Tecnologias dos celulares.

AMPS

Em 1983, o padrão de telefone celular analógico chamado AMPS (Sistema de Telefone Móvel Avançado) foi aprovado pelo FCC e primeiramente usado em Chicago. AMPS utilize uma variação de freqüências entre 824 megahertz (MHz) e 894 MHz para telefones celulares analógicos. De maneira a encorajar competição e manter preços baixos, o governo dos EUA requereu a presença de dois servidores em todos os mercados, conhecidos como servidores A e B. Um dos servidores era normalmente o servidor local, uma maneira mais chique de dizer a companhia local de telefone.

Aos Servidores A e B a cada um é atribuído 832 freqüências: 790 para voz e 42 para dados. Um par de freqüências (um para transmitir e outro para receber) é usado para criar um canal. As freqüências usadas nos canais de voz analógicos são tipicamente 30 kHz -- 30 kHz foi escolhido como o tamanho padrão porque dá a você uma qualidade de voz comparável ao telefone comum.

As freqüências de transmitir e receber de cada canal de voz são separadas por 45 MHz para impedir que uma interfira na outra. Cada servidor tem 395 canais de voz, assim como 21 canais de dados para usar em atividades de ´casa` como registro e page.

Uma versão de AMPS conhecido como Serviço de Banda Estreita Para Telefone Móvel Avançado (NAMPS) incorpora alguma tecnologia digital para permitir some ao sistema fazer três vezes mais ligações do que a versão original. Mesmo usando tecnologia digital, é considerado analógico. AMPS e NAMPS operam somente na banda 800-MHz e não oferecem muitas das opções comuns no serviço de celular digital, como e-mail e navegação na internet.

Digital

Os telefones celulares digitais são a segunda geração (2G) de tecnologia celular. Eles utilizam à mesma tecnologia de rádio como os telefones analógicos, mas a utilizam de uma maneira diferente. Sistemas analógicos não utilizam totalmente o sinal entre o telefone e a rede celular - sinais analógicos não podem ser facilmente comprimidos e manipulados como um verdadeiro sinal digital. Isso é a razão porque muitas companhias que utilizam cabo estão trocando para digital - porque assim elas podem encaixar mais canais em uma banda-larga. É incrível como sistemas digitais podem ser muito mais eficientes.

Telefones digitais convertem a sua voz em informação binária (1s e 0s) e depois a comprimem. Essa compressão permite entre 3 e 10 chamadas do telefone digital ocupar o espaço de uma única chamada analógica.

Muitos sistemas celulares digitais utilizam troca-chave de freqüência para enviar e receber dados em AMPS. A troca-chave de freqüência utilize duas freqüências, uma para 1s e a outra para 0s, alternando rapidamente entre as duas para enviar informação digital entre a torre do telefone e o telefone. Modulação inteligente e esquemas de decodificação são necessários para converter a informação analógica para digital, comprimi-la e converte-la novamente enquanto mantém uma qualidade de voz aceitável. Tudo isso significa que os telefones digitais têm que conter muita potência de processamento.

Tecnologia de Acesso ao Celular de 2G

Existem três tecnologias comuns utilizadas pelas redes de telefones celulares 2G para transmitir informação:

Acesso múltiplo a divisão de freqüência (AMDF) (em inglês FDMA) - AMDF coloca cada chamada em uma freqüência separada.
Acesso múltiplo a divisão do tempo (AMDT) (em inglês TDMA) - AMDT atribui a cada chamada certa quantidade de tempo em uma freqüência designada.
Acesso múltiplo a divisão do código (AMDC) (em inglês CDMA) - AMDC fornece um código único para cada chamada e o espalha sobre as freqüências disponíveis.
A primeira parte de cada nome é acesso múltiplo. Isso significa simplesmente que mais do que um usuário pode utilizar cada célula.
AMDF

AMDF separa o spectrum em canais distintos de voz dividindo-o em pedaços uniformes de banda-larga. Para melhor entender AMDF, pense em estações de rádio: Cada estação envia seu sinal a uma freqüência diferente dentro de uma banda disponível. AMDF é utilizado principalmente para transmissão analógica. Enquanto é certamente capaz de carregar informação digital, AMDF não é considerado como um método eficiente para transmissão digital. .

Em AMDF, cada telefone utiliza uma frequência diferente.

