Tecnologias Pré-3G – Protocolos

Na postagem anterior foi iniciada a discussão em torno das características das tecnologias pré-3G. Naquela oportunidade foi tratada a forma como celulares estabelecem comunicação e mencionadas algumas siglas ou terminologias que passarão a ser mais bem exemplificadas a seguir.

Para que o sinal de celular possa ser transmitido e recebido são necessárias uma série de regras ou normas – protocolos – a fim de que a finalidade para o qual o serviço foi criado e a possibilidade de milhões de pessoas poderem utilizá-lo a qualquer momento seja algo real. Esses protocolos determinam as gerações de celulares e são fundamentais para ditar particularidades inerentes à tecnologia de comunicação utilizada. Há alguns protocolos existentes, dos quais serão abordados os mais conhecidos, que são: FDMA, TDMA, CDMA e GSM.

A tecnologia FDMA (frequency division multiple access – acesso múltiplo por divisão de frequência) faz com que cada chamada funcione numa frequência. Nessa modalidade, seria como várias duplas se comunicando reservadamente dentro de repartições de uma sala maior (a frequência total). Dentre as suas características adicionais está o fato de atuar em largura estreita de onda – por dividir a frequência – e estar mais suscetível a interferências que somente podem ser sanadas com filtros com considerável potência. A infraestrutura de FDMA possui um alto custo.

TDMA (time division multiple access – acesso múltiplo por divisão de tempo) é uma tecnologia que divide uma freqüência em partes de tempo. Seria como três duplas, que quisessem conversar entre si, utilizando uma única sala. Cada dupla ficaria na sala um período de tempo para conversar. A TDMA pelo fato de utilizar a divisão de tempo não sofre problemas com interferências, tem uma capacidade interessante para realizar o envio de expressiva quantidade de dados e baixo custo na implantação de estações.

No CDMA (code division multiple access – acesso múltiplo por divisão de código) não há divisão da frequência ou de tempo e todos a utilizam simultaneamente. Dessa forma, para que não haja confusão na troca de dados, cada usuário recebe um código que o diferencia dentro de um espectro total de banda, ou seja, seria como no exemplo das duplas em uma sala, só que nesse caso sem haver repartições na sala ou no tempo de uso dela. Cada dupla se comunicaria dentro do mesmo local utilizando linguagem inteligível somente pelas duplas, o que não geraria interferência nas conversas paralelas. A tecnologia CDMA é reconhecida por aproveitar com mais eficiência a banda disponível, por isso atua melhor que outras tecnologias pré-3G para conexão com a Internet e aplicações multimídias e é considerada a mais eficiente para transmissão de dados se comparada ao GSM.

GSM (Global Systems for Mobile – sistema global para portáteis) é um protocolo muito utilizado na Europa e um dos mais utilizados no Brasil e no mundo. Funciona com características dos protocolos FDMA e TDMA da seguinte forma: a tecnologia utiliza a divisão de freqüência (FDMA) e a divisão de tempo (TDMA). Utilizando-se da técnica de exemplo já exposta seria como se a sala fosse dividida em várias repartições e cada repartição fosse utilizada por uma dupla por um período de tempo. A atratividade do GSM está no fato de poder desvincular o aparelho celular do seu número por meio de chips (o que é bastante usual hoje em dia), de ser quase um padrão mundial de rede de telefonia móvel por ser amplamente utilizado em vários países e, dessa forma, ter serviços de roaming em várias partes do globo (bom para quem faz viagens internacionais e precisa do celular) e por ter a maior parte dos serviços disponíveis criados para ele, porém, peca em velocidade de transferência de dados se comparado ao CDMA.

Na próxima postagem, visto que o assunto abordado aqui poderá tornar-se extenso se continuado, será terminada essa discussão referente às tecnologias pré-3G onde serão discutidas as tecnologias para transmissão de dados via celular. Até breve!

