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Nota do Coordenador do Site
WirelessBR: A título de apresentação, transcreve-se
abaixo uma matéria obtida nos arquivos ("cache") do
site de busca Google. Aparentemente a publicação no
local original está descontinuada. Eis com esta matéria estava
referenciada nesta mesma SEÇÃO:
ARTIGO PUBLICADO NO
SITE DA TELESPCELULAR (http://www.telespcelular.com.br/index2.shtml)
HISTÓRICO
DO SERVIÇO MÓVEL CELULAR
http://www.telespcelular.com.br/atc_tec_historico.shtml
Site TELECO
- http://www.teleco.com.br/
Este site é um parceiro
informal da ComUnidade
WirelessBRASIL (assim como o WirelessBR).
Trata-se de um espaço virtual
com vasto e atualizado conteúdo sobre Telefonia Celular e
outros assuntos de telecomunicações.
É uma referência obrigatória para quem procura dados
atualizados sobre a realidade brasileira nesta área.
HISTÓRICO DO SISTEMA MÓVEL CELULAR
A evolução
nas comunicações celulares
Primeira Geração de Sistemas Móveis
A partir de sua primeira geração o serviço celular passou a
funcionar através da divisão de uma cidade ou região em
pequenas áreas geográficas denominadas células, sendo cada
uma delas servida pelo seu próprio conjunto de rádios
transmissores e receptores de baixa potência. Quando a chamada
de um celular alcança uma torre de transmissão e recepção, a
mesma é transferida para o sistema de telefonia fixa regular.
Cada célula possui diversos canais com o objetivo de prover
serviços para muitos usuários simultaneamente. À medida em
que um usuário se movimenta na cidade, o sinal do seu telefone
celular passa automaticamente de uma célula para outra, sem
sofrer interrupção.
Os Laboratórios Bell, da AT&T, desenvolveram o conceito do
celular em 1947, sendo que em 1970 a própria AT&T propôs a
construção do primeiro sistema telefônico celular de alta
capacidade que ficou conhecido pela sigla AMPS, ou seja,
Advanced Mobile ...Phone
Service. Em 13 de Outubro de 1983, o
primeiro sistema celular nos EUA entrava em operação comercial
em Chicago. No entanto, a NTT (Nippon Telephone & Telegraph)
havia se antecipado colocando um sistema semelhante ao AMPS em
operação em 1979 na cidade de Tóquio, no Japão.
Na Europa a primeira geração de sistemas celulares era
composta de diversos sistemas. O NMT (Nordic Mobile
Telecommunications), adotado por diversos outros países além
dos nórdicos, o TACS (Total Access Communications System), no
Reino Unido, Itália, Áustria, Espanha e Irlanda, o C-450 na
Alemanha e Portugal, o Radiocom 2000 na França e o RTMS na Itália.
Todos esses sistemas eram bastante parecidos entre si, sendo que
as principais diferenças concentravam-se no uso do espectro de
freqüência e no espaçamento entre canais. O AMPS, por
exemplo, opera na faixa de 869-894 MHz para recepção e 824-849
MHz para transmissão; o NMT-450 opera na faixa de 463-468 MHz
para recepção e 453-458 MHz para transmissão enquanto que o
NMT-900 utiliza a faixa de 935-960 MHz para recepção e 890-915
MHz para transmissão, etc. Com relação ao espaçamento entre
os canais pode-se citar, por exemplo, o AMPS que adota 30 kHz, o
TACS e vários outros que adotam 25 kHz, etc.
Essa primeira geração de sistemas celulares caracterizava-se
basicamente por ser analógica, utilizando modulação em freqüência
para voz e modulação digital FSK (Frequency Shift Keying) para
sinalização. O acesso à canalização é obtido através do
FDMA (Frequency Division Multiple Access). O tamanho das células
situa-se na faixa de 500 metros a 10 quilômetros, sendo
permitido o "handoff" ou "handover" (permite
a transferência automática de ligações de uma célula para
outra). Possibilita igualmente o "roaming" (transferência
automática de ligações entre sistemas) entre os diferentes
provedores de serviço, desde que adotem o mesmo sistema.
Segunda Geração de Sistemas Móveis
Em função da pressão de demanda, particularmente nos EUA,
onde o sistema analógico havia atingido o limite de sua
capacidade nas maiores áreas metropolitanas, e pela necessidade
de se ter um sistema Pan Europeu na Europa, foi necessário dar
início ao desenvolvimento de sistemas digitais que em princípio,
além da maior capacidade, ofereciam as seguintes vantagens
sobre os analógicos: técnicas de codificação digital de voz
mais poderosas, maior eficiência espectral, melhor qualidade de
voz, trabalham com bastante facilidade a comunicação de dados
e facilitam significativamente a criptografia da informação
transmitida.