AMDT

AMDT é o método de acesso utilizado pela Aliança das Indústrias de Eletrônicos e pela Associação das Indústrias de Telecomunicação para o Ínterim Padrão 54 (IS-54) e o Ínterim Padrão 136 (IS-136). Utilizando AMDT, uma banda estreita que mede 30 kHz de largura tem 6.7 milisegundos de comprimento, é dividida em três entalhes de tempo.

Banda estreita significa "canais" no senso tradicional. Cada conversação utiliza o radio por um terço do tempo. Isso é possível porque o dado da voz que foi convertido em informação digital é comprimido para que tome um espaço de transmissão significativamente menor. Por essa razão, AMDT tem três vezes mais capacidade do que um sistema analógico utilizando o mesmo número de canais. Sistemas AMDT operam em freqüências de banda 800-MHz (IS-54) ou 1900-MHz (IS-136).

GSM

AMDT é também utilizada como tecnologia de acesso para o Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM). No entanto, GSM utiliza AMDT de uma maneira diferente e incompatível do IS-136. Pense em GSM e IS-136 como dois sistemas operacionais diferentes que funcionam no mesmo processador, como Windows e Linux ambos trabalhando em um Pentium III. Os sistemas GSM utilizam encryption para tornar as chamadas telefônicas mais seguras. GSM opera nas bandas 900-MHz e1800-MHz na Europa e Ásia e nas bandas 850-MHz e 1900-MHz nos Estados Unidos. É utilizado em telefones celulares e sistemas PCS-based. GSM é também a base para a Rede Digital Integrada (IDEN), um sistema popular introduzido pela Motorola e utilizado pela Nextel.

GSM é o padrão internacional na Europa, Austrália e muito da Ásia e África. Em areas de coberturas, usuários de telefones celulares podem comprar um telefone que irá funcionar em qualquer lugar aonde o padrão é encontrado. Para conectar com os provedores específicos nesses países diferentes, os usuários GSM simplesmente trocam o cartão do módulo da identificação do assinante (SIM). Cartões SIM são pequenos discos removíveis que entram e saem de telefones celulares GSM. Eles armazenam todos os dados de conexão e números de identificação que você precisa para acessar um certo provedor de serviço celular.

Infelizmente, os telefones 850MHz/1900-MHz GSM utilizados ns Estados Unidos não são compatíveis com o sistema internacional. Se você mora nos Estados Unidos e necessita ter acesso ao telefone celular quando está no exterior, você pode comprar um telefone GSM banda tripla ou banda quádrupla e usá-lo localmente e quando viajar, ou simplesmente comprar um telefone celular GSM 900MHz/1800MHz quando for viajar.

AMDC

AMDC é diferente de TDMA. AMDC, após digitalizar os dados, os espalha em toda a banda larga disponível. Chamadas múltiplas são dispostas uma sobre a outra no canal, com cada uma atribuído um código de seqüência único. AMDC é uma forma de spectrum espalhado, que simplesmente significa que os dados são enviados em pequenos pedaços sobre um discreto numero de freqüências disponíveis para usar a qualquer hora dentro do alcance especificado.

Todos os usuários transmitem no mesmo pedaço de spectrum em banda-larga. Cada sinal de usuário é espalhado sobre toda a banda-larga por um único código. No receptor, esse mesmo código único é utilizado para recuperar o sinal. Porque os sistemas AMDC necessitam colocar um apurado selo de tempo em cada pedaço de sinal, ele utilize o sistema GPS como referência para essa informação. Podem ser feitas entre 8 e 10 chamadas separadas em um mesmo espaço de canal no lugar de uma chamada em um AMPS analógico. A tecnologia AMDC é a base para o Padrão Interim 95 (IS-95) e funciona em ambas freqüências de banda 800-MHz e1900-MHz.

Idealmente, AMDT e AMDC são transparentes para cada uma. Em prática, os sinais de alta potência AMDC elevam o barulho do chão para receptores AMDT, e sinais de alta potência AMDT podem sobrecarga e confusão nos receptores AMDC.

Na próxima seção você irá aprender sobre a diferença entre celular e serviços PCS.

Celular x PCS

Serviços Pessoais de Comunicação (PCS) é um serviço de telefone sem fio muito similar ao serviço de telefone celular, mas com ênfase em serviço pessoal e mobilidade extensiva. O termo "PCS" é muito usado em lugar de "celular digital", mas o verdadeiro PCS significa que outros serviços como paging, identificação de chamada e e-mail são parte do serviço.

