Porto, Outubro 2013
Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto
Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de
Computadores
Redes sem fios: Gerações de Telemóveis
De onde viemos? Onde estamos? Para onde vamos?
Turma:
1MIEEC02
Supervisor:
Sílvio Abrantes Moreira
Monitor:
Telmo Sousa Lim
a
Equipa (Grupo B)
Carlos Almeida
Carlos Melo
Cláudio Santos
Gonçalo Costa
Pedro Rodrigues
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Resumo
A unidade curricular Projeto FEUP tem como principais objetivos dar a conhecer a todos os alunos da Faculdade de Engenharia os diversos serviços que esta tem para lhes oferecer, assim como desenvolver uma capacidade de trabalhar em equipa que será fulcral nos futuros engenheiros.
Este relatório destina-se, assim, à UC Projeto FEUP, onde será desenvolvido o tema Redes sem fios, e encontrada uma resposta ao seguinte problema:
Gerações de telemóveis: De Onde viemos? Onde estamos? Para onde vamos?
Após uma pequena introdução, é feita uma breve referência à história do telemóvel, onde se analisam o primeiro dispositivo móvel e a primeira chamada móvel de sempre.
De seguida, desenvolvem-se as diferentes gerações de comunicações móveis existentes até ao dia de hoje (1G-4G), dentro das quais se abordam com maior destaque o tipo de redes que marcou cada geração assim como a forma como estas eram utilizadas.
Numa última fase, é feita uma análise à evolução dos telemóveis e das suas características (essencialmente físicas), bem como uma crítica as perspetivas que existem, hoje, para o que será o futuro das redes sem fios.
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Agradecimentos
Todos os elementos do grupo aproveitam este relatório para agradecer a todos os que contribuiram para a realização do trabalho, nomeadamente ao monitor Telmo Silva e ao supervisor Sílvio Abrantes Moreira , por terem ajudado em tudo o que podiam durante as aulas.
A equipa gostaria também de deixar um enorme agradecimento à FEUP, por reunir excelentes condições nos diversos serviços disponíveis a todos os estudantes.
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Índice de Figuras
Figura 1 – Funcionamento de uma ligação móvel no sistema AMPS
Figura 2 – Disposição do espectro de frequências com 2 canais (sistema AMPS) Figura 3 – LTE vs Wimax
Índice de Gráficos
Gráfico 1 – Serviços de mutimédia mais utilizados pelos portugueses
Índice de Tabelas
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Índice
Resumo……….2
Agradecimentos……….3
Glossário……….6
Introdução………..…..8
De onde Somos? Onde estamos? Para Onde Vamos?
1. História do telemóvel……….………...9
a. O primeiro telemóvel
b. A primeira chamada móvel
2. Primeira geração (1G)
a. Tipos de rede utilizados………….……….10
b. Sistemas AMPS e TACS……….10
c. Outros sistemas……….11
d. Desvantagens………..12
3. Segunda geração (2G)
a. Tipos de rede utilizados………….…….………..……….13
b. Geração 2,5…….………..………..………14
4. Terceira geração (3G)
a. Características dos equipamentos………16
b. Tipos de rede utilizados………….………...17
c. High Speed Packet Access (HSPA)……….17
5. Quarta geração (4G)
a. Tipos de rede utilizados….………...………..……18
b. Roaming………..……19
6. Perspetivas para o futuro……….20
Conclusão………...21
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Glossário
1G
First Generation2G Second Generation
3G Third Generation
3GPP Third Generation Partnership Project
4G Fourth Generation
AMPS Advanced Mobile Phone System
CN Core Network
DL Downlink
EDGE Exchange Data rates for GSM Evolution
ETSI European Telecommunications Standard Institute
ETACS European Total Access Communication System
eNodeB Evolved NodeB
EPC Evolved Packet Core
EPS Evolved Packet System
E
-UTRAN Evolved UTRAN
FCC Federal Communication Commission
FDMA Frequency Division Multiple Access
FM Frequency Modulation
GSM Global System for Mobile Communications
GPRS General Packet Radio Service
GPS Global Positioning System
HSPA High Speed Packet Access
HSDPA High Speed Downlink Packet Access
HSUPA High Speed Uplink Packet Access
IMT International Mobile Telecommunications
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IP Internet Protocol
ITU International Telecommunication Union
JTACS Japan Total Access Communications System
LTE Long Term Evolution
MME Mobility Management Entity
MMS Multimedia Messaging Service
NMT Nordic Mobile Telephone
NTT Nippon Telegraph and Telephone
PDN Packet Data Network
P-GW PDN Gateway
PLMW Public Land Mobile Network
QoS Quality of signal
SAE System Architecture Evolution
S
-GW Serving Gateway
SMS Short Message Service
TDMA Time Division Multiple Access
UE User Equipment
UL Uplink
UMTS Universal Mobile Telecommunications System
UTRAN UMTS Terrestrial Radio Access Network
VoIP Voice over IP
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Introdução
O Telemóvel revolucionou a forma de comunicar de milhões de pessoas em todo mundo e por esse motivo é que é reconhecido como uma das maiores invenções tecnológicas do nosso tempo. Poucas invenções tiveram uma adesão tão grande por parte dos consumidores. Podemos afirmar que hoje em dia o telemóvel tornou-se num objecto indispensável na vida de uma pessoa. Graças ao seu tamanho podemos guardar o telemóvel no bolso das calças, numa carteira ou simplesmente andar com ele na mão, transportando-o para todo o lado sem qualquer incómodo.