Como resultado desse esforço, surgiram os sistemas GSM (Groupe
Speciale Mobile/Global System for Mobile Communications) na
Europa, o TDMA (Time Division Multiple Access), o CDMA (Code
Division Multiple Access) nos EUA e o PDC (Japanese Personal
Digital Cellular) no Japão.
O TDMA opera dividindo o tempo de um canal, que opera em uma
determinada freqüência, em um certo número de partes e
designando cada uma das diversas conversações telefônicas
para cada uma dessas partes.
O CDMA, um forte concorrente do TDMA, é um sistema proprietário
desenvolvido pela empresa QUALCOMM, baseada em San Diego, nos
EUA. O sistema utiliza a técnica de espalhamento espectral e
foi originalmente utilizado pelos militares para espalhar o
sinal em uma faixa de espectro bastante larga, tornando as
transmissões difíceis de interceptar ou mesmo interferir.
Existe também o CDMA de banda larga (Broadband CDMA ou B-CDMA),
estando as patentes em poder da empresa InterDigital.
Essencialmente, o B-CDMA opera partilhando o espectro de freqüência
com as demais tecnologias celulares existentes.
O GSM foi adotado como padrão Europeu em meados dos anos 80 e
introduzido comercialmente em 1992, operando na faixa de freqüência
935-960 MHz para recepção e 890-915 MHz para transmissão. O
GSM possui uma arquitetura aberta, o que permite a combinação
de equipamentos de diferentes fabricantes, possibilitando assim
a manutenção de preços baixos. A seu favor, contabiliza-se
ainda uma larga infra-estrutura já implantada de mais de US$ 50
bilhões de dólares, com mais de 150 redes celulares do tipo
GSM-900, DCS-1800 e PCS-1900 com mais de 57 milhões de
assinantes distribuídos em 98 países; mais de 45 milhões de
assinantes se concentram somente na Europa Ocidental (23 países).
O GSM é hoje, indiscutivelmente, o padrão mais popular
implementado mundialmente.
Em resumo, os serviços de comunicações de segunda geração são
baseados em sistemas de alto desempenho, alguns com capacidade,
no mínimo, três vezes superior à dos sistemas de primeira
geração. Caracterizam-se, em geral, pela utilização de
tecnologia digital para transmissão tanto de voz quanto de
sinalização.
Além dos sistemas celulares vistos até aqui, existe ainda uma
outra linha de desenvolvimento, conhecida como "cordless
systems" ou "cordless telephones", ou seja,
sistemas sem fio ou telefones sem fio, ou ainda CT. Esses
sistemas têm experimentado diferentes níveis de sucesso ao
longo do tempo e encontram-se em uso em milhões de residências
ao redor do mundo.
Estima-se que nos EUA existam mais de 60 milhões de telefones
sem fio, dos mais diferentes tipos e/ou modelos. O seu uso era
considerado ilegal na Europa nos anos 80, embora certamente um
considerável número de aparelhos operasse em milhares de residências.
Surgiu então um padrão europeu, o CT1 (Cordless Telephone 1),
com 80 canais, operando nas faixas 914-915 MHz (móvel para
base) e 959-960 MHz (base para móvel).
Vários novos padrões se sucederam ao CT1 e foram considerados
digitais na medida em que digitalizavam o tráfego de voz para
transmissão sobre a interface aérea. Uma das suas principais
atrações é a qualidade do sinal, que é enviada a uma taxa de
32 kbit/s - os sistemas celulares digitais convencionais adotam
geralmente taxas de até 13 kbit/s. Dentre esses padrões convém
ressaltar o CT2 (Cordless Telephone 2), o DECT (Digital European
Cordless Telephone), o PHS (Personal Handyphone System)
desenvolvido no Japão e o PACS (Personal Access Communications
Services ) proposto pelo Bellcore nos EUA.
O CT2 foi projetado para uso em ambientes domésticos e
empresariais e pode ser usado como teleponto, ou seja, oferece
ao usuário a possibilidade, quando este estiver próximo de
cabinas ou postes devidamente equipados, de ingressar na rede de
telefonia pública comum. O DECT oferece uma estrutura de
comunicações sem fio para alta densidade de tráfego,
telecomunicações de curta distância e cobre uma ampla gama de
aplicações e ambientes. O PACS suporta serviços de voz, dados
e imagens de vídeo para uso em interiores e microcélulas.
