Histórico das Gerações de Tecnologias em Mobilidade
Primeira Geração
A primeira geração de tecnologias em mobilidade, na época apenas telefonia celular, iniciou-se com os sistemas analógicos ou de primeira geração. Aqui vamos distinguir telefonia celular de telefonia móvel, afinal esta iniciou suas operações na polícia de Chicago por volta de 1920 e tem muita história até chegar ao conceito de celular. Os sistemas de primeira geração não se preocupavam com harmonização e “roaming” global. Seus principais filhotes foram o sistema norte-americano AMPS – Advanced Mobile Phone Service, o escandinavo NMT – Nordic Mobile Telephone e o britânico TACS – Total Access Communications Systems.
A primeira geração de tecnologias em mobilidade, na época apenas telefonia celular, iniciou-se com os sistemas analógicos ou de primeira geração. Aqui vamos distinguir telefonia celular de telefonia móvel, afinal esta iniciou suas operações na polícia de Chicago por volta de 1920 e tem muita história até chegar ao conceito de celular. Os sistemas de primeira geração não se preocupavam com harmonização e “roaming” global. Seus principais filhotes foram o sistema norte-americano AMPS – Advanced Mobile Phone Service, o escandinavo NMT – Nordic Mobile Telephone e o britânico TACS – Total Access Communications Systems.
Tomando o AMPS, que foi o mais difundido dentre eles, o intervalo entre os estudos iniciais para sua viabilização e sua operação comercial durou cerca de 19 anos. Este sistemas surgiu de uma série de estudos da AT&T iniciada em 1964. Em 1977, a AT&T conseguiu a licença para o uso de espectro na faixa de 850 MHz e em 1978, em Chicago, o AMPS entrou em “field trial” ou teste de campo, iniciando sua operação comercial em 1983 nesta mesma cidade. Vale ressaltar que este sistema foi padronizado depois de desenvolvido.
Segunda Geração
Já os sistemas de segunda geração tiveram um intervalo menor, de cerca de 8 anos, entre seus estudos e seu lançamento. A grande limitação dos sistemas nesta época era a capacidade em uma determinada banda de freqüências, medida em numero de conversações simultâneas para uma dada estação de rádio base.
O sistema americano TDMA (Time Division Multiple Access) teve os inícios de seus estudos em 1985. Em 1987 estava em andamento esforços de sua padronização e em 1990 foi publicado o padrão TIA/EIA IS-54, uniformizando os fornecedores de estações de rádio base e terminais móveis. O primeiro sistema TDMA entrou em operação comercial em 1992.
O GSM (Global System for Mobile Communications, sigla que originalmente designava o Group Special Mobile) por sua vez teve um cronograma bem semelhante. Início dos estudos em 1982 ou 1983 (aqui a literatura apresenta duas datas), padronização em 1990 (GSM Fase 1) e operação comercial em 1991.
Também não é diferente com o CDMA (Code Division Multiple Access), também denominado cdmaOne (a sigla é assim mesmo em minúsculas. Ver CDMA Dvelopment Group). Estudos iniciais de seu uso para telefonia móvel celular em 1988. Padronização (TIA/EIA IS-95) em 1992 e operação comercial em 1994, na Coréia do Sul.
Terceira Geração
Para o 3G, tivemos a finalização da especificação dos requisitos para um sistema 3G em 1992 e assim iniciaram-se os estudos. Os sistemas 3G também são comumente denominados de sistemas IMT-2000 (International Mobile Telecommunications). Em 2000, o ITU (International Telecommunications Union) homologou 5 interfaces aéreas que seriam os posteriores padrões 3G. As interfaces mais comuns são a UTRAN e a CDMA2000 1X EV-DO.
Aqui no 3G ouso fazer uma nota. O sistema 3G, proveniente do GSM, completo é denominado UMTS (Universal Mobile Telecommunication System). A interface aérea é denominada UTRAN (UMTS Terrestrial Radio Access Network.
Voltando ao nosso cronograma, a operação comercial deste sistema se deu no Japão, em 2001 e tivemos 9 anos de intervalo entre os estudos iniciais da tecnologia e sua real implementação.
Vale a pena ressaltar que o ITU incluiu o WiMax como sistema de 3G em 2007.
Gerações intermediárias
Até aqui, algumas pessoas podem estar se perguntando: “Mas e as gerações intermediárias tão importantes, como o GPRS (General Packet Radio Service)- 2.5G, o EDGE (Enhanced Data Rates for GSM Evolution) – 2,75G, o HSPA (High Speed Packet Access) – 3,75G e o LTE (Long Term Evolution) 3,9G?”
Uma característica das gerações intermediarias é utilizar-se do mesmo espectro de freqüências que sua geração original e conseqüentemente ser mais fácil e mais barato para as operadoras, tanto em termos tanto de Investimentos – CAPEX como de custos operacionais – OPEX. A única exceção é o LTE (original), que projetado para alcançar a quarta geração, ficou de fora dos requisitos do ITU nas taxas de transmissão (100 Mbps para dispositivos em mobilidade e 1 Gbps para dispositivos parados).
Pois bem. As gerações intermediárias sempre nasceram como uma oportunidade mais barata de se aumentar a eficiência espectral na geração atual. Isto quer dizer aumentar a taxa máxima de transmissão de dados que pode ser alcançada em uma determinada faixa de freqüência e por serem intermediárias, as coloco fora do presente raciocínio.
Quarta Geração
A quarta geração, também denominada IMT-Advanced, teve seus estudos iniciados em 2002 e oficialmente surgiu com a recomendação do ITU M.1645 – “Framework and overall objectives of the future development of IMT-2000 and systems beyond IMT-2000” publicada em 2003. A partir deste marco, surgiram os esforços de padronização que resultaram em seis propostas candidatas, submetidas a testes de conformidade do ITU em 2009.
Em outubro de 2010, após exaustivos testes, o ITU homologou apenas dois dos seis sistemas candidatos como 4G. Foram eles o LTE-Advanced e o WirelessMAN-Advanced (WiMax2). Ainda não há uma rede 4G em operação comercial, embora existam vários desenvolvimentos de LTE (em sua versão original) no mundo. Segundo o ITU, a previsão para a operação comercial da primeira rede 4G é 2012.
Referências:
UMTS/IMT-2000 Based on Wideband CDMA - Erik Dahlman, Björn Gudmundson, Mats Nilsson and Johan Sköld – Ericsson Radiosystems AB – Publicado no IEEE Communications Magazine em Setembro de 1998
Wireless & Cellular Communications – William C. Y. Lee – Third Edition - McGraw Hill
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