Os actuais telemóveis oferecem-nos centenas de funcionalidades e aplicações para além de fazer simples chamadas e envio de mensagens, tais como a possibilidade de ver televisão, aceder à internet e às redes sociais, jogar, consultar a agenda, entre outros. Como consequência dos avanços tecnológicos os telemóveis estão cada vez mais equiparados a um computador.
Mas nem sempre foi assim. Os primeiros telemóveis eram de grandes dimensões e pesados, pouco eficientes, e a duração das chamadas era muito limitada. Foi por volta dos anos 70 que o telemóvel começou a ser comercializado mundialmente.
O desenvolvimento científico e tecnológico permitiu, ao longo das últimas décadas, aperfeiçoar o telemóvel tornando-o capaz de fazer chamadas para qualquer sítio do mundo com boa qualidade e acesso à internet cada vez a maior velocidade.
Ao longo deste trabalho iremos abordar a evolução do telemóvel nomeadamente ao nível das redes sem fios e a forma como os dados são enviados. Tentaremos responder às questões: De onde viemos? Onde estamos? Para onde vamos?
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História do telemóvel
A 3 de Abril de 1973 Martin Cooper, investigador da Motorola, efectua a primeira chamada móvel. No mesmo ano a Motorola lançou as bases da primeira geração de telemóveis ao anunciar o DynaTACTM Cellular Phone, que pesava 1089g.
Em Portugal o telemóvel só surgiu em finais dos anos 80, pelas mãos dos CTT/TLP (Correios de Portugal). Foi este organismo que mais tarde, em 1992 criou a TMN Telecomunicações Móveis Nacionais S.A.
A evolução tecnológica proporcionou o aperfeiçoamento dos telemóveis com consequências não só na alteração das suas dimensões mas também nos sistemas de redes utilizados pelos mesmos.
Actualmente os telemóveis são mais do que um simples aparelho que nos permite comunicar. O gráfico seguinte demonstra quais os serviços multimédia mais realizados pelos portugueses.
Graf. 3 – Serviços de multimédia mais utilizados pelos portugueses
Partindo do gráfico, conclui-se que o uso do Short Message Service (SMS) é um dos serviços mais usados. Para além disso, o acesso à internet e o uso de redes sociais tem sido cada vez mais frequente, subindo 4,3% e 6,6% respectivamente, entre os meses de Junho de 2012 a Março de 2013.
Unidade: %
Fonte: MARKTEST – Estudo Barómetro de Telecomunicações, abril 2013 Base: Possuidores de telemóveis
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1ª Geração de telemóveis (1G)
a. Tipos de rede utilizados
A primeira geração de redes de telecomunicações (1G) foi implementada em 1980 e é baseada em tecnologia analógica para a transmissão de sinais de voz (com modulação em frequência FM). O acesso seria efectuado recorrendo a técnicas de FDD/FDMA.
b. AMPS e TACS
Esta geração, que revolucionou por completo o mundo das tecnologias, consistiu em diversos sistemas, entre os quais se destacam o AMPS e o TACS.