Como resposta à má qualidade de serviço oferecida por
sistemas analógicos, à sua inabilidade de adequar capacidade
à demanda e à elitização de seus serviços dada a exorbitância
dos preços, surgiu, na Inglaterra, em 1989, o conceito PCN (Personal
Communications Network). O "Department of Trade and
Industry" (DTI), órgão governamental responsável pelo
setor de telecomunicações do Reino Unido, disparou um processo
de consulta sobre o desenvolvimento de um sistema rádio que
fornecesse serviços bidirecionais de telecomunicações de alta
qualidade, para ambientes fixos e móveis, a um custo acessível.
A meta era o mercado de massa, constituído potencialmente por
milhões de usuários, promovendo, desta forma, uma competição
com o sistema celular. A arquitetura do sistema seria suportada
por uma ampla estrutura microcelular para possibilitar o uso de
terminais de baixa potência e, conseqüentemente, leves para
serem transportados no bolso (pocket-size). A faixa de freqüência
mais adequada estaria entre 1,7 e 2,3 GHz, por estar menos
congestionada que a faixa do celular convencional, em torno dos
900 MHz, e a atenuação adicional da nova faixa seria
compensada pela menor dimensão das células. Nos EUA, esse
serviço, que pretende ser cada vez mais o meio de comunicações
entre pessoas e não entre lugares ficou, conhecido como PCS (Personal
Communications Service). O termo PERSONAL ou PESSOAIS é visto
como ponto-chave em termos mercadológicos porque captura a
imaginação e inspira liberdade, individualidade e algo feito
sob medida. As operadoras vêem nessa solução uma forma de
melhorar os serviços já oferecidos onde se incluem atualmente
os celulares, os "pagers" e a própria rede fixa de
telefonia convencional.
Na Europa, as primeiras aplicações de PCS surgiram no final de
1993 com o sistema DCS-1800, uma variante do GSM operando com
potências menores e em uma faixa de freqüência mais alta. Em
janeiro de 1998, apenas na Alemanha, França e Inglaterra,
existiam cerca de 3,7 milhões de assinantes nessa tecnologia.
Terceira Geração de Sistemas Móveis
Mesmo não estando ainda os sistemas de segunda geração
totalmente amadurecidos e firmemente estabelecidos, já se
trabalha intensamente no desenvolvimento da terceira geração.
Este trabalho está sendo liderado mais uma vez pela Europa e
patrocinado pelo ITUR (International Telecommunications Union -
Radiocommunications sector) e ETSI (European Telecommunications
Standard Institute). O objetivo é criar um sistema móvel de
terceira geração por volta do ano 2000. Esse sistema está
sendo denominado UMTS (Universal Mobile Telecommunications
System).
Progressos significativos já foram obtidos, como por exemplo a
reserva de 230 MHz de espectro, com a aprovação de 127 países,
na "World Administrative Radio Conference" (WARC) em
1992.
A topologia provável desse novo sistema será baseada em uma
forma de arquitetura mista de células; células de tamanho variável
serão implementadas com dimensionamento adequado para áreas
geográficas específicas e em função das diferentes demandas
de tráfego. Células diminutas, ou seja, picocélulas,
instaladas em interiores, serão versões melhoradas das atuais
tecnologias "cordless", com "handsets", isto
é, aparelhos de assinante, bastante pequenos e leves; células
maiores, ou seja, microcélulas e macrocélulas, poderão operar
segundo características evoluídas a partir do GSM. "Handsets"
diferentes precisarão reconhecer e operar indistintamente em
pico, micro e macrocélulas. Ou seja, o objetivo é criar uma
plataforma de rede SEM FIO, oferecendo aos usuários a
possibilidade de acesso, através de ondas de rádio, como
extensão do sistema telefônico do escritório quando se
encontram no trabalho ou como telefone móvel convencional
quando se encontram ausentes ou ainda como telefone principal de
suas residências quando estão em casa.
A evolução em direção aos serviços de telecomunicações móveis
universais, UMTS, muito provavelmente, deverá ter como base a
estrutura do GSM. Econômica e tecnicamente falando, a criação
de um padrão independente para o UMTS seria injustificável
dado o enorme investimento para a viabilização das redes
celulares digitais já em uso.
O objetivo do UMTS é prover um padrão universal para as
comunicações pessoais com o apelo do mercado de massa e com a
qualidade de serviços eqüivalente à rede fixa. Na visão UMTS,
um sistema de comunicações deverá suportar diversas
facilidades: (1) portadoras realocáveis, banda atribuível sob
demanda (por exemplo, 2 Mbps para comunicações em ambientes
internos e pelo menos 144 kbps para ambientes externos); (2)
variedade de tipos de tráfego compartilhando o mesmo meio; (3)
tarifação adequada para aplicações multimídia; (4) serviços
personalizados; (5) facilidade de implementação de novos serviços
(por exemplo, utilizando ferramentas de rede inteligente); (6)
WLL (Wireless Local Loop) de banda larga, etc. O WLL de banda
estreita tem sido utilizado em substituição aos fios/cabos de
cobre para conectar telefones e outros dispositivos de comunicação
com a rede de telefonia comutada pública, ou PSTN (Public
Switched Telephone Network).
