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V.   RTTs Propostas para o IMT-2000

Uma RTT em um sistema de telecomunicações reflete a combinação de tecnologias e conceitos associados a um sub-sistema de transmissão via rádio. Um sistema de telecomunicações é governado por condições ambientais/de mercado e regulatórias; causando impactos nesse ambiente/mercado e permitindo medidas de desempenho e de satisfação dos clientes. Esse sistema é composto basicamente pelas entidades [R1225]: gerenciamento da qualidade, satisfação de clientes, rede de gerenciamento das telecomunicações (TMN), infra-estrutura de rede e tecnologia de transmissão via rádio (RTT). A RTT combina os seguintes elementos: 

-       Técnicas de acesso, duplexação e modulação;

-       Codificação de canal e interleaving;

-       Parâmetros do canal de RF tais como largura de faixa, alocação e espaçamento de freqüências;

-       Estrutura de canal físico e de multiplexação e

-       Estrutura de quadro. 

Outros detalhes sobre essas definições podem ser obtidos na Rec. ITU-R M.1225 [R1225]. 

Muitas diferentes propostas de RTTs foram submetidas à ITU. O UWCC (Universal Wireless Communication Consortium) e outras organizações ligadas à evolução do padrão DECT, e da tecnologia TDMA de um modo geral, submeteram planos de tal forma que as RTTs fossem baseadas em múltiplo acesso TDMA. Todas as outras propostas para a componente terrestre do IMT-2000 foram baseadas em CDMA faixa larga, sendo as principais o cdma2000 e o W-CDMA. Membros do ETSI e aqueles ligados à evolução do padrão GSM, incluindo fornecedores de infra-estrutura como Nokia e Ericsson, optaram pelo W-CDMA. A comunidade Americana defensora do CDMA, encabeçada pelo CDG (CDMA Development Group) e incluindo fornecedores de infra-estrutura como a Qualcomm e Lucent Technologies, optaram pelo cdma2000. 

Como já mencionado, para cobertura global o IMT-2000 contará com as componentes terrestre e satélite. As componentes terrestre e satélite são complementares, com a componente terrestre oferecendo cobertura em áreas com densidade populacional considerada adequada em termos econômicos (tipicamente áreas de grande densidade populacional) e a componente satélite oferecendo cobertura nas outras áreas do globo (áreas com baixa densidade populacional e/ou pontos de difícil acesso).RTTs da Componente Terrestre

A componente terrestre do IMT-2000 deverá possuir, basicamente, a configuração típica dos sistemas celulares atuais em uma arquitetura também típica contendo os principais elementos: 

-       Estação de rádio base (BS, Base Station) (em certos casos com funções distribuídas entre um controlador de estações base (BSC, Base Station Controller) e uma estação transceptora (BTS, Base Transceiver Station), como nos sistemas GSM);

-       Central de comutação e controle (MSC, Mobile Switching Center);

-       Registro de localização de visitantes (VLR, Visitor Location Register);

-       Registro de localização de residentes (HLR, Home Location Register);

-       Centro de autenticação (AuC, Authentication Center); etc.. 

As MSCs deverão possuir interfaces para conexão com a PSTN, com a RDSI e outras redes de dados e com uma rede de sinalização (exemplo ANSI-41 e/ou GSM MAP evoluídas). Pontos dessa rede de comunicação móvel terrestre deverão servir como pontes (gateways) com a rede satélite do IMT-2000, possibilitando cobertura e roaming global. 

Os parágrafos a seguir descrevem sucintamente as principais características das RTTs propostas à ITU para componente terrestre do IMT-2000. Detalhes sobre cada uma delas podem ser obtidos em [ITU99a].  

RTT DECT – O padrão DECT (Digital Enhanced Cordless Telephony) é um dos mais bem aceitos no mercado mundial. Trata-se não simplesmente de um sistema cordless convencional, mas de uma técnica de acesso com suporte para conexão do usuário a vários tipos de redes (GSM, RTPC, RDSI, X.25, AMPS, NMT, TACS, LAN e MAN conforme IEEE 802). Dessa forma o DECT difere de um sistema de comunicação móvel típico, para o qual as especificações abrangem toda a rede. No DECT as redes pública e local não fazem parte do escopo dessas especificações. Somente a interface de rádio, aplicações e os protocolos de interconexão são objetos de especificação do padrão. A RTT DECT foi proposta pelo ETSI para operação em ambientes interiores, exteriores pedestres até 500 m e exteriores WLL até 10 km. 

