WirelessBR

Para o padrão DECT também foram desenvolvidos protocolos para transmissão de dados que permitem o acesso a redes sem fio, serviços de mensagem e acesso transparente a serviços de dados oferecidos pelo padrão GSM. 

Equipamentos desenvolvidos a partir do padrão DECT podem incluir: 

-       Adaptadores para redes sem fio para laptops ou PCs convencionais (desktops).

-       Pagers.

-       Sistemas de telemetria. 

O sistema PACS é, em algumas literaturas, considerado de segunda geração [10] e em outras é considerado um sistema de terceira geração [14] – uma das dualidades de classificação comumente encontradas nas referências bibliográficas. 

Originalmente desenvolvido e proposto pela Bellcore em 1992, o sistema PACS pode prover serviços de voz, dados e imagens de vídeo para uso em sistemas de comunicação interior (indoor) e estruturas com micro-células. O principal objetivo desse sistema é o de integrar todos os serviços disponíveis em estruturas WLL (Wireless Local Loop) em um único sistema. 

São características técnicas básicas do sistema PACS: 

-       Acesso múltiplo TDMA com duplexação FDD ou TDD.

-       Faixa de freqüências de 1 a 3GHz com canais de 300KHz.

-       Potência média de transmissão do equipamento portátil: 200mW.

-       Potência média de transmissão da base: 800mW.

-       Codificação para detecção de erros do tipo CRC (Cyclic Redundance Check) [18].

-       Codificação de voz ADPCM [6] a 32Kbps.

-       Usuários por quadro (2.5ms): 8 para FDD e 4 para TDD.

-       Taxa de transmissão no canal: 384Kbps com modulação p/4 DQPSK.

O sistema Japonês PHS apresenta grande semelhança com o sistema DECT. Suporta 77 canais de rádio, cada um com 300KHz de banda, na faixa de 1895 a 1918.1MHz, onde 40 canais na faixa de 1906.1 a 1918.1MHz são designados para sistemas públicos, enquanto os 37 restantes são utilizados para comunicação pessoal doméstica ou em escritórios.

iv.6. futuros sistemas cordless e celulares de terceira geração
 

Dentre os objetivos almejados para a terceira geração de sistemas de comunicação móvel celulares e do tipo cordless espera-se: 

-       Maximizar a semelhança entre as várias interfaces de rádio.

-       Possibilitar operação do tipo dual-mode (analógico e digital).

-       Permitir mobilidade global ao usuário.

-       Se apresentar como uma evolução das tecnologias de segunda geração.

As atividades de normalização em todo o mundo estão girando em torno das idéias básicas: os sistema global IMT-2000 = FPMTS (Future Public Land Mobile Telecommunications System), na Europa o UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) e o MBS (Mobile Broadband System) e nos Estados Unidos o PCS (Personal Communications System). 

O padrão UMTS está sendo elaborado pelo ETSI (European Telecommunications Standards Institute) e pretende ser uma evolução dos sistemas GSM, DCS1800 e DECT. 

O IMT-2000 está sendo padronizado pelo ITU e pretende ser uma evolução dos padrões GSM, DECT, IS-54, IS-95 e DCT1800, nas faixas propostas de 1885 a 2025MHz e 2110 a 2200MHz. O objetivo do sistema IMT-2000 é o de unificar diversos sistemas em um único, tendo um terminal móvel mundialmente utilizável. Os serviços propostos incluem voz, multimídia e dados com taxas de 64Kbps a 2Mbps, para uso interior e exterior. Pretende-se alcançar desempenho equiparável ao de redes locais fixas. 

São várias as possíveis configurações para os sistemas PCS, mas pode-se dividi-las em duas categorias [14]: os sistemas que suportam altas velocidades de mobilidade e estruturas de macro-células e os sistemas otimizados para baixo consumo, baixa complexidade e baixa velocidade de movimentação. Duas dessas configurações são baseadas em acesso múltiplo híbrido TDMA/CDMA com tecnologia W-CDMA (Wideband CDMA) oferecida pela empresa Interdigital. Todos os tipos de modulação estão sendo considerados, inclusive as técnicas FH-SS e DS-SS. 

iv.7. sistemas de comunicação de dados móvel
 

Com o advento do GSM, pensava-se que esse problema seria resolvido, mas apesar da evolução tecnológica desse sistema, muitos fatores inviabilizam a transmissão de dados através dele. Dentre esses fatores pode-se citar: o processo de estabelecimento de chamada no GSM é muito longo e chega a ser proibitivo em algumas aplicações computacionais; com um adequado esquema de codificação de canal pode-se transmitir dados já armazenados como arquivos. Por outro lado, ter que pagar uma conexão telefônica para transmitir dados pode ser um tanto ineficiente e caro. 

