Gerações Móveis

Introdução

A tecnologia móvel foi evoluindo e com ela os aparelhos celulares. Passaram várias gerações até se chegar ao atual patamar. A primeira geração (1G) (a analógica, desenvolvida no início dos anos 80), com os sistemas NMT e AMPS; na segunda geração (2G) (digital, desenvolvida no final dos anos 80 e início dos anos 90) usando os sistemas GSM, CDMA e TDMA; A segunda geração e meia (2,5G) - uma evolução à 2G (com melhorias significativas em capacidade de transmissão de dados e na adoção da tecnologia de pacotes e não mais comutação de circuitos) utiliza uma tecnologia superior ao GPRS, o EDGE, utiliza também o padrão HSCSD e 1XRTT.

A terceira geração (3G) (digital, com mais recursos, em desenvolvimento desde o final dos anos 90), UMTS e W-CDMA. A quarta geração (4G) das redes móveis com mais recursos ainda, e com uma tecnologia muito avançada. Atualmente, as maiorias dos aparelhos de celular são da tecnologia 3G. Já existem aparelhos que operam na tecnologia (4G), como é o caso de alguns aparelhos da operadora Vivo (atualmente a única a já adotar a tecnologia 4G). Cada operadora, apesar de adotar mais de uma tecnologia, adota somente uma como a principal.

Sistema Utilizados em cada geração móvel

1G

Os sistemas móveis de comunicação de voz de primeira geração foram introduzidos em 1980. Estes tipo de sistemas permitiam a transferência de dados (voz apenas) através de ondas cuja forma variava de forma contínua. Este tipo de sistemas tinham grandes limitações, por se tratar de sistemas analógicos. Os sistemas celulares de primeira geração não suportam qualquer tipo de encriptação da informação (problemas de segurança), a qualidade de som é fraca e a velocidade de transferência rondava os 9.6 Kbps.

2G

Os sistemas de segunda geração (2G) apareceram por volta de 1990, no sentido de colmatar as limitações dos sistemas móveis de comunicação de primeira geração (1G). Os sistemas 2G são completamente digitais e têm como principais características a segurança, robustez/fiabilidade, utilização eficiente do espectro e suporte a serviços de transmissão de dados de baixo débito. A tecnologia móvel mais popular 2G é o GSM (Global System for Mobile Communications).

2.5G

A tecnologia móvel 2.5G serviu de transição entre os sistemas de segunda geração (2G) e os sistemas de terceira geração (3G). Nos sistemas 2.5G foram introduzidos alguns serviços, que são hoje bastante populares, como por exemplo o SMS (short messaging service), GPRS, EDGE ou High Speed Circuit switched data.

3G

A tecnologia móvel 3G tem por objectivo o suporte a uma ampla gama de serviços, que vão desde o suporte a aplicações multimédia (vídeo, áudio, dados) ao acesso a vários serviços disponíveis na Internet (WWW, correio electrónico, comércio electrónico, etc). Existem um conjunto de tecnologias que se enquadram nos sistemas 3G e das quais destacamos o UMTS, WCDMA, EV-DO e HSPA (3.6 e 7.2).

4G

4G é a nova geração de comunicações móveis que vem melhorar os sistemas 3G e estão associadas desde logo um conjunto de vantagens que equipará a experiência de utilização dos serviços móveis à das comunicações fixas em fibra: maior velocidade, maior largura de banda, melhor cobertura e maior qualidade de rede. Através do 4G, os utilizadores terão a oportunidade de usufruir de maiores débitos de transferência de dados, assim como de uma maior eficiência e desempenho no acesso a serviços disponíveis na Internet.

Comparativamente com o 3G, os utilizadores das comunicações móveis podem, ainda, através do 4G, beneficiar de uma melhor eficiência de utilização do espectro radioeléctrico e de uma menor latência, usufruindo de serviços em mobilidade até agora só possíveis através da Fibra Óptica ou ADSL. Tecnologias como o WiMax ou Long term evolution (LTE) foram introduzidas no mercado em 2006, e devido as suas evoluções, têm sido “rotuladas” de tecnologias 4G.

Tecnologias Associadas

Uma nova pesquisa da Harris Poll revela que mais de um quarto da chamada "Geração Móvel" realiza suas atividades profissionais a partir de um smartphone ou tablet. A sólida maioria deles também está utilizando a tecnologia para enevoar as linhas entre as suas vidas profissionais e pessoais. Assim, enquanto o smartphone da empresa é ótimo para se verificar os e-mails de qualquer lugar, também é muito prazeroso poder dar uma olhadinha rápida no que está acontecendo no Instagram.

Para os fins do estudo da empresa de pesquisa dedicada a analisar os mais diferentes aspectos do “American way of life”, a Geração Móvel é definida como “trabalhadores de dedicação integral ou parcial situados entre 18 e 34 anos (ou aqueles com crianças menores de 18 anos) que utilizam um dispositivo móvel para o trabalho”. A Harris Poll entrevistou 3.521 trabalhadores da França, Alemanha, Japão, Espanha, Reino Unido e EUA, e cerca de metade dos respondentes (1.702) preencheram os requisitos da Geração Móvel. 82% dos entrevistados da Geração Móvel relataram quem fazem pelo menos uma tarefa pessoal no celular por dia durante o horário de trabalho; 64% realizam pelo menos uma tarefa de trabalho no celular por dia durante o horário pessoal. Com base nos dados apresentados abaixo, eu apostaria um palpite de que a “Geração Móvel” é muito mais entretida com seus smartphones do que acredita.

