A rede de telefonia móvel celular é uma rede de telecomunicações projetada para o provisionamento de serviços de telefonia móvel, ou seja, para a comunicação entre uma ou mais estações móveis

A história do telefone móvel começou no ano de 1973, foi nesse ano que foi efetuada a primeira chamada de um telefone móvel para  um telefone fixo.Foi a partir de Abril de 1973 que todas as teorias comprovaram que o celular funcionava perfeitamente, e que a rede de telefonia celular sugerida em 1947 foi projetada de maneira correta. Este foi um momento não muito conhecido, mas certamente foi um fato marcado para sempre e que mudou totalmente a história do mundo.

Inicialmente havia o objetivo de alcançar uma grande área de cobertura através de um único transmissor de alta potência, para isso utilizaram a técnica de acesso conhecida como Frequency Division Multiple Access (FDMA), onde cada usuário era alocado em uma frequência distinta.Embora essa abordagem gerasse uma cobertura muito boa, o número de usuários era limitado. Como exemplo da baixa capacidade, pode-se citar o sistema móvel da Bell em Nova Iorque, em 1970: o sistema suportava um máximo de apenas doze chamadas simultâneas em uma área de mais de dois mil quinhentos e oitenta quilômetros quadrados.

Dado o fato de que as agências de regulamentação dos governos não poderiam realizar alocações de espectro na mesma proporção do aumento da demanda de serviços móveis, ficou óbvia a necessidade de reestruturação do sistema de telefonia por rádio para que se obtivesse maior capacidade com as limitações de espectro disponível e, ao mesmo tempo, provendo grandes áreas de cobertura. (AL-SHAHRANI, Abdurrhman; AL-OLYANI, Hammod, 2009).


O conceito celular foi uma grande descoberta na solução do problema de congestionamento espectral e limitação de capacidade de usuários que havia em sistemas de comunicações móveis até então. O Federal Communication Commission (FCC) – órgão americano regulamentador de telecomunicações, em uma regulamentação de 22 de Junho de 1981 definiu o sistema celular como:

Um sistema móvel terrestre de alta capacidade no qual o espectro disponível é dividido em canais que são reservados, em grupos, a células que cobrem determinada área geográfica de serviço. Os canais podem ser reusados em células diferentes na área de serviço. (RODRIGUES, 2000).



Primeira Geração (1G)

Com a invenção dos microprocessadores e a concepção da comunicação celular nas décadas de 70 e 80, a primeira geração das comunicações móveis nascia. Estes sistemas eram essencialmente analógicos e utilizavam o FDMA para se comunicar e foi projetado para trafegar somente voz. Os primeiros sistemas desenvolvidos foram o Nordic Mobile Telecomunications (NMT), Advanced Mobile Phone Service (AMPS), Total Access Comunications System (TACS), Extended Total Access Comunications System (ETACS), C450 e o Radicom 2000. (AL-SHAHRANI, Abdurrhman; AL-OLYANI, Hammod, 2009).

De acordo com AL-SHAHRANI e AL-OLYANI (2009) o NMT foi o primeiro sistema celular analógico que começou a ser operado na Escandinávia em 1979. Inicialmente utilizava a banda de 450 MHz e um pouco mais tarde foi nomeado NMT450. Devido a necessidade de mais capacidade, o sistema adotou a banda de 900 MHz e ficou conhecido como NMT900. O AMPS foi introduzido nos EUA em 1978 pelos laboratórios Bell e começou efetivamente a ser operado em 1983 em Chicago. O TACS teve início em UK em 1982. Os sistemas celulares conhecidos como C-450 (operava na banda de 450 MHz) e o Radicom 2000 (operava na banda de 200 MHz) foram introduzidos na Alemanha e na França respectivamente em 1985.

De Acordo com lei aprovada pela Anatel, as operadoras que trabalham com a tecnologia AMPS no Brasil tinham até o dia 31 de junho de 2008, para efetuar a desativação obrigatória das redes AMPS, cujo espectro após isso, será utilizado em outras tecnologias nas mesmas operadoras (tal como extensão de espectro para o 3G HSDPA).


Segunda geração (2G)

Devido a necessidade de padronização para o sistema celular Europeu e a crescente demanda pelo serviço móvel, foi necessário dar início ao desenvolvimento de sistemas digitais. Os sistemas de 2ª geração começaram a ser efetivamente utilizados no início de 1990 e foi impulsionado pelo avanço da tecnologia dos circuitos integrados que permitiram a efetiva utilização da transmissão digital.

Estes sistemas, além de possibilitar uma maior capacidade, ofereciam as seguintes vantagens sobre os analógicos:

  • Técnicas de codificação digital de voz mais poderosas

  • Maior eficiência espectral

  • Melhor qualidade nas ligações

  • Tráfego de dados na rede

  • Criptografia da informação transmitida

Como resultados desse esforço surgiram os sistemas conhecidos como GSM, CT-2 e DECT na Europa, o Time Division Multiple Acess (TDMA, também conhecido como IS-54 e IS-136), o Code Division Multiple Access (CDMA IS-95) nos EUA e o Personal Digital Cellular (PDC) no Japão. (CASTRO, 2009).