O GSM já atende a alguns destes requisitos, a uma taxa de adesão
da ordem de 50 mil assinaturas por dia e prevêem-se algumas
centenas de milhões de usuários por volta de 2002, época
prevista para a entrada em operação do UMTS. Sem dúvida, o
emprego em larga escala da tecnologia não pode ser o único
fator a ser ponderado na adoção de padrões. Especificamente
em relação ao UMTS, três quesitos são de primordial importância:
(1) rádio acesso de banda larga; (2) "roaming"
inteligente; e (3) alta capacidade. O GSM, em sua evolução
natural, tem plenas condições de atender também a esses
quesitos.
Os delegados do ETSI reunidos em Paris em 29/01/98 concordaram
com a adoção de um padrão de interface aérea para a terceira
geração que incorpora elementos de duas tecnologias: W-CDMA (Wideband
Code Division Multiple Access) e TDMA/CDMA (híbrido de
"Time Division Multiple Access/Code Division Multiple
Access"). A versão detalhada da solução européia será
apresentada à ITU (International Telecommunications Union) em
junho de 1998. A rede básica do sistema deverá ter como base o
GSM.
O projeto de um produto pessoal como o terminal de assinante
para o celular ou PCS vem também se tornando num desafio
crescente para a indústria. Os terminais têm se tornado cada
vez menores, mais leves, as baterias têm durado mais e os novos
modelos que surgem apresentam sempre uma série de novas
características e funcionalidades.
A Hewlett-Packard Co. e outros estão tentando concentrar todas
as funções de um telefone em um cartão de crédito comum. Os
laboratórios de pesquisa da British Telecom, Reino Unido, estão
desenvolvendo um comunicador pessoal como peça de vestuário e
que combine vídeo, telefonia, comunicação de dados e um
assistente digital pessoal, conhecido como PDA (Personal Digital
Assistant). A Sony vem trabalhando há anos num sistema que
efetua traduções em tempo real, de forma que pessoas de países
diferentes possam estabelecer uma conversação normal em línguas
diferentes. Adicionalmente, todo esse poder de processamento
deverá estar concentrado em um único "chip".
A AT&T, divisão de "Wireless Services", está
introduzindo um equipamento que permite aos usuários enviar e
receber dados em uma rede celular e que recebe
"e-mails" no próprio terminal equipado com uma tela
de cristal líquido, LCD (Liquid Crystal Display), com
capacidade para três linhas. A Nortel já introduziu um
terminal GSM que combina voz digital e serviço de dados e serve
também como um organizador eletrônico pessoal. O novo "Nokia
9000 Communicator" pode enviar e receber "faxes",
"e-mails" e mensagens curtas, ter acesso a serviços
da Internet e bases de dados, públicas ou de corporações,
funcionar como calendário, livro de endereços, bloco de
rascunho e calculadora. A Alcatel e a Sharp Electronics
desenvolveram terminais GSM equipados com telas com capacidade
gráfica onde são apresentados ícones e teclados que permitem
acesso a funções com apenas um toque.
A integração da tecnologia de computação com a de comunicações
e a eletrônica de estado sólido deve se constituir na base
para sistemas multimídia com fantásticos poderes de
processamento. Virtualmente, dentro de algum tempo, qualquer
indivíduo poderá ter acesso às comunicações sem fio e estará
enviando ou recebendo "e-mails", "faxes", vídeo
e, na maioria dos casos, utilizando dispositivos portáteis.
Mais detalhes sobre o assunto podem ser encontrados, por
exemplo, nas seguintes publicações:
- Hélio Waldman e Michel Daoud Yacoub: Telecomunicações -
Princípios e Tendências, Editora Érica, 1997.
- Ron Schneiderman: Future talk - The changing wireless
game, IEEE Press, 1997.
- Uyless Black: Emerging communications technologies, 2nd
edition, Prentice Hall series in advanced communications
technologies, 1997.
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da página]
[ComUnidade WirelessBrasil]
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ARTIGOS
E SITES EM PORTUGUÊS |
TUTORIAL
INTRODUÇÃO
ÀS COMUNICAÇÕES MÓVEIS
Autor: Dayani Adionel
Guimarães
Este tutorial aborda conceitos básicos
relacionados às comunicações móveis. Os fundamentos
relacionados à
transmissão de informação nos canais de rádio móveis via
satélite e terrestre, os fenômenos observados nesses canais
e os métodos para viabilização da comunicação nesses
ambientes são descritos. Várias técnicas de acesso em
sistemas de comunicação móvel são também apresentadas.