Como um membro da "Geração Móvel" na extremidade mais jovem do espectro, eu me tornei muito mais dependente da tecnologia móvel do que admito, mas isto é muito conveniente. Por que preocupar-me em sentar, abrir meu laptop, logar, e verificar a notícia, se eu posso abrir o aplicativo no smartphone na curta fração de tempo que se leva para ler esta frase, por exemplo? E de praticamente qualquer lugar! Às vezes meu smartphone sente-se como uma extensão de mim; e não como um dispositivo que eu uso para continuar a minha conectividade. Este é o meu smartphone. Há muitos como ele, mas este tem maneiras ilimitadas para receber chamadas, texto, tweet e, esperançosamente, por vezes serviços do tipo pay me

"O dispositivo móvel está mudando fundamentalmente a forma como trabalhamos e vivemos", disse Bob Tinker, CEO do fornecedor de plataforma MDM MobileIron, que encomendou a pesquisa. "O estudo da Geração Móvel, para nós, reflete a cultura emergente e conectada da empresa moderna". Os dispositivos móveis fizeram o tradicional dia de trabalho uma coisa do passado, já que não necessitamos mais estar plugados a um computador para trocar ideias com outras pessoas.

"As empresas com visão de futuro abraçaram esta mudança e entenderam que o dispositivo móvel é tanto um programa de RH como uma iniciativa de tecnologia", acrescentou Tinker. "Para recrutar e reter os melhores e mais brilhantes profissionais, as empresas devem estabelecer políticas alinhadas à maneira como os funcionários querem trabalhar e viver". O uso de dispositivos móveis para completar o trabalho é incentivada pelas massas, mas adiciona seu próprio conjunto de riscos. Se determinadas medidas cautelares não são tomadas e os funcionários estão constantemente respondendo a e-mails e chamadas relacionadas ao trabalho, esse próximo patamar de conectividade pode levar à exaustão dos funcionários.

De muitas formas, nós também não temos conhecimento de como a tecnologia móvel nos faz desconectados. Pais em jogos de futebol de seus filhos verificam ações e relatórios de tempo e, ao invés de torcerem por seus descendentes, estão colocando um amortecedor sobre a experiência da infância. Estes indivíduos provavelmente sentem-se um pouco culpados por não verem o Jimmy fazer uma grande defesa. Estamos cada vez mais viciados no imediatismo do compartilhamento da informação que nosso smartphone fornece e efetivamente arruinando o nosso tempo longe do trabalho.

Os resultados da pesquisa contêm um forte alerta para os empregadores que procuram reduzir as aspirações móveis desta geração. Claramente, a forma como a Geração Móvel quer trabalhar e viver é constantemente conectada. Como sobrevivemos verificando o nosso e-mail pessoal apenas em casa? Isso é um tempo escuro que eu não gostaria de voltar. Mais de 60% dos profissionais da Geração Móvel disseram que iriam abandonar o emprego se o seu empregador não permitisse qualquer trabalho remoto ou restringisse a sua capacidade de fazer tarefas pessoais no trabalho.

O que não quer dizer que os trabalhadores mais jovens não estão em conflito com o equilíbrio entre vida e trabalho, distorcido pela constante conectividade. Como o estudo aponta, há uma quantidade significativa de "culpa móvel" associada à mistura de tecnologia habilitada para negócios e lazer. 61% dos entrevistados da Geração Móvel dizem que sentem-se culpados quando recebem comunicados de trabalho durante o horário pessoal e, apenas ligeiramente menos (58%) sentem-se da mesma forma quando recebem comunicações pessoais durante o horário de trabalho.

Assim como as tecnologias móveis evoluem, os trabalhadores jovens e as organizações que os empregam terão que encontrar maneiras criativas de suportar a mobilidade no local de trabalho. As empresas inteligentes estão trabalhando para aceitar e suportar as mudanças de estilo de trabalho. Parte disso vem do estabelecimento de metas claras de desempenho que enfatizem os resultados e não o local ou o momento do trabalho. Também é necessário estabelecer limites hierárquicos que evitem que os líderes sêniores emitam diretrizes de trabalho em todas as horas, abusando da força de trabalho.

Muitas dessas questões-chave podem ser abordadas por uma atenciosa política de BYOD (Bring Your Own Device) que incentive os funcionários a utilizarem as ferramentas de que precisam para realizar suas tarefas com eficiência e segurança, oferecendo um reembolso adequado para a tecnologia pessoal.

Um novo estudo realizado recentemente pela empresa de análise Computer Economics intitulado “Bring-Your-Own Device and Adoption and Best Practices”, constatou que atualmente 44% das empresas têm uma política de BYOD. Isso é 37% acima do número de companhias que adotaram tais políticas em 2013. Os pesquisadores da Computer Economics esperam que o percentual continue a crescer à medida que os dispositivos inteligentes - e particularmente tecnologias wearable - tornem-se ainda mais predominantes. Nós previmos esta tendência e construímos nosso ClickMobile em HTML5 exatamente por este motivo.

Já 42% dos membros da Geração Móvel consultados pela Harris Poll afirmam que estão antecipando a ampla adoção da tecnologia wearable; 95% dos entrevistados esperam usar um dispositivo de computação vestível para tarefas relacionadas ao trabalho como chamadas, e-mails, acesso aos calendários e horários e leitura de documentos.

"Smartwatches, como o Apple Watch, deverão ser muito populares", acrescentou Tinker. "Estes wearables aumentarão nossa conectividade e, possivelmente, nossa culpa sobre a mistura de nosso trabalho e vida pessoal". Quando os smartphones tornaram-se dominantes, todos nós fomos absorvidos por eles. Mensagens, jogos, mapas; tudo era prontamente disponível. Os wearables proporcionarão não só uma melhoria em termos de conectividade, mas também de acessibilidade. Eu não terei sequer que tirar algo do meu bolso para ver quem acaba de ganhar o jogo ou ou saber quem fechou o maior negócio do trimestre.