AMPS
Em 1982 foi lançado, nos EUA, o Sistema AMPS (Advanced Mobile Phone System) Este sistema foi localizado pela FCC (Comissão Federal de Comunicações) dentro da gama de frequências de 800 a 900 MHz (869 – 894 MHz para receção e 824 – 849 MHz para transmissão)
Para estabelecer uma ligação móvel, seria necessária uma banda de 30 kHz para cada um dos diferentes sentidos, isto é, uma banda de 30 kHz para o “Downlink”
(transmissão da radiobase para o dispositivo móvel) e uma diferente banda de igual frequência para o “Uplink” (transmissão do dispositivo móvel para a radiobase), tal como
mostra a figura 1. Fig.1 – Funcionamento de uma ligação móvel no sistema AMPS
Em cada um dos diferentes sentidos de transmissão estariam inicialmente disponíveis 20 MHz, o que correspondia a 666 canais de voz com 30 kHz de largura de banda. O sistema AMPS sofreu, posteriormente, uma extensão de 5 MHz à sua largura de banda original.
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Fig.2 - Disposição do espectro de frequências com 2 canais (sistema AMPS).
É designado por canal as duas bandas associadas ao par Uplink e Downlink. Um exemplo de como seria a disposição do espectro de frequências com 2 canais está representado na figura 2.
Para obter a representação com mais canais, basta ir ocupando o espectro até um determinado limite. Esta modalidade é conhecida como FDMA (Frequency Division Multiple Access ou Acesso Múltiplo por Divisão de Frequência).
As bandas adotadas nos EUA puderam ser aplicadas com poucas alterações (ou mesmo nenhumas) em outros países, o que ajudou na ampla distribuição do sistema AMPS.
TACS
Na Europa, diversos sistemas da 1G parecidos com o americano AMPS foram desenvolvidos, entre os quais o Total Access Communications System (TACS).
O Sistema TACS foi desenvolvido no Reino Unido, nos anos 80 e, sendo baseado no sistema AMPS, tornou-se bastante similar a este último. Estes 2 sistemas apenas apresentavam como principal diferença a largura da banda do canal de voz (passara a ser 25 kHz). O sistema europeu teve, tal como o AMPS, uma extensão da sua largura de banda original, passando a ser chamado de ETACS (Extended Total Access Communications System).
c. Outros Sistemas
Sistema Ano Países utilizadores
AMPS 1982 EUA, Canadá, Canadá, Austrália, Argentina, Brasil, Bangladesh, China, Hong Kong, Indonésia, Malásia, México, Nova Zelândia, Coreia do Sul,
Taiwan, Tailandia
ETACS Reino Unido, Emirados Árabes Unidos, Kuwait, Bahrain, Malta, Singapura NMT-450 1981 Áustria, Bélgica, Republica Checa, Dinamarca, Finlândia, França, Hungria,
Polónia, Espanha, Suécia, Rússia, Turquia e Ucrânia
C-NETZ 1985 Alemanha, Portugal e África do Sul
Radiocom2000 1986 França
NTT 1985 Japão
JTACS 1991 Japão
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d. Desvantagens
O uso de sinais analógicos da primeira geração para a transmissão de voz tinha várias desvantagens, entre as quais:
1. A segurança das chamadas era bastante baixa, uma vez que qualquer pessoa poderia ouvir facilmente uma conversa alheia ou até mesmo “roubar” o número de identificação de outra pessoa, utilizando-o para fazer chamadas que a pessoa roubada teria que pagar.
2. Sinais analógicos são facilmente afetados por interferências, o que faz com que a qualidade da chamada seja muito baixa.
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2ª Geração de Telemóveis (2G)
a. Tipos de rede utilizados
TDMA
A sigla TDMA vem do inglês Time Division Multiple Access , que quer dizer "Acesso Múltiplo por Divisão de Tempo".
O TDMA é um sistema de telemóvel digital em que cada utilizador ocupa um espaço de tempo específico na transmissão, o que impede problemas de interferência.
CDMA
CDMA (Code Division Multiple Access, ou Acesso Múltiplo por Divisão de Código) é um método de acesso a canais em sistemas de comunicação. É utilizado tanto para ligações telefónicas quanto para a localização via satélite (GPS).
Numa era em que as pessoas querem muito mais do que apenas falar ao telemóvel, o CDMA é a tecnologia que possibilita uma melhor performance em aplicativos multimédia, como áudio, vídeo e imagem, além de transmissão de voz pelo telemóvel.