São apresentadas ainda as principais características de
alguns dos sistemas de comunicação móvel existentes e
emergentes em todo o mundo. [Leia
mais]
Versão .pdf:
Download em http://www.inatel.br/docentes/dayani/Publications/ArticleI
TELEFONIA
CELULAR
Autor: Márcio Eduardo da Costa Rodrigues (marcior@centroin.com.br)
Esta dissertação é constituída de um
capítulo de apresentação, seguido de conceitos gerais
relativos aos sistemas celulares e uma revisão dos
conceitos de rádio-propagação (em especial no que tange os
sistemas celulares) incluindo uma coletânea de alguns modelos
empíricos aplicáveis a micro e picocélulas. [Leia
mais]
Fundamentos e conceitos básicos
Aspectos de rádio-propagação
Autora: Náiade
Souza Di Rocha (naiade_rocha@hotmail.com)
ARTIGO
Regulamentação
do SMP - Serviço Móvel Pessoal
Autora: Vanessa Torres
Dantas
Aspectos básicos
-O Serviço Móvel Pessoal (SMP) é o sucedâneo do Serviço Móvel
Celular (SMC). Para o início da prestação do serviço
algumas premissas foram estabelecidas, quais sejam: “I
– adequação de regulamentos e normas, incluindo destinação
de faixas de radiofreqüência para a prestação do serviço;
II – elaboração de edital licitatório para prestadoras de
SMP; III – substituição de instrumentos de concessão e
autorização de prestadoras de SMC por autorizações do SMP”.
O SMP é definido, de acordo com a Resolução n.º 235, de
21/09/00, como “o serviço de telecomunicações móvel
terrestre de interesse coletivo que possibilita a comunicação
entre estações móveis e de estações móveis para outras
estações, observadas as disposições constantes da
regulamentação”. A característica do SMP é possibilitar
a comunicação entre estações de uma mesma área de
registro do SMP ou o acesso a redes de telecomunicações de
interesse coletivo. As chamadas originadas dentro de uma mesma
área de registro serão consideradas locais e serão
prestadas pela prestadora de SMP. Já as chamadas originadas
em uma área de registro e destinada a outra área, estas serão
encaminhadas por empresa prestadora de Serviço Telefônico
Fixo Comutado (STFC), na modalidade Longa Distância Nacional
ou Internacional (LDN ou LDI). [Leia
mais]
Introdução a Sistemas de Comunicações Wireless
http://diana.ee.pucrs.br/~decastro/pdf/CC_Cap1.pdf
Autora Maria Cristina Felippetto de Castro
ARTIGO
SISTEMAS
MÓVEIS DE TERCEIRA GERAÇÃO
Autores: Luiz Cláudio
Rosa e José Mário Bertolini Serra
in "Sistemas Móveis
de Terceira Geração", GuidelineBRISA - Agosto/2002.
Abstrato: Este documento tem como
objetivo apresentar uma introdução aos Sistemas Móveis de
Terceira Geração, também chamados de Sistemas 3G. Para tal,
iremos nos pautar nos mais recentes desenvolvimentos e marcos
alcançados pela indústria de telecomunicações, bem como
apresentar alguns fatos relativos ao mercado atual e futuro
para os sistemas 3G.
O documento também discorre sobre a importância dos Sistemas
de Terceira Geração, em relação ao desenvolvimento das
comunicações, seja no âmbito interpessoal, seja no ambiente
de negócios. A disponibilidade da tecnologia está
diretamente correlacionada com o sucesso de todos os elos
envolvidos nesta cadeia de valores, desde as operadoras, até
o usuário final, passando pelos fabricantes de
infra-estrutura.
Sumário: 1.Abstrato; 2.Glossário; 3.Sistemas 3G - IMT-2000;
4.Caracterizando um Sistema W-CDMA; 5.Caracterizando um
Sistema CDMA2000; 6.Espectro de RF para Sistemas 3G; 7.O que
acontece com a rede legada?; 8.Coréia: Um breve Estudo de
Caso; 9.Razões pelas quais se deve migrar agora para 3G;
10.ANEXO-1: Características Técnicas de Sistemas CDMA2000;
11.ANEXO-2: Características Técnicas de Sistemas W-CDMA
[Leia
mais]
ARTIGO
SMC - SERVIÇO MÓVEL CELULAR
Autor: Marcelo dos Santos
A Agência
Nacional de Telecomunicações (ANATEL) define o SMC como:
"Serviço móvel celular é o serviço de telecomunicações
móvel terrestre, aberto à correspondência pública, que
utiliza sistema de radio comunicações com técnica celular,
inter conectado à rede pública de telecomunicações, e
acessado por meio de terminais portáteis, transportáveis ou
veiculares, de uso individual". No Brasil o SMC opera na
faixa de freqüências de 800 MHz (ou 0,8 GHz).