Os wearables têm tido um início lento, mas uma vez que decolarem, as possibilidades serão ilimitadas. Os avanços fornecerão mais e novas maneiras para você se conectar com as pessoas, em um nível pessoal e profissional. Ações como mapear o seu ritmo cardíaco durante um treino, saber quando o seu cônjuge estará em casa e bater o ponto de trabalho, serão todas possíveis a partir do pulso. Ou onde quer que os desenvolvedores decidirem prender um dispositivo.

Cada geração está quebrando barreiras em relação a como expandir o uso da tecnologia. Não há dúvidas de que o progresso é verdadeiramente exponencial não só no poder das ferramentas, mas em como podemos utilizá-las para melhorar nossas vidas pessoais e profissionais. Agora vamos todos fazer mais para equilibrar os dois.

Multiplexador

A função básica de um multiplexador é combinar múltiplas entradas num único terminal de dados. No lado da recepção um demultiplexador divide o fluxo único de dados nos sinais múltiplos originais.

Um multiplexador, multiplexer, mux ou multiplex é um dispositivo que selecciona as informações de duas ou mais fontes de dados num único canal. São utilizados em situações onde o custo de implementação de canais separados para cada fonte de dados é maior que o custo e a inconveniência de utilizar as funções de multiplexação/demultiplexação. Numa analogia física, consideremos o comportamento de viajantes que atravessam uma ponte com largura pequena, para atravessarem, os veículos executarão curvas para que todos passem em fila pela ponte. Ao atingir o fim da ponte eles separaram-se em rotas distintas rumo a seus destinos.

Em eletrônica, o multiplexador combina um conjunto de sinais eléctricos num único sinal elétrico. Existem diferentes tipos de multiplexadores para circuitos analógicos e digitais. No processo de multiplexação temos técnicas básicas tais como: FDM (Frequency Division Multiplexing), TDM (Time Division Multiplexing), STDM (Statistical TDM), WDM (Wavelength Division Multiplexing) e CDMA (Code Division Multiple Access).

Em processamento de sinais digitais, o multiplexador obtém fluxos de dados distintos e combina-os num único fluxo de dados com uma taxa de transferência mais elevada. Isto permite que múltiplos fluxos de dados sejam transportados de um local para outro através de uma única ligação física, o que reduz os custos.

Na porção receptora da ligação de dados é comum ser necessário um demultiplexador ou demux para dividir o fluxo de dados com uma taxa de transferência elevada nos seus respectivos fluxos de dados com taxas de transferências menores. Em alguns casos, o sistema de recepção pode possuir mais funcionalidades que um simples demultiplexador, e apesar de um demultiplexador existir logicamente, ele pode não existir fisicamente. Isto seria típico onde um multiplexador serve um grande número de usuários de uma rede IP e então alimenta um router que imediatamente analisa o conteúdo de todo o fluxo de dados no seu processador de roteamento e então efectua a demultiplexação na memória, de onde os dados serão convertidos directamente para pacotes de IP.

É comum combinar um multiplexador e um demultiplexador num único equipamento e fazer referência a todo o equipamento como um "multiplexador". Ambas as partes do equipamento são necessárias em ambas as partes de uma ligação de transmissão pois a maioria dos sistemas efectua transmissões bidireccionais, realizando transmissão e recepção.

Um exemplo prático é o criação da telemetria para realizar a transmissão entre o sistema de computação/instrumentação de um satélite ou nave espacial e um sistema na Terra.

No projecto de um circuito analógico, um multiplexador é um tipo espacial de comutador que conecta um sinal seleccionado de um conjunto de entradas a uma única saída.

Multiplexadores digitais

No projecto de circuitos digitais, o multiplexador é um dispositivo que possui múltiplos fluxos de dados na entrada e somente um fluxo de dados na saída. Ele envia um sinal de activo aos terminais de saída baseado nos valores de uma ou mais "entradas de selecção" e numa entrada escolhida. Por exemplo, um multiplexador de duas entradas é uma simples conexão de portas lógicas cuja saída S é tanto a entrada A ou a entrada B dependendo do valor de uma entrada C que selecciona a entrada.

Cartão SIM

O cartão SIM — ou SIM Card ou ainda GSM-SIM card, em inglês — é um circuito impresso do tipo smart card utilizado para identificar, controlar e armazenar dados de telefones celulares de tecnologia GSM (Global System for Mobile Communications) sendo obrigatório neste, usando R-UIM (Removable User Identificable Module), mas pouco comum em outras tecnologias de celular. Ele costuma armazenar dados como informações do assinante, agenda, preferências (configurações), serviços contratados, SMS e outras informações.

A denominação SIM é uma sigla inglesa para Subscriber Identity Module ("módulo de identificação do assinante"). Fisicamente, o cartão SIM é feito de plástico, onde o smart card é impresso junto com o número ID, que é como um chassi de carro ou um DNA. Este número é chamado de ICCID (Integrated Circuit Card ID), e é único no mundo todo. Originalmente, os cartões SIM tinham dimensões de 85 x 54 mm. Com a tecnologia smart card e a redução de tamanho dos aparelhos, hoje ele está em 25 x 15 mm.

Um cartão SIM do tipo R-UIM

Um telefone celular GSM moderno com cartão SIM

História

O primeiro cartão SIM foi criado em 1985 na Alemanha, e consistia de um pequeno cartão magnético. Tinha a vantagem de ter o número de telefone nele e não no aparelho, mas a tecnologia não vingou. Somente com a criação da rede GSM em 1992, e com a criação do smart card nesta mesma época, que o cartão SIM pôde tornar-se mais eficiente, menor e mais barato.