Esta tecnologia permite também a localização de pessoas e lugares por meio de satélite e da triangulação das antenas da operadora, garantindo ao cliente um amplo portfólio de serviços. Além de ser muito útil e inovadora, essa tecnologia é a segunda mais usada pelas fábricas de telefone móvel. A primeira é a GSM.
GSM
GSM, vem do inglês Global System for Mobile Communications, é uma tecnologia móvel com a norma mais popular para telemóveis do mundo. O GSM diferencia-se muito de seus antecessores sendo que o sinal e os canais de voz são digitais, o que significa que o GSM é visto como um sistema de telefone celular de segunda geração (2G).
Aplicação
O método utilizado pelo GSM para gerir as frequências é uma combinação de duas tecnologias: o TDMA e o FDMA. 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).
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Vantagens e desvantagens
Do ponto de vista do consumidor, a vantagem-chave do GSM são os serviços novos com baixos custos. A vantagem para as operadoras tem sido o baixo custo de infra-estruturas 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.
A performance dos telemóveis é muito similar, mas apesar disso o sistema GSM tem mantido compatibilidade com os telefones GSM originais. No mesmo tempo, o sistema GSM continua a desenvolver-se com o lançamento do sistema GPRS. Além disso, a transmissão de dados em alta velocidade foi adicionada no novo esquema de modulação EDGE.
b. Geração 2,5
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, GPRS, EDGE ou High Speed Circuit switched data.
GPRS
GPRS é uma tecnologia que aumenta as taxas de transferência de dados nas redes GSM existentes. Esta permite o transporte de dados por pacotes. Sendo assim, o GPRS oferece uma taxa de transferência de dados muito mais elevada que as taxas de transferência das tecnologias anteriores, que usavam comutação por circuito, que eram em torno de 12kbps. Já o GPRS, em situações ideais, pode ultrapassar a marca dos 170kbps. No entanto na prática, essa taxa está em torno dos 40 kbps.
GPRS disponibiliza acesso à Internet móvel em alta velocidade e a um custo razoável, pois a cobrança é feita pela quantidade de pacotes de dados transmitidos e não pelo tempo de conexão à rede.
Principais vantagens do GPRS:
Utilização de voz e dados simultaneamente no mesmo canal; Ampla cobertura em todas as unidades;
Acesso imediato e permanente para dados;
Aumento significativo na velocidade de transmissão de dados; Utilização de protocolos X.25 e IP amplamente divulgados;
Possibilidade de utilização de várias operadoras de telefonia e modelos diferente de telemóveis;
Redução de custos. Com o GSM a tarifação é efetuada por tempo de conexão. Com o GPRS, a tarifação é efetuada com base na quantidade de dados transmitidos;
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Características principais da rede GPRS
A informação é dividida em “pacotes” relacionados entre si antes de ser transmitida e enviada para o destinatário;
A comutação de pacotes é semelhante a um jogo de quebra-cabeças (puzzle) - a imagem que o quebra-cabeças representa é dividida em pequenas peças pelo fabricante e colocada em um saco plástico. Durante o transporte do quebra-cabeças entre a fábrica e o comprador, as peças são misturadas. Quando o comprador do jogo retira as peças da embalagem ele as remonta, formando a imagem original. Todas as peças são relacionadas entre si e se encaixam, mas a forma como são transportadas e enviadas varia.
A Internet é um outro exemplo de rede de dados baseada em comutação de pacotes, o mais famoso de muitos tipos de rede.
EDGE
Como nos grandes centros urbanos havia uma baixa capacidade de tráfego oferecidas pelas redes moveis, até então analógicas de primeira geração, percebeu-se a necessidade da criação de um novo sistema, que ficou conhecido como sistema de segunda geração (sinais digitais).
Esses sistemas não se preocupavam muito com a transmissão de dados, utilizavam a comutação por circuito, o que gerava taxas de transmissão na faixa de 9,6kbps. Com isso o ETSI (European Telecomunications Standards Institute), desenvolveu uma norma aberta que promoveu a independência das operadoras em relação aos fabricantes, assim como a competição entre eles, provocando diminuição dos preços. EDGE é simples e tem um investimento relativamente baixo em construção de redes.
Com a evolução do GPRS e dos serviços e das suas crescentes procuras por maiores taxas de dados surgiram as redes “EDGE” e “UMTS”, sistemas de terceira geração. Tecnicamente o EDGE é uma tecnologia da 3ª geração, mas geralmente é classificada como uma norma 2,75G.