Entre Segunda e Terceira geração (2.5G)

  • GPRS (General Packet Radio Service): O Padrão de Transmissão de Rádio por Pacote (GPRS) é a evolução da tecnologia GSM em 2,5G. Essa tecnologia oferece velocidades máximas de dados de 115 kbps e um throughput médio de 30 a 40 kbps. Os dados são divididos em pacotes para transmissão, o que favorece os usuários pois provê uma conexão permanente de dados e assim os usuários não precisam entrar no sistema cada vez que desejarem ter acesso a serviços de dados. Outra vantagem é que os usuários só pagam pelos dados e não pagam pelo tempo de permanência no ar em que se faz a conexão e nem pelo tempo de carregamento. É o GPRS que permite a conexão da maior parte dos smartphones e celulares à internet. Atualmente, o GPRS é o padrão que oferece a maior cobertura móvel para aparelhos de mão com acesso à internet. A Oi, TIM, Claro, Brasil Telecom GSM, CTBC e Vivo, já operam no Brasil com sistemas GSM/GPRS.

  • EDGE (Enhanced Data Rates for Global Evolution): A classificação da EDGE como uma tecnologia 2,5 ou 3G é bastante controversa. A EDGE é uma tecnologia de transmissão de dados e acesso à Internet de alta velocidade que transmite dados em velocidade de até 384 kbps na prática e taxa média entre 110 e 120 kbps. As taxas médias são rápidas o suficiente para permitir serviços de dados avançados, como streaming de áudio e vídeo, acesso rápido à Internet e download de arquivos pesados. A EDGE também suporta serviços "push-to-talk." Essa tecnologia às vezes é chamada de GPRS ampliada (E-GPRS; de Enhanced GPRS) porque aumenta em três ou quatro vezes a capacidade e o throughput de dados da tecnologia antecessora, a GPRS. A EDGE também é um serviço baseado em pacotes que oferece aos clientes uma conexão permanente para transmissão de dados. A Claro, TIM, Oi, CTBC, Vivo, e BrT GSM já operam com o EDGE no Brasil.

  • CDMA-2000 1x ou 1xRTT (1xRadio Transmission Technology): É a evolução do cdmaOne, muitos o consideram como tecnologia de 2.75G ou 3G segundo o padrão da ITU-T por possuir taxas de transmissão superiores a 144 kbps. De qualquer forma, o CDMA2000 1X preparou o terreno para as altas taxas de velocidade de dados hoje disponíveis em todo o mundo e que oferecem aos consumidores e profissionais total conectividade sem fio. Sua velocidade teórica é de 153.6 kbps. A nomenclatura CDMA contida na sigla diz respeito apenas à técnica de modulação usada na interface aérea de sistemas celulares e não quer dizer que sejam totalmente compatíveis entre si. A operadora Vivo, é a única que utiliza a tecnologia 1xRTT no Brasil para uso móvel.



Terceira Geração (3G)

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 enquanto 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 a economia de escala de fabricação para os componentes do sistema, a segunda teve maior força, pois também permitia que os maciços investimentos já realizados pelas operadoras na implantação das redes e pelos fabricantes em processo de fabricação e etapas de desenvolvimento de produtos em todo o mundo fossem de certa forma protegidos.

Os sistemas 3G provêm diversas vantagens em comparação a seus antecessores, pois além de oferecer serviços de telefonia e comunicação de dados com altas taxas de troughput, possui maior imunidade a interferências. Os principais padrões desenvolvidos são:

  • UMTS: termo adotado para designar o padrão de 3ª Geração estabelecido como evolução para operadoras de GSM e que utiliza como interface rádio o WCDMA ou o EDGE. Esta tecnologia foi desenvolvida para prover serviços com altos níveis de consumo de banda, como streaming, transferência de grandes arquivos e videoconferências para uma grande variedade de aparelhos como telefones celulares, PDAs e laptops. Possui taxas de transmissão que variam de 144 Kbps a 2Mbps, que dependem diretamente do ambiente e da mobilidade do usuário.

  • Evolution Data-Optimized (CDMA 1xEV-DO): O CDMA 1xEV-DO é a evolução do CDMA (IS-95), e possui alta performance para transmissão de dados com picos de até 2,4 Mbps. Portadoras distintas são necessárias para dados e voz neste sistema. O uplink permanece praticamente inalterado em comparação com o CDMA2000, mas no downlink esta tecnologia utiliza a técnica TDMA. Opera em 800 e 1900MHz.














REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS




-http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialintlte/pagina_2.asp

-http://www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialsmsloc/pagina_2.asp

-https://www.gta.ufrj.br/grad/10_1/movel/evolucao.html