Hardware

O cartão SIM consiste em um microcontrolador, pois possui memórias RAM, ROM e EEPROM, além de UCP e ULA, Timer, Segurança e portas E/S.

Tipos de cartão SIM

Os contatos são os mesmos, apenas diferem em tamanho.

Os cartões SIM são divididos em versões, ligadas às fases da tecnologia GSM e à sua capacidade (em kilobytes (KB). Existem cartões SIM de diversos tamanhos, com o máximo de 256 KiB, mas o mais popular (atualmente) é o cartão SIM de 128 KiB.

·         Versão 1.0:

o    8 KB

o    16 KB

o    32 KB

·         Versão 2.0:

o    32 KB

o    64 KB

o    128 KB

A memória do cartão SIM é do tipo EEPROM e é nela que ficam armazenados não só o número de telefone e o ID, mas todas as configurações e dados das funcionalidades extras que serão descritas mais a frente.

Os cartões SIM são feitos através de máscaras sobre algum sistema operacional ou sob o Java Virtual Machine (chamado de SIM Card Java) com Micro-Browsers desenvolvidos para navegação na internet e execução de aplicativos feito para plataforma móvel.

Estrutura lógica da memória do cartão SIM

A memória EEPROM é utilizada pelo telefone com a seguinte estrutura. A configuração básica do SIM Card ocupa aproximadamente 8 Kbytes de memória EEPROM e compreende:

·         Cabeçalho não–GSM ocupando aproximadamente 3000 bytes

·         Master File ocupando aproximadamente 300 bytes:

·         PINs,PUKs, Kis, ADM keys, Tin, Layout, etc

·         Diretório GSM ocupando aproximadamente 750,0 bytes:

·         LP, IMSI, Key Kc & n, PLMN sel, HPLMN, ACM max, SST, ACM, GID 1 & 2, PUCT, CBMI, SPN, BCCH, ACC, FPLMN, LOCI, AD, Phase

·         Diretório Telecom ocupando aproximadamente 6600 bytes:

·         ADNs, FDNs, SMS, CCP, MSISDN, SMPS, SMSS, LND, Ext 1, Ext 2, Ext 3

·         OTA Data Fields ocupando aproximadamente 1600 bytes:

·         SIM type, DL-Key, DL-Text, Seq-No, Orig. Address

Demais espaços de memória são destinados às aplicações de valor adicionado.

Função Básica

A função básica de um cartão SIM é a "Autenticação do cliente". Quando o telefone celular é ligado, o aparelho procura a rede GSM que está registrada no cartão SIM, quando a rede é encontrada, o sistema procura e define a localização do cliente automaticamente. Como o número de telefone do celular mais o número do cartão SIM que é único no mundo estão armazenado no cartão SIM, a identificação e o login do mesmo é feito através do chip e não do aparelho, como acontece em outras tecnologias (CDMA por exemplo).

Autenticação

A autenticação é feita através de uma senha de 4 dígitos que o cliente recebe da operadora GSM, chamada de (PIN Personal Identification Number). Dependendo da operadora, do país e da configuração de seu cartão SIM, se ao digitar esta senha de forma errada por n vezes, o cartão SIM é bloqueado, e só pode ser desbloqueado usando outra senha de 8 dígitos também fornecida pela operadora, chamada de PUK (PIN Unblocking Key). Caso esta senha também seja digitada errada por n vezes, o cartão SIM é inutilizado permanentemente, obrigando o cliente a solicitar um novo cartão SIM . O PIN pode ser alterado pelo cliente, porém o PUK é único para cada cartão SIM e não pode ser mudado.

A operadora também fornece um PIN 2 e um PUK 2 com o cartão SIM, que são utilizados para efetuar funções específicas definidas pela operadora móvel, como por exemplo configurar o SIM Card para efetuar ligações somente para os números pré-definidos pelo usuário. Atualmente as operadoras estão desabilitando o uso do PIN ao ligar o aparelho, mas esta função pode ser reabilitada pelo usuário.

Outras funcionalidades

A tecnologia GSM foi, ao longo do tempo, sendo aprimorada e o cartão SIM também ganhou um incremento de funcionalidades além das básicas. Abaixo estão as funcionalidades extras do cartão SIM.

SIM Tool Kit (STK)

O SIM Tool Kit (STK) é um conjunto de aprimoramentos da tecnologia GSM que possibilita a funções complementares do cartão SIM. Consiste em comandos padronizado por regras internacionais, que permite as operadoras desenvolverem e programarem em seus "SIM cards" diversos tipo de serviços como informações de tráfego, previsão do tempo, entretenimento (cinema, teatro, etc), reservas de vôos, entre muitos outros. As próprias operadoras definem quais serviços adicionais cobrados são inclusos e que podem ser ativados no cartão SIM. Geralmente esses serviços, podem ser acessados através de um novo menu que a operadora cria no menu principal do aparelho.

Over the Air (OTA)

Assim como o STK, o Over the Air (OTA) consiste em uma técnica empregada nas versões mais recentes da GSM, e permite, remotamente através da rede GSM, alterar ou atualizar os dados do cartão SIM sem haver a necessidade de contato ou alteração física no mesma. Esta técnica permitiu os serviços de SMS e download de aplicações da internet no celular. Para ter o OTA, o cartão SIM deve ter sido projetado e compatível com está tecnologia, como o aparelho e a rede GSM também compatíveis. Ao contrário do STK, o aparelho e a rede devem ter as bibliotecas OTA, que são soluções proprietárias, ou seja, existem diversas bibliotecas OTA de padrões diferentes.

