 e ao TDMA GSM, quanto por sistemas micro-celulares (low tier) similares ao CT2, ao DECT, ao PACS e ao PHS [Gui98], em faixas de freqüência diferentes daquelas já alocadas aos sistemas celulares e cordless convencionais. A partir daí se intensificaram os esforços de forma que fossem padronizados, desenvolvidos e implementados em todo o mundo sistemas de comunicação móvel para operação nas bandas PCS. Entretanto, o que de fato ocorreu foi a adaptação de sistemas celulares e cordless para operação nessas bandas e com serviços adicionais àqueles previstos para os sistemas originais. Houve então a primeira grande antecipação de um sistema e seus serviços através da evolução e adaptação de outros sistemas e serviços. Não é exatamente isso que está acontecendo em relação à 3G?

III.      Visão sobre a Terceira Geração

A comunicação sem fio permitindo a troca de informações a altas taxas e com alta qualidade entre terminais pequenos e portáteis que podem estar localizados em qualquer parte do mundo representa a fronteira a ser alcançada pelos sistemas de terceira geração [Sin00] – “a global system to connect anywhere and anytime” [ITU00]. 

O início dos estudos sobre os sistemas de terceira geração foi marcado por uma indecisão mantida por duas correntes: uma defendia a criação de um único padrão mundial; a outra defendia a evolução das redes e sistemas atuais de forma a atender aos requisitos definidos a partir da visão 3G. Apesar de ambas as alternativas possibilitarem economia de escala de fabricação para os componentes do sistema, a segunda teve maior força, pois também permite que os maciços investimentos já realizados pelas operadoras na implantação das redes e pelos fabricantes em processos de fabricação e etapas de desenvolvimento de produtos em todo o mundo fossem de certa forma protegidos. 

quanto móveis, em redes públicas e privadas. Posteriormente o nome FPLMTS foi modificado para IMT-2000 [1] (International Mobile Telecommunications – 2000) [R6872], nome este que é mantido e reconhecido até hoje. 

O real início de operação do IMT-2000 está predominantemente sujeito a considerações de mercado, mas também a considerações técnicas. Esse sistema irá prover acesso, através de um ou mais links de rádio, a uma ampla gama de serviços de telecomunicações suportados por redes fixas como a RTPC a RDSI e a IP e/ou X.25 e serviços específicos a usuários móveis. Deverão existir vários tipos de terminais móveis com capacidade de acesso fixo ou móvel a redes baseadas em satélites e/ou redes terrestres. Os principais atributos do IMT-2000 são [Rrkey]: 

-       Alto grau de aspectos comuns (high commonality) de projeto em todo o mundo;

-       Compatibilidade de serviços dentro do sistema e com as redes fixas;

-       Alta qualidade;

-      Terminais de pequeno porte com possibilidade de roaming global;

-       Capacidade de aplicações multimídia com uma vasta gama de serviços e terminais; 

O alto grau de aspectos comuns de um padrão mundial não só possibilitará grande economia de escala, mas facilitará a implementação do roaming global e impulsionará o investimento da industria de Tecnologia da Informação (IT, Information Technology) em aplicações tais como serviços de multimídia que farão com que as redes de comunicação móvel possam ser vistas como uma extensão sem fio da Internet [Sin00]. 

Para permitir cobertura e roaming global o IMT-2000 contará com a componente terrestre e a componente via satélite, atendendo aos usuários pico-celulares em interiores (indoor ou in-building), micro e macro-celulares em exteriores (outdoor) e em regiões remotas com cobertura global via satélite. As velocidades de movimentação dos terminais irão de velocidades de pedestres (cerca de 10 km/h) a mais de 250 km/h, com taxas de transmissão de dados dependentes dessas velocidades e que variam de cerca de 144 kbit/s para terminais em alta velocidade em ambientes externos a 2 Mbit/s para terminais em velocidades de pedestres ou fixos em ambientes internos. A Tabela 1 sintetiza alguns dados sobre os ambientes de operação, taxas atingíveis e qualidade de serviço esperada para o IMT-2000.

É esperado que os usuários possam receber os serviços oferecidos pelo IMT-2000 independente de sua localização geográfica, com qualidade comparável àquela fornecida pelas redes com fio, sendo essa qualidade influenciada apenas pelos limites impostos por cada ambiente de operação. A esse conceito dá-se o nome de VHE (Virtual Home Environment). O VHE está associado ao conceito de serviços UPT (Universal Personal Telecommunication) [ITU93] que utilizam as facilidades oferecidas pelas Redes Inteligentes (IN, Intelligent Network) [Pan00, p. 4, 235] para oferecer mobilidade pessoal (Personal Mobility) aos usuários finais. Por mobilidade pessoal entende-se a entrega de serviços e tarifação baseada em um número pessoal associado a cada usuário, de tal forma que o mesmo perfil de serviços seja oferecido ao usuário independente de sua localização [Pan00, p. 3]. 