RTT UWC-136 – Trata-se de uma interface de rádio para a componente terrestre do IMT-2000 proposta pelo sub-comitê técnico TR45.3 da TIA (USA) e baseada em múltiplo acesso TDMA. Essa RTT corresponde a uma evolução do padrão EIA/TIA/136 de segunda geração. Dentre as implementações tecnológicas dessa proposta destacam-se: alocação de banda por demanda, códigos Turbo, diversidade na transmissão, antenas adaptativas na estação base e na estação móvel, saltos em freqüência e temporais (frequency and time hopping), codificação de canal no domínio do tempo e do espaço (space-time coding) e supressão de interferências. Além de canais de 30 kHz, o UWC-136 suportará canais de 200 kHz (outdoor, veicular) e 1,6 MHz (indoor). 

RTT WIMS W-CDMA – A RTT para a componente terrestre do IMT-2000 WIMS W-CDMA (Wireless Multimedia & Messaging Service W-CDMA) foi proposta pelo comitê TR46.1 da TIA com o propósito de harmonização com as propostas do ETSI e ARIB, com bandas de 5, 10 e 20 MHz. A técnica de múltiplo acesso utilizada é o WCDMA [Mil00] com espalhamento por seqüência direta (DS-CDMA) no link direto e reverso para o WIMS FDD e WCDMA no link direto e S-TDMA (Statistical Time-Division Multiplexing) no link reverso para o WIMS TDD. O WIMS não prevê a utilização de grande parte das tecnologias previstas para as outras RTTs, apenas podendo ser destacadas: antenas adaptativas e alocação dinâmica de slots. 

RTT TD-SCDMA – Proposta pela CATT (China Academy of Telecommunication Technology), essa RTT para a componente terrestre do IMT-2000 corresponde a uma combinação de múltiplo acesso TDMA e CDMA Síncrono (SCDMA). A banda mínima para operação do sistema é de 1,4 MHz, sendo que a banda total necessária depende do planejamento e desdobramento do sistema e das exigências dos usuários. Técnicas como antenas inteligentes, códigos Turbo, diversidade temporal e em freqüência, software radio e o próprio CDMA Síncrono são destaques dessa proposta. 

RTT W-CDMA – Proposta pela ARIB (Japão) para compor a parte terrestre do IMT-2000, essa RTT é baseada em múltiplo acesso WCDMA síncrono ou assíncrono, com bandas suportadas de 1,25; 5; 10 e 20 MHz e operação TDD ou FDD. Dentre as implementações tecnológicas de destaque na RTT W-CDMA podem ser citadas: diversidade no link direto, técnicas de localização de terminais (positioning function) [1], cancelamento de interferências, antenas adaptativas, VSF e multi-códigos de espalhamento (multi-code) [2] e codificação de canal Turbo. 

RTT W-CDMA II – Essa proposta de interface de rádio para a componente terrestre do IMT-2000, baseada na técnica WCDMA assíncrona, foi feita pela TTA da Korea do Sul e denominada por essa proponente de Global CDMA II. Segundo a TTA a operação assíncrona aliviaria as dificuldades de operação e desdobramento do sistema. Dentre as principais implementações tecnológicas da proposta destacam-se: fatores de espalhamento variáveis (VSF) em bandas de 1,25; 5; 10 e 20 MHz, transmissão de dados por comutação de circuitos e de pacotes nas taxas exigidas pela ITU, cancelamento de interferências, codificação de canal múltipla. 

RTT UTRA – A RTT UTRA (UMTS Terrestrial Radio Access), bastante similar à RTT W-CDMA da ARIB Japonesa, foi proposta pelo SMG/SMG2 do ETSI para a componente terrestre do IMT-2000 e corresponde à iniciativa Européia para a formulação da interface aérea do sistema de terceira geração UMTS. Essa RTT é baseada em múltiplo acesso WCDMA e W-C/TDMA (ambos com espalhamento por seqüência direta, DS-CDMA) e possui uma subdivisão de acordo com o modo de duplexação proposto: UTRA TDD (múltiplo acesso W-C/TDMA) e UTRA FDD (múltiplo acesso WCDMA). A banda mínima para operação TDD é de 1 x 5 MHz e para operação FDD é de 2 x 5 MHz. As bandas de canal podem ser de 5, 10 ou 20 MHz, dependendo da taxa de dados requerida. As implementações tecnológicas de destaque são: codificação de canal Turbo, antenas adaptativas, diversidade na transmissão, detecção multi-usuários (multi-user detection), códigos de espalhamento múltiplos (multi-code) e espalhamento fixo ou código de espalhamento único e VSF, técnicas de localização de terminais (position location). Outras informações detalhadas sobre as RTTs UTRA FDD e UTRA TDD podem ser encontradas em [Pra00].