Funcionalidades OTA mais comuns

A maioria das redes GSM usam o OTA, e apesar de elas serem feitas e baseadas em bibliotecas OTA de cada operadora, o serviços mais comuns são:

• agenda telefônica armazenada no cartão SIM;
• SMS (Short Message Service) entre pessoas;
• serviços de informação como por exemplo, saldo de conta pré-paga;
• chat;
• download de tons para o aparelho;
• barrar e transferir ligações, bem como deixar a chamada em espera;
• acesso a dados através de WAP (Wireless Application Protocol);
• envio e recebimento de e-mail;
• entre outras.

Funcionalidades OTA específicas ou avançadas

São funcionalidades mais avançadas que podem ou não, estar disponíveis no cartão SIM, se o mesmo for compatível.

• MMS – Multimedia Messaging Service - É a tecnologia de upload (envio de mensagem) ou download de conteúdo multimídia, como fotos e toques polifônicos e MP3;
• mobile banking, o qual permite visualização de saldo bancário, efetuar aplicações financeiras, efetuar transferências entre contas, etc.;
• e-commerce, permitindo a realização de compras de produtos e serviços através do celular, como presentes, tickets de cinema, teatro, etc.

Características, surgimento e expressão das redes 3G e 4G

3G

O padrão 3G é a terceira geração de padrões e tecnologias de telefonia móvel, substituindo o 2G. É baseado na família de normas da União Internacional de Telecomunicações (UIT),^[1] no âmbito do Programa Internacional de Telecomunicações Móveis (IMT-2000).

Visão geral

As tecnologias 3G permitem às operadoras da rede oferecerem a seus usuários uma ampla gama dos mais avançados serviços, já que possuem uma capacidade de rede maior por causa de uma melhora na eficiência espectral. Entre os serviços, há a telefonia por voz e a transmissão de dados a longas distâncias, tudo em um ambiente móvel. Normalmente, são fornecidos serviços com taxas de 5 a 10 megabits por segundo.

Ao contrário das redes definidas pelo padrão IEEE 802.11, as redes 3G permitem telefonia móvel de longo alcance e evoluíram para incorporar redes de acesso à Internet em alta velocidade e Vídeo-telefonia. As redes IEEE 802.11 (mais conhecidas como Wi-Fi ou WLAN) são de curto alcance e ampla largura de banda e foram originalmente desenvolvidas para redes de dados, além de não possuírem muita preocupação quanto ao consumo de energia, aspecto fundamental para aparelhos que possuem pouca autonomia energética.

Até Dezembro de 2007, 190 redes 3G já operavam em 40 países e 154 redes HSDPA operavam em 71 países, segundo a Global Mobile Suppliers Association. Na Ásia, na Europa, no Canadá e nos Estados Unidos, as empresas de comunicações utilizam a tecnologia W-CDMA, com cerca de 100 terminais designados para operar as redes 3G.

Na Europa, os serviços 3G foram introduzidos a partir de Março de 2003, começando pelo Reino Unido e Itália. O Conselho da União Europeia sugeriu às operadoras 3G cobrirem 80% das populações nacionais europeias até ao final de 2005.

A implantação das redes 3G foi tardia em alguns países devido a enormes custos adicionais para licenciamento do espectro. Em muitos países, as redes 3G não usam as mesmas frequências de rádio que as 2G, fazendo com que as operadoras tenham que construir redes completamente novas e licenciar novas frequências; uma exceção são os Estados Unidos em que as empresas operam serviços 3G na mesma frequência que outros serviços. Os custos com licença em alguns países europeus foram particularmente altos devido a leilões do governo de um número limitado de licenças e a leilões com propostas confidenciais, além da excitação inicial sobre o potencial do 3G. Outros atrasos se devem a despesas com actualização dos equipamentos para os novos sistemas.

Em junho de 2007, o assinante 3G de número 20 milhões foi conectado. Se comparado aos 300 milhões de assinantes de telefonia móvel no mundo, esse número corresponde apenas a 6,7%. Nos países onde a 3G foi lançada inicialmente (Japão e Coreia do Sul), mais da metade dos assinantes utilizam 3G. Na Europa, o país líder é a Itália, com um terço dos seus assinantes tendo migrado para a 3G. Outros países líderes na migração para a 3G são o Reino Unido, a Áustria e a Singapura, com 20% de migração. Uma estatística confusa está computando clientes de CDMA 2000 1x RTT como se fossem clientes 3G. Se for utilizada essa definição de carácter disputado, o total de assinantes 3G seria de 475 milhões em Junho de 2007, 15,8% dos assinantes de todo o mundo.^[2]

Características

A característica mais importante da tecnologia móvel 3G é suportar um número maior de clientes de voz e dados, especialmente em áreas urbanas, além de maiores taxas de dados a um custo incremental menor que na 2G. Ela utiliza o espectro de radiofrequência em bandas identificadas, fornecidas pela ITU-T para a Terceira Geração de serviços móveis IMT-2000, e depois licenciadas para as operadoras.

Permite a transmissão de 384 kbits/s para sistemas móveis e 1 megabits/s para sistemas estacionários. Espera-se que tenha uma maior capacidade de usuários e uma maior eficiência espectral, de forma que os consumidores possam dispor de roaming global entre diferentes redes 3G.

Padrões

O IMT-2000 da União Internacional de Telecomunicações (ITU) consiste em seis interfaces de rádio:

·         IMT-DS Direct-Sequence

o    também conhecido como W-CDMA ou UTRA-FDD, usado nos UMTS

·         IMT-MC Multi-Carrier

o    também conhecido como CDMA2000, o sucessor do 2G CDMA (IS-95)

·         IMT-TD Time-Division

o    TD-CDMA (Time Division - Code Division Multiple Access)

o    TD-SCDMA (Time Division - Synchronous Code Division Multiple Access).