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3ª Geração de Telemóveis (3G)
A terceira geração de telecomunicações móveis (3G), segue-se à primeira geração (1G) e à segunda geração (2G) de telecomunicações móveis. A norma global para as redes 3G foi a “International Mobile Telecommunications for the Year 2000” (IMT-2000), definidoe liderado inicialmente pelo ITU (Internacional Telecommunications Union).
a. Características dos equipamentos
Destacam-se algumas características para as redes móveis 3G como:
Transmissão de dados a velocidades elevadas:
o “144 kbps com uma cobertura total para utilização móvel” (para situações de grande mobilidade, como por exemplo num veículo automóvel);
o “384 kbps com uma cobertura média para utilização pedestre” (para situações de baixa mobilidade);
o “2 Mbps com uma cobertura reduzida para utilização fixa”.
Compatibilidade mundial;
Compatibilidade dos serviços móveis da terceira geração com as redes de segunda geração.
Com a transmissão de dados a velocidades superiores a 144 kbit/s pelas redes de 3G foi possível utilizar com maior eficiência os serviços de multimédia, tais como videoconferência, mensagens multimédia (vulgarmente designadas por MMS), acesso à internet a maiores velocidades e o uso do serviço “roaming”.
Primeiros telemóveis com rede 3G na Europa e no Japão
Na Europa e na América os fabricantes e operadores de rede optaram por telemóveis 3G "multi-modo”, que funcionassem em redes 2G e 3G (por exemplo, WCDMA e GSM), desta forma resultou numa maior complexidade dos aparelhos móveis (maior tamanho e peso). Em 2002 a “Motorola lança o primeiro produto GSM/GPRS e 3G/UMTS, o A820. Sendo a primeira marca a introduzir um produto que funciona em modo duplo”. (img.lx.it.pt)
No Japão e na Coreia do Sul, como não havia necessidade de incluir sistemas de redes mais antigos, como o GSM (2G), os telemóveis de 3G foram significativamente mais leves e mais pequenos comparados com os telemóveis do mercado europeu.
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b. Tipos de rede utilizados
O Japão foi o primeiro país a implementar a rede móvel 3G (W-CDMA) no ano de 2001 pela operadora de telecomunicações NTT DoCoMo. Em dezembro do mesmo ano a operadora norueguesa “Telenor” lança a primeira rede 3G na Europa (img.lx.it.pt). O Conselho da União Europeia sugeriu às operadoras 3G para cobrirem 80% das populações nacionais europeias até ao final de 2005.
Os sistemas de rede 3G são diferentes de continente para continente. Por exemplo o principal sistema 3G utilizado na Europa chama-se UMTS (Universal Mobile Telecommunications System) e foi estabelecido como evolução do antigo sistema GSM. Este novo sistema, UMTS, utiliza uma codificação W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access), que permite a transferência simultânea de voz e de dados a elevadas velocidades podem ir de 384 kbps a 2 Mbps. No Japão e nos Estados Unidos o sistema utilizado é IMT-2000. Contudo a organização 3GPP (Third Generation Partnership Project) adotou o termo UMTS para representar as redes 3G.
c. High Speed Packet Access (HSPA)
A tecnologia HSPA (High Speed Packet Access), também designado por 3.5G, surge como aperfeiçoamento do UMTS para aumentar a taxa de transmissão de dados e inclui o HSDPA “High Speed Downlink Packet Access” que permite velocidades até os 14,4 Mbit/s no downlink, e o HSUPA “High Speed Uplink Packet Access” para o uplink.
(retirado http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/67193/1/000147364.pdf)
No entanto os valores mencionados são teóricos, e dificilmente serão atingidos na prática, devido a diversas interferências e situações que contribuem para a redução da velocidade de transmissão de dados.
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4ª Geração de Telemóveis (4G)
a.
Tipos de rede utilizados
LTE
O que é
A sigla LTE significa Long term evolution, em português, evolução a longo prazo, e é uma tecnologia móvel também conhecida como a 4 Geração ou 4G.
A rede LTE foi criada após as redes GSM, UMTS sendo assim baseada nestas.