É o serviço celular que estamos utilizando hoje. [Leia
mais]
J ornal
Estadão Link original: http://www.estadao.com.br/tecnologia/coluna/stanton/2002/dez/30/183.htm
Visite!
A
administração do espectro eletromagnético
Autor:
Michael
Stanton (michael@ic.uff.br)
Embora tenha sido inventada a radiocomunicação
também por outras pessoas contemporâneas, inclusive pelo
brasileiro Padre Landell de Moura (1861-1928) (v. www.qsl.net/lmdxc),
a fama mundial de demonstrar a utilidade de rádio como meio de
telecomunicação pertence a Guglielmo Marconi (1874-1937) (v. www.epub.org.br/correio/ciencia/cp011214.html).
No início, o rádio foi percebido principalmente como meio de
comunicação a longa distância, especialmente com navios. A
radiodifusão se iniciou em 1921 nos EUA com a instalação de
estações transmissoras em Pittsburgh e Nova Iorque, seguida
dois anos depois pela entrada em operação de estações
brasileiras, em Recife e no Rio de Janeiro (v. www.pernambuco.com/clube/historia.html).
Foram reconhecidas logo as possibilidades
comerciais do novo meio de comunicação, e também os problemas
de interferência quando duas estações na mesma cidade
transmitem na mesma freqüência ou em freqüências próximas
uma da outra, estragando a recepção de ambos os sinais. Para
resolver esta situação, a justiça nos EUA adotou o princípio
de "prioridade de uso": o primeiro usuário
(transmissor) seria o "dono" da freqüência, e outros
usuários teriam que se mudar para outras freqüências. Em
1926, este princípio não convinha para o governo do dia, e o
caos resultante do seu abandono levou o congresso
norte-americano a adotar a Lei do Rádio no ano seguinte. Esta
lei criou o Federal Radio Agency (FRA) com a
responsabilidade para a administração do espectro,
determinando sozinho o uso permitido para cada freqüência e
por quem ela poderia ser usada para transmissão. O importante
era evitar interferência entre os sinais transmitidos em freqüências
diferentes, ou na mesma freqüência em diferentes áreas geográficas.
Esta responsabilidade foi posteriormente repassada para a Federal
Communications Commission (FCC), quando esta entidade foi
criada pela Lei das Comunicações de 1934, sendo extinta a FRA.
Hoje o espectro é alocado pela FCC para usuários
(transmissores) e usos, incluindo radiodifusão, televisão
aberta, sistemas de comunicação por microondas, satélites,
taxistas, polícia, forças armadas e muitos outros. Um usuário
recebe uma licença para transmitir certo tipo de conteúdo,
numa determinada freqüência e com determinado potência de
sinal. A princípio, a licença tem prazo limitado, mas quase
sempre será renovada. As licenças podem ser usadas apenas para
a finalidade especificada, e não podem ser vendidas ou locadas
a terceiros.
Não custou muito para este modelo
norte-americano ser adotado em outros países. No início dos
anos 30 o governo brasileira resolveu regulamentar a exploração
comercial dos rádios, através dos decretos 20.047 de 1931 e
21.111 de 1932. O decreto 20.047 criou a Comissão Técnica do Rádio,
órgão da Repartição Geral dos Telégrafos, que realizava
estudos e indicava ações de natureza técnica (v. http://www.intercom.org.br/papers/xxiv-ci/np10/NP10JAMBEIRO.pdf).
Somente em 1962 a responsabilidade pela administração e
regulamentação de radiotransmissão passaria para o Conselho
Nacional de Telecomunicações (CONTEL), comissão
interministerial, que tinha como sua secretaria executiva o
DENTEL (Departamento Nacional de Telecomunicações), ambos
criados pelo Código Brasileiro de Telecomunicações - Lei
4.117 (v. www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L4117.htm).
Mais recentemente, em 1997 foi adotada a Lei Geral de
Telecomunicações - Lei 9.472, que criou a Agência Nacional de
Telecomunicações (Anatel), o novo responsável para
regulamentar a radiotransmissão (v. www.planalto.gov.br/ccivil_03/Leis/L9472.htm).
Até os dias de hoje a Anatel desempenha esta
função a nível nacional, e boa parte da seu sítio na
Internet se dedica à ela (v. www.anatel.gov.br/Radiofrequencia).