·         IMT-SC Single Carrier

o    também conhecido como EDGE

·         IMT-FT Frequency Time

o    também conhecido como DECT

·         IMT-OFDMA TDD WMAN

o    mais conhecido como WiMAX

Evolução para 3G

As redes de telecomunicações de telefonia de celular móvel são actualizadas de forma a utilizarem as tecnologias 3G desde 1999. O Japão foi o primeiro país a implementar o 3G nacionalmente e essa transição foi praticamente completada em 2006. Logo após o Japão, a Coreia do Sul também iniciou sua transição, que foi feita por volta de 2004.

Operadoras e redes UMTS

A partir de 2005, a evolução das redes 3G ocorreu em alguns anos, devido à capacidade limitada das redes 2G existentes. As redes 2G foram construídas principalmente para voz e transmissão lenta de dados. Devido às rápidas mudanças nas expectativas dos usuários, elas não atendem hoje às necessidades de transmissão de dados sem fio. 2,5G (e mesmo 2.75G) são tecnologias como o serviço de dados i-mode, telefones com câmara, circuito de alta velocidade de dados comutados (HSCSD) e General Packet Radio Service (GPRS) foram criados para fornecer alguma funcionalidade de domínios, como redes 3G , mas sem a plena transição para a rede 3G. Eles foram construídos para introduzir as possibilidades de aplicação de tecnologia wireless para o consumidor final, e assim aumentar a procura de serviços 3G.

Padronização da rede

A União Internacional das Telecomunicações (ITU-T) definiu a demanda para redes móveis 3G com o padrão IMT-2000. Uma organização chamada 3rd Generation Partnership Project (3GPP) continuou esse trabalho definindo um sistema móvel compatível com o padrão IMT-2000. Esse sistema é chamado de Sistema Universal de Telecomunicações Móveis (Universal Mobile Telecommunications System - UMTS).^[3]

Evolução do 3G (pré-4G)

A padronização da evolução do 3G está a funcionar em ambas as 3GPP e 3GPP2. Os correspondentes das especificações do 3GPP e 3GPP2 são nomeados como LTE e UMB, respectivamente. 3G evolução utiliza parcialmente tecnologias 3G destinadas a melhorar o desempenho e tornar a migração mais fácil. Há vários caminhos diferentes de 2G para 3G. Na Europa, o principal caminho começa a partir GSM quando GPRS é adicionado a um sistema. A partir deste ponto, é possível ir para o sistema UMTS. Na América do Norte o sistema evolução terá início Time divisão de acesso múltiplo (TDMA), a mudança reforçada Dados Tarifas para GSM Evolution (EDGE) e, em seguida, a UMTS. No Japão, dois padrões 3G são utilizados: FOMA (utiliza o WCDMA o que torna o UMTS compatível) utilizados pelo Softbank e NTT DoCoMo, e CDMA2000, utilizado por KDDI. Transição para a 3G foi concluída no Japão em 2006.

Vantagens de uma arquitectura de rede em camadas

Ao contrário do GSM, UMTS é baseada em um serviço dividido em seções. No topo está a seção de serviços, que oferece organização rápida de serviços e localização centralizada. No meio está a seção de controle, que ajuda a atualizar os procedimentos e que capacita a rede a se alocar dinamicamente. Na base está a camada de conectividade onde qualquer tecnologia de transmissão pode ser utilizada e onde o canal de áudio trafega por ATM/AAL2 ou IP/RTP.

Tecnologias móveis

Ao converter uma rede GSM para uma rede UMTS, a primeira nova tecnologia é General Packet Radio Service (GPRS). É o gatilho para os serviços 3G. A ligação à rede é sempre relativa, de modo que o assinante está on-line o tempo todo. Desde o ponto de vista do operador, é importante saber que os investimentos em GPRS são reutilizados quando se vai para o UMTS. Também é importante capitalizar a experiência adquirida no negócio utilizando GPRS.

De GPRS, os operadores poderão mudar directamente para a rede UMTS, ou investir em um sistema EDGE. Uma vantagem a mais do EDGE UMTS é que ele não necessita de novas licenças. As frequências também são reutilizadas, não são necessárias novas antenas.

Migrando de GPRS para UMTS

Residência registo (HLR) Visitante localização registo (VLR) Equipamento identidade registo (EIR) De rede GPRS, os seguintes elementos da rede podem ser reutilizados:

Mobile centro comutação (MSC) (vendedor dependentes) Autenticação centro (AUC) Publicação GPRS Support Node (SGSN) (vendedor dependentes) Gateway GPRS apoio nó (GGSN) De Global Service for Mobile (GSM) rede de rádio comunicação, os seguintes elementos não podem ser reutilizados

Estação base controlador (BSC) Base transceiver station (BTS) Eles podem permanecer na rede e ser utilizado em rede dupla operação onde redes 2G e 3G co-existir enquanto rede de migração e os novos terminais 3G tornam-se disponíveis para uso na rede. A rede UMTS introduz novos elementos da rede que funcionará como especificado pelo 3GPP:

Node B (estação base) Radio Network Controller (RNC) Media Gateway (MGW) A funcionalidade do MSC e SGSN muda quando vai UMTS. Num sistema GSM da MSC trata todos os circuitos comutados operações como a conexão e A-B-assinante através da rede. SGSN trata todos os pacotes comutados operações e transfere todos os dados na rede. Em UMTS o Media Gateway (MGW) cuidar de todas as transferências de dados em ambos os circuitos e pacotes redes comutadas. MSC e SGSN controle MGW operações. Os gânglios são renomeados para MSC-servidor e servidor-GSN.