Como apareceu
Devido à crescente necessidade de haver possibilidade de obter um grande volume de informação rapidamente, as redes são obrigadas a evoluir. É devido a este motivo que se dá esta constante procura de novas tecnologias, de maneira a conseguir obter informação em qualquer sítio, a qualquer hora, rapidamente. Atualmente, a rede LTE está na vanguarda tecnológica no que toca a telecomunicações e redes informáticas. Foi testada publicamente pela primeira vez em 2009 pela empresa TeliaSonera nas capitias da Suécia e da Finlândia, e após este primeiro teste foi também implementada Nos Estados Unidos da América em 2010 pela empresa Verizon Wireless e na Indía em 2012 pela empresa Airtel. Correntemente, vê-se uma implementação mundial que cresce exponencialmente.
Características
A tecnologia LTE veio abrir o leque e aperfeiçoar os atributos das redes usadas anteriormente, exemplos são:
A velocidade de download e upload das redes móveis atingindo picos de velocidade extremamente altos (velocidades na ordem dos 300 Mb\s de download e 75 Mb\s de upload).
A diminuição do tempo de latência.
Suporta todas as bandas, independentemente da sua frequência, o que significa que pode trabalhar em conjunto com outras redes.
Capacidade de multitasking enquanto mantém um grau de segurança do utilizador elevado.
Como Funciona
A rede LTE aparece a partir da evolução da rede de telecomunicações UMTS através da E-UTRAN e é acompanhada pela evolução de termos que estão dentro da evolução da arquitetura de sistemas (SAE). Estas tecnologias pertencem ao sistema de pacote evoluído (EPS). Este sistema utiliza o conceito de portadores de EPS para dirigir informação de uma porta de entrada vinda do PDN para o equipamento do utilizador (EU).
Um portador é um pacote de dados com uma qualidade de serviço definida pela porta de entrada e pelo EU. O E-UTRAN e o EPC são responsáveis pela autentificação e envio destes portadores quando são requeridos pelas aplicações.
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Estrutura Geral
O EPS permite, a um utilizador com IP, acesso à internet através de uma PDN e a serviços VoIP (voz sobre IP). Múltiplos portadores podem ser utilizados de maneira a providenciar diferentes QoS de ligações a diferentes PDNs. Por exemplo, um utilizador pode estar numa chamada VoIP, enquanto que ao mesmo tempo pode estar numa pesquisa na
Rede de acesso
A rede de acesso da tecnologia LTE, E-UTRAN, consiste simplesmente numa teia de eNodeBs. Os eNodeBs estão normalmente interligados por meio de uma interface conhecida como “X2” e ligados ao EPC pela interface S1, mais especificamente ligados ao MME por uma interface S1 MME. A E-UTRAN é responsável por todas as funções relacionados com rádio, que são as seguintes:
Regulador de recursos rádios – cobre todas as funções relacionadas com portadores de rádio tanto em uplink como em downlink.
Compressão de cabeçalho – reforça o uso eficiente da interface rádio, comprimindo os cabeçalhos dos pacotes de IP, que, de outra maneira, iriam significar um grande intervalo de tempo entre a ordem e o cumprimento da ação.
Segurança – toda a informação enviada pela interface rádio está encriptada.
Do lado da rede, estas funções residem nos eNodeBs. Ao contrário de algumas tecnologias de gerações anteriores, a LTE integra controladores de rádio nos eNodeBs. Isto permite uma interação entre diferentes protocolos da rede de acesso rádio, reduzindo a latência e melhorando a eficiência. Um controlo, assim distribuído, elimina a necessidade de ter um controlador de processamento intensivo. Esta situação permite reduzir custos e a centralização de informação.
Uma consequência da falta de controlo centralizado é a transferência de toda a informação relativa à EU, isto é, transferência da informação de um eNodeB para outro. Devido a este facto, é necessário a utilização de mecanismos para evitar a perda de dados durante a transferência entre eNodeBs.
b.
Roaming
Uma rede de um operador num país é conhecida como a “rede móvel pública terrestre” (PLMN). Numa situação de roaming, os utilizadores têm permissão para conectar a PLMNs às quais não são subscritos. A tecnologia LTE não é exceção. Um utilizador em roaming está conectado a uma E-UTRAN, MME e S-GW da rede LTE não subscrita. Contudo, a LTE permite que o P-GW de ambas as redes seja usado. A P-GW doméstica permite, ao utilizador, acesso aos serviços do operador doméstico, mesmo quando se encontra numa rede não subscrita.