Especialmente informativo é o quadro de Atribuição de Faixas
de Freqüências no Brasil, que resume gráfica e detalhadamente
o resultado deste trabalho (v. www.anatel.gov.br/Radiofrequencia/qaff.pdf).
Em quase todos os países existe um órgão administrador do
espectro semelhante à Anatel, e os órgãos dos diferentes países
se encontram a cada três anos na Conferência Mundial de
Radiocomunicações (WRC) para discutir e resolver problemas do
espectro que cruzam fronteiros. A próxima WRC deverá ser
realizada em Buenos Aires em dezembro de 2003 (v. www.citel.oas.org/WRC/wrc.asp).
Nos últimos anos, com o crescimento do uso de
novas aplicações de rádio, o modelo tradicional de administração
do espectro, também chamado de "comando e controle",
vem se mostrando inadequado, pois o loteamento das freqüências
para usos tradicionais criou uma escassez de freqüências
livres para atribuição às aplicações novas. Por outro lado,
sabe-se que muitas das freqüências atribuídas para
determinadas aplicações tradicionais não vêm sendo
utilizadas plenamente. Um exemplo destas é a ampla atribuição
de espectro da faixa UHF para televisão, que quase não é
usada mais depois da introdução de TV a cabo.
Os economistas argumentam que não faz sentido
alocar desta forma um recurso escasso, e advogam o
estabelecimento de um mercado para o espectro, no qual os donos
possam comprar, vender, subdividir e agregar lotes do espectro,
o que levaria a uma alocação mais eficiente deste recurso. Em
vários países, por exemplo os EUA, adotou-se alocar espectro
para uso flexível (sem aplicação específica), e foram
realizadas algumas leilões de espectro, principalmente para a
telefonia móvel. O sucesso destes esquemas encoraja os
economistas a advogar a extensão mais ampla deste regime de
administração.
Por outro lado, avanços em microeletrônica e
na arquitetura de redes já vêm tendo conseqüências
importantes para a tecnologia do rádio. A adoção de
tecnologia digital (processamento digital de sinais - DSP)
promete trazer para a comunicação sem fio a mesma convergência
já alcançada pela comunicação com fio, onde todos os tipos
de conteúdo podem usar não apenas os mesmos meios físicos,
como podem ser encaminhados a seus destinos finais através de
uma rede de dispositivos repetidores (roteadores), como faz a
Internet. No caso do rádio, esta integração digital em larga
escala pode até incluir a interoperação entre subredes com
fio e sem fio. Alguns exemplos de novos tecnologias de rádio
que estão aparecendo incluem o uso de faixa larga, tal como
espectro espalhado (spread spectrum - SS) e faixa
ultra-larga (ultra wideband - UWB), rádio definido por
software (software defined radio - SDR) e redes em malha,
incluindo redes ad-hoc.
SS e UWB permitem a utilização simultânea da
mesma faixa do espectro por usuários não coordenados entre si.
Em SS, supõe-se que todos os usuários de uma determinada faixa
utilizem a mesma tecnologia de transmissão, e cada receptor
trata o sinal de outros usuários que não lhe interessa como se
fosse ruído. Este esquema é bastante usado em sistemas CDMA de
telefonia celular, e em redes locais de computadores sem fio do
padrão IEEE 802.11b (WiFi). O UWB transmite pulsos curtíssimos
de sinais de faixa muito larga e de potência muito pequena. A
princípio, estes sinais são detectados apenas por receptores
sincronizados com os transmissores. O SDR permite reprojetar
completamente o equipamento de rádio, empregando software para
controlar as freqüências usadas para transmissão e recepção,
e para determinar o esquema de modulação de sinal usada. O
conceito de SDR permite que uma estação analisa seu ambiente
antes de transmitir, escolhendo para uso uma freqüência
atualmente ociosa. Ele também permitiria a utilização de uma
freqüência oficialmente alocada a um outro usuário agora
inativo - quando este volta a ocupar sua freqüência o SDR pode
mudar de freqüência, para evitar causar interferência, em uma
fração de segundo. Por isto, o SDR é às vezes chamados de
"ágil".
Alguns usos de SS foram introduzidos nos últimos
anos em faixas do espectro onde são dispensadas as licenças.
Estas faixas, chamadas de ISM (Industrial, Scientific,
Medical), foram reservadas inicialmente para dispositivos
usando rádio de curto alcance e, portanto, de baixa potência
de sinal, por exemplo, telefone sem fio, ou controle de
travamento de portas. As regras de uso das faixas ISM limitam
fortemente a potência dos sinais, mas, na ausência de licenças,
não oferecem recursos contra a ocorrência de interferência.