Enquanto o celular foi originalmente criado para uso em carros, PCS foi projetado para mobilidade do usuário. PCS tem células menores e então requer um grande número de antenas para cobrir uma área geográfica. Os telefones PCS utilizam freqüências entre 1.85 e1.99 GHz (1850 MHz to 1990 MHz).

Tecnicamente, os sistemas celulares nos Estados Unidos operam nas freqüências de banda 824-MHz a 894-MHz; PCS operam nas bandas 1850-MHz a 1990-MHz. E enquanto, é baseado em AMDT, PCS tem 200-kHz espaços de canais e oito frestas de tempo ao invés do típico 30-kHz espaços de canais e três fresta de tempo existentes no telefone celular.

Tecnologia 3G

A tecnologia 3G é a o mais moderno em comunicações móveis. 3G significa "terceira geração" - isso faz com que a tecnologia celular analógica seja primeira geração e a tecnologia digital; PCS seja segunda geração. A tecnologia 3G é feita para o verdadeiro telefone celular multimídia - tipicamente chamado de telefones-inteligentes - e apresenta aumento na banda-larga e transfere taxas para acomodar aplicações baseadas na Web e áudio no telefone e arquivos de vídeo.

3G compreende diversas tecnologias de acesso celular. As três mais comuns até 2005 são:

CDMA2000 (AMCD200) - baseada na 2G Múltiplo Acesso da Divisão do Código (veja Tecnologias de Acesso Celular)
WCDMA (UMTS) - Múltiplo Acesso da Divisão do Código de Banda-Larga
TD-SCDMA - Divisão-Tempo Sincronizada Múltiplo Acesso da Divisão do Código
Redes 3G tem velocidades de transferência potencial até 3 Mbps (mais ou menos 15 segundos para baixar uma música MP3 de 3 minutos). Por comparação, os telefones 2G mais rápidos podem alcançar até 144Kbps (mais ou menos 8 minutos para baixar uma música de 3 minutos). As altas taxas de dados da 3G são ideais para baixar informações da Internet e enviar e receber grandes arquivos de multimídia. Telefones 3G são como mini-notebooks e podem acomodar aplicações de banda larga como conferência me vídeo, receber vídeo da Web, enviar e receber faxes e baixar instantaneamente mensagens de e-mail com anexos.

Banda Dupla vs. Modalidade Dupla

Se você viaja bastante, você provavelmente irá querer telefones que oferecem bandas múltiplas, múltiplas modalidades ou ambos. Vamos ver cada uma dessas opções:

Banda múltipla - Um telefone que tem capacidade de banda múltipla pode trocar freqüências. Por exemplo, um telefone de banda dupla TDMA pode usar serviços TDMA em ambos os sistemas de 800-MHz ou 1900-MHz. Um telefone GSM de banda-quad pode usar serviços GSM nas bandas 850-MHz, 900-MHz, 1800-MHz ou 1900-MHz.
Modalidade múltipla - Em telefones celulares, "modalidade" se refere ao tipo de tecnologia de transmissão usada. Então, um telefone que funcionasse AMPS e TDMA poderia trocar entre eles o quanto necessário. É importante que uma das modalidades seja AMPS - porque ela fornece serviço analógico se você estiver em uma área que não tenha serviço digital.
Banda múltipla / Modalidade múltipla - TO melhor dos dois mundos permite a você trocar entre freqüências de bandas e modalidades de transmissão quando necessário
A troca de bandas ou modalidades é feita automaticamente por telefones que funcionam nessas duas opções. Normalmente, o telefone terá uma primeira opção ajustada como uma TDMA de 1900-MHz, e irá tentar conectar a essa freqüência com essa tecnologia primeiro. Se funcionar em banda dupla, irá trocar para 800 MHz se não puder conectar em 1900 MHz. E se o telefone funcionar em mais de um módulo, irá tentar o módulo (s) digital (s) primeiro, depois troca para analógico.

Se você puder achar telefones de banda-dupla e modalidade-tripla. O termo "modalidade-tripla" pode ser enganador. Isso pode significar que o telefone funciona em duas tecnologias digitais como CDMA e TDMA, assim como analógico. Nesse caso, é verdadeiramente um telefone de modalidade-tripla. Mas também pode significar que funciona em uma tecnologia digital em duas bandas e também funciona em analógico.