Tabela 1 – Ambientes de operação para o IMT-2000 (adaptado de [Sin00]) 

Espera-se ainda que a natureza predominante do tráfego multimídia que circulará nas futuras redes do sistema IMT-2000 seja assimétrica (como tipicamente ocorre no acesso à Internet) e que o sistema tenha que ser capaz de alocar os recursos de banda aos usuários por demanda (bandwidth-on-demand). 

Com o IMT-2000 será percebida grande integração das redes com e sem fio, procurando interoperabilidade suficiente para dar ao sistema a flexibilidade exigida pelo mercado em termos da evolução e adequação dos serviços. 

O IMT-2000 na verdade será composto por uma família de especificações [Pan00], [Rrspc], conforme abordado no item VI desse texto, especificações estas que atenderão aos requisitos da 3G. Os usuários dessa família de sistemas 3G deverão conviver com terminais multi-modo e multi-banda, capazes de permitir o roaming global de forma transparente. Tais terminais, desenvolvidos com modernas técnicas de processamento digital, futuramente deverão ter suas interfaces de rádio configuradas automaticamente (software radio), dependendo das características da rede utilizada e das condições do ambiente de propagação a cada momento.

No que diz respeito às faixas de freqüência de operação, em fevereiro de 1992 a WARC (World Administrative Radio Conference) identificou 230 MHz nas bandas de 1.885 – 2.025 MHz e 2.110 – 2.200 MHz em caráter mundial para uso pelo IMT-2000, incluindo as bandas de 1.980 – 2.010 MHz e 2.170 – 2.200 MHz para a componente satélite. 

Japão e Europa basicamente seguiram essa atribuição de freqüências para sistemas FDD. Lá, na parte mais baixa do espectro, sistemas como o DECT e o PHS estão em operação. A FCC (Federal Communication Commission) dos Estados Unidos alocou uma grande parte do espectro definido pela WARC 1992 para sistemas PCS e muitos dos países das Américas seguiram as recomendações da FCC. Na China grande parte do espectro destinado ao IMT-2000 já está sendo utilizada por sistemas WLL. 

Devido à grande penetração projetada para os serviços PCS e a crescente demanda esperada pelos serviços móveis em todo o mundo, o TG 8/1 (substituído pela WP 8F [2] ) da ITU concluiu que seria necessária a atribuição de faixas adicionais para expansão do IMT-2000 para atender a regiões de alta demanda por tráfego. Essa expansão corresponderia a 2 x 31.5 MHz para o ano 2005 e 2 x 67 MHz para 2010. A WARC 2000 definiu essa expansão através das faixas de 806 – 890 MHz, 1.710 – 1.885 MHz e 2.500 – 2.690 MHz para a componente terrestre [Wrc00a], [Wrc00b] e 1.525 – 1.544 MHz, 1.545 – 1.559 MHz, 1.610 – 1.626,5 MHz, 1.626,5 – 1.645,5 MHz, 1.646,5 – 1.660,5 MHz e 2.483,5 – 2.500 MHz para a componente satélite [Wrc00c]. Embora essas faixas adicionais possibilitem a expansão do IMT-2000 no futuro, o problema de coexistência com faixas de operação de outros sistemas de comunicação em várias partes do mundo ainda permanecerá. 

Torna-se importante citar que a ANATEL atribuiu as faixas de 1.885 – 1.900 MHz, 1.950 – 1.980 MHz e 2.140 – 2.170 MHz para uso pelo IMT-2000. Essas faixas coincidem com grande parte daquelas atribuídas na WARC de 1992. 

Um outro ponto importante a considerar se refere à natureza assimétrica dos dados que predominantemente trafegarão pelas redes 3G, necessitando de maior capacidade no link direto que no link reverso e, por conseqüência, atribuições assimétricas de banda [3]. 

[4] Para que estruturas como construções e vegetação possam ser levadas em conta na predição de cobertura e análise de interferências para o planejamento de um sistema celular, torna-se necessário que as informações topográficas na forma digital tenham grids mais estreitos.

[5] Em [Jac94] pode-se encontrar relevantes e clássicas colaborações ao estudo da propagação em canais de rádio móvel. A ITU também possui importantes recomendações relacionadas à propagação em sistemas de comunicação ponto-a-ponto e ponto-área. Veja também o Apêndice 1 de [R1225]. Lá podem ser encontrados modelos de propagação incluindo modelos para perdas e desvanecimento em vários ambientes.