O serviço de transmissão de pacotes oferecido pelo GSM é aplicável em situações como informatização de transportes rodoviários. Nessa aplicação tem-se, entre outros serviços, a transmissão de informações sobre o tráfego e guia de rotas para os motoristas [10]. 

Dentre os sistemas provedores de serviços de comunicação de dados móvel dedicados pode-se citar: Modacom, Mobitex, RDS ou RBDS e CDPD. 

Modacom é uma rede de comunicação de dados móvel Alemã baseada em uma “extensão” sem fio da rede pública de pacotes X.25. A empresa Motorola, com a tecnologia DataTAC, baseada na utilização do protocolo LAP RD, adotou o padrão Modacom através da empresa Hutchinson, em Hong Kong a na Ucrânia e da IBM nos EUA e Canada. 

A rede Mobitex foi introduzida na Ucrânia, Holanda e França. Aplicações incluem transmissão de dados por computadores portáteis a taxas de até 19.2Kbps, limite esse duas vezes maior que o esperado no sistema GSM. 

O sistema RDS (Radio Broadcast Data System) é um sistema europeu que usa transmissões de rádio difusão em FM. Ele provê comunicação unidirecional e as aplicações incluem paging e serviços para transporte rodoviário a 1200bps. Os receptores RDS podem sintonizar-se automaticamente a uma determinada estação que transporta um determinado tipo de mensagem. Nos Estados Unidos a versão do RDS é chamada de RBDS (Radio Broadcast Data System). Outros sistemas similares ao RDS são o HSDS (High Speed Data System) da empresa Seiko e os sistemas FMSS e STIC que estão sendo utilizados nos EUA. 

O CDPD (Cellular Digital Packet Data) é um sistema de transmissão de dados por pacotes que utiliza canais ociosos dos sistemas AMPS e IS-54. Suas aplicações incluem: e-mail, telemetria, verificação de crédito, fax, serviços para transporte rodoviário e dados adicionais que melhoram o desempenho do sistema de posicionamento global GPS (Global Positioning System). 

Outras característica técnicas importantes do sistema CDPD: 

-       Taxa de transmissão de 19.2Kbps com throughput máximo de 11.8Kbps no link direto e 13.3Kbps no link reverso.

-       Acesso similar ao ISMA.

-       Codificação de canal: código Reed Solomon (63,47) [18]. 

iv.8. sistemas de comunicação móvel via satélite

Os serviços oferecidos pelas comunicações móveis via satélite e alguns dos correspondentes sistemas podem ser agrupados nas categorias: 

-       Serviços de faixa estreita – telefonia e/ou comunicação de dados: Iridium, redes VSAT, Inmarsat Mini-M, ICO, GlobalStar, Odyssey, Aries, Ellipso, Super-GEO.

-       Serviços de faixa larga – multimídia: Teledesic, M-Star, Sativod, Spaceway, Astrolink, Cyberstar, KaStar.

-       Serviços de mensagem store and forward: Orbcomm, GE Starsys, LEO One, KITComm.

-       Serviços de navegação: GPS, Glonass, GNSS-2. 

Muitos dos sistemas anteriormente citados ainda estão em fase de planejamento e, dentre aqueles já implantados, os sistemas VSAT, Inmarsat, Iridium e GPS são os mais populares e serão brevemente abordados nos parágrafos seguintes. 

Os VSATs (Very Small Aperture Terminals) são pequenas estações de satélite terrenas transportáveis e normalmente conectadas a uma rede VSAT. O tamanho da antena VSAT é limitado em aproximadamente 2.4m. Com o desenvolvimento de satélites operando na faixa de 30 ou 20GHz é possível reduzir o tamanho das antenas VSAT, sendo que os chamados pico-terminais portáteis podem possuir antenas da ordem de 10 a 20cm de diâmetro, com uma capacidade de tráfego reduzida, mas que pode permitir a transmissão de voz codificada a cerca de 4.8Kbps. 

As redes VSAT são formadas por um número de terminais e satélites com os quais os terminais se comunicam. Normalmente existe uma estação de maior porte, chamada de hub-station, que pode ser utilizada como estação intermediária e para controle da rede. O acesso pode ser do tipo híbrido FDMA/CDMA. 

Os sistemas VSAT são adequados para transmissão de dados a até 64Kbps e suas principais aplicações incluem coleta de informações climáticas e serviços para transporte rodoviário. 