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Perspectivas para o Futuro
O universo das comunicações móveis encontra-se permanentemente em evolução. Face à globalização mundial, é da responsabilidade das telecomunicações dar uma resposta que se coadune com as exigências dela, garantindo, nomeadamente, a interação e comunicação entre pessoas. A maioria da população revela uma crescente exigência e um forte espírito crítico relativamente à tecnologia atual, criando assim a necessidade de inovar e desenvolver os meios de comunicação atuais. Com efeito, nos dias de hoje, aumentar a eficiência e diminuir os custos são dos grandes imperativos tecnológicos.
Surgiu, há alguns anos, a tecnologia wi-fi, que possibilitou aos utilizadores estarem sempre conectados, aparentemente, em qualquer lugar. Todavia, as limitações de velocidade, segurança e alcance atribuem à criação de uma nova geração desta tecnologia caráter obrigatório. Neste sentido, surge o WiMAX, uma versão mais robusta, otimizada e fiável da tecnologia wi-fi, ainda que, na prática, funcione como esta mas com maior alcance, superior taxa de transmissão de dados, disponibilidade para um número mais elevado de utilizadores, acesso à Internet em movimento e possibilidade de utilização de Internet com altos débitos em zonas remotas. Tecnicamente, esta tecnologia tem por base uma arquitetura de um sistema de telecomunicações habitual – uma estação base para transmissão de dados e um dispositivo móvel com antena para receção e transmissão de dados.
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Conclusão
Com a realização deste relatório foram esclarecidas algumas dúvidas em relação à forma como se processam as comunicações móveis nos dias de hoje. Para além disso, é de destacar a elevada importância da invenção do telemóvel e todas as suas funcionalidades, bem como a sua rápida evolução desde a altura em que foi criado o primeiro dispositivo móvel e feita a primeira chamada móvel.
Realça-se também a adesão de toda a população mundial a esta enorme rede de comunicação, sendo que, nos dias de hoje, se tornou dificílimo encontrar alguém que não use telemóvel, seja ele da primeira, segunda, terceira ou quarta geração.
Como consequência desta súbita evolução, as expectativas para o que será o futuro das telecomunicações são, como é lógico, bastante elevadas.
Espera-se, portanto, que esta revolucionária criação ainda dê bastante que falar nos próximos anos.
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Referências Bibliográficas
Kioskea.net.2008. “Mobile telephony”. Disponível em
http://pt.kioskea.net/contents/683-telefonia-movel (Acedido a 28 de setembro de 2013)
Paulo Barbosa,2010. “Perspectiva de Evolução e Potencialidade do NFC m-payment“, páginas 3 e 4. Disponível em
http://repositorio-aberto.up.pt/bitstream/10216/67193/1/000147364.pdf (Acedido a 28 de Setembro de 2013)
Porto Editora – Infopédia: “telemóvel”. Disponível em:
http://www.infopedia.pt/$telemove (Acedido a 28 de Setembro de 2013)
Luísa Marinho, 2009. “«Pais» do telemóvel e do correio electrónico ganham Prémio Príncipe das Astúrias”. Disponível em:
http://www.cienciahoje.pt/index.php?oid=32546&op=all (Acedido a 12 de Outubro de 2013)
S. Sesia, I. Toufik, M. Baker,2009. “LTE – The UMTS Long Term Evolution: From Theory to Practice”, Wiley (Acedido a 5 de Outubro de 2013)
R. R. Karhe, M.A. Aher (Department of E & TC, S.G.D College of Engineering) , 2012. “Review on Generations in Mobile Cellular Technology” (Acedido a 7 de Outubro de 2013)
Nuno Franco, Nuno Costa (ISEL- Instituto Superior de Engenharia de Lisboa). “Desempenho da cobertura rádio WiMAX 3,5 GHz em ambientes interiores” (Acedido a 13 de Outubro de 2013)
Nuno Ribau, Bruno Loureiro, Carlos Cardoso (Instituto Superior Politécnico de Viseu), 2006. “WIMAX, 802.16: Worldwide Interoperability for Microwave Access” (Acedido a 13 de Outubro de 2013)
Marco Araújo (Departamento de Eletronica, Telecomunicações e Informática da Universidade de Aveiro), 2008. “PLANEAMENTO E DIMENSIONAMENTO DE REDES WIMAX” (Acedido a 14 de Outubro de 2013)