Entretanto, a própria existência destas faixas de "uso
aberto" possibilitou a criação de uma indústria bilionária
de redes locais de computadores sem fio, o WiFi. Enquanto os
economistas querem privatizar o espectro através de uma
economia de mercado, os visionários destas novas tecnologias
advogam a liberação para o "uso aberto" de mais
faixas do espectro para liberar a genialidade dos seus
inventores para encontrar novas maneiras de tornar eficiente o
uso deste recurso.
Estes dois correntes se encontraram em 2002,
quando a FCC dos EUA resolveu criar uma força tarefa para
propor como deverá agir esta agência na futura administração
do espectro, face ao reconhecimento da inadequação do regime
tradicional (v. www.fcc.gov/sptf).
O atual presidente da FCC, Michael Powell, vem do mundo dos negócios
e se dispõe a examinar novos regimes para substituir o de
"comando e controle", já com 75 anos. Os dois
principais regimes sugeridos pelos testemunhos que fizeram
submissões à força tarefa foram o "exclusivo" (do
mercado) e o "uso aberto". Especialmente bem
apresentadas são as submissões do visionário David Reed, bem
conhecido na comunidade Internet
(www.reed.com/OpenSpectrum/FCC02-135Reed.html),
e dos experientes professores Gerald Faulhauber (economia) e
Dave Farber (engenharia), que comentam a posição de Reed
(http://gullfoss2.fcc.gov/prod/ecfs/retrieve.cgi?native_or_pdf=pdf&id_document=6513282647).
Na sua submissão Faulhaber e Farber mostram que as posições
dos visionários podem ser reconciliados com as dos economistas,
desde que seja permitido um grau pequeno de ruído dentro do
espectro de uso exclusivo. Se este fosse limitado, seria
tecnicamente viável a coexistência de usuários em freqüências
fixas com outros de faixa larga superposta.
A força tarefa publicou seu relatório em
novembro de 2002, e o texto está disponível em http://www.fcc.gov/sptf/report.html.
(Comentários podem ser enviados até 27/1/2003.) A princípio,
o relatório examina todas as propostas enviadas, e recomenda
seguir uma política que combina os três regimes discutidos
aqui: o tradicional "comando e controle", o
"exclusivo" e o "uso aberto". É recomendada
a ampla adoção do modelo "exclusivo", com a introdução
de um mercado secundário em direitos de propriedade do
espectro. Também é recomendado mudar o conceito de controle de
interferência, deixando de realizar medições próximo do
transmissor para fazê-las próximo do receptor. Também foi
adotada a sugestão de Faulhaber e Farber de permitir a presença
de um certo nível limitado de ruído, o que permitiria a adoção
mais simples da tecnologia UWB, ou outras transmissões de faixa
larga e baixa potência, em faixas sobrepostas a freqüências
de uso exclusivo. O relatório também admite a aceitação de rádio
"ágeis" baseados em SDR, que poderiam vagar uma freqüência
rapidamente, quando seu dono vir a precisar transmitir nela. Por
outro lado, o relatório não prevê facilidade em liberar para
"uso aberto" novas faixas de espectro abaixo de 5 GHz,
embora suponha que "uso aberto" seja considerado como
padrão para o espectro acima de 50 GHz.
Enfim, as propostas encaminhadas pela força
tarefa representam a primeira modificação substancial nas
tradicionais regras de administração do espectro,
sacramentadas pelo tempo e uso. Nas palavras finais da submissão
visionária de David Reed:
"O arcabouço aberto e, em grande parte,
financiado pelo usuário final da arquitetura Internet realmente
mudou a cara de comunicação com fio nos últimos 25 anos.
Acredito que nos encontramos bem no início de outra revolução
similar que também durará 25 anos. Porém, não poderemos
criar esta revolução sem antes mudar a estrutura fundamental
de regulamentação de rádio para focar em sistemas de rádio
adaptativos, digitais e em rede, financiados por usuários em
vez de operadoras."
A FCC está se mostrando preparado para
enfrentar este desafio, o que certamente vai ter um enorme
impacto sobre o mercado norte-americano para equipamentos de rádio.
Se a Anatel acompanhar esta virada, modificando o regime de
administração do espectro no Brasil, isto facilitará a
participação brasileira na exploração de mercados emergentes
de radiocomunicação. Vamos esperar que seja aproveitada esta
janela de oportunidade. Seria um belo tributo ao pioneirismo do
Padre Landell de Moura.
O
autror, Michael Stanton (michael@ic.uff.br),
é professor do Instituto de Computação da Universidade Federal
Fluminense e também Diretor de Inovação da Rede Nacional de
Ensino e Pesquisa (RNP) e escreve neste espaço (do Estadão)
desde junho de 2000 sobre a interação entre as tecnologias de
informação e comunicação e a sociedade. Os textos destas
colunas estão disponíveis
para consulta
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