Terminais UMTS

A complexidade técnica de um telefone 3G depende da sua necessidade de itinerância no legado das redes 2G. Nos primeiros países, o Japão e a Coreia do Sul, não havia necessidade de incluir capacidades de roaming mais velhos, tais como redes GSM, de forma que telemóveis 3G foram pequenos e leves. Na Europa e na América, os fabricantes e operadores de rede quis telemóveis 3G multi-modo, que operam em redes 2G e 3G (por exemplo, WCDMA e GSM), que acrescentou à complexidade, tamanho, peso e custo do handset. Como resultado, no início os telefones europeus WCDMA foram significativamente maiores e mais pesados que telefones WCDMA comparáveis no mercado japonês.

A japonesa Vodafone KK's experimentou um grande número de problemas com estas diferenças quando sua mãe baseada no Reino Unido, Vodafone, insistiu na utilização de telemóveis normais pela subsidiária japonesa. Clientes japoneses que estavam habituados aos pequenos aparelhos foram subitamente obrigado a mudar para handsets europeus, que foram considerados muito mais pesados e feios pelos consumidores japoneses. Durante esta conversão, Vodafone KK 6 clientes perdidos para cada 4 que migrou para a 3G. Pouco tempo depois, Vodafone vendeu a filial (agora conhecida como Softbank). A tendência geral para telas pequenas nos telefones parece ter pausado, talvez mesmo virado, com a capacidade de grandes ecrãs nos telefones para fornecer mais vídeo, jogos e internet sobre o uso de redes 3G.

Críticas

Embora 3G tenha sido introduzida com êxito para usuários da Europa, Austrália, Ásia, América do Sul, América do Norte e da África, algumas questões são debatidas pelos fornecedores e os utilizadores 3G:

• Taxas caras de entrada para o serviço de licenças 3G.
• Numerosas diferenças em termos de licença.
• Grande quantidade de dívida actualmente sustentada por muitas empresas telecomunicações, o que a torna um desafio para construir a infra-estrutura necessária para 3G.

• Falta de apoio dos Estados-membros para conturbado financeiramente operadores.
• Expensas dos telemóveis 3G.
• Falta de condições financeiras mínimas dos usuários de aparelhos móveis 2G para os novos serviços 3G sem fios.
• A falta de cobertura, porque é ainda um novo serviço.
• Alta dos preços dos serviços móveis 3G em alguns países, incluindo o acesso à Internet (ver taxa fixa).
• Actual falta de usuário necessidade de serviços 3G de voz e dados em uma mão-na posse dispositivo.

4G

4G é a sigla para a Quarta Geração (em inglês: Fourth Generation) de telefonia móvel. A 4G está baseada totalmente em IP, sendo um sistema e uma rede, alcançando a convergência entre as redes de cabo e sem fio e computadores, dispositivos eletrônicos e tecnologias da informação para prover velocidades de acesso entre 100 Megabit/s em movimento e 1 Gigabit/s em repouso, mantendo uma qualidade de serviço (QoS) de ponta a ponta (ponto-a-ponto) de alta segurança para permitir oferecer serviços de qualquer tipo, a qualquer momento e em qualquer lugar (Citação desatualizada).

Processo de desenvolvimento

No Japão está se experimentando com as tecnologias de quarta geração, com a NTT DoCoMo à vanguarda. Esta empresa realizou as primeiras provas com sucesso absoluto (alcançando 10 Mbps a 20 Mbps) e esperava lançar comercialmente os primeiros serviços de 4G no ano 2010.

O conceito 4G vai muito além de telefonia móvel, já que não pode ser considerada uma evolução dos padrões de telefonia celular, tais como as existentes no mercado até 3G. As novas tecnologias de redes banda larga móvel (sem fio) permitirão o acesso a dados em dispositivos que operam com IP, desde handsets até CPEs (equipamentos para conversão de dados para uso em equipamentos finais tais como TVs e telefones). Atualmente há duas tecnologias que são mais exploradas na indústria: WiMAX e LTE (Long Term Evolution), ambas ainda passíveis de definições de uso por questões regulatórias por parte de governos e padronizações nas indústrias de hardware.

Os grandes atrativos do 4G são a convergência de uma grande variedade de serviços até então somente acessíveis na banda larga fixa, bem como a redução de custos e investimentos para a ampliação do uso de banda larga na sociedade, trazendo benefícios culturais, melhoria na qualidade de vida e acesso a serviços básicos tais como comunicação e serviços públicos antes indisponíveis ou precários à população.

4G está sendo desenvolvido prevendo oferecer serviços baseados em banda larga móvel tais como Multimedia Messaging Service (MMS), video chat, mobile TV, conteúdo HDTV, Digital Video Broadcasting (DVB), serviços básicos como voz e dados, sempre no conceito de uso em qualquer local e a qualquer momento. Todos os serviços deverão ser prestados tendo como premissas a otimização do uso de espectro, troca de pacotes em ambiente IP, grande capacidade de usuários simultâneos, banda mínima de 100 Mbps para usuários móveis e 1 Gbit/s para estações fixas, interoperabilidade entre os diversos padrões de redes sem fio.

Características do funcionamento das torres GSM

Sistema Global para Comunicações Móveis (GSM: originalmente, Groupe Spécial Mobile) é uma tecnologia móvel e o padrão mais popular para celulares do mundo. Telefones GSM são usados por mais de um bilhão de pessoas em mais de 200 países. A onipresença do sistema GSM faz com que o roaming internacional seja muito comum através de "acordos de roaming" entre operadoras de celular. O GSM diferencia-se muito de seus predecessores sendo que o sinal e os canais de voz são digitais, o que significa que o GSM é visto como um sistema de celular de segunda geração (2G). Este fato também significa que a comunicação de dados foi acoplada ao sistema logo no início. GSM é um padrão aberto desenvolvido pela 3GPP.