Tecnologias Pré-3G – I Parte

Atualmente tem se falado bastante da tecnologia 3G aqui no Brasil, porém, sabe-se que a maioria dos usuários brasileiros ainda utiliza, no máximo, a tecnologia 2,5 ou 2,75G. Isso ocorre devido ao fato de que o sinal 3G por enquanto não alcança a todos os brasileiros de forma satisfatória, principalmente àqueles que estão fora dos grandes centros urbanos. Outro item que negativa o uso do serviço é o preço pouco atraente, quando para uso ilimitado, que é mais alto que o da banda-larga fixa. Sabemos que seja pouco provável alguém optar por dois planos de banda-larga (um plano doméstico para o desktop e um plano 3G para o celular) e por esse e outros motivos que celulares GSM e CDMA ainda são os mais populares embora o alvoroço em torno de smartphones 3G esteja em alta. Enquanto o 3G não chega satisfatoriamente a todos, tecnologias alternativas como wi-fi pelo celular, web via bluetooth (muito pouco usual – poucos usuários domésticos se aventuram – pela complexidade de instalação e baixa distância oferecida), GPRS, EDGE, etc, vão “segurando as pontas”.

A primeira geração digital de celulares (2G) chegou por aqui, mais ou menos, no começo da década de 90 e apresentava vantagens em relação à geração anterior pela qual somente dava para fazer e receber ligações com um sinal relativamente ruim. Com a chegada do 2G o sinal, além de deixar de ser analógico, melhorou a sua qualidade, incorporou o envio de mensagens (SMS) e permitiu conexões concomitantes.

Para entendermos o contexto no qual se encontra as tecnologias pré-3G, segue um descritivo da forma de funcionamento dos aparelhos celulares e das tecnologias ou siglas que a cerceiam. (...)

O termo celular vem da palavra célula que significa, em geral, unidade mínima ou, em outras palavras, na linguagem do mercado de telefonia, dispositivo que possui um prefixo (15, 11, 40, 36, etc) que indica a qual região ele pertence, o que o torna comum entre os celulares de uma região detentora de um prefixo. Ao possuir um prefixo comum a uma região o celular passa a pertencer a um grupo e a ser uma unidade mínima daquele grupo, ou seja, uma célula.

Um fato pouco conhecido pelos usuários de celular é a forma como a comunicação entre os aparelhos é estabelecida. Primeiramente os celulares são transmissores e receptores de ondas de rádio e possui uma frequência e um alcance máximo. A questão da distância do sinal é solucionada pelo fato de cada cidade ou região possuir antena(s) que se comunica(m) com outra(s). Por exemplo, quando uma pessoa faz uma ligação local (ligação feita dentro da região do celular) o celular envia o “pedido” para a antena que cobre o raio de alcance onde ele está localizado e identifica que aquele número pertence à região daquela antena não precisando de outra mais distante para estabelecer comunicação (por isso que em uma ligação local não é exigido ser digitado o prefixo de área uma vez que uma antena “externa” não será utilizada). Quando a ligação é interurbana (ligação feita a uma região fora do alcance do celular) a antena local irá estabelecer comunicação com outra(s) antena(s) até que a antena de destino receba o “pedido” e encaminhe para o celular (ou célula) da sua jurisdição. Nota-se, dessa forma, que as operadoras precisam compartilhar as suas antenas entre si se não cada operadora precisaria colocar uma antena em cada região visto que um celular está ligado aos serviços de uma única operadora. É exatamente isso o que ocorre. Quando utilizamos uma antena fora do grupo do qual o nosso celular é originário (podendo ser uma antena que pertença ou não a nossa operadora) estamos utilizando um serviço conhecido como roaming (originado do termo roamer que quer dizer visitante). Isso quer dizer que saímos da área de alcance da antena da qual o celular pertence precisando estabelecer comunicação com outra antena (onde seremos visitantes visto que tenderemos a voltar para a área na qual o celular é membro legítimo).

Quanto ao fato do celular ser “um rádio mais moderno” alguém pode estar curioso em saber como a sua transmissão se torna digital. A explicação é que o que transforma as ondas de rádio do celular em digital é a tecnologia que converte o sinal de uma categoria para a outra, essas tecnologias podem ser as pouco comuns FDMA e TDMA ou as mais usadas atualmente CDMA e GSM.

Nas próximas postagens irei tratar dessas tecnologias e de outras utilizadas para transmissão de dados via celular ainda não discutidas aqui. Até lá!