Tecnologias de rede de telefonia celular 2G

Há algumas tecnologias comuns usadas pelas redes de celulares 2G para a transmissão de informações:

• acesso múltiplo por divisão de freqüência (FDMA)
• acesso múltiplo por divisão de tempo (TDMA)
• acesso múltiplo por divisão de código (CDMA)

Apesar de essas tecnologias parecerem bastante complexas, você poderá ter uma boa idéia de como elas funcionam apenas interpretando o título de cada uma.

A última palavra informa qual é o método de acesso. A palavra divisão permite saber que ela fraciona as chamadas com base no método de acesso.

• FDMA coloca cada chamada em uma freqüência separada.
• TDMA reserva certa porção de tempo para cada chamada em uma freqüência designada.
• CDMA fornece um código exclusivo para cada chamada e a espalha (em inglês) ao longo das freqüências disponíveis.

O termo acesso múltiplo significa que mais de um usuário pode utilizar cada célula.

FDMA
A tecnologia FDMA separa o espectro em canais de voz distintos por meio de sua divisão em porções uniformes de largura de banda. Para entender melhor a tecnologia FDMA, pense nas estações de rádio: cada estação envia seu sinal em uma freqüência diferente dentro da banda disponível. FDMA é usada, principalmente, para a transmissão analógica. Apesar de ser capaz de portar informação digital, a tecnologia FDMA não é considerada um método eficiente para a transmissão digital.

Na tecnologia FDMA, cada telefone usa uma freqüência diferente

TDMA
TDMA é o método de acesso usado pela Electronics Industry Alliance (Aliança das Indústrias Eletrônicas) - em inglês - e a Telecommunications Industry Association (Associação das Indústrias de Telecomunicações) - em inglês - para o Padrão Ínterim 54 (IS-54) e Padrão Ínterim 136 (IS-136). Usando TDMA, uma banda estreita com 30 kHz de largura e 6,7 milissegundos de comprimento é dividida em três janelas de tempo.

Banda estreita significa "canais" no sentido tradicional. Cada conversa chega ao rádio por um terço do tempo. Isso é possível porque os dados de voz que foram convertidos em informação digital são comprimidos de modo a ocupar um espaço de transmissão significativamente menor. Assim, a tecnologia TDMA tem três vezes a capacidade de um sistema analógico, usando o mesmo número de canais. Os sistemas TDMA operam nas freqüências de banda de 800 MHz (IS-54) ou 1.900 MHz (IS-136).

TDMA divide uma freqüência em janelas de tempo

GSM

Desbloqueando seu telefone GSMQualquer telefone GSM pode trabalhar com qualquer cartão SIM, mas alguns provedores de serviços "bloqueiam" o telefone para que ele somente funcione com seus serviços. Se o seu telefone estiver bloqueado, você não poderá usá-lo com qualquer outro provedor de serviços, seja localmente ou no exterior. É possível desbloquear o telefone usando um código especial, mas é improvável que sua operadora o forneça a você. Há sites na Web que fornecem o código de desbloqueio, alguns mediante uma pequena taxa, outros gratuitamente.

TDMA também é usada como a tecnologia de acesso para o Sistema Global para Comunicação Móvel (em inglês, GSM - Global System for Mobile Communications). Entretanto, a tecnologia GSM implementa a TDMA de uma maneira um pouco diferente e incompatível com o padrão IS-136. Pense no GSM e IS-136 como dois sistemas operacionais diferentes que trabalham no mesmo processador, como Windows e Linux, ambos trabalhando em um Intel Pentium III. Os sistemas GSM usam criptografia para tornar as chamadas telefônicas mais seguras. O GSM opera nas bandas de 900 MHz e 1.800 MHz na Europa e na Ásia, e na banda de 850 MHz e 1.900 MHz (algumas vezes referida como 1,9 GHz) nos Estados Unidos. Ele é usado em sistemas de celular digital e baseados em PCS. O GSM também é a base para a Rede Digital Ampliada Integrada (em inglês, IDEN), um sistema popular apresentado pela Motorola (em inglês) e usado pela Nextel (em inglês).

O GSM é o padrão internacional na Europa, Austrália e grande parte da Ásia e África. No Brasil, quase 64% dos celulares são GSM (dados da Anatel de dezembro de 2006). Nas áreas de cobertura, os usuários de celulares podem comprar um telefone que funcionará em qualquer lugar em que o padrão for suportado. Para se conectar aos provedores de serviços específicos em diferentes países, os usuários de GSM simplesmente trocam os cartões do módulo de identificação de assinante (SIM, em inglês). Os cartões SIM são pequenos discos removíveis que entram e saem dos telefones celulares GSM. Eles armazenam todos os dados de conexão e números de identificação que você necessita para acessar, especialmente, um provedor de serviços sem fio.

Infelizmente, os telefones GSM de 850 MHz/1900MHz usados nos Estados Unidos não são compatíveis com o sistema internacional. Se você mora nos Estados Unidos e necessita portar e utilizar telefone celular em uma viagem internacional, você pode comprar um telefone GSM de 3 ou 4 faixas e usá-lo tanto domesticamente quanto em viagens internacionais.

CDMA
A tecnologia CDMA tem uma abordagem totalmente diferente em relação à TDMA. A CDMA, após digitalizar os dados, os espalha ao longo de toda a largura de banda disponível. Chamadas múltiplas são sobrepostas umas sobre as outras no canal, cada uma designada por um código seqüencial exclusivo. CDMA é uma forma de espalhamento espectral, o que significa que os dados são enviados em pequenos pedaços ao longo de diversas freqüências diferentes disponíveis para uso, a qualquer momento, na faixa especificada.

Na tecnologia CDMA, os dados de cada telefone têm um código exclusivo

Todos os usuários transmitem na mesma faixa do espectro de banda larga. O sinal de cada usuário é espalhado por toda a largura da banda por meio de um código de espalhamento exclusivo. No receptor, esse mesmo código exclusivo é usado para recuperar o sinal. Como os sistemas CDMA necessitam de um registro de tempo exato em cada pedaço de sinal, eles consultam o sistema GPS para obter essa informação. Entre oito e 10 chamadas independentes podem ser suportadas no mesmo espaço de canal como uma única chamada AMPS analógica. A tecnologia CDMA é a base para o Padrão Ínterim 95 (IS-95) e opera em ambas as bandas de freqüência de 800 MHz e 1.900 MHz.

Teoricamente TDMA e CDMA são interferem uma com a outra. Na prática, sinais CDMA de alta potência elevam o patamar de ruído para os receptores TDMA, e os sinais TDMA de alta potência podem causar sobrecarga e embaralhamento dos receptores CDMA.

Vamos ver agora a diferença entre as tecnologias de banda múltipla e o modo múltiplo.