O GSM possui uma série de características que o distinguem dentro do universo das comunicações móveis. Nascido nos anos 80 e fruto de uma cooperação sem precedentes dentro da Europa (consulte aqui a história do GSM), o sistema partilha elementos comuns com outras tecnologias utilizadas em telemóveis, como a transmissão ser feita de forma digital e a utilizar células (como funciona um telemóvel). Este artigo irá apresentar as características fundamentais do sistema, assim como as suas capacidades.

Do ponto de vista do consumidor, a vantagem-chave do GSM são os serviços novos com baixos custos. Por exemplo, a troca de mensagens de texto foi originalmente desenvolvida para o GSM. A vantagem para as operadoras tem sido o baixo custo de infraestrutura causada por competição aberta. A principal desvantagem é que o sistema GSM é baseado na rede TDMA, que é considerada menos avançada que a concorrente CDMA.O desempenho dos celulares é muito similar, mas apesar disso o sistema GSM tem mantido compatibilidade com os telefones GSM original. No mesmo tempo, o sistema GSM continua a desenvolver-se com o lançamento do GPRS. Além disso, transmissão de dados em alta velocidade foi adicionada no novo esquema de modulação EDGE. A versão de 1999 do padrão introduziu índices relativamente altos de transmissão de dados, e é normalmente referida como 3G.

Arquitetura da rede GSM

Numa rede GSM, o terminal do utilizador chama-se estação móvel. Uma estação móvel é composta por um cartão SIM (Subscriber Identity Module), permitindo identificar o utente de maneira única e um terminal móvel, ou seja, o aparelho do utente (na maior parte do tempo um telefone portátil). Os terminais (aparelhos) são identificados por um número de identificação único de 15 números chamado IMEI (International Mobile Equipment Identity).

Cada carta SIM possui igualmente um número de identificação único (e secreto) chamado IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Este código pode ser protegido com a ajuda de uma chave de 4 números chamada código PIN. O cartão SIM permite assim identificar cada utilizador, independentemente do terminal utilizado aquando da comunicação com uma estação básica. A comunicação entre uma estação móvel e a estação básica faz-se através de uma relação rádio, geralmente chamado conversão ar (ou mais raramente interface Um). 

Numa rede GSM, o terminal do utilizador chama-se estação móvel. Uma estação móvel é composta por um chip SIM (Subscriber Identity Module), permitindo identificar o usuário de maneira única e um terminal móvel, ou seja, o aparelho móvel (na maioria das vezes um celular). Os terminais (aparelhos) são identificados por um número de identificação único de 15 números chamado IMEI (International Mobile Equipment Identity). Cada chip SIM possui igualmente um número de identificação único (e secreto) chamado IMSI (International Mobile Subscriber Identity). Este código pode ser protegido com a ajuda de uma chave de 4 números chamado código PIN.

O cartão SIM permite assim identificar cada usuário, independentemente do terminal utilizado. A comunicação entre uma estação móvel (aparelho) e a estação básica se dá através de uma onda de rádio.

Funcionamento da rede GSM

O sistema GSM 900 utiliza dois conjuntos de frequências na banda dos 900 MHz, o primeiro nos 890-915MHz, utilizado para as transmissões do terminal e o segundo nos 935-960MHZ, para as transmissões da rede.

O método utilizado pelo GSM para gerir as frequências é uma combinação de duas tecnologias: o TDMA (Time Division Multiple Access) e o FDMA (Frequency Division Multiple Access). O FDMA divide os 25 MHz disponíveis de frequência em 124 canais com uma largura de 200 kHz e uma capacidade de transmissão de dados na ordem dos 270 Kbps.

Uma ou mais destas frequências é atribuída a cada estação base e dividida novamente, em termos de tempo, utilizando o TDMA, em oito espaços de tempo (timeslots). O terminal utiliza um timeslot para recepção e outro para emissão. Eles encontram-se separados temporalmente para que o telemóvel não se encontre a receber e transmitir ao mesmo tempo. Esta divisão de tempo também é chamada de full rate. As redes também podem dividir as frequências em 16 espaços, processo de designado de half-rate, mas a qualidade da transmissão é inferior.

A voz é codificada de uma forma complexa, de forma a que erros na transmissão possam ser detectados e corrigidos. De seguida é enviada nos timeslots, cada um com uma duração de 577 milisegundos e uma capacidade de 116 bits codificados.Cada terminal tem possuir uma agilidade de frequência, podendo deslocar-se entre os timeslots utilizados para envio, recepção e controlo dentro de um frame completo. Ao mesmo tempo, um telemóvel verifica outros canais para determinar se o sinal é mais forte e mudar a transmissão para os mesmos, caso a resposta seja afirmativa.

Conclusão

Referências Bibliograficas

pplware.sapo.pt/.../tecnologias-1g-2g-2-5-g-3g-e-4g-sabe-a-diferena/

https://sites.google.com/site/evolucaotelemoveis/geracoes-de-redes-moveis

ehpow.blogspot.com/2007/09/tecnologia-mvel-e-suas-geraes.html

www.teleco.com.br/tutoriais/tutorialintlte/pagina_2.asp

www.administradores.com.br/noticias/tecnologia/...movel/103870/

https://pt.wikipedia.org/wiki/3G

https://pt.wikipedia.org/wiki/4G

https://pt.wikipedia.org/wiki/Cartão_SIM

https://pt.wikipedia.org/wiki/Multiplexador

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