O Inmarsat é um sistema de faixa estreita com satélites geo-estacionários (GEO) que iniciou sua operação em 1982. Primeiramente os satélites cobriam regiões oceânicas de modo a atender a comunicação entre navios e portos. Os satélites Inmarsat eram simples repetidores passivos. Hoje os terminais são parcialmente portáteis, apesar de requererem um alinhamento rigoroso e uma preparação para o recebimento de chamadas, e as variações em relação ao sistema original são consideráveis [2]. Os principais serviços oferecidos são voz, fax, telex e dados. 

A cobertura do sistema Iridium é global e uma chamada pode iniciar-se e terminar pela ação do próprio sistema, apesar de terem sido instalados gateways em vários países e que permitem interconectividade com os sistemas de comunicação terrestres – no Brasil um gateway foi instalado no Rio de Janeiro. 

Os terminais do sistema Iridium são dual-mode e, além dos serviços de voz, serão oferecidos serviços de fax e transmissão de dados com taxas de até 9600bps.

O sistema Teledesic, suportado por Bill Gates e Craig McCaw, é o mais complexo e caro sistema de comunicação global até hoje concebido. Originalmente planejado para ter 840 satélites, a constelação está hoje reduzida a aproximadamente 288 satélites que ocuparão uma órbita circular a 700Km de altitude (LEO). Estima-se cerca de 20 milhões de usuários em todo o mundo. 

Como no Iridium, os satélites do sistema Teledesic se comunicarão entre si e a terra, utilizando a banda Ka do espectro. Estão sendo planejados canais com taxas variáveis que vão desde 16Kbps a 1.24Gbps. 

O sistema GPS foi desenvolvido para e é controlado pelo Departamento de Defesa dos EUA (DOD – Department of Defence). Apesar de haver milhões de usuários civis em todo o mundo, o sistema tem caráter essencialmente militar. 

Através dos sinais recebidos e processados pelos terminais GPS, pode-se computar a posição em três dimensões (latitude, longitude e altitude) e também a hora local do terminal. A constelação de satélites do sistema GPS é composta por 24 satélites de órbita baixa (LEO). Cada satélite descreve uma órbita completa em torno da terra em 12 horas, sendo que a cada 24 horas (aproximadamente) cada satélite percorre o mesmo caminho em relação à terra. Desses 24 satélites, um número de 5 a 8 pode apresentar visada direta pelo terminal GPS. O sistema conta ainda com uma rede de controle central localizada na base aérea Falcon AFB, no Colorado, EUA. Esta rede de controle tem a função de corrigir periodicamente a órbita e o relógio interno de cada satélite. 

Além de suporte à navegação para aviões, navios, veículos e para a navegação pessoal, o sistema GPS é utilizado como fonte de referência de freqüência e tempo para equipamentos de propósito específico (exemplo: geradores de RF), devido à precisão dos dispositivos de temporização internos de cada satélite. Pesquisas recentes têm apontado a utilização do sistema GPS também para medida de parâmetros atmosféricos (fonte: http://www.fugawi.com/gpslinks.html). 

A Tabela 4 mostra as principais características técnicas de alguns dos vários sistemas de comunicação móvel via satélite.

Uma outra tecnologia de sistemas de comunicação móvel para interiores em grande escala de pesquisa e já com propostas de normalização é aquela que utiliza transmissões na faixa do infravermelho. O IEEE recentemente propôs uma padronização para uma rede local de comunicação móvel por infravermelho, batizada como padrão IEEE 802.11 e com grande semelhança com o padrão IEEE 802.3 (Ethernet), exceto na interface com o meio de comunicação. 

Tabela 4 – Características de alguns sistemas de comunicação móvel via satélite (de Linnartz, 1997).

 v. sumário

Este tutorial abordou conceitos básicos relacionados às comunicações móveis. Os fundamentos relacionados à transmissão de informação nos canais de rádio móveis via satélite e terrestre, os fenômenos observados nesses canais e as métodos para viabilização da comunicação nesses ambientes foram descritos. Várias técnicas de acesso em sistemas de comunicação móvel foram também apresentadas. Em caráter informativo foram apresentadas as principais características de alguns dos sistemas de comunicação móvel existentes e emergentes em todo o mundo. Como anteriormente citado, o objetivo desse trabalho é servir como motivação ao leitor para a busca de novos conhecimentos no campo das comunicações móveis, fornecendo um texto condensado reunindo conceitos fundamentais e essenciais ao entendimento de publicações e normas relacionadas e servir também como uma fonte de referência sobre algumas características das principais tecnologias na área das comunicações móveis.